微机原理与接口技术ppt 第1章 概述.ppt

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1、第1章概述80x86系列的概要历史1.1计算机基础1.2计算机的硬件和软件1.3多媒体计算机1.5微型计算机的结构1.41.1x86系列结构的概要历史1971年Intel4004，70年代中期Intel8080、8085，80年代初Intel8086、8088。从8086（8088）到80286、80386、80486。奔腾（也称为80586）、奔腾MMX、奔腾PRO（也称为80686）、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ，直至最新的奔腾4，形成了IA（IntelArchitecture）-32结构。1.1x86系列结构的概要历史x86系

2、列结构的最重要的成就之一是，从1978开始的那些处理器上建立的目标程序仍能在x86系列结构系列的最新的处理器上执行。8086有16位寄存器和16位外部数据总线，具有20位地址总线，可寻址1M字节地址空间。1.1.18086第一代Apple第一代IBMPC1.1.280386Intel386处理器是x86系列结构系列中的第一个32位处理器。Intel386还提供了一种新的虚拟8086方式，Intel386处理器有32位地址总线，能支持多至4G字节的物理存储器。原始的16位指令用新的32位操作数和新的寻址方式得到增强，并提

3、供了一些新的指令，包括那些位操作指令。1.1.2803861.1.380486Intel486处理器把Intel386处理器的指令译码和执行单元扩展为五个流水线段，增加了更多的并行执行能力，其中每个段（当需要时）与其它的并行操作最多可在不同段上同时执行五条指令。每个段以能在一个时钟周期内执行一条指令的方式工作，所以，Intel486处理器能在每个时钟周期执行一条指令。80486的一个重大改进是在x86系列处理器的芯片中引入了缓存。在芯片上增加了一8K字节的一级缓存（cache），大大增加了每个时钟周期执行一条指令的百分

4、比，包括操作数在一级cache中的存储器访问指令。1.1.380486第一次把x87FPU（浮点处理单元）集成到处理器上并增加了新的引脚、位和指令。1.1.3804861.1.4PentiumIntel奔腾（Pentium）处理器增加了第二个执行流水线以达到超标量性能（两个已知的流水线u和v，一起工作能实现每个时钟执行两条指令）。一级cache也加倍了，8K字节用于代码，另8K字节用于数据。但内部数据通路是128和256位以加速内部数据传送，且猝发的外部数据总线已经增加至64位。增加了高级的可编程中断控制器（Advan

5、cedProgrammableInterruptController（APIC））以支持多奔腾处理器系统，新的引脚和特殊的方式（双处理）设计以支持无连接的两个处理器系统。1.1.4Pentium1.1.5P6系列处理器在1995年，Intel引入了P6系列处理器。此处理器系列是基于新的超标量微结构上的，它建立了新的性能标准。P6系列微结构设计的主要目的之一是在仍使用相同的0.6微米、四层金属BICMOS制造过程的情况下使处理器的性能明显地超过奔腾处理器，用与奔腾处理器同样的制造过程要提高性能只能在微结构上有实质上的改进

6、。IntelPentiumPro处理器是基于P6微结构的第一个处理器。P6处理器系统随后的成员是IntelPentiumII、IntelPentiumIIXeon（至强）、IntelCeleron（赛扬）、IntelPentiumIII和IntelPentiumIIIXeon（至强）处理器。1.1.5P6系列处理器1.1.6PentiumIIIntelPentiumII处理器把MMX技术加至P6系列处理器，并具有新的包装和若干硬件增强。处理器核心包装在了SECC上，这使其更具有了灵活的母板结构。第一级数据和指令cach

7、es每个扩展至16K字节，支持二级cache的尺寸为256K字节、512K字节和1M字节。PentiumIIXeon（至强）处理器组合Intel处理器前一代的若干额外特性，例如4way、8way（最高）可伸缩性和运行在“全时钟速度”后沿总线上的2M字节二级cache，以满足中等和高性能服务器与工作站的要求。1.1.6PentiumII1.1.7PentiumIIIPentiumIII处理器引进流SIMD扩展（SSE）至X86系列结构。SSE扩展把由IntelMMX引进的SIMD执行模式扩展为新的128位寄存器和能在包装

8、的单精度浮点数上执行SIMD操作。PentiumIIIXeon处理器用Intel的0.18µm处理技术的全速高级传送缓存（AdvancedTransferCache）扩展了IA-32处理器的性能级。1.1.7PentiumIII1.1.8Pentium4IntelPentium4处理器是2000年推出的ia-32处理器，并是第一个