兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单元二CPU介绍 单元二 CPU主要技术 处理器发展历程 CPU CPU选购与辫别 介绍 关于超频问题 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 • CPU主要技术 • 处理器发展历程 • CPU选购与辩别 • 关于超频问题 单元二 CPU介绍
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 21CPU概述 CPU的英文全称是 Central Processing Unit 中文名称即中央处理单元,也称为微处理器。随着 单元二 超大规模集成电路(电阻、电容、三极管、二极管 等等组成的成千上万个复杂电子电路)制造技术的 发展,CPU的主频(CLK)越来越高(目前以达 C到306G1以上),在其中所集成的电子元件(电 介阻、电容、三极管、二极管等等)越来越多,功能 绍也越来越大。CPU作为整个微型机系统的核心,已 成为各种档次微型机的代名词,如以往的 386.486. Pentium(奔腾) Peneiumil, pentium Il,到E 目前的 Pentium4K8等。CPU的性能大致上反映了 台计算机的性能,因此它的性能指标十分重要 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 2.1 CPU概 述 CPU的英文全称是Central Processing Unit , 中文名称即中央处理单元，也称为微处理器。随着 超大规模集成电路（电阻、电容、三极管、二极管 等等组成的成千上万个复杂电子电路）制造技术的 发展，CPU的主频（CLK）越来越高（目前以达 到3.06GHz以上），在其中所集成的电子元件（电 阻、电容、三极管、二极管等等）越来越多，功能 也越来越大。CPU作为整个微型机系统的核心，已 成为各种档次微型机的代名词，如以往的 386.486.Peneium (奔腾).PeneiumⅡ.Peneium Ⅲ,到 目前的Peneium4.K8等。CPU的性能大致上反映了 一台计算机的性能，因此它的性能指标十分重要
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 22CPU的基本组成 几个重要概念: 单元二 般时钟脉冲(CLK)就是最基本的时序 信号,是整个机器的时间基准,称为机器的主 cP频(也称工作频率)。T为时钟周期 介绍 CLK第n条指令的指令周期第n+1条指令的指令周期 图2-1CPU的工作频率 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 2.2 CPU 的基本组成 几个重要概念: 1．时钟： 一般时钟脉冲（CLK）就是最基本的时序 信号，是整个机器的时间基准，称为机器的主 频（也称工作频率）。T为时钟周期。 t 第n条指令的指令周期 T 第n+1条指令的指令周期 T CLK 图2-1 CPU的工作频率
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 不同信号线上,在不同时刻的信号,有不同 的波形。可示意如图2-2、如图2-3 单元二 C1 时序控制 t 逻辑 CLK C1 t3 C2 CPU 介绍 图2-2时序控制逻辑图 图2-3C1,C2时序图 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 2．时序： 不同信号线上，在不同时刻的信号，有不同 的波形。可示意如图2-2、如图2-3。 时序控制逻辑 CLK C1 C2 时序控制 逻辑 图2-2 时序控制逻辑图 C1 C2 t t1 t2 t3 t4 t 图2-3 C1，C2时序图
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 用于产生不同的控制信号。 如图2-2。 C2 单元二 C1 时序控制 t 逻辑 CLK C1 t3 C2 CPU 介绍 图2-2时序控制逻辑图 图2-3C1,C2时序图 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 3．时序控制逻辑：用于产生不同的控制信号。 如图2-2。 时序控制逻辑 CLK C1 C2 时序控制 逻辑 图2-2 时序控制逻辑图 C1 C2 t t1 t2 t3 t4 t 图2-3 C1，C2时序图
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 如图2-4中,粗线框所示为寄存器。 为电子线路的示意图,在C1,C2如图2-3的时序 控制下二进制数据10101010从下部传到了上部。 单元二 CPU 介绍 图2-4寄存器(电路)示意图 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 4．寄存器： 如图2-4中，粗线框所示为寄存器。 为电子线路的示意图，在C1，C2如图2-3的时序 控制下二进制数据10101010从下部传到了上部。 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 C2 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 1 0 C1 图2-4 寄存器(电路)示意图
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 执行一条指令所需要的时间叫做 个指令周期,不同指令的周期有可能不同(一般 为几个T)。如图2-1所示 单元二 如图2-4是一个加法器,可以 进行一位的二进制的加法运算 CPU T 介绍 B 图2-4一位加法器 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 5．指令周期：执行一条指令所需要的时间叫做一 个指令周期，不同指令的周期有可能不同（一般 为几个T）。如图2-1所示。 6．算术逻辑部件：如图2-4是一个加法器，可以 进行一位的二进制的加法运算。 Ci-1 Ci + Ai Bi Yi T 图2-4一位加法器
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 实际上,运算单元是一个多位二 进制运算器,可进行多位加法、减法、乘法、除 法的算术运算及位运算。多位加法的电路原理 我们可用图26表示。 单元二 Y CPU C 介绍 AsBs A4Ba Ab3 A,B, A,B AoB 图26八位加法器ALU 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 7 ．运算单元：实际上，运算单元是一个多位二 进制运算器，可进行多位加法、减法、乘法、除 法的算术运算及位运算。多位加法的电路原理， 我们可用图2-6表示。 0 C0 + A0B0 Y0 C1 + A1B1 Y1 C2 + A2B2 Y2 C3 + A3B3 Y3 C4 + A4B4 Y4 C5 + A5B5 Y5 C6 + A6B6 Y6 Cy + A7B7 Y7 图2-6八位加法器ALU T
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 23CPU的发展 1971年Inte公司推出了世界上第一个微处 理器4004。 单 从8086到80486 1971年Ite公司先后生产出16位的微处理 二器8086和8088芯片,同时还生产出与之相配合 的数学协微处理器i8087 CPU Zilg公司和 Motorola公司也分别推出功能 介绍 大致相当的16位微处理器Z8000和M680 从80286开始CPU的工作方式也演变正两E 种:实模式和保护模式(虚地址模式)。 1989年, Intel推出了80486芯片,它突破了 100万个晶体管的界限,集成了120万个晶体管。D 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 2.3 CPU 的发展 1971年Intel公司推出了世界上第一个微处 理器4004。 2.3.1 从8086到80486 1971年Intel公司先后生产出16位的微处理 器8086和8088芯片，同时还生产出与之相配合 的数学协微处理器i8087. Zilog公司和Motorola公司也分别推出功能 大致相当的16位微处理器Z8000和M6800。 从80286开始，CPU的工作方式也演变正两 种：实模式和保护模式（虚地址模式）。 1989年，Intel推出了80486芯片，它突破了 100万个晶体管的界限，集成了120万个晶体管
兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单元二 002 CPU NE703 介绍 图278088与80286 《计算机组装与维护》讲义
《计算机组装与维护》讲义 兰州石化职业技术学院计算机系应用教研室 单 元 二 CPU 介 绍 图2-7 8088与80286