第三章-80x86微处理器

主要内容：
1、80x86微处理器简介
2、8086/8088微处理器
3、8086/8088存储器和I/O组织

学习要求：

一，80x86微处理器简介

80x86微处理器是美国Intel 公司生产的系列微处理器。该公司成立于1968年，1969年就设计了4位的4004 芯片，1973年开发出8位的8080芯片，1978年正式推出16位的8086微处理器芯片，由此开始了Intel公司的80x86系列微处理器的生产历史。本节简要介绍Intel公司80x86系列微处理器的发展过程及其特性。
下面通过对表中有关技术数据的分析来说明Intel 80x86系列微处理器的发展情况。

表中关键词：
集成度：指CPU芯片中所包含的晶体管数，单位为万/片；
主频：指芯片所使用的主时钟频率，它直接影响计算机的运行速度；

数据总线：是计算机中各个部件间进行数据传送时的公共通道；
内数据总线宽度：指CPU芯片内部数据传送的宽度（位数）；
外数据总线宽度：指CPU与外部交换数据时的数据宽度；
注：数据总线位数越多，数据交换的速度越快。

地址总线：指在对存储器或I/O端口进行访问时，传送由CPU提供的要访问的存储单元或I/O端口的地址信息的总线。其宽度决定了处理器能直接访问的主存容量的大小。如：8086有20根地址线，使用这20根地址线上不同地址信息的组合，可直接对2^20=1M个存储单元进行访问；Pentium II 有36根地址线，因此它可以直接寻址的最大地址范围为2^36=64GB。

为了满足微型计算机对存储器系统高速度、大容量、低成本的要求，目前，微型计算机系统采用三级存储器组织结构，即由高速缓冲存储器Cache、主存和外存组成。

主存 ——当前正在执行的程序或要使用的数据必须从外存调入主存后才能被CPU读取并执行，主存容量通常为MB级；

外存——当前没有使用的程序可存入外存，外存的容量通常很大，可达GB甚至TB级；

Cache（高速缓冲存储器）——最大特点是存取速度快，但容量较小，通常为KB级，将当前使用频率较高的程序和数据通过一定的替换机制从主存放入Cache，CPU在取指令或读取操作数时，同时对Cache和主存进行访问，如果Cache命中，则终止对主存的访问，直接从Cache中将指令或数据送CPU处理，由于Cache的速度比主存快得多。

高速缓冲存储器Cache的使用，大大减少了CPU读取指令和操作数所需的时间，使CPU的执行速度显著提高。

80386之前的CPU都没有Cache。80386 CPU内无Cache，而由与其配套使用的Intel 82385 Cache 控制器实现CPU之外的Cache管理。80486之后的CPU芯片内部都集成了一至多个Cache。