機(jī)械專業(yè)外文文獻(xiàn)翻譯-外文翻譯--微處理器

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is a is on a 004, 971 004 it do it do at a it on to 004, of or 004 of to it a 080, a on 974. to a in 088 , 979 C. C 088 to 0286 to 0386 to 0486 to to I to II to . of of on of 088. of on 088, it it ,000 ] ] ] 8080 1974 6,000 6 2 088 1979 29,000 3 5 6 0286 1982 134,000 6 80386 1985 275,000 6 2 80486 1989 1,200,000 1 25 2 0 993 3,100,000 0 2 400 I 1997 7,500,000 33 2 4300 999 9,500,000 50 2 4510 2000 42,000,000 2 41,700 in is a is a of is a of 088 5 at a of is to of on a a of to on a 1. a on 2. A to 3. A to a of on be a an of an an to a to or D (R (to it to or a a a ] to or s of . , B of 2. is , B . 3. is a to to do to to to do 4. LU be as as - or it be to – s 5. is a in LU if if is a of It in to 6. 3in ]. A a 1, a 0 or it A to to a of to a 1 or a 0 7. of in be 1. to on . to on . to on . to on 5. to on . to on . to . to to . of 10. LU to 1. to LU’s 2. D 13. R as as OM as as D R AM In we an a 28) 256 of it or of at a s 28 OM at 28 AM at 28. A is a of OM to on D OM of or to on D R is s is is By it is to a do by a AM on to On a OM is it it in do in it to to is it AM it s to so is a of it of is as of a at so a of to of is of An of is in to If a C So “do of of be by a as to of a of s DD as an at it to we to D DD is It to do of LU to of LU is in be be as a of of in DD or or he of a on of a As a in a 088 5 to of of it 0 to do 6on 088. of a ]. In a So it to be in of it be to so it of in 2in a of 1 on of up to 微處理器 微處理器是建在一塊芯片上的一個計(jì)算器， 1971年因特爾公司推出世界上第一款微處理器 只能做加減，并且一次只能處理 4位，但令人吃驚的是一切都在一塊芯片上。在 004之前，工程師利用芯片或其他零部件開發(fā)計(jì)算機(jī)，從此揭開了微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的序幕。 1974年，利用 能處理 8個二進(jìn)制數(shù)，1979年推出的 一次打開了市場。 腦發(fā)展經(jīng)歷了 8088、 80286、 80386、 80486、奔騰、奔騰 騰 騰 4，所有這些微處理都是因特爾公司生產(chǎn)的，它們都是在 8088的設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上開發(fā)的，奔騰 4能執(zhí)行 8088上的任一套指令，但是它比 8088快 5000倍。 從以下表格我們可以看出因特爾公司近幾年來所生產(chǎn)的各種處理器。 （表格 2） 名 稱 時間 晶體管數(shù)量 微 米 時鐘頻率 數(shù)據(jù)位寬 ] 8080 1974 6,000 6 2 位 088 1979 29,000 3 5 6位 80286 1982 134,000 6位 1 80386 1985 275,000 6 2位 5 80486 1989 1,200,000 1 25 2位 20 奔騰 1993 3,100,000 0 2位 64100 奔騰997 7,500,000 33 2位 64~300 奔騰999 9,500,000 50 2位 64~510 奔騰 4 2000 42,000,000 2位 64~1,700 從這個表中，大體可以看出時鐘頻率和 間存在一定的關(guān)系，最大的時鐘頻率是生產(chǎn)進(jìn)程的一個函數(shù)，并且它在芯片內(nèi)會延遲，晶體管和 如 8088在 5兆赫茲時就運(yùn)行一次，但只是以 于每 15時鐘周期執(zhí)行一條指 令）?，F(xiàn)在的處理器通常能達(dá)到每一個時鐘周期執(zhí)行兩條指令的速度，那種運(yùn)算速度的提高與芯片上的晶體管數(shù)量有直接關(guān)系。 微處理器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)：微處理器執(zhí)行告訴處理器該做什么的一系列的機(jī)器指令，在這個指令的基礎(chǔ)上，微處理器完成 3個基本的功能： 1、微處理器用它的算術(shù)邏輯單元，能夠完成像加減乘除這一系列算術(shù)操作，現(xiàn)在的微處理器包含有完整的浮點(diǎn)處理器，它們能夠完成非常復(fù)雜的浮點(diǎn)數(shù)的操作。 2、微處理器能把數(shù)據(jù)從一個存儲單元移到另一個存儲單元。 3、微處理器能做出決定，并且在那些決定的基礎(chǔ)上發(fā)出一系列新的指令。 這些或許就 是微處理器能完成的復(fù)雜的功能，但那些僅是它的 3個基本功能，下面的圖表說明微處理器是如何執(zhí)行這些簡單功能的：微處理器有地址總線，它把地址送到儲存器，它還有一個數(shù)據(jù)總線，把數(shù)據(jù)送到儲存器或者從儲存器里接收數(shù)據(jù)，它也有讀寫總線，告訴儲存器是想設(shè)置還是想取出這個定了位置的儲存單元，它還有時鐘線，告訴時鐘脈沖記錄處理器的結(jié)果，以及重新設(shè)置線把編碼器重新設(shè)置到零（或者其他什么的）以及重新執(zhí)行命令。我們假定這兒的位置和數(shù)據(jù)總線均為 8位寬。下面是這個簡單微處理器的結(jié)構(gòu)表：（圖表 圖表 、記錄器 A， 都是構(gòu)成觸發(fā)器的簡單的鎖存器。 2、位置鎖恰好記錄器 A， 。 3、編碼計(jì)算器是具有特別遞增能力的鎖，當(dāng)接到指令時，它就增加 1 或者重新設(shè)置到零。 4、數(shù)據(jù)邏輯單元可能和 8 位的加法器一樣簡單，或者它可能會做加、減、乘和除 8位數(shù)值，我們假定這兒屬于后者。 5、檢測記錄器是一個特殊的鎖，它能夠把經(jīng)過比較的數(shù)值鎖在算術(shù)邏輯單元里，算術(shù)邏輯單元就能正常的比較兩個數(shù)字，并判斷他們是否相等，是否一個大于另一個等，檢測記錄器也能正常鎖住一個階段加法的進(jìn)位位，它把這些數(shù)值儲存在觸發(fā)器上，然后信息譯碼器能用這些數(shù)值來做出判斷 。 6、圖表中 6個標(biāo)注了“ 3— 方框，這些是三態(tài)緩沖器，它能傳遞 a 1 ， a 0 或者它能基本上斷開它信息的輸出，它允許多個信息輸出，連接到電源線，但是他們中只有一個能準(zhǔn)確驅(qū)動 a 1 或 a 0 到流水線上去。 7、信息記錄器和譯碼器要控制其余所有的部件。 雖然這些圖表上沒有顯示這些結(jié)構(gòu)，但是信息譯碼里將有控制線做以下事情： 1、告訴 2、告訴 3、告訴 4、告訴編碼計(jì)算器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值 5、 告訴位地址記錄器鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值 6、告訴信息記錄器 鎖定當(dāng)前數(shù)據(jù)總線上的數(shù)值 7、告訴編碼計(jì)算器增加數(shù)值 8、告訴編碼計(jì)算器重新設(shè)置到零 9、激活 6個三態(tài)緩沖器中的任意一個 10、告訴算術(shù)邏輯單元該執(zhí)行什么指令 11、告訴檢測記錄器鎖定算術(shù)邏輯單元的檢測結(jié)果 12、激活 13、激活 進(jìn)入信息譯碼器的是那些檢測記錄器，時鐘流水線以及信息記錄器里面的二進(jìn)制數(shù)字行大約十億條指令。 