微机原理第2章-微处理器.ppt

微机原理与接口技术 北京航空航天大学电子信息工程学院 美国为超越摩尔定律部署新计划NSF：摩尔定律将在10到20年后达到物理和概念上的极限 下一代技术 晶体管性能与其大小相关——晶体管越小，性能越好。碳纳米管技术能用于制造更小的晶体管。Foster说：“碳纳米管使得我们可以生产比目前小得多的晶体管。” ? 碳纳米管还可以用于连接电路。这要求电路具有容错能力，对芯片结构的研究提出了新的要求。Foster表示，芯片结构将成为“超越摩尔定律”的重要组成部分。 ? 量子计算可以提供大规模计算能力。量子计算利用物质——原子和分子——以超级计算的速度处理海量任务。离子是量子计算机中量子位（qubits）应用的理想选择。Foster说：“我们现在可以在非常低的温度下捕获单个离子，并把它们用作量子位，但实际应用中可能需要满满一屋子的设备。这方面显然还有很大的上升空间，很有前景。” ? 并行性是量子计算的一大特点，因此量子计算的发展需要并行编程技术的提高。而人们从上世纪70年代就开始研究并行计算，但进展缓慢。? 使用8088的笔记本 最近的Apple电脑 Pentium系统板 PentiumIII系统板 Pentium4系统板 双核CUP技术 Intel平台将带来新的架构升级 2007下半年Intel将推出45nm“Penryn”处理器，与当前的Core2Duo处理器具有相似的架构。45nm的“Penryn”处理器将具有更大的二级缓存，具Intel公布的消息，四核心的“Penryn”处理器二级缓存将达到12MB。 在晶体管数量上，65nm双核心Conroe/Merom/Woodcrest拥有2.93亿个，45nm双核心Penryn则提高到4.1亿个，其中四核心版本更是翻番到8.2亿个。虽然这只是现在Montecito双核心Itanium 2的大约一半(后者17亿个)，但相当于2000年180nm工艺Willamette核心Pentium 4的20倍(后者4200万个)。 “high-k”工艺，也就是用更高介电常数的金属栅极取代传统的低介电常数(low-k)的二氧化硅栅极，从而大大解决漏电问题。据称，与同频率的65nm工艺相比，45nm high-k可将晶体管转换速度(频率)提高20％，同时转换能耗减少30％，并将漏电降至1/5。 478引脚 俄勒冈州 亚历桑纳州 以色列 CLK T1 T2 T3 T4 T1 T2 T3 T4 第一中断响应周期 第二中断响应周期 ALE /INTA AD7-AD0 8086中断响应周期的时序图 6、总线保持和响应周期（保持响应信号HLDA ） 7、系统复位 产生：RESET端上的高电平维持4个时钟周期，可使CPU复位。 CPU复位：PSW、DS、ES、SS、IP等寄存器，指令队列[被清零。CS寄存器设置为FFFFH。 注：由于复位后，IF=0，处关中断状态，所以在初始化程序中应开中断，使CPU可响应中断请求。 当RESET由高电平变低电平7个机器周期后，CPU开始从FFFF0处执行程序。 8086的复位时序： CLK RESET输入 RESET内部 三态门 浮空 8086CPU复位后总线信号： AD15-AD0： A19/S6-A16/S3： /BHE/S7： S2、S1、S0： /LOCK、/RD、/INTA： ALE、HLDA、QS0、QS1： /RQ//GT0： /RQ//GT1： 高阻状态 低电平 高电平 80x86的工作模式 主要介绍一下实地址方式和保护虚地址方式 。 1. 实地址方式 具有32条地址线的微处理器只有低20条地址线起作用，能寻址1M字节的物理地址。 实地址方式和保护虚地址方式的区分是由控制寄存器CR0的最低位PE位决定的。 若PE位为0，则工作在实地址方式； 若PE位为1，工作在保护虚地址方式 ； ①寻址机构、存储器管理、中断处理机构和8086一样②操作数默认长度为16位，但允许访问处理器的32位寄存器组，在使用32位寄存器组时，指令中要加上前缀以表示越权存取。③不用虚拟地址的概念，存储器容量最大为1M字节；采用分段方式，每段大小固定为64K字节，存储段可以彼此覆盖，即一个64K字节的段如未用完，另一个段可以覆盖未用的存储区。④实地址方式下，存储器中保留两个固定区域，一个为初始化程序区，另一个为中断向量区。前者为FFFF0H—FFFFFH，后者为00000—003FFH。⑤在实地址方式下，运行的程序不分