第2章微處理器

本章主要教學(xué)內(nèi)容微處理器的基本性能8086微處理器的內(nèi)部組成、寄存器結(jié)構(gòu)8086微處理器的外部引腳特性和工作方式8086微處理器的存儲(chǔ)器和I/O組織80X86高檔微處理器的組成結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)Pentium系列CPU的典型結(jié)構(gòu)和各功能部件第2章

微處理器內(nèi)外部特性

1本章教學(xué)目的及要求通過學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握典型微處理器的內(nèi)部組成、寄存器結(jié)構(gòu)、外部引腳特性和作用、存儲(chǔ)器和I/O組織、時(shí)序和總線操作以及系統(tǒng)的工作方式和特點(diǎn)等知識(shí)。第2章微處理器內(nèi)外部特性22-1微處理器性能簡介

2.1.1CPU的主要性能指標(biāo)主要有CPU字長、主頻、外頻、倍頻、內(nèi)存總線速度、擴(kuò)展總線速度、工作電壓、地址總線寬度、數(shù)據(jù)總線寬度、協(xié)處理器、超標(biāo)量、高速緩存等。

第2章微處理器內(nèi)外部特性3

2.1.2CPU的基本功能（1）指令控制：也稱為程序的順序控制，使程序嚴(yán)格按照規(guī)定的順序執(zhí)行。（2）操作控制：將指令所產(chǎn)生的一系列控制信號(hào)分別送往相應(yīng)的部件，從而控制這些部件按指令的要求進(jìn)行工作。（3）時(shí)間控制：使某些控制信號(hào)嚴(yán)格按時(shí)間上規(guī)定的先后順序進(jìn)行操作。（4）數(shù)據(jù)加工：是指對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算等操作處理。第2章微處理器內(nèi)外部特性42.1CPU的基本結(jié)構(gòu)2.1.1幾種典型IntelCPU簡介1、8086（16位CPU）16位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)16位外部數(shù)據(jù)總線，20位地址總線（尋址范圍220B=1MB）2、80386

（32位CPU）32位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)32位外部數(shù)據(jù)總線，32位地址總線（實(shí)內(nèi)存232B=4GB，虛擬空間=64TB）三種工作方式：實(shí)方式、保護(hù)方式、虛擬8086方式采用流水線技術(shù)和指令預(yù)取技術(shù)53、80486（32位CPU）32位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)32位外部數(shù)據(jù)總線，32位地址總線三種工作方式：實(shí)方式、保護(hù)方式、虛擬8086方式采用流水線技術(shù)和指令預(yù)取技術(shù)片內(nèi)含8KB高速緩存（Cache）片內(nèi)含浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）4、Pentium

（32位CPU）32位內(nèi)部體系結(jié)構(gòu)64位外部數(shù)據(jù)總線，36位地址總線片內(nèi)含8KB指令Cache和8KB數(shù)據(jù)Cache工作方式新增加了一種系統(tǒng)管理方式（SMM）采用超標(biāo)量流水線技術(shù)片內(nèi)含浮點(diǎn)運(yùn)算單元（FPU）6

2.2Intel8086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)

8086有16根數(shù)據(jù)線和20根地址線，可尋址地址空間達(dá)1MB。還具有多重處理能力，能方便地和浮點(diǎn)運(yùn)算器8087、I/O處理器8089或其他處理器組成多處理器系統(tǒng)，極大地提高了系統(tǒng)的數(shù)據(jù)吞吐能力和數(shù)據(jù)處理能力。8086CPU的特點(diǎn)是：采用并行流水線工作方式，通過設(shè)置指令預(yù)取隊(duì)列實(shí)現(xiàn)；對(duì)內(nèi)存空間實(shí)行分段管理，將內(nèi)存分為4個(gè)段并設(shè)置段寄存器，以實(shí)現(xiàn)對(duì)1MB空間的尋址；支持多處理器系統(tǒng)；可工作于最小模式和最大模式兩種工作模式。第2章微處理器內(nèi)外部特性72.2.18086微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)Intel8086微處理器從功能上可以劃分為兩個(gè)邏輯單元，即執(zhí)行部件EU（ExecutionUnit）和總線接口部件BIU（BusInterfaceUnit）。其內(nèi)部組成結(jié)構(gòu)如圖2-1所示。第2章微處理器內(nèi)外部特性8圖2-18086微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖第2章9