隨機(jī)存貯器、只讀存貯器、位址和數(shù)據(jù)總線。讀、寫一般說來都與隨機(jī)存貯及只讀存貯有關(guān)。在我們的樣本微處理器中，我們 有 8位總線地址寬， 8位數(shù)據(jù)總線寬，那意味著微處理器能存入（ 28） 256個字節(jié)，它一次能讀或?qū)?8個二進(jìn)字位，我們假定這個簡單的微處理器只讀存貯 0開始的位置上有 128個字節(jié)及隨機(jī)存貯在 128開始的位置上有 128個字節(jié)。 表隨機(jī)存貯器， 括信息字節(jié)微處理器能讀或?qū)懡o那些依靠 是否注冊的字節(jié)。 片的一個問題就 是當(dāng)斷掉電源時，它上面的一切信息就不會保存下來那就是計(jì)算機(jī)需要 順便說一下，幾乎所有的計(jì)算機(jī)都包括一定量的 發(fā)一個不包含簡單電腦是可能的 —— 許多微控制器通過在處理器芯片本身上面放少量—— 但一般說來，一個不包含 在 本輸入 /輸出系統(tǒng)）當(dāng)微處理器開始運(yùn)行時，它就開始執(zhí)行它在 找到的指令。 令做一些檢查機(jī)器硬件是否出故障的事情，然后此指令到硬盤上去獲取引導(dǎo)程序扇區(qū)這個引導(dǎo)程序。扇區(qū)是另一個 小程序， 后開始從 導(dǎo)程序?qū)⒏嬖V微處理器到硬盤上去讀取一些別的信息存貯到 那兒，微處理器然后執(zhí)行等等，這就是微處理器讀取和執(zhí)行的整個操作系統(tǒng)。 這兒顯示的相當(dāng)簡單的微處理器將有它能執(zhí)行的相當(dāng)大數(shù)量的指令，這些指令作為二進(jìn)制數(shù)字符來執(zhí)行。其中的每一個都有不同的意思當(dāng)被載入信息記錄器時人類特別不善于記住二進(jìn)字符，這些詞語被叫做處理的匯編語言。匯編器能非常容易地把這些詞語翻譯成它們的字符，然后，匯編器的輸出就被放在存貯器里供微處 理器執(zhí)行。如果你用 編碼譯成匯編語言。 那么現(xiàn)在問題就在于所有這些指令在 一個這些匯編語言指令都必須代表二進(jìn)制的數(shù)。這些數(shù)字就叫做操作碼，這個指令譯碼器需要將每一個 們的驅(qū)動微處器內(nèi)部的不同部件，咱們用 在第一個時鐘周期中，我們需要準(zhǔn)確的讀取指令，因此指令解碼器需要為簡碼計(jì)數(shù)器激活三態(tài)緩沖器，激活 活三態(tài)緩沖器里的數(shù)據(jù)線把指令鎖定在指令記錄器。 在第二個時鐘周期中， 幾乎不 需要做什么。 把 把 寄存器。 在第三個時鐘周期，編碼的數(shù)量在遞增， 可能與第二個時鐘周期重疊每一個指令都會像那些以適當(dāng)順序偽造的微處理一樣作為結(jié)果指令出故障，有些指令，像 能花二、三個時鐘周期，另外的可能要花五、六個時鐘周期。 微處理器的操作： 可用的晶體管數(shù)量對處理器的操作有巨大的影響，正如早就預(yù)見到的像8088 處理器里的主要指令花了 15 個時鐘周期來完成，由于在 8088 上安裝了乘法器，做一個 16個二進(jìn)制的乘法花了大約 80個時鐘周期。隨著 晶體管的增加，計(jì)算能力更強(qiáng)的乘法器具有單一周期的能力，更多的晶體管也考慮到一個叫做流水線技術(shù)，在一個流水線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，有些指令執(zhí)行要重疊，因此盡管可能花 5個時鐘周期來執(zhí)行一個指令。但可能有 5個不同的進(jìn)程的指令在同時執(zhí)行，那樣看起來好像一個指令完成每一個時鐘周期。 許多現(xiàn)代的處理器有多個指令解碼器，每一個都有自己的流水線。這考慮到了多條指令，那意味著在每一個時鐘周期中，不只完成一個指令，這個技術(shù)可能對于執(zhí)行來說相當(dāng)復(fù)雜，因此它運(yùn)用了許多晶體管。 在處理器設(shè)計(jì)過程中已趨向于 32有快速浮點(diǎn) 處理器及各種指令的流水線，也趨向于特殊的指令，使某種操作特別有效，也有附有實(shí)質(zhì)存貯的硬件及常于處理器芯片處的 有這些趨向推動了晶體數(shù)，促成了數(shù)百萬今天可用的晶體群。這些處理器每秒鐘能執(zhí)行大約十億條指令。