Lesson 3 Microprocessors.ppt-教程与笔记习题

《电子信息工程专业英语教程》Lesson 3 Microprocessors深入解析 微处理器是电子设备的核心，它在计算机和其他数字系统中扮演着至关重要的角色。本课主要介绍了微处理器的基础知识，包括背景、术语以及语言运用技巧。 我们关注背景部分。微处理器的发展历史是计算机科学的重要组成部分，它涉及到芯片制造工艺的不断提升。例如，“micron”是衡量芯片制造工艺的一个单位，表示百万分之一米，通常用来描述微处理器中最小的线路宽度。更小的micron值意味着芯片能集成更多的晶体管，从而提升处理器的性能和功能。 接着，我们讨论了一些关键术语： 1. **Data Width**：指的是算术逻辑单元（ALU）的数据字长，决定了ALU能够处理的数据大小。例如，8-bit ALU可处理8-bit数据，而32-bit ALU则可处理32-bit数据。外部数据总线的宽度通常与ALU的数据宽度相匹配，但并非总是如此，如8088的ALU是16-bit，但其外部数据总线只有8-bit，而Pentium处理器的ALU是32-bit，但其外部数据总线则是64-bit。 2. **MIPS (Million Instructions Per Second)**：这是衡量微处理器性能的一个指标，表示每秒钟处理器能执行的百万条指令数。尽管MIPS提供了一个大致的性能参考，但由于现代处理器架构复杂多样，仅靠MIPS值无法全面评估处理器的效能。 3. **Reset**：在计算机系统中，复位是一种将系统状态恢复到初始设定的操作。这通常是通过发送一个复位信号来实现的，确保系统在启动或出现问题时能正常工作。 4. **Tri-state Buffer**：三态缓冲器是一种可以控制输出信号是否到达总线的设备。当控制位激活时，输入信号会传递到输出端；否则，输出端呈现高阻抗状态（Z），不允许任何电信号通过。 5. **Pipelining**：流水线技术是微处理器提高处理速度的一种方法，它允许处理器在执行当前指令的同时预取下一指令，提高了指令执行的连续性，减少了等待时间。 课程还提到了Intel的Pentium家族的简要概述，从最初的Pentium 4开始，该系列处理器在2000年推出，频率从1.4-3.4GHz不等。初期的Pentium 4采用了400MHz系统总线和256KB的L2缓存（后来提升至800MHz和2MB），拥有4200万个晶体管，采用0.18微米工艺，并以423-pin和478-pin PGA封装形式出现。 本课涵盖了微处理器的基本概念、关键术语和重要的性能指标，为学习者提供了理解微处理器工作原理的基础，同时也涉及了实际应用中的实例，如Intel的Pentium系列。通过深入学习这些内容，学生将能够更好地理解微处理器如何在电子系统中发挥核心作用。