绪论:
一:微处理器,微型计算机和微型计算机系统:
分类:
按照系统结构和基本工作原理.计算机分为5大部分:运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备
按照体积,性能和价格分5类:巨型机,大型机,中型机,小型机,微型计算机(单板机,单片机)
微型计算机的特点:集成度高,体积小,重量轻,耗电省,可靠性高,结构灵活,价格低廉,维护方便,应用面广.
微型计算机的基本结构:
这里涉及3种不同的总线:
数据总线,地址总线,控制总线
二:CISC和RISC结构的微处理机
CISC:复杂指令系统计算机
RISC:精简指令系统计算机
主要区别:
从三个方面考虑:指令系统,内存访问,电路结构(简计:IME)
三:微处理器和微型计算机的发展:
诞生于第二次世界大战(1946年2月15日) ENIAC
研制单位:美国宾夕法尼亚大学莫尔电工学院,美国陆军军械部委托
微处理器:用一片或少数几片大规模集成电路组成的中央处理器。
1-:四位微处理器:
字长:4位
特点:指令系统简单,运算功能差,价格低廉
应用:面向加点,计算器,二次仪表
2-:八位微处理器
字长:8位
特点:指令系统比较完善,运算速度提高一个数量级,寻址能力有所增强,有中断和DMA,汇编、BASIC、FORTRAN。
常见:R6502
应用:面向家电、智能仪表、工业控制
3-:16位微处理器
字长16位
特点:指令系统丰富,采用多级中断,多种寻址方式,段式存储结构,配有功能强大的系统软件。
常见:intel8086,Z8000,MC68000,
准16位:intel8088(内部16位,外部8位)
应用:工业控制
4-:32位微处理器
字长:32位:
常见:
Intel80386:AB32位,DB32位,首次采用高速缓存(外置) 。第一款具有“多任务”功能的处理器,有80386DX、80386SX之分。
Intel80486:80386+80387+8KBCache,部分采用RISC技术,突发总线技术,时钟倍频技术。有80486DX、80486SX之分。
Pentium: AB32位,DB64位,首次超标量结构,分支预测技术
5-:64位处理器:
常见例题:
1,微处理器、微型计算机、微型计算机系统的区别是什么?
微处理器主要指CPU(运算器和控制器的组合);
微型计算机包括主机和外设,由微处理器(CPU)、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成。
微型计算机系统包括 微型计算机,软件系统,输入/输出设备、外存储器,电源、面板和机架能够独立运行。
2,微型计算机有哪些基本部分构成?
微型计算机是由cpu、主存储器、输入/输出接口电路和系统总线构成
3,CISC、RISC 的技术特点。
参照:IME
CISC是指复杂指令系统计算机,RISC是指精简指令系统计算机。
他们的区别在于不同的CPU设计理念和方法。RISC指令系统仅包含哪些必要的经常使用的指令,不经常使用的功能,往往通过基本指令组合来完成。完成特殊功能时效率比较低。CISC的指令系统比较丰富,一些特殊功能都有相应的指令。处理特殊任务效率较高。
RISC对存储器操作相对简单,使对存储器访问的控制简化;而CISC机器的存储器操作指令较多,对存储器的访问有更多的指令直接操作,要求的控制逻辑比较复杂。
/**RISC在一条指令执行的适当地方可以响应中断;而CISC机器是在一条指令执行结束后响应中断。**/
RISC CPU的电路构成比CISC CPU简单,因此面积小、功耗也更低;CISC电路CPU电路复杂,同水平比RISC CPU面积大、功耗大。RISC CPU结构比较简单,布局紧凑规整,设计周期较短,比较容易采用一些并行计算的最新技术;CISC CPU结构复杂,设计周期长,技术更新难度大。从使用角度看,RISC微处理器结构简单,指令规整,性能容易把握,易学易用;CISC微处理器结构复杂,功能强大,实现特殊功能容易。
什么是指令周期?什么是总线周期?什么是时钟周期?说明三者的关系。
时钟周期:CPU脉冲时间。
总线周期:CPU经过总线执行信息的输入/输出过程,称为总线周期。
指令周期:完成一条指令的时间。
关系:一个总线周期包含多个时钟周期,一个指令周期包含多个总线周期。