微處理器

1、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）1微處理器微處理器微處理器是建在一塊芯片上的一個(gè)計(jì)算器，1971年因特爾公司推出世界上第一款微處理器Intel4004。Intel4004功能不齊全，它只能做加減，并且一次只能處理4位，但令人吃驚的是一切都在一塊芯片上。在Intel4004之前，工程師利用芯片或其他零部件開(kāi)發(fā)計(jì)算機(jī)，從此揭開(kāi)了微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的序幕。1974年，利用Intel8088微處理開(kāi)始生產(chǎn)家用電腦，它能處理8個(gè)二進(jìn)制數(shù)，1979年推出的Intel8

2、088，第一次打開(kāi)了市場(chǎng)。IBM公司運(yùn)用這塊芯片推出了個(gè)人電腦，電腦發(fā)展經(jīng)歷了8088、80286、80386、80486、奔騰、奔騰II、奔騰III、奔騰4，所有這些微處理都是因特爾公司生產(chǎn)的，它們都是在8088的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的，奔騰4能執(zhí)行8088上的任一套指令，但是它比8088快5000倍。從以下表格我們可以看出因特爾公司近幾年來(lái)所生產(chǎn)的各種處理器。（表格2）名稱(chēng)時(shí)間晶體管數(shù)量微米時(shí)鐘頻率數(shù)據(jù)位寬MIPS[3]808019746

3、00062MHz8位0.64808819792900035MHz16位8位總線0.338028619821340001.56MHz16位18038619852750001.516MHz32位58048619891200000125MHz32位20奔騰199331000000.860MHz32位64位總線100奔騰II199775000000.35233MHz32位64位總線~300奔騰III199995000000.25450MHz32

4、位64位總線~510奔騰42000420000000.181.5GHz32位64位總線~1700從這個(gè)表中，大體可以看出時(shí)鐘頻率和MIPS之間存在一定的關(guān)系，最畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）33、編碼計(jì)算器是具有特別遞增能力的鎖，當(dāng)接到指令時(shí)，它就增加1或者重新設(shè)置到零。4、數(shù)據(jù)邏輯單元可能和8位的加法器一樣簡(jiǎn)單，或者它可能會(huì)做加、減、乘和除8位數(shù)值，我們假定這兒屬于后者。5、檢測(cè)記錄器是一個(gè)特殊的鎖，它能夠把經(jīng)過(guò)比較的數(shù)值鎖在算術(shù)邏輯單元里，算術(shù)邏

5、輯單元就能正常的比較兩個(gè)數(shù)字，并判斷他們是否相等，是否一個(gè)大于另一個(gè)等，檢測(cè)記錄器也能正常鎖住一個(gè)階段加法的進(jìn)位位，它把這些數(shù)值儲(chǔ)存在觸發(fā)器上，然后信息譯碼器能用這些數(shù)值來(lái)做出判斷。6、圖表中6個(gè)標(biāo)注了“3—State”的方框，這些是三態(tài)緩沖器，它能傳遞a1，a0或者它能基本上斷開(kāi)它信息的輸出，它允許多個(gè)信息輸出，連接到電源線，但是他們中只有一個(gè)能準(zhǔn)確驅(qū)動(dòng)a1或a0到流水線上去。7、信息記錄器和譯碼器要控制其余所有的部件。雖然這些圖表上

6、沒(méi)有顯示這些結(jié)構(gòu)，但是信息譯碼里將有控制線做以下事情：1、告訴A記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值2、告訴B記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值3、告訴C記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值4、告訴編碼計(jì)算器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值5、告訴位地址記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值6、告訴信息記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值7、告訴編碼計(jì)算器增加數(shù)值8、告訴編碼計(jì)算器重新設(shè)置到零9、激活6個(gè)三態(tài)緩沖器中的任意一個(gè)10、告訴算術(shù)邏輯單元該執(zhí)行什么指令11、告訴檢

7、測(cè)記錄器鎖定算術(shù)邏輯單元的檢測(cè)結(jié)果12、激活RD線13、激活WR線進(jìn)入信息譯碼器的是那些檢測(cè)記錄器，時(shí)鐘流水線以及信息記錄器里面的二進(jìn)制數(shù)字行大約十億條指令。隨機(jī)存貯器、只讀存貯器、位址和數(shù)據(jù)總線。讀、寫(xiě)一般說(shuō)來(lái)都與隨機(jī)存貯及只讀存貯有關(guān)。在我們的樣本微處理器中，我們有8位總線地址寬，8位數(shù)據(jù)總線寬，那意味著微處理器能存入（28）256個(gè)字節(jié)，它一次能讀或?qū)?個(gè)二進(jìn)字位，我們假定這個(gè)簡(jiǎn)單的微處理器只讀存貯0開(kāi)始的位置上有128個(gè)字節(jié)及隨