486板

486板指的是80486CPU，80486晶片是Intel公司於1989年製造成功的。該晶片採用1微米製造工藝，其內部集成了120萬個電晶體。

基本介紹

• 中文名：486板
• 外文名：486 computer
• 別名：80486CPU
• 製造公司：Intel
• 製造時間：1989年
• 系統：計算機

製備方法

80486晶片是Intel公司於1989年製造成功的。該晶片採用1微米製造工藝，其內部集成了120萬個電晶體。從結構上來說486DX=386DX+387+8KB Cashe，它把80386 CPU與數字協處理器80387、8 KB的超高速緩衝存儲器集成在一個晶片上，且支持二級Cashe，它使CPU的性能大大提高。在80486內有一條U流水線，用來處理各種指令。對於一些簡單的指令，只需要一個時鐘周期就能完成。其執行指令的速度是相同的80386 CPU的二倍，其性能指標要比值80386高2～4倍。486 CPU的種類很多，分別有Intel，AMD，TI，和Cyrix公司生產的。各公司的產品有很大區別，首先是CPU工作頻率不同，其次是CPU工作電壓不同，由3伏至5伏不等。另外在同一塊主機板上，使用不同廠家的CPU，跳線也不同。所以486 CPU的使用比其它型類的CPU要複雜。486也分DX和SX兩種。其不同是SX內無協處理器，而DX內有協處理器。

內部結構

80486 CPU的內部結構由匯流排接口部件、指令預取部件、指令解碼器、指令執行部件、頁管理部件、段管理部件、高速緩衝部件和浮點運算部件等8個邏輯部件組成。

1．總披接口部件：主要用於管理訪問外部存儲器和I/O連線埠必須的地址、數據和控制匯流排，完成指令預取、讀/寫數據等匯流排操作。

2．指令預取部件：包含有一個32位元組的指令預取佇列。當指令預取佇列不滿而匯流排正好空閒時，指令預取部件可通過匯流排接口部件從存儲器中讀取指令放入指令佇列中。80486的指令平均長度為3．2位元組，所以指令預取單元平均可預取10條指令。

3．指令解碼部件：從指令預取佇列中讀取指令並進行解碼。若發現是轉移指令或調用指令，可通知匯流排接口部件去新的目標地址取指令，以刷新指令預取佇列中的指令。

4．指令執行部件：完成各種算術/邏輯運算，包括算術邏輯部件ALU，8個32位的通用暫存器，一個桶形移位暫存器和控制單元等。在控制單元中，大多數指令採用微程式控制結構執行。

5．段管理部件：完成存儲器分段管理，將指令指定的存儲器的邏輯地址變換為32位線性地址。

6．頁管理部件：對存儲器進行分頁管理，將線性地址變換為存儲器的32位物理地址。在存儲器管理中，可不採用分頁管理，此時線性地址即為物理地址。

7．高速緩衝部件：在80486CPU中，增加片內高速緩衝器Cache，由於片內Cache比片外Cache存取速度快，因此可加速指令和數據的訪問。

8．浮點運算部件：80486增加了FPU，相當於一個增強型協處理器80387，專門用於浮點的運算，該部件可與ALU的整數運算並行進行。

80486內部結構框圖

記憶體管理和高速快取

記憶體管理

80486的內部存儲管理部件把邏輯地址轉換為實際物理地址，它由分段部件和分頁部件組成。80486有三個地址空間：邏輯地址空間、線性地址空間和物理地址空間。

1)邏輯地址空間。它由一個選擇符和偏移量組成，選擇符是段暫存器內容，偏移量是由所有偏址成分相加而形成的有效地址，程式設計人員使用的就是邏輯地址。

2)線性地址空間。80486的分段部件把邏輯地址空間轉換成32位的線性地址空間。

3)物理地址空間。它是實際的記憶體空間，其地址不是出現在地址匯流排上的地址。

80486可以在兩種方式下工作：實地址方式和保護虛地址方式，二者之間的區別是將邏輯地址轉換為線性地址的方法不同。

高速快取

80486片內具有一個8KB的高速緩衝存儲器Cache，它可存儲8KB的指令或數據，它具有幾種操作方式，使程式的執行和調試非常靈活，內部高速快取的操作對程式操作是透明的。

片內高速快取的寫策略是“通寫”，如果寫操作命中高速快取，則將信息寫入片內高速快取，同時，驅動一次外部寫匯流排周期，對內部高速快取中未包含的某個地址執行寫操作；如果寫未命中，則不進行高斯快取的分配。