《微型计算机原理与汇编语言程序设计》第10章 Pentium系列微型计算机简介

第10章 Pentium系列微型计算机简介 本章主要教学内容 1、 Pentium系列微型计算机的系统板组成 2、显示卡、声卡、视频卡等插卡的简单工作原 理 3、软盘、硬盘和 CD-ROM驱动器的类型及其工 作原理 教学目的:使学生了解 Pentium系列微型计算机 教学重点: Pentium系列微型计算机组成 教学难点:各个部件的工作原理

第10章 Pentium系列微型计算机简介 本章主要教学内容 1、Pentium系列微型计算机的系统板组成 2、显示卡、声卡、视频卡等插卡的简单工作原 理 3、软盘、硬盘和CD—ROM驱动器的类型及其工 作原理 教学目的：使学生了解Pentium系列微型计算机 教学重点：Pentium系列微型计算机组成 教学难点：各个部件的工作原理

10.1 Pentium系列微型计算机 的系统板 微型计算机的微处理器、内存、芯片组、总 线和接等部件一般被做在一块集成电路板上, 由于它是硬件统的核心,是决定微型计算机性 能的关键部分,因此被称为系统板,简称主板。 通常PC机的系统板包括徼处理器、芯片组、 内存、高速缓存、系统BIOS、总线和各种接 口等

10.1 Pentium系列微型计算机 的系统板 微型计算机的微处理器、内存、芯片组、总 线和接等部件一般被做在一块集成电路板上， 由于它是硬件统的核心，是决定微型计算机性 能的关键部分，因此被称为系统板，简称主板。 通常PC机的系统板包括微处理器、芯片组、 内存、高速缓存、系统BIOS、总线和各种接 口等

10.1.1徼处理器 1. Pentium微处理器的主要特性 (1)与80X86系列微处理器完全兼容 (2)采用RISC型超标量结构。 (3)高性能的浮点运算器。 (4)双重分离式高速缓存。 (5)增强了错误检测与报告功能。 (6)64位数据总线。 (7)分支指令预测。 (8)常用指令固化及微代码改进。 (9)具有实地址方式、保护方式、虚拟8086方式以及具 有特色的SMM(系统管理方式)

10.1.1 微 处 理 器 1．Pentium微处理器的主要特性 （1）与80X86系列微处理器完全兼容。 （2）采用RISC型超标量结构。 （3）高性能的浮点运算器。 （4）双重分离式高速缓存。 （5）增强了错误检测与报告功能。 （6）64位数据总线。 （7）分支指令预测。 （8）常用指令固化及微代码改进。 （9）具有实地址方式、保护方式、虚拟8086方式以及具 有特色的SMM（系统管理方式）

2. Pentium微处理器的内部结构 分支目标预取JTB指令高速缓存(8KB) 缓冲器 地址 256 预取缓冲器 分支检验 与目标地址 指令译码器 控制ROM 64位数 据总线 8位地总+ 控制部件 址总线|线 浮点部件 部 件 分页部件 地址通用器地址通用器 控制寄 控制总线 (U流水) (V流水) 存器组 整数寄存器组 加法 ALU(U流水)ALU(V流水) 桶形移位器 64位数32位地 除法 据总线址总线 乘法 32TLB]数据高速缓存(8KB)

2．Pentium微处理器的内部结构 分支目标 缓冲器 控制部件 地址通用器 （U流水） 地址通用器 （V流水） 整数寄存器组 ALU（U流水） ALU（V流水） 桶形移位器 TLB 数据高速缓存（8KB） 控制ROM 预取缓冲器 指令译码器 分支检验 与目标地址 分 页 部 件 预取 地址 指令高速缓存（8KB） TLB 浮点部件 控制寄 存器组 加法 除法 乘法 64位数 据总线 64 32位地 址总线 32 32 32 32 80 80 总 线 部 件 64位数 据总线 32位地 址总线 控制总线 256

3. Pentium微处理器对寄存器的扩充 对 EFLAGS寄存器和控制寄存器进行了扩充。 4. Pentium Pro微处理器 5.MMX及 MMX Pentium微处理器 6. PentiumⅡ微处理器 7. PentiumⅢ微处理器 8.新一代64位微处理器 Merced

