模塊化概述

模塊化是指解決一個復(fù)雜問題時自頂向下逐層把系統(tǒng)劃分成若干模塊的過程，有多種屬性，分別反映其內(nèi)部特性。

模塊化用來分割，組織和打包軟件。每個模塊完成一個特定的子功能，所有的模塊按某種方法組裝起來，成為一個整體，完成整個系統(tǒng)所要求的功能。 [1] 模塊具有以下幾種基本屬性：接口、功能、邏輯、狀態(tài)，功能、狀態(tài)與接口反映模塊的外部特性，邏輯反映它的內(nèi)部特性。 [1] 在系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)中，模塊是可組合、分解和更換的單元。模塊化是一種處理復(fù)雜系統(tǒng)分解成為更好的可管理模塊的方式。它可以通過在不同組件設(shè)定不同的功能，把一個問題分解成多個小的獨立、互相作用的組件，來處理復(fù)雜、大型的軟件。

軟件模塊是一套一致而互相有緊密關(guān)連的軟件組織。它分別包含了程序和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)兩部份。 [1] 現(xiàn)代軟件開發(fā)往往利用模塊作合成的單位。 [1] 模塊的接口表達了由該模塊提供的功能和調(diào)用它時所需的元素。 [1] 模塊是可能分開地被編寫的單位。這使他們可再用和允許廣泛人員同時協(xié)作、編寫及研究不同的模塊。

微處理器與傳統(tǒng)的中央處理器相比，具有體積小、重量輕和容易模塊化等優(yōu)點。微處理器的基本組成部分有：寄存器堆、運算器、時序控制電路，以及數(shù)據(jù)和地址總線。自從人類1947年發(fā)明晶體管以來，50多年間半導(dǎo)體技術(shù)經(jīng)歷了硅晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路、甚大規(guī)模集成電路等幾代，發(fā)展速度之快是其他產(chǎn)業(yè)所沒有的。半導(dǎo)體技術(shù)對整個社會產(chǎn)生了廣泛的影響，因此被稱為“產(chǎn)業(yè)的種子”。中央處理器是指計算機內(nèi)部對數(shù)據(jù)進行處理并對處理過程進行控制的部件，伴隨著大規(guī)模集成電路技術(shù)的迅速發(fā)展，芯片集成密度越來越高，CPU可以集成在一個半導(dǎo)體芯片上，這種具有中央處理器功能的大規(guī)模集成電路器件，被統(tǒng)稱為“微處理器”。需要注意的是：微處理器本身并不等于微型計算機，僅僅是微型計算機的中央處理器。微處理器已經(jīng)無處不在，無論是錄像機、智能洗衣機、移動電話等家電產(chǎn)品，還是汽車引擎控制，以及數(shù)控機床、導(dǎo)彈精確制導(dǎo)等都要嵌入各類不同的微處理器。微處理器不僅是微型計算機的核心部件，也是各種數(shù)字化智能設(shè)備的關(guān)鍵部件。國際上的超高速巨型計算機、大型計算機等高端計算系統(tǒng)也都采用大量的通用高性能微處理器建造。

16位微處理器(圖中為8086微處理器)可分成兩個部分，一部分是執(zhí)行部件(EU)，即執(zhí)行指令的部分;另一部分是總線接口部件(BIU),與8086總線聯(lián)系，執(zhí)行從存儲器取指令的操作。微處理器分成EU和BIU后,可使取指令和執(zhí)行指令的操作重疊進行。EU部分有一個寄存器堆，由8個16位的寄存器組成,可用以存放數(shù)據(jù)、變址和堆棧指針、算術(shù)運算邏輯單元(ALU)執(zhí)行算術(shù)運算和邏輯操作，標志寄存器寄存這些操作結(jié)果的條件。執(zhí)行部件中的這些部件是通過數(shù)據(jù)總線傳送數(shù)據(jù)的?？偩€接口部件也有一個寄存器堆，其中CS、DS、SS和ES是存儲空間分段的分段寄存器。IP是指令指針。內(nèi)部通信寄存器也是暫時存放數(shù)據(jù)的寄存器。指令隊列是把預(yù)先取來的指令流存放起來?？偩€接口部件還有一個地址加法器，把分段寄存器值和偏置值相加，取得20位的物理地址。數(shù)據(jù)和地址通過總線控制邏輯與外面的8086系統(tǒng)總線相聯(lián)系。8086有16位數(shù)據(jù)總線，處理器與片外傳送數(shù)據(jù)時，一次課傳送16位二進制數(shù)。8086具有一個初級流水線結(jié)構(gòu)，可以實現(xiàn)片內(nèi)操作與片外操作的重疊。