1.執(zhí)行部件EU執(zhí)行部件EU主要由算術(shù)邏輯運(yùn)算單元ALU、標(biāo)志寄存器、數(shù)據(jù)暫存寄存器、通用寄存器組和EU控制器等部件組成，其功能是負(fù)責(zé)指令的譯碼和執(zhí)行。EU無直接對(duì)外的接口，要譯碼的指令將從BIU的指令隊(duì)列中獲取，除了最終形成20位物理地址的運(yùn)算需要BIU完成相應(yīng)功能外，所有的邏輯運(yùn)算，包括形成16位有效地址的運(yùn)算均由EU來完成。第2章微處理器內(nèi)外部特性10

EU中各組成部件的功能分析如下：（1）算術(shù)邏輯單元ALU（ArithmeticLogicUnit）：可完成8/16位二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)邏輯運(yùn)算，是計(jì)算機(jī)中加工與處理數(shù)據(jù)的功能部件。（2）寄存器組（RegisterSet）：各種寄存器用來存放臨時(shí)的數(shù)據(jù)或地址，具有數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、調(diào)度和緩沖等作用?？梢詫⒓拇嫫鞣殖赏ㄓ眉拇嫫?、地址寄存器、標(biāo)志寄存器等。（3）EU控制電路：負(fù)責(zé)從BIU的指令隊(duì)列緩沖器中取指令、分析指令，然后根據(jù)譯碼結(jié)果向EU內(nèi)部各部件發(fā)出控制命令以完成指令的功能。第2章微處理器內(nèi)外部特性112.總線接口部件BIUBIU主要由地址加法器、專用寄存器組、指令隊(duì)列緩沖器以及總線控制電路等部件組成。提供了16位雙向數(shù)據(jù)總線和20位地址總線，主要功能是負(fù)責(zé)完成CPU與存儲(chǔ)器或I/O設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳送。BIU內(nèi)部設(shè)有4個(gè)16位段地址寄存器，即代碼段寄存器CS、數(shù)據(jù)段寄存器DS、堆棧段寄存器SS和附加段寄存器ES；1個(gè)16位指令指針寄存器IP；1個(gè)6字節(jié)指令隊(duì)列緩沖器；20位地址加法器和總線控制電路。第2章微處理器內(nèi)外部特性12第2章BIU中相關(guān)部件如下：（1）總線管理（2）指令隊(duì)列緩沖器（3）地址加法器和段寄存器（4）指令指針寄存器IP（5）總線控制電路與內(nèi)部通信寄存器8086中取指令和執(zhí)行指令分別由總線接口部件BIU和執(zhí)行部件EU來完成，BIU和EU可并行工作，減少了CPU為取指令而等待的時(shí)間，使整個(gè)程序運(yùn)行期間，BIU總是忙碌的，充分利用了總線，極大的提高了CPU的工作效率，加快了整機(jī)的運(yùn)行速度，也降低了CPU對(duì)存儲(chǔ)器存取速度的要求。微處理器內(nèi)外部特性13第2章2.2.28086的寄存器及其功能

8086CPU中可供編程使用的有14個(gè)16位寄存器，按其用途可分為3類：8個(gè)通用寄存器2個(gè)控制寄存器4個(gè)段寄存器如圖2-2所示。微處理器內(nèi)外部特性14累加器AHALBHBLCLDHDLCHSPSIDIIPFLAGSCSDSSSESBP基址寄存器計(jì)數(shù)寄存器數(shù)據(jù)寄存器堆棧指針寄存器基址指針寄存器源變址寄存器目的變址寄存器指令指針寄存器標(biāo)志寄存器代碼段寄存器段寄存器附加段寄存器堆棧段寄存器數(shù)據(jù)寄存器地址指針和變址寄存器控制寄存器通用寄存器數(shù)據(jù)段寄存器圖2-28086CPU內(nèi)部寄存器15

