NSC 320xx

　　AMD K5, K6, K6-2, K6-III, Duron, Athlon, Athlon XP, Athlon MP, Athlon XP-M （Intel x86 架構(gòu)）

　　AMD Athlon 64, Athlon 64 FX, Athlon 64 X2, Opteron, Sempron, Turion 64 （AMD64架構(gòu)）

　　ARM 系列, StrongARM, Intel PXA2xx

　　Atmel AVR 架構(gòu) （僅單片機(jī)）

　　CDP1802 （屬于 RCA COSMAC）

　　Cyrix M1, M2, 6x86 （Intel x86 架構(gòu)）

　　DEC Alpha

　　IBM POWER （與88000同為PowerPC系列以前的產(chǎn)品線）

　　Intel 4004, 4040

　　Intel 8080, 8085, Zilog Z80

　　Intel 8086, 8088, 80186, 80188, 80286, 80386, 80486 （Intel x86 架構(gòu)）

　　Pentium, Pentium Pro, Celeron, Pentium II, Pentium III, Xeon, Pentium 4, Pentium M, Pentium D, Celeron M, Celeron D （Intel x86, 與HP PA-RISC均為IA64架構(gòu)之前的產(chǎn)品線）

　　Itanium （IA-64 架構(gòu)）

　　Intel i860, i960

　　MIPS 架構(gòu)

　　摩托羅拉 6800, MOS Technology 6502, 摩托羅拉 6809

　　摩托羅拉 68000 系列, 摩托羅拉 ColdFire

　　摩托羅拉 88000 （與POWER同為PowerPC系列之前的產(chǎn)品線）

　　NexGen Nx586 （Intel x86 架構(gòu)）

　　OpenCores OpenRISC 架構(gòu)

　　PA-RISC 系列 （HP公司，與x86同為IA-64架構(gòu)以前的產(chǎn)品線）

　　PowerPC 系列, G3, G4, G5

　　Signetics 2650

　　SPARC, UltraSPARC, UltraSPARC II–IV

　　日立/瑞薩科技的SuperH 系列

　　Transmeta的Crusoe和Efficeon （VLIW架構(gòu)，可模擬Intel x86）

　　INMOS Transputer

　　WDC 65816

　　美國國家半導(dǎo)體公司的SC/MP （"scamp"）

　　之所以會稱為微處理器，并不只是因為它比迷你電腦（mini computer）所用的處理器還要小而已。最主要的原因，還是因為當(dāng)初各大芯片廠之制程，已經(jīng)進(jìn)入了 1 微米的階段，用 1 微米的制程，所產(chǎn)制出來的處理器芯片，廠商就會在產(chǎn)品名稱上用“微”字，強(qiáng)調(diào)他們很高科技。就如同現(xiàn)在的許多商業(yè)廣告一樣，很喜歡用“納米”字眼。

　　早在微處理器問世之前，電子計算機(jī)的中央處理單元就經(jīng)歷了從真空管到晶體管以及再后來的離散式TTL集成電路等幾個重要階段。甚至在電子計算機(jī)以前，還出現(xiàn)過以齒輪、輪軸和杠桿為基礎(chǔ)的機(jī)械結(jié)構(gòu)計算機(jī)。文藝復(fù)興時期的著名畫家兼科學(xué)家列奧納多·達(dá)·芬奇就曾做過類似的設(shè)計，但那個時代落后的制造技術(shù)根本沒有能力將這個設(shè)計付諸實現(xiàn)。微處理器的發(fā)明使得復(fù)雜的電路群得以制成單一的電子組件。

　　從1970年代早期開始，微處理器性能的提升就基本上遵循著IT界著名的摩爾定律。這意味著在過去的30多年里每18個月，CPU的計算能力就會翻番。大到巨型機(jī)，小到筆記型電腦，持續(xù)高速發(fā)展的微處理器取代了諸多其他計算形式而成為各個類別各個領(lǐng)域所有計算機(jī)系統(tǒng)的計算動力之源。

