微型计算机技术课件.pptx

微型電腦技術;第一章 概述;1.1 什麼是微型電腦;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價

;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價

;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價;1.2 微型電腦系統的構成和性能評價;1.3 微型電腦的發展概況;1.3.1Intel系列微處理器;1974年第一個通用8位微處理器8080誕生。

8085將8080的三片結構集成為一片，並優化。

8085與其它器件介面方便且中斷系統功能完善等特點，在很長時間內被廣泛地應用在電腦控制系統當中。

8080和8085奠定了80x86系列的雛形。;1978年，80x86第一代16位微處理器。

第一次將流水線思想引進微處理器：指令級流水。

記憶體分段管理機制引入處理器，擴大尋址能力。

只有整數運算指令。可配套協處理器8087、I/O處理器8089，具備較強大計算能力和I/O處理能力。

推出8088，8位外部數據匯流排，相容豐富的8位配套器件，8088內部與8086結構基本相同。

基於8088微處理器的IBMPC-XT以及相容系統。;1982年，80286誕生，16位處理器，80286在性能上比8086有了很大的提高。

80286將記憶體的保護管理模式引入CPU的體系結構，從80286開始，處理器支持實地址模式和虛擬保護模式。

基於80286的IBM個人電腦即IBMPC/AT。;85年，是第一個32位微處理器，內部寄存器均為32位，32根地址線，最大地址空間為4G位元組。

在處理器內部，80386增加了系統管理等專用寄存器，集成了規範的存儲管理部件，並按照速度的不同，採用了分級的匯流排結構。

80386也是第一個支持片外Cache的CPU。因此，基於386的微電腦系統，總體性能上有了很大提高。;80486將8M位元組的Cache集成在處理器晶片內部，極大的提高記憶體訪問的速度。

486採用了取指、兩級解碼、執行和寫回五級流水，流水線上多數指令的執行僅需一個時鐘就能完成。

首批486的主頻從386DX的20MHz僅提高到了25MHz，指令的執行速度卻提高了3倍多，從386的6MIPS（每秒百萬指令流）提高到20MIPS。

從80486開始，數值運算協處理器被集成在主處理器內部。;九十年代初的Pentium微處理器：32位，外部數據匯流排寬度64位。

內部集成了獨立的8KB代碼Cache和8KB??據Cache，避免取指和讀寫運算元時產生的Cache訪問衝突。

Pentium採用了超標量流水線和指令分支預測技術，集成了高性能的浮點處理單元。多數情況下，超標量流水線每個時鐘週期可以執行兩條整型指令和一條浮點處理指令。整數處理能力比486提高2倍，浮點處理能力比486提高5~10倍。相同頻率（100MHz）的Pentium比80486iCOMP指數提高2倍。;486DX4100~Pentium100;繼Pentium之後，第六代微處理器PentiumPro在2年以後面世。PentiumPro處理器內部同時集成了16KB的L1Cache和256/512KB的L2Cache。

並通過指令亂序執行以及重排序緩衝器進一步提高指令級的並行性。

PentiumPro的首批CPU頻率就達到200MHz，性能為440MIPS。;1997年，PentiumII處理器誕生，PII內部L1級指令Cache和數據Cache分別增加到16MB，內部L2級Cache仍為256/512KB。

在超標量流水線結構中增強了MMX指令的處理能力。

從PII開始採用了雙獨立匯流排結構，一條用於連接處理器內核和L2Cache，一條連接系統匯流排，處理器可以在2條匯流排上同時傳送數據。;PentiumIII在PII的基礎上進一步提高了性能，它的集成度達到820萬電晶體，第一批CPU的主頻為500MHz，運行速度為1000MIPS。PIII的最高頻率為1.40GHz。

PIII具有256bit寬的Cache數據匯流排，它增加了128位的SIMD（單指令多數據）寄存器，用於Internet流式SIMD擴展。PIII還增強了動態執行的微結構。;P4採用了混合流水線技術和快速執行引擎，增強的浮點和多媒體單元。

P4的L1級Cache增加了12K的執行跟蹤Cache，系統匯流排達到400MHz。

P4的主頻達到2200MHz，指令執行速度高達3000MIPS。;Pentium4;Pentium4EE(ExtremeExpensive）;Pentium4ExtremeExpensive;1.3.1Intel系列微處理器PentiumⅢ