外部数据线简述

外部数据总线是中央处理器CPU(Central Processing Unit)的一部分，是CPU与外部数据传输的通道。外部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU与外部交换数据的能力越强。

中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，又称微处理器。它包括运算器和控制器两个部件，是计算机系统的核心。CPU的主要功能是按照程序给出的指令序列分析指令、执行指令，完成对数据的加工处理。计算机所发生的全部动作都受CPU的控制 [2] 。控制器用来协调和指挥整个计算机系统的操作，本身不具有运算功能，而是通过读取各种指令，并对其进行翻译、分析，然后对各部件做出相应的控制。它主要由指令寄存器、译码器、程序计算器、时序电路等组成。运算器主要完成算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，它主要由算术逻辑部件和寄存器组成。衡量CPU的性能有以下几个主要指标。(1)主频主频是指CPU时钟的频率。主频越高，CPU单位时间内完成的操作越多。主频的单位是MHz或GHz。(2)内部数据总线内部数据总线是CPU内部数据传输的通道。内部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU传输和处理数据的能力越强。(3)外部数据总线外部数据总线是CPU与外部数据传输的通道。外部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU与外部交换数据的能力越强。(4)地址总线地址总线是CPU访问内存时的数据传输通道。地址总线一次可传输二进制的位数越大，CPU的物理地址空间越大。通常地址总线是n位，CPU的物理地址空间就是2n字节。目前，大多数微机都使用Intel公司生产的CPU。美国Intel公司成立于1968年，1971年Intel推出了4位微处理器(即4004)，首次采用100MHz系统总线，相继生产出32位的时钟频率为400MHz和450MHz的微处理器—Pentium Ⅱ，随后又推出Pentium Ⅲ、Pentium 4、Core 1、Core 2 Duo等。

CPU主要由三个部分组成：算术逻辑单元(ALU，Arithmetic Logic Unit)、控制单元(Controlunit)、输入/输出单元(I/O，Input/OutputUnit)组成，为了使CPU正常工作，还有一些重要部分是内部缓存、寄存器、内部总线和外部总线。图1所示为CPU的内部结构 [1] 。

图1 CPU的内部结构●外部数据总线：外部数据总线是CPU与外界进行数据、命令、地址、控制信号互连的通道，也被称为“前端总线”。●内部数据总线：内部数据总线是CPU内部数据传输通信的通道，它的运行速度比外部总线和系统总线都要快，也被称为“后端总线”。●算术逻辑单元：算术逻辑单元是执行所有运算和比较的功能模块。●控制单元：控制单元是管理CPU所有动作的功能模块。●输入/输出单元：输入/输出单元是管理进出CPU的数据和命令的功能模块。●寄存器：寄存器是与外部RAM相似的CPU内部小存储空间，存储的是ALU正在处理的计数器、数据、命令和地址等内容。以前单核CPU只有一个算术逻辑单元，从奔腾系列开始CPU中都会装有两个以上的算术逻辑单元，这样CPU就有可以同时执行两个命令的双处理能力。为了提高数据传输速度，总线的宽度也在增加，从32位到64位，再到现在的HT、QPI总线。

二进制(binary)，发现者莱布尼茨，是在数学和数字电路中以2为基数的记数系统，是以2为基数代表系统的二进位制。这一系统中，通常用两个不同的符号0(代表零)和1(代表一)来表示 [1] 。数字电子电路中，逻辑门的实现直接应用了二进制，现代的计算机和依赖计算机的设备里都使用二进制。每个数字称为一个比特(Bit，Binary digit的缩写)。