微型计算机原理与接口技术课件 第02章 微型计算机的内部接口

第2章微型计算机的内部接口第2章微型计算机的内部接口微处理器的发展概况80386/80486微处理器80386/80486与存储器的接口高速缓存控制器82385微处理器的发展概况8080：1974年，8位DB，16位AB，2MHz。8086/8：1978年/1979年，16位/8位DB，20位AB，4.77MHz，由EU和BU组成，40pinDIP。80286：1982年，16位DB，24位AB，8~20MHz，由EU、AU，BU和IU组成（流水线）。实地址方式和保护（虚地址）方式。80386：1985年，32位DB，32位AB，16~50MHz，由IPU、IDU、EU、SU、PU、和BIU组成（双流水线）。实地址模式，保护模式和虚拟8086模式。80486：1989年，32位DB，32位AB，40~100MHz，由8个基本部件组成。实地址模式，保护模式和虚拟80286模式。8KBCache，数字协处理器，突发的总线方式，RISC技术。Pentium：1993年，32/64位DB，32位AB，60~200MHz。超标量双流水线结构，双8KBCache，分支预测，高性能浮点处理部件和多媒体处理部件，页面大小任选，指令固化，电源管理等。PentiumPro，PII，PIII，PIV，……36位AB，3条大规模流水线，3DNOW！，L1、L2Cache，……Itanium（官方中文名称为安腾），2000年，英特尔（Intel）的IA-64架构的纯64位微处理器。IA-64架构就是EPIC（ExplicitlyParallelInstructionComputing）的64位架构。这是英特尔与惠普（HP）合作开发的先进的纯64位微处理器。目前已经研发到第二代Itanium2：2002年，第一代安腾2代号为McKinley，0.18微米制程。第二代安腾2代号为Madison，0.13微米制程。安腾2目前的主频从1GHz到1.6GHz。*上网查一下，目前的CPU的相关信息。80386的内部结构80386的引脚信号80386的引脚信号Vcc，Vss：电源线和地线。D0~D31：数据线。A2~A31，BE0#~BE3#：地址线。HOLD：总线请求保持信号，其它主设备（如8237）用于向80386请求总线使用权。HLDA：总线保持响应信号，80386用于放弃对总线的控制权，进入保持响应状态（如DMA周期）。INTR：中断请求信号表示有外部设备向CPU提出中断请求。NMI：不可屏蔽。80386的引脚信号M/IO#：存储器/IO操作。W/R#：读/写信号。二者结合可产生MEMR、MEMW、IOR和IOW。D/C#：数据/控制信号。如输入中断向量，则为控制信号。LOCK#：总线锁定信号。禁止其它主控设备的总线请求权。ADS#：地址状态信号。表示总线周期信号有效，地址及控制信号（W/R#、M/IO#、D/C#等）正在发出。READY#，BUSY#，PEREQ，BS16#，RESET，CLK80486的内部结构80486的寄存器原80386的寄存器：通用寄存器、段寄存器、标志寄存器、指令指针、控制寄存器、系统地址寄存器和系统段寄存器、调试寄存器、测试寄存器。原80387的寄存器：数据寄存器、标志字、状态字、指令指针、数据指针和控制字。80486的引脚信号80486----增加的部分浮点处理单元：相当于将80386和80387集成在一个芯片内。高速缓存：8KBCache，片内高速缓存。RISC技术：降低了每条指令执行时间。突发式总线的总线技术：即给出一个地址后，与其相关的一组数据（256B）都可以进行输入输出操作。CPU与存储器的接口地址译码器：对地址总线上的地址信号进行译码，产生存储器芯片的片选信号。如TTL芯片，GAL或PAL芯片。地址锁存器：锁存地址信号。当地址信号与其它信号分时复用时，或地址信号在整个总线周期内需要保持时，无论是送到译码器还是送到存储器芯片上的地址信号，均需要锁存。数据收发器：主要是提高数据总线的驱动能力，另外三态门也有控制数据流向的作用。这两种一般都由TTL电路构成。DRAM刷新：为节约成本内存一般是由DRAM组成，它需要每隔一定时间进行刷新，否则信息会丢失。80386/80486与存储器的接口高速缓冲存储器接口Cache在系统中的位置高速缓存控制器8238582385是Intel公司推出的专用cache控制器，是用于80386的32位高性能cach