微機(jī)原理第一章(ok)

微機(jī)原理主講人葛孚華云南大學(xué)信息學(xué)院先修課程數(shù)字電路與邏輯設(shè)計(jì)提供硬件基礎(chǔ)匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)建立必備軟件基礎(chǔ)掌握指令系統(tǒng)、程序格式先修

課程學(xué)習(xí)方法很重要復(fù)習(xí)并掌握先修課的有關(guān)內(nèi)容課堂：聽(tīng)講與理解、適當(dāng)筆記課后：認(rèn)真讀書(shū)、完成作業(yè)實(shí)驗(yàn)：充分準(zhǔn)備、勇于實(shí)踐學(xué)習(xí)

方法第1章本章主要內(nèi)容微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和發(fā)展微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)微型計(jì)算機(jī)應(yīng)用微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算工具的發(fā)展ENIAC1642BlaisePascal加法器1822差分機(jī)1833分析機(jī)MARKI電子計(jì)算機(jī)時(shí)代第一臺(tái)計(jì)算機(jī)(ENIAC1946.2)5000次加法/秒體重30噸占地170M218800只電子管1500個(gè)繼電器耗電150KW價(jià)值40萬(wàn)美元誕生于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)，設(shè)計(jì)目的是為美國(guó)陸軍彈道實(shí)驗(yàn)室解決彈道特性的計(jì)算問(wèn)題

第一代計(jì)算機(jī)(46年—55年)邏輯元件電子管內(nèi)存延遲線(xiàn)或磁芯外存紙帶、卡片或磁帶工作速度幾千～幾萬(wàn)次／秒軟件機(jī)器語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言應(yīng)用科學(xué)計(jì)算代表機(jī)型ENIAC第二代計(jì)算機(jī)(55年—64年)邏輯元件晶體管內(nèi)存磁芯外存磁帶或磁盤(pán)工作速度幾十萬(wàn)次／秒軟件高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)用科學(xué)計(jì)算及工業(yè)控制代表機(jī)型IBM700系列FORTRANALGO60COBOL

第三代計(jì)算機(jī)(64年—70年)邏輯元件中小規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁帶或磁盤(pán)工作速度幾十萬(wàn)～幾千萬(wàn)次／秒軟件高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)用計(jì)算、管理及控制代表機(jī)型IBMSystem/360SSIMSI第四代計(jì)算機(jī)(71年—現(xiàn)在)邏輯元件(超)大規(guī)模集成電路內(nèi)存半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存磁盤(pán)或光盤(pán)工作速度幾百萬(wàn)～上億次／秒軟件操作系統(tǒng)、應(yīng)用軟件應(yīng)用以網(wǎng)絡(luò)、多媒體為特征LSIVLSIIntel

Pentium新一代計(jì)算機(jī)具有人的聽(tīng)、說(shuō)、讀、寫(xiě)和思維推理能力的智能化計(jì)算機(jī)。采用的技術(shù)主要包括：納米技術(shù)、光技術(shù)、量子技術(shù)和生物技術(shù)。

新一代計(jì)算機(jī)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)

用數(shù)據(jù)單元模擬人腦的神經(jīng)元，并利用神經(jīng)元結(jié)點(diǎn)的分布式存儲(chǔ)和相互關(guān)聯(lián)來(lái)模擬人腦活動(dòng)生物計(jì)算機(jī)

使用蛋白分子為主要原料制成的生物芯片構(gòu)成，存儲(chǔ)能力巨大，而且以波的形式來(lái)傳播信息光子計(jì)算機(jī)

利用光子取代電子進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算、傳輸和存儲(chǔ)。光子的傳播速度極快

，可以達(dá)到每秒萬(wàn)億字節(jié)。

量子計(jì)算機(jī)

利用處于多現(xiàn)實(shí)態(tài)下的原子進(jìn)行運(yùn)算的計(jì)算機(jī)，這種多現(xiàn)實(shí)態(tài)量子力學(xué)的標(biāo)志。多媒體計(jì)算機(jī)硬件組成計(jì)算機(jī)主機(jī)CD-ROM驅(qū)動(dòng)器音頻信號(hào)處理子系統(tǒng)視頻信號(hào)處理子系統(tǒng)掃描儀數(shù)碼相機(jī)光盤(pán)刻錄機(jī)觸摸屏……多媒體個(gè)人計(jì)算機(jī)MPC--multimediaPersonalComputer具有多媒體功能的個(gè)人計(jì)算機(jī)早期在PC機(jī)上增加聲音卡和光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器多媒體技術(shù)的發(fā)展，不斷賦予MPC新的內(nèi)容對(duì)廣大用戶(hù)而言，就是把具有多媒體功能的PC機(jī)或把現(xiàn)有增加多媒體升級(jí)套件的PC機(jī)叫MPC。