　　算術(shù)邏輯單元（ALU，Arithmetic Logical Unit）；累加器和通用寄存器組；程序計數(shù)器（也叫指令指標(biāo)器）；時序和控制邏輯部件；數(shù)據(jù)與地址鎖存器／緩沖器；內(nèi)部總線。

　　算術(shù)邏輯單元ALU主要完成算術(shù)運(yùn)算（＋、－、×、÷、比較）和各種邏輯運(yùn)算（與、或、非、異或、移位）等操作。ALU是組合電路，本身無寄存操作數(shù)的功能，因而必須有保存操作數(shù)的兩個寄存器：暫存器TMP和累加器AC（），累加器既向ALU提供操作數(shù)，又接收ALU的運(yùn)算結(jié)果。

　　寄存器陣列實際上相當(dāng)于微處理器內(nèi)部的RAM，它包括通用寄存器組和專用寄存器組兩部分，通用寄存器（A，B，C，D）用來存放參加運(yùn)算的數(shù)據(jù)、中間結(jié)果或地址。它們一般均可作為兩個8位的寄存器來使用。處理器內(nèi)部有了這些寄存器之后，就可避免頻繁地訪問存儲器，可縮短指令長度和指令執(zhí)行時間，提高機(jī)器的運(yùn)行速度，也給編程帶來方便。專用寄存器包括程序計數(shù)器PC（）、堆棧指示器SP（）和標(biāo)志寄存器FR（），它們的作用是固定的，用來存放地址或地址基值。其中：

　　A）程序計數(shù)器PC用來存放下一條要執(zhí)行的指令地址，因而它控制著程序的執(zhí)行順序。在順序執(zhí)行指令的條件下，每取出指令的一個字節(jié)，PC的內(nèi)容自動加1。當(dāng)程序發(fā)生轉(zhuǎn)移時，就必須把新的指令地址（目標(biāo)地址）裝入PC，這通常由轉(zhuǎn)移指令來實現(xiàn)。

　　B）堆棧指示器SP用來存放棧頂?shù)刂�。堆棧是存儲器中的一個特定區(qū)域。它按“后進(jìn)先出”方式工作，當(dāng)新的數(shù)據(jù)壓入堆棧時，棧中原存信息不變，只改變棧頂位置，當(dāng)數(shù)據(jù)從棧彈出時，彈出的是棧頂位置的數(shù)據(jù)，彈出后自動調(diào)正棧頂位置。也就是說，數(shù)據(jù)在進(jìn)行壓棧、出棧操作時，總是在棧頂進(jìn)行。堆棧一旦初始化（即確定了棧底在內(nèi)存中的位置）后，SP的內(nèi)容（即棧頂位置）使由CPU自動管理。

　　C）標(biāo)志寄存器也稱程序狀態(tài)字（PSW）寄存器，用來存放算術(shù)、邏輯運(yùn)算指令執(zhí)行后的結(jié)果特征，如結(jié)果為0時，產(chǎn)生進(jìn)位或溢出標(biāo)志等。

　　定時與控制邏輯是微處理器的核心控制部件，負(fù)責(zé)對整個計算機(jī)進(jìn)行控制、包括從存儲器中取指令，分析指令（即指令譯碼）確定指令操作和操作數(shù)地址，取操作數(shù)，執(zhí)行指令規(guī)定的操作，送運(yùn)算結(jié)果到存儲器或I／O端口等。它還向微機(jī)的其它各部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號，使CPU內(nèi)、外各部件間協(xié)調(diào)工作。

　　內(nèi)部總線用來連接微處理器的各功能部件并傳送微處理器內(nèi)部的數(shù)據(jù)和控制信號。 須指出，微處理器本身并不能單獨構(gòu)成一個獨立的工作系統(tǒng)，也不能獨立地執(zhí)行程序，必須配上存儲器、輸入輸出設(shè)備構(gòu)成一個完整的微型計算機(jī)后才能獨立工作。

