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PC 机硬件学习 CPU CPU 简介：中央微处理器，由运算器和控制器组成 1971 年世界上第一款微处理器是Intel 公司推出的4004 ，这是第一款可以用于微机的4 位处 理器，它包括 2300 个晶体管。 随后Intel 又推出8008 由于市场反应不理想，1974 年8008 发展成8080 成为第二代处理器， 8080 作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设备中。 同时期Zilog 公司生产了8080 的增强型Z80，摩托罗拉公司生产了6800，Intel 公司于1976 年又生产了增强型 8085，但这些芯片都没有改变8080 的基本特点，都属于第二代处理器。 它们都采用NMOS 工艺，集成约 9000 只晶体管，平均指令执行时间为 1µs~2µs，采用汇编 语言，BASIC，Fortran 编程，使用单用户操作系统。 1978 年Intel 公司生产的8086 是第一个16 位的处理器，很快Zilog 公司和摩托罗拉公司也 计划生产Z8000 和68000 。这就是第三代微处理器的起点。 8086 微处理器的最高主频速度为8MHZ，具有16 位数据通道，内存寻址能力为 1MB 。同时 Intel 公司还生产与之相配合的数字协处理器i8087，这两种芯片使用互相兼容的指令集。但 i8087 指令集中增加了一些专门用于对数，指数和三角函数等数学计算的指令。人们将这些 指令集统一称为X86 指令集。虽然后来Intel 公司又陆续生产出第二代，第三代，等更先进 的和更快的处理器但都仍然兼容原来的X86 指令，而且Intel 在后续CPU 的命名上沿用了原 先的X86 的序列，直到后来因注册商标问题，才放弃了继续使用阿拉伯数字命名。 1979 年，Intel 公司又开发出8088 。8086 和8088 着芯片内部均采用 16 位数据传输，所以都 称为 16 位微处理器，但8086 每周期能传送或接收16 位数据，而8088 每周期只采用8 位。 因为最初的大部分设备和芯片是8 位的，而8088 的外部8 位数据传送接收能与这些设备相 兼容。8088 采用40 针的DIP 封装，工作频率为6.66MHZ ，7.16MHZ ，或8MHZ ，微处理器 大约集成了29000 个晶体管。 I80186 8086 和 8088 问世后不久。INTEL 公司就开始对它们进行改进，将更多的功能集成 在芯片上，这样就诞生了I80186 和80188 这两款CUP 内部均以16 位工作，在外部输出上 80186 采用 16 位，而80188 和8088 一样是采用8 位工作。 1981 年，美国IBM 公司将8088 芯片用于其研制的PC 机中，从而开创了全新的微机时代， 也正是从8088 开始，PC 概念开始在全世界范围内发展起来，从8088 应用到IBM 的PC 开 始，个人电脑真正走进了人们的工作和生活中，这也标志这一个新时代的开始。 Intel 80286 1982 年，Intel 公司在8086 的基础上，研制出了80286 微处理 器，该处理器最大主频为20MHZ 。内，外部数据传输均为16 位，使用24 位内存的寻址， 内存的寻址能力为16MB 。80286 可工作于两钟方式，一种叫实模式，另一种叫保护方式。 在实模式下，微处理机可以访问的内存总量限制在1 兆字节；而在保护方式下，80286 可以 直接访问 16 兆字节的内存，此外，80286 工作在保护方式下，可以保护操作系统，使之不 象实模式或8086 等不受保护的微处理器那样，在遇到异常应用时会是系统停机。 IBM 公司将80286 微处理机用在先进技术微机即AT 机中，引起极大的轰动。80286 在以下 四个方面比它的前辈有显著的改进：支持更大的内存；能够模拟内存空间；能同时运行多个 任务；提高了处理速度。最早PC 机的速度是4MHZ ，第一台基于80286 的AT 机运行速度为 6MHZ 至8MHZ，一些制造商还能自行提高速度，使80286 达到了20MHZ ，这意味着性能上 有了重大进步。 80286 的封装是一种被称为PGA 的正方形包装。PGA 是源于 PLCC 的便宜封装，它有一块内 部和外部固体插脚，在这个封装中，80286 集成了大约130000 个晶体。 IBM PC/AT 微机的总线保持了XT 的三层总线结构，并增加了高低字节总线驱动器转换逻辑和 高低位字节总线。与XT 机一样，CPU 也是焊接在主板上的。 那时的原装机仅指I