[科普中国]-辅助处理器

辅处理器系统是根据辅助处理器功能需求设计开发，主要包括辅助处理器的通信、启动、硬件管理控制、系统参数修正、存储五个部分。

作用在系统的硬件上，为了减轻CPU的负担，本该由CPU完成的任务，由其它辅助处理器完成。这也是计算机技术的进步和发展。比如：

浮点运算由专门的算术协处理器完成，这比用软件方法计算效率更高。486芯片出现以前，协处理器与CPU是独立存在的。486和pentium的协处理器与CPU是放在一块芯片上的。如果没有协处理器，CPU只能通过软件模拟协处理器完成浮点运算，速度较慢。在多CPU的系统上，可以使用命令：查看有多少个进程用于浮点运算。

DMA控制器它被用来处理外部设备与内存，以及内存与内存不同地址空间之间的数据传送。在EISA和MCA结构机器上，许多外部设备控制都有内置的Bus Master DMA芯片，并依靠这些芯片完成DMA操作，而没有使用机器母板上的DMA控制器。

但是，在ISA结构的机器上，较早的MCA结构机器上以及某些外设控制器，它们只有24位地址，对应起始的16MB内存。对于这种情况，起始16MB内存和较高地址内存之间的数据传送就只能由CPU完成。此外，还有一些外部设备控制器，包括IDE硬盘控制器和较早的SCSI主接口卡，不能完成DMA操作，也只能由CPU完成外部设备和内存之间的数．据传送。

图形接口卡它发挥了局部总线结构的优势，以与CPU相同的速度运行，非常明显地改善了图形子系统的性能。

串口上的UART单元，它异步地接收、发送控制着串行线上的I/O操作。UART上的buffer使得CPU处理串行线上I/O的效率提高。尤其是智能串口卡，它可以完成本该由CPU完成的字符处理工作。

可编程中断控制器(PIC)当外部设备向CPU发出中断请求时，由PIC来处理中断。

操作系统充分利用上述这些资源，分配系统负载，减轻CPU的压力，在很大程度上使CPU成为系统瓶颈的几率降低。1

系统结构(1)通信管理模块：包括用于辅助处理器12C通信的12C驱动模块、用于系统1-Wire通信的1-Wire驱动模块等。

(2)启动模块：用于辅助处理器系统的引导与启动。

(3)硬件管理模块：需要辅助处理器进行控制的硬件主要包括按键的驱动、ADC驱动、PWM驱动、LED驱动、CAMERA驱动等。其中按键驱动模块用于按键识别和处理、ADC驱动模块用于系统的信号采集；PWM驱动模块用于系统的脉冲信号采集、LED驱动模块用于LED报警显示的控制、CAMERA驱动模块用于视频采集。

(4)参数管理模块：用于辅助处理系统各参数的处理。

(5)存储管理模块：包括存储基本信息的DS2502驱动模块和用于存储辅助处理器系统代码和数据的Flash存储模块。2

型号举例8087数据处理是一种增强8086/8088数值运算能力的辅助处理器。它子8086/8088组成一个系统，以弥补8086/8088的数据运算能力。

8087是一个大规模集成电路，被封装在一个标准的40引脚双列直插的管壳内。8087接受CPU队列状态信息，并取得与CPU同步后，以自己固有的指令进行译码和操作，即8087的机器指令的最初5位，它和其它微处理器的指令(包括CPU的指令)混杂在一起，形成一个指令流。通过监视CPU发出的状态信号，8087的控制部件CPU能够决定什么时候一条指令被取出。当指令字节或字在局部营变为有效时，8087就和CPU并行地接收总线上的信息，获得一段指令，并对其译码，于8087的机器指令最高5位是换码(ESC)，8087的CPU就不管这些与ESC码不同的指令(实际上这些指令是CPU指令)，而只管含有ESC码的指令，它或者执行指令本身，或者把它传给8087的NEU(数据处理单元)。3

本词条内容贡献者为:

李晓林 - 教授 - 西南大学