1.通用寄存器（1）數(shù)據(jù)寄存器：存放操作數(shù)或中間結(jié)果。包括4個(gè)16位的寄存器AX、BX、CX和DX，還可將其分成獨(dú)立的兩個(gè)8位寄存器來使用，即AH、BH、CH、DH和AL、BL、CL、DL兩組。（2）指針和變址寄存器：存放地址偏移量，包括16位的指針寄存器SP、BP和變址寄存器SI、DI。SP和BP用于堆棧段操作，SP給出棧頂偏移地址，稱為堆棧指針寄存器；BP存放位于堆棧段中數(shù)據(jù)區(qū)基址的偏移地址，稱作基址指針寄存器。SI和DI用來存放當(dāng)前數(shù)據(jù)段的偏移地址。SI稱為“源變址寄存器”；DI稱為“目的變址寄存器”。第2章微處理器內(nèi)外部特性16表2-1通用寄存器的特定用法寄存器名稱寄存器含義常用的操作功能AX16位累加器字乘，字除，字I/O處理AL8位累加器字節(jié)乘，字節(jié)除，字節(jié)I/O處理，查表轉(zhuǎn)換，十進(jìn)制運(yùn)算AH8位累加器字節(jié)乘，字節(jié)除BX16位基址寄存器查表轉(zhuǎn)換CX16位計(jì)數(shù)寄存器數(shù)據(jù)串操作指令，循環(huán)指令CL8位計(jì)數(shù)寄存器變量移位，循環(huán)移位DX16位數(shù)據(jù)寄存器字乘，字除，間接I/O處理SP16位堆棧指針寄存器堆棧操作SI16位源變址指針寄存器數(shù)據(jù)串操作指令DI16位目的變址指針寄存器數(shù)據(jù)串操作指令第2章17

2.控制寄存器（1）指令指針寄存器IP：IP是一個(gè)16位的寄存器，存放EU要執(zhí)行的下一條指令的偏移地址，用以控制程序中指令的執(zhí)行順序。（2）標(biāo)志寄存器FLAG：標(biāo)志寄存器FLAG是一個(gè)16位的寄存器，共9個(gè)標(biāo)志，其中6個(gè)用作狀態(tài)標(biāo)志，3個(gè)用作控制標(biāo)志。各種標(biāo)志作用：6個(gè)狀態(tài)標(biāo)志：CF-進(jìn)位標(biāo)志；PF-奇偶標(biāo)志；AF-輔助進(jìn)位標(biāo)志；ZF-零標(biāo)志；SF-符號(hào)標(biāo)志；OF-溢出標(biāo)志3個(gè)控制標(biāo)志：TF-陷阱標(biāo)志或單步操作標(biāo)志：IF-中斷允許標(biāo)志；DF-方向標(biāo)志

第2章微處理器內(nèi)外部特性18

3.段寄存器8086CPU把1MB的存儲(chǔ)空間分成若干個(gè)邏輯段，每個(gè)邏輯段的長度不超過64KB。共有4個(gè)16位的段寄存器，用來存放每一個(gè)邏輯段的段起始地址。（1）代碼段寄存器CS：給出當(dāng)前的代碼段起始地址，存放CPU可以執(zhí)行的指令，CPU執(zhí)行的指令將從代碼段取得。（2）數(shù)據(jù)段寄存器DS：指向程序當(dāng)前使用的數(shù)據(jù)段，用來存放數(shù)據(jù)，包括參加運(yùn)算的操作數(shù)和中間結(jié)果。（3）堆棧段寄存器SS：給出程序當(dāng)前所使用的堆棧段，即在存儲(chǔ)器中開辟的堆棧區(qū)，堆棧操作的執(zhí)行地址就在該段。（4）附加段寄存器ES：指出程序當(dāng)前所使用的附加段，通常也用來存放數(shù)據(jù)，典型用法是存放處理以后的數(shù)據(jù)。第2章微處理器內(nèi)外部特性192.38086CPU外部引腳功能8086CPU具有40個(gè)引腳，采用雙列直插式的封裝形式，如圖2-4所示。數(shù)據(jù)總線為16條，地址總線為20條，其余為狀態(tài)線、控制信號(hào)線、電源、地線等。地址/數(shù)據(jù)總線采用了分時(shí)復(fù)用方式，即一部分引腳具有雙重功能，例如AD15~AD0這16個(gè)引腳，有時(shí)傳送數(shù)據(jù)信號(hào)，有時(shí)可輸出地址信號(hào)。

第2章微處理器內(nèi)外部特性20圖2-48086CPU引腳圖第2章212.4存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)與I/O組織

