微处理器系统概述共129页文档

详细介绍微处理器的组成结构、功能模块及工作原理。

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微处理器简介自从人类1947年发明晶体管以来，50多年间半导体技术经历了硅晶体管、集成电路、超大规模集成电路、甚大规模集成电路等几代，发展速度之快是其他产业所没有的。

半导体技术对整个社会产生了广泛的影响，因此被称为“产业的种子”。

中央处理器是指计算机内部对数据进行处理并对处理过程进行控制的部件，伴随着大规模集成电路技术的迅速发展，芯片集成密度越来越高，CPU可以集成在一个半导体芯片上，这种具有中央处理器功能的大规模集成电路器件，被统称为“微处理器”。

今天，微处理器已经无处不在，无论是录像机、智能洗衣机、移动电话等家电产品，还是汽车引擎控制，以及数控机床、导弹精确制导等都要嵌入各类不同的微处理器。

微处理器不仅是微型计算机的核心部件，也是各种数字化智能设备的关键部件。

国际上的超高速巨型计算机、大型计算机等高端计算系统也都采用大量的通用高性能微处理器建造。

微处理器一般由下列部件组成：算术逻辑单元（ALU，Arithmetic Logical Unit）；累加器和通用寄存器组；程序计数器（也叫指令指标器）；时序和控制逻辑部件；数据与地址锁存器／缓冲器；内部总线。

算术逻辑单元ALU主要完成算术运算（＋、－、×、÷、比较）和各种逻辑运算（与、或、非、异或、移位）等操作。

ALU是组合电路，本身无寄存操作数的功能，因而必须有保存操作数的两个寄存器：暂存器TMP和累加器AC（），累加器既向ALU提供操作数，又接收ALU的运算结果。

寄存器阵列实际上相当于微处理器内部的RAM，它包括通用寄存器组和专用寄存器组两部分，通用寄存器（A，B，C，D）用来存放参加运算的数据、中间结果或地址。

它们一般均可作为两个8位的寄存器来使用。

处理器内部有了这些寄存器之后，就可避免频繁地访问存储器，可缩短指令长度和指令执行时间，提高机器的运行速度，也给编程带来方便。

专用寄存器包括程序计数器PC（）、堆栈指示器SP（）和标志寄存器FR（），它们的作用是固定的，用来存放地址或地址基值。

微处理器简介及详细资料基本信息微处理器（英语：Microprocessor，缩写：µP或uP）是可程式化特殊积体电路。

一种处理器，其所有组件小型化至一块或数块积体电路内。

一种积体电路，可在其一端或多端接受编码指令，执行此指令并输出描述其状态的信号。

这些指令能在内部输入、集中或存放起来。

又称半导体中央处理机（CPU），是微型计算机的一个主要部件。

微处理器的组件常安装在一个单片上或在同一组件内，但有时分布在一些不同晶片上。

在具有固定指令集的微型计算机中，微处理器由算术逻辑单元和控制逻辑单元组成。

在具有微程式控制的指令集的微型计算机中，它包含另外的控制存储单元（源自：英汉双解计算机字典）。

用作处理通用数据时，叫作中央处理器。

这也是最为人所知的套用（如：Intel Pentium CPU）；专用于作图像数据处理的，叫作Graphics Processing Unit图形处理器（如Nvidia GeForce 7X0 GPU）；用于音频数据处理的，叫作Audio Processing Unit音频处理单元（如Creative emu10k1 APU）等等。

物理性来说，它就是一块集成了数量庞大的微型电晶体与其他电子组件的半导体积体电路晶片。

之所以会称为微处理器，并不只是因为它比迷你电脑所用的处理器还要小而已。

最主要的原因，还是因为当初各大晶片厂之制程，已经进入了1 微米的阶段，用1 微米的制程，所产制出来的处理器晶片，厂商就会在产品名称上用“微”字，强调他们很高科技。

就如同现在的许多商业广告一样，很喜欢用“奈米”字眼。

早在微处理器问世之前，电子计算机的中央处理单元就经历了从真空管到电晶体以及再后来的离散式TTL积体电路等几个重要阶段。

甚至在电子计算机以前，还出现过以齿轮、轮轴和杠杆为基础的机械结构计算机。

文艺复兴时期的著名画家兼科学家李奥纳多·达·文西就曾做过类似的设计[来源请求]，但那个时代落后的制造技术根本没有能力将这个设计付诸实现。