文档介绍：第二章 80X86计算机组织
任课教师:陶雪丽
xueli_xl@
11/12/2017
1
河南师范大学计算机与信息技术学院
本章内容提要
80X86微处理器

基于微处理器的计算机系统构成

中央处理机

存储器

外部设备

11/12/2017
2
河南师范大学计算机与信息技术学院
80X86微处理器
。
几个名词术语:
晶体管数:是指芯片中所包含的晶体管数,它说明器件的集成度。
主频:是指芯片所用的主时钟频率,它直接影响计算机的运行速度,是反映计算机速度的一个重要指标。
数据总线宽度:数据总线负责计算机中数据在各组成部分之间的传送,数据总线宽度是指在芯片内部数据传送的宽度。
11/12/2017
3
河南师范大学计算机与信息技术学院
80X86微处理器
几个名词术语:
外部数据总线宽度:是指芯片内和芯片外交换数据的宽度。
地址总线宽度:是指专用于传送地址的总线宽度,根据这一数值可确定处理机可以访问的存储器的最大范围(寻址空间)。如8086CPU有20位地址总线,可访问220个存储单元,即1MB空间;80286CPU有24位地址总线,可访问224个存储单元,即16MB空间。80386CPU有32位地址总线,可访问232个存储单元,即4GB空间。
11/12/2017
4
河南师范大学计算机与信息技术学院
80X86微处理器
层次结构的存储器组织
目的:为了使存储器匹配处理器的速度。
层次结构组成:
高速缓冲存储器cache:比主存速度更高,但容量小。
主存储器:为中间层。
外存储器:比主存速度慢,但容量大。
11/12/2017
5
河南师范大学计算机与信息技术学院
80X86微处理器
为提高计算机的可用性而开发的一些措施:
提高计算机的工作速度是微处理器芯片发展的核心问题。
从80486起,芯片中集成了协处理器,提高了浮点处理速度;
字长的增加提高了计算机运算的精度。
从80286开始,除了8086提供的实模式外,增加了保护模式的工作方式。实现了虚拟存储(使计算机可以运行程序空间大于主存空间的用户程序)和多任务管理(允许多个用户可以同时在机器上工作)。
从80386开始,又增加了虚拟86的工作模式。在此模式下,一台机器可同时模拟多个8086处理器的工作。
11/12/2017
6
河南师范大学计算机与信息技术学院
基于微处理器的计算机系统构成
2
软件
1
硬件
11/12/2017
7
河南师范大学计算机与信息技术学院
硬件
计算机的硬件分为五大组成部分:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。(如图所示)
运算器和控制器是计算机的核心,合成中央处理单元CPU(Central Processing Unit)或处理机、处理器(Processor)。
输入设备和输出设备往往通称为外部设备(Peripheral),简称外设或I/O设备。
在微型计算机中,CPU由一个大规模集成电路芯片构成,被称为微处理器(Microprocessor)。
11/12/2017
8
河南师范大学计算机与信息技术学院
硬件
运算器执行所有的算术和逻辑运算。
中央处理单元
控制器负责把指令逐条从存储器中取出,经译码分析后向机器发出各种控制命令。
CPU内部还有一些高速存储单元,称为寄存器(Register)。它们为处理单元提供各种操作所需的数据。
11/12/2017
9
河南师范大学计算机与信息技术学院
硬件
存储器是计算机的记忆部件。
存储器
它用来存放程序以及程序中所涉及的数据。
按所在位置,存储器可以分为主存储器(主存、内存)和辅助存储器(辅存、外存)。(二者区别)
按读写能力,存储器可以分为随机存储器RAM(读写存储器)和只读存储器ROM。(二者区别)
存储器地址(Address)、存储器容量。
主存与寄存器的区别。
11/12/2017
10
河南师范大学计算机与信息技术学院