2.4.1存儲(chǔ)器組織

1.存儲(chǔ)器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)器內(nèi)部按字節(jié)進(jìn)行組織，兩個(gè)相鄰的字節(jié)為一個(gè)字。從偶地址開始存放的字稱為規(guī)則字，從奇地址開始存放的字，稱為非規(guī)則字。規(guī)則字的存取可在一個(gè)總線周期內(nèi)完成，非規(guī)則字的存取需兩個(gè)總線周期。8086存儲(chǔ)器1MB的存儲(chǔ)空間分成兩個(gè)512KB的存儲(chǔ)體，低位固定與CPU數(shù)據(jù)線D7~D0相連，稱為低字節(jié)存儲(chǔ)體，該存儲(chǔ)體中的每個(gè)地址均為偶地址；高位與CPU數(shù)據(jù)線D15~D8相連，稱為高字節(jié)存儲(chǔ)體，該存儲(chǔ)體中的每個(gè)地址均為奇地址。兩個(gè)存儲(chǔ)體之間采用字節(jié)交叉編址方式，如圖2-5所示。第2章微處理器內(nèi)外部特性22圖2-58086存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)00001H00000H00003H00002H︰512K×8（位）512K×8（位）︰︰奇地址存儲(chǔ)體偶地址存儲(chǔ)體︰︰（A0=1）（A0=0）︰FFFFFHFFFFEH第2章232.存儲(chǔ)器分段如圖2-7所示，8086系統(tǒng)把整個(gè)存儲(chǔ)空間分成許多邏輯段，這些邏輯段容量最多為64KB，CPU允許它們?cè)谡麄€(gè)存儲(chǔ)空間中浮動(dòng)，各個(gè)邏輯段之間可以緊密相連，也可以相互重疊或分開一段距離。把16字節(jié)的存儲(chǔ)空間稱為一節(jié)，要求各邏輯段從節(jié)的整數(shù)邊界開始，使段起始地址的低4位地址碼為“0”。通常將段起始地址的高16位地址碼稱作“段基址”，是一個(gè)能被16整除的數(shù)，存放在相應(yīng)的段寄存器中；而段內(nèi)的偏移地址可以用16位通用寄存器來存放，通常稱作“偏移量”。第2章微處理器內(nèi)外部特性24第2章253.存儲(chǔ)器地址（1）段地址：描述要尋址的邏輯段在內(nèi)存中的起始位置。段地址保存在16位的CS、SS、DS和ES段寄存器中。（2）偏移地址：描述要尋址的內(nèi)存單元距本段段首的偏移量。在編程中常被稱作“有效地址”。（3）邏輯地址：是在程序中使用的地址，由段地址和偏移地址兩部分組成。表示形式為“段地址：偏移地址”。（4）物理地址：是存儲(chǔ)器的實(shí)際地址，由CPU提供的20位地址碼來表示，是惟一能代表存儲(chǔ)空間每個(gè)字節(jié)單元的地址。第2章微處理器內(nèi)外部特性26

邏輯地址到物理地址的轉(zhuǎn)換是由BIU中20位的地址加法器自動(dòng)完成的。實(shí)際應(yīng)用中，物理地址是段地址左移4位加偏移地址形成的。其計(jì)算公式為：物理地址=段地址×10H＋偏移地址第2章微處理器內(nèi)外部特性272.4.2I/O端口組織

8086CPU和外部設(shè)備之間通過I/O接口電路進(jìn)行聯(lián)系，以實(shí)現(xiàn)相互間傳輸信息的目的。每個(gè)I/O接口都有一個(gè)端口或幾個(gè)端口，所謂端口是指I/O接口電路中供CPU直接存取訪問的某些寄存器或某些特定電路。一個(gè)I/O接口應(yīng)該包括數(shù)據(jù)、命令、狀態(tài)、方式等端口，微機(jī)系統(tǒng)要為每個(gè)端口分配一個(gè)地址號(hào)，稱為端口地址。各個(gè)端口地址和存儲(chǔ)單元地址一樣，應(yīng)具有惟一性。第2章微處理器內(nèi)外部特性288086的I/O端口有以下兩種編址方式：（1）統(tǒng)一編址：該方式下將端口和存儲(chǔ)單元進(jìn)行統(tǒng)一編址，即將I/O端口地址置于1MB的存儲(chǔ)器空間中，在整個(gè)存儲(chǔ)空間中劃出一部分區(qū)域給外設(shè)端口，把它們看作存儲(chǔ)器單元對(duì)待。CPU訪問存儲(chǔ)器的各種尋址方式都可用于尋址端口，訪問端口和訪問存儲(chǔ)器的指令形式上完全一樣。（2）獨(dú)立編址：該方式的端口單獨(dú)編址構(gòu)成一個(gè)I/O空間，不占用存儲(chǔ)器地址。CPU設(shè)置了專門的輸入/輸出指令（IN/OUT）來訪問端口。第2章微處理器內(nèi)外部特性292.5總線操作及時(shí)序

