5、通用微处理器

1.1单片机基本概念（1）CPU-单片机中央处理器（Central Processing Unit）的缩写，即CPU，CPU是电脑中的核心配件，其功能主要是解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据（2）SCM，MCU，ECU（3）单片机与通用微机主要区别（cpu、存储器、I/O）微处理器（CPU）的区别:通用微机的CPU主要面向数据处理，其发展主要围绕数据处理功能、计算速度和精度的进一步提高。

单片机主要面向控制，控制中的数据类型及数据处理相对简单，所以单片机的数据处理功能比通用微机相对要弱一些，计算速度和精度也相对要低一些。

存储器区别:通用微机中存储器组织结构主要针对增大存储容量和CPU对数据的存取速度。

单片机中存储器的组织结构比较简单，存储器芯片直接挂接在单片机的总线上，CPU对存储器的读写按直接物理地址来寻址存储器单元，存储器的寻址空间一般都为64 KBI/O接口:通用微机中I/O接口主要考虑标准外设,用户通过标准总线连接外设，能达到即插即用。

单片机应用系统的外设都是非标准的，且千差万别，种类很多。

（4）单片机与嵌入式系统嵌入式系统是以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。

它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。

（5）单片机系统单板机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路以及简单的输入/输出设备组装在一块印刷电路板上，称其为单板微型计算机，简称单板机。

单片机：将微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路和相应实时控制器件集成在一块芯片上，称其为单片微型计算机，简称单片机。

微型计算机：微处理器(CPU)、存储器、I/O接口电路由总线有机地连接在一起的整体，称为微型计算机。

微型计算机系统：微型计算机与外围设备、电源、系统软件一起构成的系统，称为微型计算机系统。

一、填空题1、8086/8088CPU内部有一个始终指向堆栈顶部的地址指针是sp2、三态引脚除正常的高、低电平外，还能输出高阻抗状态3、组成16KB存储空间，用SRAM 2114（1K×4）需要 32 个芯片。

4、指令“MOV AX ，[BX+SI+2000H]”源操作数是相对基址变址寻址方式。

5、半导体存储器从使用功能上来说，可分为两类： RAM和ROM 。

6、 8253一个芯片上有3个独立的16位计数器通道，每个通道有6种工作方式。

7、CPU从主存取出一条指令并执行该指令的时间叫做指令周期，它常用若干个总线周期来表示。

8、微处理器包含运算器、控制器、寄存器三个部分。

9、 8259A有3个操作命令字OCW和 4个初始化命令字ICW。

10、 8259A具有8级优先权控制，通过级联可扩展至64级优先权控制。

11、在汇编语言中有三种基本程序设计方法，分别是顺序、选择、循环12、8086是 16 位微处理器。

13、8086的中断向量表最多可以容纳256个中断向量。

14、组成16KB存储空间，用6116（2K×8）需要 8 个芯片。

15、 8255芯片上有3 种工作方式，PC口有1 种工作方式。

16、8259的中断结束方式有自动EOI 、一般的EOI 、特殊的EOI17、 8259A有3 个操作命令字OCW和 4 个初始化命令字ICW18、5片 8259A级联可扩展至 64 级优先权控制。

19、半导体存储器从使用功能上来说，可分为两类：RAM 和ROM。

20、指令“MOV AX ，[BX+SI]”源操作数是基址变址寻址方式。

21、常用的片选控制译码方法有线选法、全译码、部分译码法和混合译码法。

22、计算机的硬件结构通常由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备组成。

23、8253有6种工作方式。

二、判断题1、第一代的微处理器4004是8位微处理器。

（F）2、通用寄存器AX、BX、CX、DX都可以分成两个8位的寄存器。

cpu,mcu,dsp的区别是什么cpu,mcu和dsp之间有什么区别呢?下面将由店铺带大家来解答这个疑问吧，希望对大家有所收获!什么是CPU,MCU,DSPCPU是中央处理器MCU是微控制器DSP是数字信号处理器CPU,MCU,DSP之间的区别CPU和MCU之间的界限并不是很清晰，不过CPU主要用在电脑上，也算是控制器，MCU主要是工业控制领域，DSP用途也比较广。

比如说DSP可以实现MP3解码，电机控制等。

它的特点是处理速度比较快。

CPU(Central Processing Unit，中央处理器)发展出来三个分枝，一个是DSP(Digital Signal Processing/Processor，数字信号处理)，另外两个是MCU(Micro Control Unit，微控制器单元)和MPU(Micro Processor Unit，微处理器单元)。

