?4 位、8 位與16位微處理器

1971 年，英特爾公司推出了世界上第一款微處理器4004，這是第一個可用于微型計算機(jī)的
四位微處理器，它包含2300個晶體管。隨后英特爾又推出了8008，1974 年，8008 發(fā)展成
8080，成為第二代微處理器。8080作為代替電子邏輯電路的器件被用于各種應(yīng)用電路和設(shè)
備中，如果沒有微處理器,這些應(yīng)用就無法實現(xiàn)。
由于微處理器可用來完成很多以前需要用較大設(shè)備完成的計算任務(wù)，價格又便宜，于是各
半導(dǎo)體公司開始競相生產(chǎn)微處理器芯片。Zilog 公司生產(chǎn)了8080 的增強(qiáng)型Z80，摩托羅拉
公司生產(chǎn)了6800，英特爾公司于1976年又生產(chǎn)了增強(qiáng)型8085。這些芯片基本沒有改變8080
的基本特點(diǎn)，都屬于第二代微處理器。它們均采用NMOS 工藝,集成度約9000 只晶體管,
平均指令執(zhí)行時間為1μS～2μS，采用匯編語言、BASIC、Fortran編程，使用單用戶操作系
統(tǒng)。
1978 年英特爾公司生產(chǎn)的8086 是第一個16 位的微處理器。很快Zilog 公司和摩托羅拉公
司也宣布計劃生產(chǎn)Z8000 和68000。這就是第三代微處理器的起點(diǎn)。
8086 微處理器最高主頻速度為8MHz，具有16 位數(shù)據(jù)通道，內(nèi)存尋址能力為1MB。同時
英特爾還生產(chǎn)出與之相配合的數(shù)學(xué)協(xié)處理器i8087,這兩種芯片使用相互兼容的指令集，但
i8087 指令集中增加了一些專門用于對數(shù)、指數(shù)和三角函數(shù)等數(shù)學(xué)計算的指令。人們將這些
指令集統(tǒng)一稱之為x86指令集。
1979 年，英特爾公司又開發(fā)出了8088。8086 和8088 在芯片內(nèi)部均采用16 位數(shù)據(jù)傳輸，
所以都稱為16 位微處理器，但8086 每周期能傳送或接收16 位數(shù)據(jù)，而8088 每周期只采
用8 位。因為最初的大部分設(shè)備和芯片是8 位的，而8088 的外部8 位數(shù)據(jù)傳送、接收能與
這些設(shè)備相兼容。8088 采用40針的DIP封裝，工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz，
微處理器集成了大約29000 個晶體管。
8086 和8088 問世后不久，英特爾公司就開始對他們進(jìn)行改進(jìn)，他們將更多功能集成在芯
片上，這樣就誕生了80186 和80188。這兩款微處理器內(nèi)部均以16 位工作，在外部輸入輸
出上80186采用16 位，而80188 和8088 一樣是采用8 位工作。
1981 年，美國IBM公司將8088 芯片用于其研制的PC機(jī)中，從而開創(chuàng)了全新的微機(jī)時代。
也正是從8088 開始，個人電腦（PC）的概念開始在全世界范圍內(nèi)發(fā)展起來。從8088 應(yīng)用
到IBM PC 機(jī)上開始，個人電腦真正走進(jìn)了人們的工作和生活之中，它也標(biāo)志著一個新時
代的開始。
1982 年，英特爾公司在8086 的基礎(chǔ)上，研制出了80286 微處理器，該微處理器的最大主
頻為20MHz，內(nèi)部、外部數(shù)據(jù)傳輸均為16位，使用24 位內(nèi)存儲器的尋址，內(nèi)存尋址能力
為16MB。80286 可工作于兩種方式，一種叫實模式，另一種叫保護(hù)方式。在實模式下，微
處理器可以訪問的內(nèi)存總量限制在1 兆字節(jié)；而在保護(hù)方式之下，80286可直接訪問16 兆
字節(jié)的內(nèi)存。此外，80286 工作在保護(hù)方式之下，可以保護(hù)操作系統(tǒng)，使之不像實模式或
8086 等不受保護(hù)的微處理器那樣，在遇到異常應(yīng)用時會使系統(tǒng)停機(jī)。
IBM公司將80286 微處理器用在先進(jìn)技術(shù)微機(jī)（AT 機(jī)）中，引起了極大的轟動。80286 在
以下四個方面比它的前輩有顯著的改進(jìn)：支持更大的內(nèi)存；能夠模擬內(nèi)存空間；能同時運(yùn)
行多個任務(wù)；提高了處理速度。最早PC機(jī)的速度是4MHz，第一臺基于80286 的AT 機(jī)運(yùn)
行速度為6MHz至8MHz，一些制造商還自行提高速度，使80286 達(dá)到了20MHz，這意味
著性能上有了重大的進(jìn)步。