MPC源于1990年Microsoft公司聯(lián)合一些主要的PC廠(chǎng)商和多媒體產(chǎn)品開(kāi)發(fā)商組成的MPC聯(lián)盟(MultimediaPCMarketingCouncil)微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)屬于第四代計(jì)算機(jī),分代如下:微機(jī)分代開(kāi)始時(shí)間CPU字長(zhǎng)主頻集成度

一1971Intel400441MHz

2千

二1973Intel808084MHz

4～9千三1978Intel8088165～10MHz2～7萬(wàn)四1985Intel803863210～40MHz10～100萬(wàn)五1993～現(xiàn)在Pentium641.4～3.4GHz100萬(wàn)以上目前市場(chǎng)上的CPU主要有:Intel的Pentium、Celeron,AMD的Athlon64等。新處理器通常采用“向下兼容”的原則，即新類(lèi)型的處理器包含舊類(lèi)型處理器的全部指令

集成電路—將電腦濃縮在一顆芯片上晶體管數(shù)目4004奔騰4420,000,0002,3000.18微米芯片10微米芯片摩爾定律晶體管數(shù)單位時(shí)間執(zhí)行的指令數(shù)百萬(wàn)條/每秒每18個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍改進(jìn)微處理器的兩種方法：

1.提高工作速度2.同時(shí)處理更多的數(shù)據(jù)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)我國(guó)自1956年開(kāi)始研制計(jì)算機(jī)：1958年研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)1964年研制出第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)1971年研制出集成電路計(jì)算機(jī)1985年研制出第一臺(tái)IBMPC兼容微型機(jī)2001年研制出我國(guó)第一款通用CPU—“龍芯”芯片2002年推出了完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“龍騰”服務(wù)器計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)：網(wǎng)絡(luò)化、智能化、多媒體、多極化計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)運(yùn)算速度快：每秒幾百億次幾千億次計(jì)算精度高：可使用足夠多的二進(jìn)制位數(shù)來(lái)獲得所要求的數(shù)據(jù)精度具有記憶能力：提供大容量的存儲(chǔ)器來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)具有邏輯判斷能力：這是區(qū)別于其它任何機(jī)器的一個(gè)特點(diǎn)可靠性高，通用性強(qiáng)計(jì)算機(jī)的類(lèi)型1989年美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)(IEEE)的科學(xué)巨型機(jī)委員會(huì)將計(jì)算機(jī)劃分為巨型機(jī)、小巨型機(jī)、大機(jī)、小型計(jì)算機(jī)、工作站、個(gè)人計(jì)算機(jī)巨型機(jī)也稱(chēng)超級(jí)計(jì)算機(jī)，具有很高的速度及巨大的容量，能對(duì)高品質(zhì)動(dòng)畫(huà)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理。大多用于空間技術(shù)，中、長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)，石油勘探，戰(zhàn)略武器的實(shí)時(shí)控制等領(lǐng)域。2003.12推出的聯(lián)想深騰6800達(dá)到每秒4萬(wàn)億次2004.6推出的曙光4000A達(dá)到每秒11萬(wàn)億次，已經(jīng)進(jìn)入世界前十名微型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算)如：導(dǎo)彈設(shè)計(jì)、飛機(jī)設(shè)計(jì)、石油勘探信息處理(非數(shù)值計(jì)算)如：辦公自動(dòng)化、企業(yè)管理、事務(wù)管理、情報(bào)檢索

過(guò)程控制如：自動(dòng)化生產(chǎn)線(xiàn)、導(dǎo)彈、人造衛(wèi)星、宇宙飛船等飛行器的控制

計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)如：CAD、CAM、CAI儀器、儀表控制如：邏輯分析儀、CT掃描儀、超聲掃描儀家用電器和民用產(chǎn)品控制微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)算器

控制器寄存器組內(nèi)部總線(xiàn)內(nèi)存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線(xiàn)輸入輸出接口電路外部設(shè)備系統(tǒng)軟件微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)區(qū)別微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成控制總線(xiàn)CB數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB地址總線(xiàn)AB系統(tǒng)總線(xiàn)形成處理器子系統(tǒng)I/O設(shè)備I/O接口存儲(chǔ)器系統(tǒng)總線(xiàn)BUS微型計(jì)算機(jī)的硬件組成微處理器子系統(tǒng)存儲(chǔ)器I/O設(shè)備和I/O接口系統(tǒng)總線(xiàn)系統(tǒng)總線(xiàn)總線(xiàn)是指?jìng)鬟f信息的一組公用導(dǎo)線(xiàn)總線(xiàn)是傳送信息的公共通道微機(jī)系統(tǒng)采用總線(xiàn)結(jié)構(gòu)連接系統(tǒng)功能部件總線(xiàn)信號(hào)可分成三組地址總線(xiàn)AB：傳送地址信息數(shù)據(jù)總線(xiàn)DB：傳送數(shù)據(jù)信息控制總線(xiàn)CB