8086CPU由外部的一片8284A時(shí)鐘信號(hào)發(fā)生器提供主頻為5MHz的時(shí)鐘信號(hào)，在時(shí)鐘節(jié)拍作用下，CPU一步步順序地執(zhí)行指令，因此，時(shí)鐘周期是CPU指令執(zhí)行時(shí)間的刻度。執(zhí)行指令的過程中，凡需執(zhí)行訪問存儲(chǔ)器和訪問I/O端口的操作都統(tǒng)一交給BIU的外部總線完成。數(shù)據(jù)輸出時(shí)為“寫總線周期”，數(shù)據(jù)輸入時(shí)為“讀總線周期”。第2章微處理器內(nèi)外部特性302.5.18086總線周期8086的總線周期至少由4個(gè)時(shí)鐘周期組成。每個(gè)時(shí)鐘周期稱為T狀態(tài)，用T1、T2、T3、和T4表示。時(shí)鐘周期是CPU的基本時(shí)間計(jì)量單位，由主頻決定，8086的主頻為5MHz，1個(gè)時(shí)鐘周期就是100ns。第2章微處理器內(nèi)外部特性31第2章2.5.28086CPU的工作模式

Intel公司在設(shè)計(jì)8086CPU芯片時(shí)，規(guī)定了兩種工作模式，即最小工作模式和最大工作模式。通過CPU的第33條引腳MN/來控制。（1）最小工作模式（MN/

=1）：8086CPU的33引腳接+5V時(shí)，系統(tǒng)處于最小工作模式，適用于單微處理器組成的小系統(tǒng)，系統(tǒng)中通常只有一個(gè)微處理器，所有的總線控制信號(hào)都直接由8086CPU產(chǎn)生，系統(tǒng)中的總線控制邏輯電路被減到最少。（2）最大工作模式（MN/=0）：8086的33引腳接地時(shí)，系統(tǒng)處于最大工作模式。此時(shí)，系統(tǒng)中存在兩個(gè)或兩個(gè)以上的微處理器，其中有一個(gè)主處理器8086，其他處理器稱為協(xié)處理器。

微處理器內(nèi)外部特性32第2章2.6Intel80X86微處理器的功能結(jié)構(gòu)2.6.1Intel80386微處理器1.80386的主要特性（1）提供32位指令，支持8位、16位和32位的數(shù)據(jù)類型，具有8個(gè)通用32位寄存器，ALU和內(nèi)部總線的數(shù)據(jù)通路均為32位，具有片內(nèi)地址轉(zhuǎn)換的高速緩沖存儲(chǔ)器Cache。（2）提供32位外部總線接口，最大數(shù)據(jù)傳輸速率為32Mbps。由于采用了流水線方式，可同高速DRAM芯片接口，支持動(dòng)態(tài)總線寬度控制，能動(dòng)態(tài)地切換32位/16位數(shù)據(jù)總線。微處理器內(nèi)外部特性33第2章（3）具有片內(nèi)集成存儲(chǔ)器管理部件MMU，可支持虛擬存儲(chǔ)和特權(quán)保護(hù)，保護(hù)機(jī)構(gòu)采用4級(jí)特權(quán)層。片內(nèi)具有多任務(wù)機(jī)構(gòu)，能快速完成任務(wù)的切換。（4）具有實(shí)地址方式、保護(hù)方式和虛擬8086三種工作方式。（5）可直接尋址4GB的物理存儲(chǔ)空間，虛擬存儲(chǔ)空間達(dá)64TB。存儲(chǔ)器采用分段結(jié)構(gòu)，一個(gè)段最大可為4GB。（6）通過配用80287、80387數(shù)值協(xié)處理器可支持高速數(shù)值處理。（7）時(shí)鐘頻率為12.5MHz、16MHz、20MHz、25MHz和33MHz等。微處理器內(nèi)外部特性34第2章

