计算机接口与微机原理-第1周-概述和8088cpu

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1、计算机接口技术教学说明中山大学信息科学与技术学院陈任2010.3硬件课硬件课程体系程体系v先修课程：数字电路与逻辑设计计算机组成原理汇编语言计算机接口技术v后续课程：单片机设计与编程计算机体系结构嵌入式系统课程主课程主要内容要内容学习芯片及接口设计：vCPUIntel8088/8086v存储器RAM,ROMv总线ISA,EISA,PCIv并行接口8255Av计数器/定时器8253v中断控制芯片8259AvA/D与D/A转换DAC0832,ADC0809v串行接口8251,RS-232CvDMA控制器8237A课程

2、选课程选讲内容讲内容v人机接口：键盘，CRT，鼠标，LCDv串行接口：RS-422A,RS-485USB1.1/2.0IEEE1394v当前微机：CPU(Pentium4，酷睿2)SDRAM,DDRIIFLASHMemoryAGP，SCSIPCI-E主板(965,975,X38+ICH9R)课程要求课程要求v上课认真听讲v认真完成实验v理论课成绩计算：平时成绩(30%)+期末考试成绩(70%)v理论课平时成绩：作业+期中考试+考勤+实验v实验成绩：平时成绩（20%）+期末实验（80%）概述计算机发展历史微机发展历

3、史微机、总线和接口的概念计算机计算机的发的发展历史展历史1847和1854年，英国数学家布尔创立逻辑代数1902年，英国人弗莱明发明电子真空二极管。1904年，美国人德弗雷斯特发明电子三极管。并促成了无线电技术的发展1936年，24岁的英国数学家图林提出现代通用数字计算机的数学模型。1938年，信息论的创始人、美国科学家仙农发表论文《继电器和开关电路的符号分析》，首次阐述了如何将布尔代数运用于逻辑电路，奠定了现代电子计算机开关电路的理论基础。1939年，阿塔纳索夫提出计算机三原则：采用二进制，采用电子技术进行控制

4、和运算，计算和存储分离。造ABC机，未完工。直接影响ENIAC。1940年，美国科学家维纳阐述了自己对现代计算机的五点设计原则：数字式而不是模拟式；以电子元件构成并尽量减少机械装置；采用二进制而不是十进制；内部存放计算表；内部存储数据。1946年2月15日，世界上第一台通用数字电子计算机ENIAC研制成功，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成，总工程师埃克特当时年仅24岁。ENIAC的主要弊端是程序与计算两分离。程序指令存放在机器的外部电路里，需要计算某个题目，必须首

5、先用人工接通数百条线路，需要几十人干好几天之后，才可进行几分钟运算。ENIAC：长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。1945年6月，冯·诺依曼与戈德斯坦、博克斯等提出新方案“EDVAC”，明确规定出计算机的五大部件，用二进制替代十进制运算，“存储程序”以便电脑自动依次执行指令,这使冯·诺伊曼成为“现代电子计算机之父”。194

6、6年6月，冯·诺依曼和戈德斯坦、勃克斯在普林斯顿大学研制ISA电子计算机。1951年，冯·诺依曼主持研制完成EDVAC计算机。1951年，UNIVAC由埃克特和莫克利研制成功，这也是第一个进行批量生产的计算机。冯冯··诺诺依依曼曼计计算机算机为了治愈第一台计算机ENIAC的健忘症，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年提出把程序本身当作数据来对待，并和该程序处理的数据用同样的方式储存。（1）计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。（2）计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。每条指令一般具

7、有一个操作码和一个地址码。其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。（3）采用存储程序方式。将编好的程序送人内存储器中，然后启动计算机工作，计算机勿需操作人员干预，能自动逐条取出指令和执行指令。冯．诺依曼设计思想最重要之处在于明确地提出了“程序存储”的概念，他的全部设计思想实际上是对“程序存储”概念的具体化。现代计算机以运算器为核心，努力提高并行计算能力，从超流水超标量，超线程，发展到多核计算,数据流计算机。1946-1959第一代计算机（电子管）1946年，ENIAC,EDVAC,UNIVAC1

8、959-1964第二代计算机（晶体管）1947年，贝尔实验室的肖克莱、巴丁、布拉顿发明点触式晶体管；1951年发明面结型晶体管。1958年，IBM1401，月租2500美元。IBM7030(Stretch计算机)1964-1970第三代计算机（IC）1958年，美国物理学家基尔比和诺伊斯发明集成电路。IBMS/360。1970-1991第四代计算机（VLSI）IBMS/3