MCU集成了片上外围器件;MPU不带外围器件(例如存储器阵列)，是高度集成的通用结构的处理器，是去除了集成外设的MCU;DSP运算能力强，擅长很多的重复数据运算，而MCU则适合不同信息源的多种数据的处理诊断和运算，侧重于控制，速度并不如DSP。

MCU区别于DSP的最大特点在于它的通用性，反应在指令集和寻址模式中。

DSP与MCU的结合是DSC，它终将取代这两种芯片。

在20世纪最值得人们称道的成就中，就有集成电路和电子计算机的发展。

20世纪70年代出现的微型计算机，在科学技术界引起了影响深远的变革。

在70年代中期，微型计算机家族中又分裂出一个小小的派系--单片机。

随着4位单片机出现之后，又推出了8位的单片机。

MCS48系列，特别是MCS51系列单片机的出现，确立了单片机作为微控制器(MCU)的地位，引起了微型计算机领域新的变革。

在当今世界上，微处理器(MPU)和微控制器(MCU)形成了各具特色的两个分支。

它们互相区别，但又互相融合、互相促进。

与微处理器(MPU)以运算性能和速度为特征的飞速发展不同，微控制器(MCU)则是以其控制功能的不断完善为发展标志的。

《CC2530单片机原理与应用》填空题[1. 物联网体系的基本三层架构是：_______、_______、_______。

[填空题] *按顺序填写空1答案：感知层空2答案：网络层空3答案：应用层2. 微处理器中，内核与外设之间的主要交互方式有2种：_______和_______。

[填空题] *空1答案：查询空2答案：中断3. 在进行按键扫描程序设计时，通过_______，以减少外部信号的干扰。

[填空题] *空1答案：去抖动处理4. 程序在执行过程中由于外界的原因而被中间打断的情况，称为_______。

[填空题] *空1答案：中断5. 当一个优先级低的中断尚未执行完毕，又发生了一个高优先级的中断，系统转而执行高优先级的中断服务，这种情况称为_______。

[填空题] *空1答案：中断嵌套6. 微处理器中每个中断源对应的固定入口地址称为_______。

[填空题] *空1答案：中断向量7. CC2530的中断服务函数与一般自定义函数不同，有其_______，在每一个中断服务函数之前，都需要加上一句_______，在函数前面需要使用__interrupt关键字来将该函数定义为_______，中断服务函数不允许有_______，也不允许_______。

[填空题] *空1答案：独特的写法空2答案：起始语句空3答案：中断服务函数空4答案：返回值空5答案：传递参数8. 物联网部署了海量的多种类型传感器，每一个传感器都是_______。

[填空题] *空1答案：一个信息源9. 云计算的出现意味着_______。

[填空题] *空1答案：计算能力可以作为一个商品进行流通10. CC2530微控制器的内核是_______，一共有_______个数字I/O端口引脚，其中P0端口有_______个引脚，P1端口有_______个引脚，P2端口有_______个引脚，在应用开发中实际可用的I/O端口引脚只有_______个。

第一章习题1简答：微处理器也叫CPU或中央处理器，包括运算器、控制器、寄存器组和内部总线。

微型计算机包括CPU、内存、I/O接口、系统总线。

微型计算机系统由硬件系统和软件系统共同构成微型机系统，是相辅相成的，缺一不可关系：微型计算机是以微处理器为核心，微型计算机系统是以微型计算机为核心，它们都不能独立工作，只有微型计算机系统才是完整的数据处理系统，才具有实用意义。