：傳送控制信息總線(xiàn)信號(hào)地址總線(xiàn)AB輸出將要訪(fǎng)問(wèn)的內(nèi)存單元或I/O端口的地址地址線(xiàn)的多少?zèng)Q定了系統(tǒng)直接尋址存儲(chǔ)器的范圍數(shù)據(jù)總線(xiàn)DBCPU讀操作時(shí)，外部數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)送往CPUCPU寫(xiě)操作時(shí)，CPU數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)總線(xiàn)送往外部數(shù)據(jù)線(xiàn)的多少?zèng)Q定了一次能夠傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)控制總線(xiàn)CB協(xié)調(diào)系統(tǒng)中各部件的操作，有輸出控制、輸入狀態(tài)等信號(hào)控制總線(xiàn)決定了系統(tǒng)總線(xiàn)的特點(diǎn)，例如功能、適應(yīng)性等舉例舉例特點(diǎn)第1章教學(xué)要求1.

了解微機(jī)發(fā)展概況、熟悉典型微處理器和微機(jī)系統(tǒng)；2.

明確微機(jī)的應(yīng)用方向；3.

了解微機(jī)的硬件組成，理解總線(xiàn)及其應(yīng)用特點(diǎn)、掌握地址、數(shù)據(jù)、控制總線(xiàn)的概念；第1章教學(xué)要求（續(xù)）4.

熟悉PC系列機(jī)的主機(jī)板、存儲(chǔ)空間分配和I/O空間分配；5.復(fù)習(xí)匯編語(yǔ)言源程序格式。第1章習(xí)題1.簡(jiǎn)述微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成.2.什么是微機(jī)的系統(tǒng)總線(xiàn)?分為哪三組?各組的功能是什么?Thankyouverymuch!本章到此結(jié)束，謝謝您的光臨！結(jié)束世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC返回什么是微型計(jì)算機(jī)以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為主要部件，以集成了計(jì)算機(jī)主要部件——控制器和運(yùn)算器的微處理器為核心所構(gòu)造出的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)微處理器（Microprocessor）微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）返回Intel4004和采用4004的計(jì)算器返回Apple微型計(jì)算機(jī)Apple-IApple-II返回IBMPC系列機(jī)8088CPUIBMPC機(jī)IBMPC/AT機(jī)IBMPC/XT機(jī)返回英特爾微處理器芯片80386PentiumPentium4返回明確3個(gè)概念的區(qū)別微處理器（Microprocessor）一個(gè)大規(guī)模集成電路芯片內(nèi)含控制器、運(yùn)算器和寄存器等微機(jī)中的核心芯片微型計(jì)算機(jī)（Microcomputer）通常指微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)還有一般的說(shuō)法：微機(jī)、微型機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（Microcomputersystem）指由硬件和軟件共同組成的完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)返回Intel80x86CPU的地址線(xiàn)條數(shù)Intel80x86 地址條數(shù) 存儲(chǔ)容量8086 20 1MB8088 20 1MB80286 24 16MB80386 32 4GB~Pentium4返回Intel80x86CPU的數(shù)據(jù)線(xiàn)條數(shù)Intel80x86 數(shù)據(jù)位數(shù)8086 168088 880286 1680386 32Pentium 64 返回系統(tǒng)總線(xiàn)的使用特點(diǎn)除了CPU外，還有DMA控制器和協(xié)處理器都具有控制系統(tǒng)總線(xiàn)的能力。它們被稱(chēng)為“總線(xiàn)主控設(shè)備”在某一個(gè)時(shí)刻，只能由一個(gè)總線(xiàn)主控設(shè)備來(lái)控制系統(tǒng)總線(xiàn)在連接系統(tǒng)總線(xiàn)的各個(gè)設(shè)備中，某一個(gè)時(shí)刻只能有一個(gè)發(fā)送者向總線(xiàn)發(fā)送信號(hào)；但可以有多個(gè)設(shè)備從總線(xiàn)上同時(shí)獲得信號(hào)返回8088的內(nèi)部結(jié)構(gòu)12