輔助處理器系統是為了減輕中央處理器（CPU）的工作負荷而設計的一系列組件，其主要組成部分包括通信、啟動、硬件管理控制、系統參數修正、存儲等功能。
作用
輔助處理器的作用在于分擔原本應由CPU承擔的部分任務，從而提升計算機的整體性能。具體而言，浮點運算通常由專用的算術協處理器負責，這種硬件實現的方式相比軟件模擬具有更高的效率。在早期的計算機體系結構中，如486之前的架構，協處理器與CPU是分離的實體。而在486及Pentium之后的架構中，協處理器則集成在同一個芯片上。如果缺少協處理器，則CPU需要通過軟件仿真的方式來實現浮點運算，這種方式相對緩慢。在多CPU系統中，可以通過特定的命令查看參與浮點運算的進程數量。
DMA控制器
DMA控制器主要用于處理外部設備與內存之間，以及內存內部不同地址空間之間的數據傳輸。在EISA和MCA結構的計算機中，許多外部設備控制器都集成了總線 Master DMA芯片，這些芯片能夠自主完成DMA操作，而不依賴主板上的DMA控制器。然而，在ISA結構的計算機中，以及一些較早的MCA結構計算機和特定的外設控制器，由于僅支持24位地址，因此只能訪問起始的16MB內存。在這種情況下，CPU需要處理起始16MB內存與其他內存之間的數據傳輸。此外，一些外部設備控制器，如IDE硬盤控制器和較早的SCSI主接口卡，不具備DMA功能，也需要CPU來完成外部設備與內存之間的數據傳輸。
圖形接口卡
圖形接口卡利用局部總線結構的優勢，實現了與CPU相同的運行速度，顯著提升了圖形子系統的性能。
UART單元
UART單元作為串口的一部分，負責異步地接收和發送串行線上的輸入輸出操作。UART上的緩沖區提高了CPU處理串行線I/O的效率。特別是智能串口卡，能夠處理原本應由CPU完成的字符處理工作。
可編程中斷控制器(PIC)
可編程中斷控制器（PIC）在外部設備向CPU發起中斷請求時發揮作用。操作系統有效地利用了這些資源，分配系統負載，減輕了CPU的壓力，降低了CPU成為系統瓶頸的可能性。
系統結構
輔助處理器系統的結構包含多個模塊，分別為：
- 通信管理模塊：包括12C通信驅動模塊和1-Wire通信驅動模塊等，用于輔助處理器的通信功能。
- 啟動模塊：負責輔助處理器系統的引導和啟動過程。
- 硬件管理模塊：涵蓋按鍵驅動、ADC驅動、PWM驅動、LED驅動、CAMERA驅動等多個子模塊，分別對相應的硬件進行控制和管理。
- 參數管理模塊：處理輔助處理器系統中的各種參數。
- 存儲管理模塊：包含了DS2502驅動模塊和Flash存儲模塊，分別用于存儲基本信息和輔助處理器系統的代碼和數據。
型號舉例
8087是一款旨在增強8086/8088處理器數值運算能力的輔助處理器。它與8086/8088共同構成一個完整的系統，以彌補8086/8088在數據運算方面的不足。8087采用大規模集成電路設計，封裝在一個標準的40引腳雙列直插式管殼中。8087會獲取CPU提供的隊列狀態信息，并確保與CPU保持同步，然后按照自己的指令集進行解碼和操作。8087的機器指令前五位是固定的，這一特性使其能夠在混合指令流中與CPU協同工作。通過監控CPU發出的狀態信號，8087能夠確定何時從指令流中提取指令。當指令字節或字在本地緩存中變得可用時，8087將與CPU同時接收總線上的信息，解析指令，并將其傳遞給NEU（數據處理單元）。
參考資料 >