2.80386的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

80386CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-14所示，由總線接口部件、指令預(yù)取部件、指令譯碼部件、控制部件、數(shù)據(jù)部件、保護(hù)測試部件、分段部件和分頁部件等8個(gè)功能部件組成?？刂撇考?、數(shù)據(jù)部件和保護(hù)測試部件共同組成執(zhí)行部件，分段部件和分頁部件合在一起稱為存儲(chǔ)器管理部件。微處理器內(nèi)外部特性35圖2-1480386CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

第2章36第2章2.6.2Intel80486微處理器

80486是Intel公司1989年4月推出的，芯片內(nèi)集成了120萬個(gè)晶體管，時(shí)鐘頻率為25~50MHz，寄存器仍為32位，數(shù)據(jù)總線和地址總線也皆為32位。80486在80386原有6個(gè)部件的基礎(chǔ)上，又新增了高性能浮點(diǎn)運(yùn)算部件FPU和高速緩沖存儲(chǔ)器Cache，它把浮點(diǎn)運(yùn)算部件和高速緩沖存儲(chǔ)器Cache集成在芯片內(nèi)，使運(yùn)算速度和數(shù)據(jù)存取速度得到大大提高。微處理器內(nèi)外部特性37第2章1.80486的主要特性（1）采用了精簡指令集計(jì)算機(jī)RISC技術(shù)，有效地減少了指令的時(shí)鐘周期個(gè)數(shù)。（2）芯片上集成部件多。（3）高性能的設(shè)計(jì)。（4）完全的32位體系結(jié)構(gòu)。（5）增加了多處理器指令和多重處理系統(tǒng)。（6）具有機(jī)內(nèi)自測試功能。微處理器內(nèi)外部特性38第2章2.80486的基本結(jié)構(gòu)80486CPU的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-15所示，包括總線接口、片內(nèi)高速緩沖存儲(chǔ)器Cache、指令預(yù)取、指令譯碼、控制/保護(hù)、整數(shù)、浮點(diǎn)運(yùn)算、分段和分頁等9個(gè)功能部件。微處理器內(nèi)外部特性39第2章40第2章2.7Pentium系列微處理器簡介

2.7.1Pentium系列微型計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)（1）高集成度；（2）時(shí)鐘頻率高；（3）采用超標(biāo)量流水線結(jié)構(gòu)；（4）數(shù)據(jù)總線帶寬增加；（5）片內(nèi)采用分立的指令Cache和數(shù)據(jù)Cache結(jié)構(gòu)；（6）采用新型的分頁模式；（7）固化常用指令，使指令的運(yùn)行得到進(jìn)一步加快；（8）具有分支指令預(yù)測功能；（9）重新設(shè)計(jì)的高性能浮點(diǎn)運(yùn)算部件；（10）數(shù)據(jù)完整性、容錯(cuò)性等方面采用新的設(shè)計(jì)方法；（11）采用RISC技術(shù)；（12）軟件向上兼容80386/80486微處理器內(nèi)外部特性41第2章2.7.2Pentium微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2-17所示，Pentium微處理器的主要部件包括總線接口部件、指令高速緩存器、數(shù)據(jù)高速緩存器、指令預(yù)取部件與轉(zhuǎn)移目標(biāo)緩沖器、寄存器組、指令譯碼部件、具有兩條流水線的整數(shù)處理部件、擁有加乘除運(yùn)算且具有多用途電路的流水浮點(diǎn)處理部件等。微處理器內(nèi)外部特性42圖2-17Pentium微處理器內(nèi)部結(jié)構(gòu)第2章43第2章2.7.3Pentium4微處理器Pentium系列微型計(jì)算機(jī)從Pentium、PentiumPro到PentiumII、PentiumIII等，Intel公司只是通過改變CPU的工作頻率、二級(jí)緩存的大小、產(chǎn)品制造工藝來不斷提高微處理器的性能，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)并未改變。而目前市場上流行的是Intel公司新一代高性能32位Pentium4微處理器，它采用了NetBurst的新式處理器結(jié)構(gòu)，可以更好地處理互聯(lián)網(wǎng)用戶的需求，在數(shù)據(jù)加密、視頻壓縮和對(duì)等網(wǎng)絡(luò)等方面的性能都有較大幅度的提高。微處理器內(nèi)外部特性44第2章Pentium4微處理器有以下的主要特征和處理能力：（1）擁有4200萬個(gè)晶體管，比PentiumIII多了50%；（2）采用超級(jí)流水