Chinaopub.com 第19章两种典型的微处理器 微处理器一集成计算机中央处理器(CPU)的所有组件在一个硅芯片上—诞生于1971 年。它的产生有一个很好的开端:第一个微处理器是 Intel4004,其中有2300个晶体管。今天 差不多30年过去了,为家用计算机所制造的微处理器中将近有10000000个晶体管 微处理器实际的作用基本上保持不变。现在的芯片上附加的上百万个晶体管可以做许多有 趣的事情,但在微处理器最初的探索过程中,这些事情更多的是分散我们的注意力而不是给我 们以启迪。为了对微处理器的工作情况获得更清晰的认识,让我们先看一下最初的微处理器。 这些微处理器出现在1974年。在该年度, Intel公司在4月推出了8080, Motorola(摩托罗 拉)一从20世纪50年代开始生产半导体和晶体管产品的公司一在8月份推出了6800。它们 并非是那年仅有的微处理器。同样是在1974年,德克萨斯仪器公司推出了4位的TMS1000,用 在许多计算器、玩具和设备上: National Semiconductor(国家半导体公司)推出了PACE,它 是第一个16位的微处理器。然而,回想起来,8080和6800是两个最具有重大历史意义的芯片。 Intel设定8080最初价格为$360,这是对 IBM System/360的一个讽刺。 IBM System/360是 个大型机系统,由许多大公司使用,要花费几百万美元。(今天,你只花$195就可以买到 个8080芯片。)这并不是说8080可以与 System/360相提并论,但不用几年,IBM公司也将会 正视这些很小的计算机。 8080是一个8位的微处理器,有6000个晶体管,时钟频率为2MHz,可寻址64KB的存储空 间。6800(今天也只卖$195)有大约4000个晶体管,也可寻址64KB的存储空间。第1代6800 的时钟频率为1MHz,但到1977年 Motorola公司发布新款的6800时,其时钟频率已为1.5MHz 和2MHz。 这些芯片称作“单芯片微处理器”,不太准确的名称为“一个芯片上的计算机”。处理器 只是整个计算机的一部分。此外,计算机至少还需要一些随机访问存储器(RAM)、供人们 输入信息到计算机的方法(输入设备),供人们从计算机获取信息的方法(输出设备),以及 其他可把所有这些东西连接在一起的芯片。这些组件将在第21章详细介绍。 从现在起,我们只考察微处理器。描述微处理器时,通常是用框图来画微处理器的内部 组件及它们是如何连接的。但在第17章已有够多的图了,现在,我们将通过观察处理器与外 界的相互作用来了解它的内部。换句话说,为了弄清楚它的作用,可以把微处理器看成是 个黑盒子,它的内部操作不需要做详细研究。我们可以通过测试芯片的输入和输出信号,特 别是芯片的指令集来掌握微处理器的功能 8080和6800都是40管脚的集成电路。这些芯片最普通的IC封装大约是2英寸长,半英寸宽 1/8英寸厚下载 第19章 两种典型的微处理器 微处理器—集成计算机中央处理器（ C P U）的所有组件在一个硅芯片上—诞生于1 9 7 1 年。它的产生有一个很好的开端：第一个微处理器是 Intel 4004，其中有2 3 0 0个晶体管。今天， 差不多3 0年过去了，为家用计算机所制造的微处理器中将近有 10 000 000个晶体管。 微处理器实际的作用基本上保持不变。现在的芯片上附加的上百万个晶体管可以做许多有 趣的事情，但在微处理器最初的探索过程中，这些事情更多的是分散我们的注意力而不是给我 们以启迪。为了对微处理器的工作情况获得更清晰的认识，让我们先看一下最初的微处理器。 这些微处理器出现在 1 9 7 4年。在该年度，I n t e l公司在4月推出了8 0 8 0，M o t o r o l a（摩托罗 拉）—从2 0世纪5 0年代开始生产半导体和晶体管产品的公司—在8月份推出了6 8 0 0。它们 并非是那年仅有的微处理器。同样是在 1 9 7 4年，德克萨斯仪器公司推出了4位的TMS 1000，用 在许多计算器、玩具和设备上； National Semiconductor（国家半导体公司）推出了 PA C E，它 是第一个1 6位的微处理器。然而，回想起来， 8 0 8 0和6 8 0 0是两个最具有重大历史意义的芯片。 I n t e l设定8 0 8 0最初价格为$ 360，这是对IBM System/360的一个讽刺。IBM System/360是 一个大型机系统，由许多大公司使用，要花费几百万美元。（今天，你只花 $ 1 . 9 5就可以买到 一个8 0 8 0芯片。）这并不是说8 0 8 0可以与S y s t e m / 3 6 0相提并论，但不用几年， I B M公司也将会 正视这些很小的计算机。 8 0 8 0是一个8位的微处理器，有6 0 0 0个晶体管，时钟频率为 2 M H z，可寻址6 4 K B的存储空 间。6 8 0 0（今天也只卖$ 1 . 9 5）有大约4 0 0 0个晶体管，也可寻址6 4 K B的存储空间。第1代6 8 0 0 的时钟频率为1 MHz，但到1 9 7 7年M o t o r o l a公司发布新款的6 8 0 0时，其时钟频率已为 1 . 5 M H z 和2 MHz。 这些芯片称作“单芯片微处理器”，不太准确的名称为“一个芯片上的计算机”。处理器 只是整个计算机的一部分。此外，计算机至少还需要一些随机访问存储器（ R A M）、供人们 输入信息到计算机的方法（输入设备），供人们从计算机获取信息的方法（输出设备），以及 其他可把所有这些东西连接在一起的芯片。这些组件将在第 2 1章详细介绍。 从现在起，我们只考察微处理器。描述微处理器时，通常是用框图来画微处理器的内部 组件及它们是如何连接的。但在第 1 7章已有够多的图了，现在，我们将通过观察处理器与外 界的相互作用来了解它的内部 。换句话说，为了弄清楚它的作用，可以把微处理器看成是一 个黑盒子，它的内部操作不需要做详细研究。我们可以通过测试芯片的输入和输出信号，特 别是芯片的指令集来掌握微处理器的功能。 8 0 8 0和6 8 0 0都是4 0管脚的集成电路。这些芯片最普通的I C封装大约是2英寸长，半英寸宽， 1 / 8英寸厚：