　　2.存儲器微型計算機(jī)的存儲器用來存放當(dāng)前正在使用的或經(jīng)常使用的程序和數(shù)據(jù)。存儲器按讀、寫方式分為隨機(jī)存儲器RAM（Random Access Memory）和只讀存儲器ROM（Read only Memory）。RAM也稱為讀／寫存儲器，工作過程中CPU可根據(jù)需要隨時對其內(nèi)容進(jìn)行讀或?qū)懖僮�。RAM是易失性存儲器，即其內(nèi)容在斷電后會全部丟失，因而只能存放暫時性的程序和數(shù)據(jù)。ROM的內(nèi)容只能讀出不能寫入，斷電后其所存信息仍保留不變，是非易失性存儲器。所以ROM常用來存放件的程序和數(shù)據(jù)。如初始導(dǎo)引程序、監(jiān)控程序、操作系統(tǒng)中的基本輸入、輸出管理程序BIOS等。

　　3.輸入／輸出接口電路（I／O接口）

　　輸入／輸出接口電路是微型計算機(jī)的重要組成部件。他是微型計算機(jī)連接外部輸入、輸出設(shè)備及各種控制對象并與外界進(jìn)行信息交換的邏輯控制電路。由于外設(shè)的結(jié)構(gòu)、工作速度、信號形式和數(shù)據(jù)格式等各不相同，因此它們不能直接掛接到系統(tǒng)總線上，必須用輸入／輸出接口電路來做中間轉(zhuǎn)換，才能實現(xiàn)與CPU間的信息交換。I／O接口也稱I／O適配器，不同的外設(shè)必須配備不同的I／O適配器。I／O接口電路是微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)必不可少的重要組成部分。任何一個微機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的研制和設(shè)計，實際上主要是I／O接口的研制和設(shè)計。因此I／O接口技術(shù)是本課程討論的重要內(nèi)容之一，我們將在第八章中詳細(xì)介紹。

　　4.總線（BUS）

　　總線是計算機(jī)系統(tǒng)中各部件之間傳送信息的公共通道，是微型計算機(jī)的重要組成部件。它由若干條通信線和起驅(qū)動，隔離作用的各種三態(tài)門器件組成。微型計算機(jī)在結(jié)構(gòu)形式上總是采用總線結(jié)構(gòu)，即構(gòu)成微機(jī)的各功能部件（微處理器、存儲器、I／O接口電路等）之間通過總線相連接，這是微型計算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)上的獨特之處。采用總線結(jié)構(gòu)之后，使系統(tǒng)中各功能部件間的相互關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)楦鞑考�面向總線的單一關(guān)系，一個部件（功能板／卡）只要符合總線標(biāo)準(zhǔn)，就可以連接到采用這種總線標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)中，從而使系統(tǒng)功能擴(kuò)充或更新容易、結(jié)構(gòu)簡單、可靠性大大提高。在微型計算機(jī)中，根據(jù)他們所處位置和應(yīng)用場合，總線可被分為以下四級�。�1）片內(nèi)總線：它位于微處理器芯片內(nèi)部，故稱為芯片內(nèi)部總線。用于微處理器內(nèi)部ALU和各種寄存器等部件間的互連及信息傳送（如圖1.3中的內(nèi)部總線就是片內(nèi)總線）。由于受芯片面積及對外引腳數(shù)的限制，片內(nèi)總線大多采用單總線結(jié)構(gòu)，這有利于芯片集成度和成品率的提高，如果要求加快內(nèi)部數(shù)據(jù)傳送速度，也可采用雙總線或三總線結(jié)構(gòu)。

　�。�2）片總線：片總線又稱元件級（芯片級）總線或局部總線。微機(jī)主板、單扳機(jī)以及其它一些插件板、卡（如各種I／O接口板／卡），它們本身就是一個完整的子系統(tǒng)，板／卡上包含有CPU，RAM，ROM，I／O接口等各種芯片，這些芯片間也是通過總線來連接的，因為這有利于簡化結(jié)構(gòu)，減少連線，提高可靠性，方便信息的傳送與控制。通常把各種板、卡上實現(xiàn)芯片間相互連接的總線稱為片總線或元件級總線。相對于一臺完整的微型計算機(jī)來說，各種板／卡只是一個子系統(tǒng)，是一個局部，故又把片總線稱為局部總線，而把用于連接微機(jī)各功能部件插卡的總線稱為系統(tǒng)總線。