2简答：微型计算机由CPU、内存、I/O接口、系统总线组成。

3简答：在CPU内部连接各寄存器及运算部件之间的总线称为微处理器总线，即内部总线。

总线由三类传输线组成：数据线、地址线和控制线。

4答：微型计算机的工作过程就是逐条执行指令序列的过程，也就是不断的取指令和执行指令的过程。

在去指令阶段，把指令的地址赋给程序计数器PC，CPU从内存中读出的内容为指令，把它送入指令寄存器，由指令译码器译码，经控制器发出相应的控制信号。

在执行指令阶段，CPU执行指令所规定的具体操作。

一条指令执行完毕，就转入下一条指令的取指令阶段，这样周而复始的循环直到程序结束。

第二章习题一、填空题1、执行部件EU的组织有：，和。

2、8086CPU从偶地址访问内存1个字时需占用周期，而从奇地址访问内存1个字操作需占用周期。

3、IBM-PC机中的内存是按段存放信息的，一个段最大存贮空间为字节。

4、8086微处理机在最小模式下，用来控制输出地址是访问内存还是访问I/O。

5、一台计算机能执行多少种指令，是在时确定的。

二、单项选择题1、微型计算机的性能主要由来决定。

A、价钱B、CPUC、控制器D、其它2、对微处理器而言，它的每条指令都有一定的时序，其时序关系是A、一个时钟周期包括几个机器周期，一个机器周期包括几个指令周期。

B、一个机器周期包括几个指令周期，一个指令周期包括几个时钟周期。

C、一个指令周期包括几个机器周期，一个机器周期包括几个时钟周期。

D、一个指令周期包括几个时钟周期，一个时钟周期包括几个机器周期。

关于现代微处理器的五篇文献摘要：1.现代微处理器的概述2.五篇文献的内容概述3.五篇文献的比较和分析4.五篇文献的结论和启示正文：现代微处理器的概述现代微处理器是计算机的核心部件之一，其功能主要是解释和执行指令。

微处理器的发展经历了多个阶段，从最初的单核处理器到现在的多核处理器，其性能和功能都在不断提高。

现代微处理器的主要特点包括高性能、低功耗、多功能等。

五篇文献的内容概述本文选取的五篇文献都是关于现代微处理器的研究，内容包括微处理器的架构、性能优化、功耗降低等方面。

以下是这五篇文献的内容概述：1.文献一：《现代微处理器架构及其发展趋势》这篇文献主要介绍了现代微处理器的架构，包括指令集、控制单元、运算单元等部分，并分析了微处理器的发展趋势。

2.文献二：《微处理器性能优化技术研究》这篇文献主要研究了微处理器性能优化的技术，包括指令级并行、数据级并行、功能级并行等。

3.文献三：《微处理器功耗降低技术研究》这篇文献主要探讨了微处理器功耗降低的技术，包括降低电压、动态功耗管理、硬件睡眠等。

4.文献四：《多核微处理器的性能与功耗分析》这篇文献主要分析了多核微处理器的性能与功耗之间的关系，并提出了优化多核处理器性能与功耗的方法。

5.文献五：《现代微处理器的安全性研究》这篇文献主要关注了现代微处理器的安全性问题，包括硬件安全、软件安全、防攻击等方面。

五篇文献的比较和分析通过对这五篇文献的比较和分析，我们可以发现它们在研究内容、研究方法和研究结论上都有一定的相似性和差异性。

相似性主要表现在都关注微处理器的性能、功耗和安全性等方面，差异性主要表现在研究的具体技术和方法上。

五篇文献的结论和启示通过对这五篇文献的阅读，我们可以得出以下结论和启示：1.微处理器的性能、功耗和安全性是研究的重点，也是微处理器发展的关键因素。

2.针对微处理器的性能优化、功耗降低和安全性保障，需要采用多种技术和方法综合考虑。

3.微处理器的研究是一个长期且不断发展的过程，需要不断更新和完善。

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CPU架构讲解X86、ARM、RISC、MIPS一、当前CPU的主流架构：1.X86架构采用CISC指令集（复杂指令集计算机），程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。

2.ARM架构是一个32位的精简指令集（RISC）架构。

3.RISC-V架构是基于精简指令集计算（RISC）原理建立的开放指令集架构。

4.MIPS架构是一种采取精简指令集（RISC）的处理器架构，可支持高级语言的优化执行。

CPU架构是CPU厂商给属于同一系列的CPU产品定的一个规范，是区分不同类型CPU的重要标示。

二、目前市面上的CPU分类主要分有两大阵营：1.intel、AMD为首的复杂指令集CPU；2.IBM、ARM为首的精简指令集CPU。

两个不同品牌的CPU，其产品的架构也不相同，例如，Intel、AMD的CPU是X86架构的，而IBM的CPU是PowerPC架构，ARM是ARM架构。

三、四大主流CPU架构详解（X86、ARM、RISC、MIPS）1.X86架构X86是微处理器执行的计算机语言指令集，指一个Intel通用计算机系列的标准编号缩写，也标识一套通用的计算机指令集合。

1978年6月8日，Intel 发布了新款16位微处理器8086，也同时开创了一个新时代：X86架构诞生了。

X86指令集是Intel为其第一块16位CPU（i8086）专门开发的，IBM 1981年推出的世界第一台PC机中的CPU–i8088（i8086简化版）使用的也是X86指令。

采用CISC（Complex Instruction Set Computer，复杂指令集计算机）架构。

与采用RISC不同的是，在CISC处理器中，程序的各条指令是按顺序串行执行的，每条指令中的各个操作也是按顺序串行执行的。

顺序执行的优点是控制简单，但计算机各部分的利用率不高，执行速度慢。

随着CPU技术的不断发展，Intel陆续研制出更新型的i80386、i80486直到今天的Pentium 4系列，但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源，所以Intel所生产的所有CPU仍然继续使用X86指令集。