3．Pentium微处理器对寄存器的扩充 对EFLAGS寄存器和控制寄存器进行了扩充。 4．Pentium Pro微处理器 5．MMX及MMX Pentium微处理器 6．PentiumⅡ微处理器 7．Pentium Ⅲ微处理器 8．新一代64位微处理器Merced

10.1.2内存与高速缓存 1.内存 内存的大小直接影响系统执行应用软件的 力和速度。目前内存常采用动态随机存储器DRAM。 按工作方式分有快速页方式(FPM)、扩展数据输 出(EDO)、突发式EDO(BEDO)、同步DRAM ( SDRAM)和错误校验与纠正(ECC)等类型

10.1.2 内存与高速缓存 1．内存 内存的大小直接影响系统执行应用软件的能 力和速度。目前内存常采用动态随机存储器DRAM。 按工作方式分有快速页方式（FPM）、扩展数据输 出（EDO）、突发式EDO（BEDO）、同步DRAM （SDRAM）和错误校验与纠正（ECC）等类型

2.高速缓存 Cache 高速缓存是一种存储空间较小而存取速度却 很高的存储器,位于CPU和主存之间,用来存放 CPU频繁使用的指令和数据。由于使用高速缓存 后可以减少存储器的访问时间,所以对提高整个 处理机的性能非常有益。 目前常用的高速缓存有三种: 异步SRAM; 同步SRAM或称突发式SRAM; 流水线突发式SRAM

2．高速缓存Cache 高速缓存是一种存储空间较小而存取速度却 很高的存储器，位于CPU和主存之间，用来存放 CPU频繁使用的指令和数据。由于使用高速缓存 后可以减少存储器的访问时间，所以对提高整个 处理机的性能非常有益。 目前常用的高速缓存有三种： 异步SRAM； 同步SRAM或称突发式SRAM； 流水线突发式SRAM

10.13芯片组 芯片组是指微处理器的外围芯片,直接反映 系统的支持能力。它负责控制总线的输入/输出, 内存的输入输出和硬盘控制器,还负责处理中断 请求和直接存储器访问(DMA)。系统板要完成 对整个计算机系统的管理、控制和协调,支持各种 CPU、功能卡和各总线接口的正常运行,其关键就 在于系统逻辑控制、管理芯片组上

10.1.3 芯 片 组 芯片组是指微处理器的外围芯片，直接反映 系统的支持能力。它负责控制总线的输入/输出， 内存的输入/输出和硬盘控制器，还负责处理中断 请求和直接存储器访问（DMA）。系统板要完成 对整个计算机系统的管理、控制和协调，支持各种 CPU、功能卡和各总线接口的正常运行，其关键就 在于系统逻辑控制、管理芯片组上

10.14总线 总线是系统中各部件信息交换的公共通道。 1.内存总线:是CPU与内存之间交换信息的通路。 2.系统总线:是组成微机系统所用的总线。 常用的系统总线有IA和EIA两种。 3.局部总线:是专门提供给高速IO设备的总线。 现在有3种局部总线:①VESA局部总线; ②PCI局部总线 ③AGP总线

10.1.4 总 线 总线是系统中各部件信息交换的公共通道。 1．内存总线 ：是CPU与内存之间交换信息的通路。 2．系统总线 ：是组成微机系统所用的总线。 常用的系统总线有ISA和EISA两种。 3．局部总线 ：是专门提供给高速I/O设备的总线。 现在有3种局部总线：①VESA局部总线； ② PCI局部总线； ③ AGP总线

10.1.5外设总线与输入/输出接口 外设总线是用来连接外部设备的总线。在微机 系统中应用较早的外设总线有IDE、EIDE、SCSI接 口等。虽然它们在名称上是接口,但都属于总线范 畴,因为它们都是连接设备的公共通路,都是可以 同时连接几个设备。 10.1.6主板结构

10.1.5 外设总线与输入/输出接口 外设总线是用来连接外部设备的总线。在微机 系统中应用较早的外设总线有IDE、EIDE、SCSI接 口等。虽然它们在名称上是接口，但都属于总线范 畴，因为它们都是连接设备的公共通路，都是可以 同时连接几个设备。 10.1.6 主板结构