4 位、8 位与16位微处理器

 4 位、8 位与16位微处理器

1971 年，英特尔公司推出了世界上第一款微处理器4004，这是第一个可用于微型计算机的
四位微处理器，它包含2300个晶体管。随后英特尔又推出了8008，1974 年，8008 发展成
8080，成为第二代微处理器。8080作为代替电子逻辑电路的器件被用于各种应用电路和设
备中，如果没有微处理器,这些应用就无法实现。
由于微处理器可用来完成很多以前需要用较大设备完成的计算任务，价格又便宜，于是各
半导体公司开始竞相生产微处理器芯片。Zilog 公司生产了8080 的增强型Z80，摩托罗拉
公司生产了6800，英特尔公司于1976年又生产了增强型8085。这些芯片基本没有改变8080
的基本特点，都属于第二代微处理器。它们均采用NMOS 工艺,集成度约9000 只晶体管,
平均指令执行时间为1μS～2μS，采用汇编语言、BASIC、Fortran编程，使用单用户操作系
统。
1978 年英特尔公司生产的8086 是第一个16 位的微处理器。很快Zilog 公司和摩托罗拉公
司也宣布计划生产Z8000 和68000。这就是第三代微处理器的起点。
8086 微处理器最高主频速度为8MHz，具有16 位数据通道，内存寻址能力为1MB。同时
英特尔还生产出与之相配合的数学协处理器i8087,这两种芯片使用相互兼容的指令集，但
i8087 指令集中增加了一些专门用于对数、指数和三角函数等数学计算的指令。人们将这些
指令集统一称之为x86指令集。
1979 年，英特尔公司又开发出了8088。8086 和8088 在芯片内部均采用16 位数据传输，
所以都称为16 位微处理器，但8086 每周期能传送或接收16 位数据，而8088 每周期只采
用8 位。因为最初的大部分设备和芯片是8 位的，而8088 的外部8 位数据传送、接收能与
这些设备相兼容。8088 采用40针的DIP封装，工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz，
微处理器集成了大约29000 个晶体管。
8086 和8088 问世后不久，英特尔公司就开始对他们进行改进，他们将更多功能集成在芯
片上，这样就诞生了80186 和80188。这两款微处理器内部均以16 位工作，在外部输入输
出上80186采用16 位，而80188 和8088 一样是采用8 位工作。
1981 年，美国IBM公司将8088 芯片用于其研制的PC机中，从而开创了全新的微机时代。
也正是从8088 开始，个人电脑（PC）的概念开始在全世界范围内发展起来。从8088 应用
到IBM PC 机上开始，个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中，它也标志着一个新时
代的开始。
1982 年，英特尔公司在8086 的基础上，研制出了80286 微处理器，该微处理器的最大主
频为20MHz，内部、外部数据传输均为16位，使用24 位内存储器的寻址，内存寻址能力
为16MB。80286 可工作于两种方式，一种叫实模式，另一种叫保护方式。在实模式下，微
处理器可以访问的内存总量限制在1 兆字节；而在保护方式之下，80286可直接访问16 兆
字节的内存。此外，80286 工作在保护方式之下，可以保护操作系统，使之不像实模式或
8086 等不受保护的微处理器那样，在遇到异常应用时会使系统停机。
IBM公司将80286 微处理器用在先进技术微机（AT 机）中，引起了极大的轰动。80286 在
以下四个方面比它的前辈有显著的改进：支持更大的内存；能够模拟内存空间；能同时运
行多个任务；提高了处理速度。最早PC机的速度是4MHz，第一台基于80286 的AT 机运
行速度为6MHz至8MHz，一些制造商还自行提高速度，使80286 达到了20MHz，这意味
着性能上有了重大的进步。