微型计算机原理课件.ppt

《微型计算机原理课件.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第2章80X86微处理器教材:第2章80X86微处理器型号发布年分字长(位)晶体管(万个)数据总线宽度外部总线宽度主频寻址空间高速缓存80861978162.916164.771M无80881979162.91684.771M无28619821613.416166~2016M无38619863227.5323212~334G有486198932120323225~1004G8K奔腾199332310646460~1664G8K奔腾Pro1995325506464150~20064G8K256K奔21997327506464233~33364G32K512KItan

2、ium2000642.2亿64641G以上64G6M集成三级酷睿22006642.91亿64643.60G64G6M集成三级80X86CPU介绍Pentium采用了多项先进技术：CISC和RISC相结合的技术超标量流水线技术RISC和CISC：RISC（ReducedInstructionSetComputer），精简指令系统的计算机提供数目较少、格式与功能简单、运行高效的指令追求的是计算机控制器实现简单，运行高速，更容易在单块超大规模集成电路的芯片内制做出来CISC（ComplexInstructionSetComputer），复杂指令系统的计算机相对于RISC

3、一词而提出来的一种说法特点：指令条数多，格式多样，寻址方式复杂，每条指令的功能强。汇编程序设计容易些，但计算机控制器的实现困难多，很多指令被使用的机会并不多超标量流水线：标量指单个量，一般的流水计算机因只有一条指令流水线，所以称为标量流水计算机，所谓超标量是指其具有两条以上的指令流水线.Pentium有U、V两条整型流水线，一条浮点流水线。流水线：是一种使多条指令重叠操作的技术,是当代微处理器设计中的关键技术之一。把一条指令分解成若干个步骤来完成，在流水线上称为级，每级都在一个时钟周期内完成各自的操作。这样每个时钟周期都可以启动一条指令，m级的流水线上就会有m条指

4、令在同时执行。流水线的性能比非流水线作业几乎提高了m倍。2.132位微处理器内部结构预取缓冲存储器指令译码256控制ROM控制部件地址生成(U流水线)地址生成(V流水线)整数寄存器组ALU(U流水线)ALU(V流水线)筒型移位器8KB数据Cache浮点部件控制寄存器组加法器除法器乘法器80808KB代码Cache分支目标缓冲器预取地址指令指针转移校验和目标地址分页部件323232323232总线部件6464位读总线64位数据总线32位地址总线控制TLBTLB32位地址总线基本结构寄存器：486内部寄存器分为4类:基本结构寄存器浮点寄存器系统级寄存器调试测试寄存器应

5、用程序只能访问基本结构寄存器和浮点寄存器。(我们只介绍基本结构寄存器)AHAXALBHBXBLCHCXCLDHDXDLSPBPDISIIPFLAGSCSDSESSSFSGS32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPEDIESI8位名称16位名称EIPEFLAGS名称累加器基址变址计数数据堆栈指针基址指针目的变址源变址指令指针标志代码数据附加堆栈32位16位注意：286以下绿色区域不可用；FS、GS无专用名称；AHAXALBHBXBLCHCXCLDHDXDLSPBPDISI32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPEDIESI16位名称名称累加器基址变址计数

6、数据堆栈指针基址指针目的变址源变址8位名称1.通用寄存器IP、SP、BP、SI、DI：为寻址存贮单元提供偏移地址。其中：IP(InstructionPointer)-------指令指针AHAXALBHBXBLCHCXCLDHDXDLSPBPDISI32位名称EAXEBXECXEDXESPEBPEDIESI16位名称名称累加器基址变址计数数据堆栈指针基址指针目的变址源变址8位名称IPSP(StackPointer)------堆栈指针BP(BasePointer)------基址指针SI(SourceIndex)------源变址寄存器DI(Destination

7、Index)------目的变址寄存器CS、DS、ES、SS------4个段寄存器，和偏移地址寄存器一起形成20位存储器物理地址，对存储器中存放的程序、数据、堆栈区域加以区别、寻址。寻址程序(指令)：CS＋IP；寻址数据：(DS或ES)＋(SI或DI、BX、BP)；寻址堆栈：SS＋(SP或BP)具体用法在寻址方式中介绍CSDSESSSFSGS代码数据附加堆栈标志寄存器FLAGS又称为程序状态字PSW，为16位寄存器，该寄存器主要有两个作用：记录CPU运行结果状态标志；提供控制标志。FLAGS各位含义如下：1514131211109876543210OFDFIFT

8、FSFZF