　�。�3）內(nèi)總線：內(nèi)總線又稱系統(tǒng)總線或板級總線。因為該總線是用來連接微機(jī)各功能部件而構(gòu)成一個完整微機(jī)系統(tǒng)的，如圖1.2中所示，所以稱之為系統(tǒng)總線。系統(tǒng)總線是微機(jī)系統(tǒng)中最重要的總線，人們平常所說的微機(jī)總線就是指系統(tǒng)總線，如PC總線、AT總線（ISA總線）、PCI總線等。系統(tǒng)總線是我們要討論的重點內(nèi)容之一。

　　系統(tǒng)總線上傳送的信息包括數(shù)據(jù)信息、地址信息、控制信息，因此，系統(tǒng)總線包含有三種不同功能的總線，即數(shù)據(jù)總線DB（Data Bus）、地址總線AB（Address Bus）和控制總線CB（Control Bus）。

　　數(shù)據(jù)總線DB用于傳送數(shù)據(jù)信息。數(shù)據(jù)總線是雙向三態(tài)形式的總線，即他既可以把CPU的數(shù)據(jù)傳送到存儲器或I／O接口等其它部件，也可以將其它部件的數(shù)據(jù)傳送到CPU。數(shù)據(jù)總線的位數(shù)是微型計算機(jī)的一個重要指標(biāo)，通常與微處理的字長相一致。例如Intel 8086微處理器字長16位，其數(shù)據(jù)總線寬度也是16位。需要指出的是，數(shù)據(jù)的含義是廣義的，它可以是真正的數(shù)據(jù)，也可以指令代碼或狀態(tài)信息，有時甚至是一個控制信息，因此，在實際工作中，數(shù)據(jù)總線上傳送的并不一定僅僅是真正意義上的數(shù)據(jù)。

　　地址總線AB是專門用來傳送地址的，由于地址只能從CPU傳向外部存儲器或I／O端口，所以地址總線總是單向三態(tài)的，這與數(shù)據(jù)總線不同。地址總線的位數(shù)決定了CPU可直接尋址的內(nèi)存空間大小，比如8位微機(jī)的地址總線為16位，則其可尋址空間為216＝64KB，16位微型機(jī)的地址總線為20位，其可尋址空間為220＝1MB。一般來說，若地址總線為n位，則可尋址空間為2n字節(jié)。 　　控制總線CB用來傳送控制信號和時序信號�？刂菩盘栔校�有的是微處理器送往存儲器和I／O接口電路的，如讀／寫信號，片選信號、中斷響應(yīng)信號等；也有是其它部件反饋給CPU的，比如：中斷申請信號、復(fù)位信號、總線請求信號、限備就緒信號等。因此，控制總線的傳送方向由具體控制信號而定，一般是雙向的，控制總線的位數(shù)要根據(jù)系統(tǒng)的實際控制需要而定。實際上控制總線的具體情況主要取決于CPU。

　�。�4）外總線：也稱通信總線。用于兩個系統(tǒng)之間的連接與通信，如兩臺微機(jī)系統(tǒng)之間、微機(jī)系統(tǒng)與其他電子儀器或電子設(shè)備之間的通信。常用的通信總線有IEEE-488總線，VXI總線和RS-232串行總線等。外總線不是微機(jī)系統(tǒng)本身固有的，只有微型機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中才有。

　　根據(jù)微處理器的應(yīng)用領(lǐng)域，微處理器大致可以分為三類：通用高性能微處理器、嵌入式微處理器和數(shù)字信號處理器、微控制器。一般而言，通用處理器追求高性能，它們用于運(yùn)行通用軟件，配備完備、復(fù)雜的操作系統(tǒng)；嵌入式微處理器強(qiáng)調(diào)處理特定應(yīng)用問題的高性能，主要用于運(yùn)行面向特定領(lǐng)域的專用程序，配備輕量級操作系統(tǒng)，主要用于蜂窩電話、CD播放機(jī)等消費類家電；微控制器價位相對較低，在微處理器市場上需求量，主要用于汽車、空調(diào)、自動機(jī)械等領(lǐng)域的自控設(shè)備。