第3章（1）微机原理与接口技术（第三版）（王忠民）

微机原理与接口技术西安邮电大学计算机学院范琳——第三章80x86微处理器第三章80x86微处理器

80x86微处理器简介18086微处理器28086寄存器38086引脚功能48086存储器组织53.180x86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。从8086开始到目前已进入第五代微处理器：8086（8088）、80286、80386、80486和80586（Pentium、PentiumⅡ

Ⅳ）。其主要发展特点是：

1.主频从8086的4.77MHz到80586的166MHz，PentiumⅡ

Ⅳ更高，可达3GHz。主频是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。第三章80x86微处理器

第三章80x86微处理器

2.数据总线从8086的16位到80586的64位。数据总线是计算机中组成各部件间进行数据传送时的公共通道。其位数（宽度）表示CPU的字长，数据总线位数越多，数据交换的速度越快。

3.地址总线从8086的20根到80586的32根。地址总线是在对存储器或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端口的地址信息总线，其宽度决定了处理器能直接访问的主存容量大小。第三章80x86微处理器

第三章80x86微处理器

芯片数据总线地址总线主频（MHz）寻址空间Cache808616204.771MB无808816（8）204.771MB无386开始，才有cachePIII32（64）3645064GB有PD6436360064GB有

4.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。从80386以后增加了高速缓冲存储器Cache。 微机系统增加了高速缓冲存储器后，使系统的存储器体系形成三级组织结构，即由高速缓冲存储器Cache、主存和外存组成。如图3.1所示。第三章80x86微处理器

Cache的引入80286往前的芯片，都没有Cache，CPU直接访问内存。从80386以后增加了Cache。引入cache的原因：大容量主存一般采用DRAM，相对SRAM速度慢，而SRAM速度快，但价格高。

因此，在主存和CPU之间可设置一个速度很快而容量相对较小的存储器，在其中存放CPU当前正在使用以及一个较短的时间内将要使用的程序和数据，这样，可大大加快CPU访问存储器的速度，提高机器的运行效率。第三章80x86微处理器

微处理器CPU内存储器（主存）外存储器（外存）高速缓冲存储器(Cache)第三章80x86微处理器

CPU内，主板上6MBcache4GB400元1TB500元速度容量价格思考Cache中存放的是CPU即将访问的指令和数据，或者是访问频繁的指令和数据。思考：计算机怎么知道哪些内容即将被访问？思考

局部性原理时间局部性：一个数据（或指令）被访问，在不久的将来，很可能被再次使用；空间局部性：一个数据（或指令）被访问，它附近的数据可能很快就会被使用。 所以，层次结构的存储器系统，可以将最近访问过的内容放入Cache，将近期访问过内容所属的整个块放入Cache。 80x86CPU在发展过程中，存储器的管理机制也发生了较大变化。

8086/8088CPU：分段实方式

80286CPU：分段实方式、保护方式（可提供虚拟存储管理和多任务管理机制）。

80386

80586CPU：分段实