微型计算机的硬件组成PPT课件

▪ 1982年的80286芯片虽然是16位芯片，但是其内部已包含13.4万个晶体 管，时钟频率也达到了前所未有的20MHz。其内、外部数据总线均为 16位，地址总线为24位，可以使用16MB内存，可使用的工作方式包括 实模式和保护模式两种。
▪ 三十二位微处理器的代表产品首推Intel公司1985年推出的80386，这是 一种全三十二位微处理器芯片，也是X86家族中第一款三十二位芯片， 其内部包含27.5万个晶体管，时钟频率为12.5MHz，后逐步提高到 33MHz。8 0386的内部和外部数据总线都是32位，地址总线也是32位， 可以寻址到4GB内存。它除了具有实模式和保护模式 以外，还增加了 一种虚拟86的工作方式，可以通过同时模拟多个8086处理器来提供多 任务能力。1989年Intel公 司又推出准三十二位处理器芯片80386SX。 它的内部数据总线为三十二位，与80386相同，外部数据总线为十六 位。 也就是说，80386SX的内部处理速度与80386接近，也支持真正的多任 务操作，而它又可以接受为80286开发 输入/输出接口芯片。80386SX 的性能优于80286，而价格只是80386的三分之一。386处理器没有内 置协处理器，因此不能执行浮点运算指令，如果您需要进行浮点运算时， 必须额外购买昂贵的80387协处理器芯片。
2.1.1 CPU的发展
▪ CPU从最初发展至今已经有二十多年的历史了，这期间，按照其处理 信息的字长，CPU可以分为：四位微处 理器、八位微处理器、十六位
微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等等。
➢ INTEL
▪ 1971年，早期的Intel公司推出了世界上第一台微处理器4004，这便是 第一个用于计算机的四位微处理器， 它包含2300个晶体管
第2章：微型计算机的硬件组成
▪ K6-2是AMD的拳头级产品，为了打败Intel，K6-2在 K6的基础上做了大幅度的改进，其中最重要的一条便 是 支持“3DNow!”指令，3DNow!指令是对x86体系 结构的重大突破，它大大加强了处理3D图形和多媒体 所需要的密 集浮点运算能力。3DNow!技术带给我们 的好处是真正优秀的3D表现，更加真实地重现3D图 像以及大屏幕的声像 效果。K6-2同时支持超标量 MMX技术，100Mhz总线频率，这意味着系统与L2缓 存和内存的传输速率提高将近50％ ，从而大大提高 了整个系统的性能。此外，K6-2采用最新的0.25微米 工艺制造，内含930万个晶体管（比K6多出 了50万 个），核心电压为2.2V，低电压使K6-2的发热量大幅 降低。K6-2有266、300、333、350、380、400、 450等不同频率的产品，与其相应的CPU外部频率也 有66、95、10 0MHz等几种。
3倍，486DX2、486DX4的名字便是由此而来 。
▪ 九十年代中期，全面超越486的新一代586处理器问世，为了摆脱486时 代处理器名称混乱的困扰，最大的C PU制造商Intel公司把自己的新一 代产品命名为Pentium（奔腾）以区别AMD和Cyrix的产品。AMD和 Cyrix也分别 推出了K5和6x86处理器来对付Intel，但是由于奔腾处理 器的性能最佳，Intel逐渐占据了大部分市场。
第2章：微型计算机的硬件组成
▪ 八十年代末九十年代初，80486处理器面市，它集成了120万个 晶体管，时钟频率由25MHz逐步提升到50MHz 。80486是将 80386和数学协处理器80387以及一个8KB的高速缓存集成在一 个芯片内，并在X86系列中首次使用了 RISC（精简指令集）技 术，可以在一个时钟周期内执行一条指令。它还采用了突发总 线方式，大大提高了与内 存的数据交换速度，由于这些改进， 80486的性能比带有80387协处理器的80386提高了4倍。早期的 486分为有协 处理器的486DX和无协处理器的486SX两种，其价 格也相差许多。随着芯片技术的不断发展，CPU的频率越来越 快 ，而PC机外部设备受工艺限制，能够承受的工作频率有限， 这就阻碍了CPU主频的进一步提高，在这种情况下， 出现了 CPU倍频技术，该技术使CPU内部工作频率为处理器外频的2－
第2章：微型计算机的硬件组成
▪ 1979年Intel推出了8088芯片，它仍是十六位微处理器，内含29000个 晶体管，时钟频率为4.77MHz，地址总 线为20位，可以使用1MB内存。 8088的内部数据总线是16位，外部数据总线是8位。1981年，8088芯 片被首次用 于IBM PC机当中，如果说8080处理器还不为各位所熟知的 话，那么8088则可以说是家喻户晓了，个人电脑―― PC机的第一代 CPU便是从它开始的。
第2章：微型计算机的硬件组成
▪ 1995年INTEL公司推出新一代的32位微处理器Pentium Pro即P6 ▪ 1997年在Pentium (P54C)和P6的基础上，推出P55C
▪ 特点：
▪ 1999年Pentium 3 ▪ 2001年Pentium 4
第2章：微型计算机的硬件组成
▪ AMD K6处理器是与Pentium MMX一个档次的产品，其由原来 的NexGen公司的686改装而来，包含了全新的MM X指令以及 64K L1缓存（比奔腾MMX整整大了一倍），因此K6的整体性能 要优于奔腾MMX。据在Win95下的商业应 用测试来看，K6比相 同速度的奔腾MMX快，基本相当于同主频PII的水平。但其弱点 是需要使用MMX或浮点运算的 应用程序时，与Intel相比速度较 慢。
▪ K6采用的是双电压供电方式，K6-166、200的内核电压为2.9V， K6-233的内核电压是3.2V。
▪ 性能：K6系列摆脱了K5的阴影，整体性能有了大幅度的提高， 其整数运算能力明显强于同主频的奔腾MMX，浮点运算能力也 已经接近奔腾MMX的水平，总之，K6的性能还是很优异的。新 增的MMX指令使得K6在多媒体程序面前 一样游刃有余。
第2章：微型计算机的硬件组成
2.1 CPU
CPU是Central Processing Unit－－中央处理器的缩写，它是计算机中最重要 的一个பைடு நூலகம்分，由运算器和控 制器组成，如果把计算机比作一个人，那么CPU就 是他的心脏，其重要作用由此可见一斑。不管什么样的CPU， 其内部结构归纳 起来可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，这三个部分相互协调， 便可以进行分 析，判断、运算并控制计算机各部分协调工作。