[工学]微机原理周荷琴版第一章

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1、第一章绪论主要内容微型计算机的组成计算机中数制及其转换符号数的表示及运算数的定点与浮点表示§1.1概述一、电子计算机的发展：电子管计算机（1946-1956）晶体管计算机（1957-1964）中小规模集成电路计算机（1965-1970）超大规模集成电路计算机（1971-今）二、电子计算机按其性能分类：大中型计算机/巨型计算机（MainframeComputer）小型计算机（Minicomputer）微型计算机（Microcomputer）单片计算机（Single-ChipMicrocomputer）微型计算机

2、的发展是以微处理器的发展来表征的微处理器的集成度每隔18-24个月就会翻一番，芯片的性能也随之提高一倍------摩尔定律IntelCPU的发展见下页表代发表年份字长(bits)型号线宽(m)晶体管数(万个)时钟频率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.3<10.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/8088802862-32.9134.77-108-20<11-2四198519893280386804861-227.51201

3、2-3325-666-1220-40五199332Pentium0.6-0.833060-200100-200六1995199619971999200132P/ProP/MMXPIIPIIIP40.60.60.35.25-.13.18-.135504507508503000133-200166-233233-450450-12001300-3000>300七2002？64Itanium？0.08CPU:2.5KCache:30K800(20条指令/时钟周期)>3000三、微型计算机的组成I/O设备CPU运算器

4、控制器内存RAMROMI/O接口AB地址总线DB数据总线CB控制总线8255、8250（8251）8253、8259键盘、打印机显示器、软硬盘A/D、D/A等1、微处理器微处理器（CPU）是大规模集成电路技术做成的芯片，芯片内集成有控制器、运算器和寄存器等相关部件，完成对计算机系统内各部件进行统一协调和控制。2、存储器功能：存放程序和数据。存储器内存（主存）外存（辅存）RAMROMSRAMDRAMROMEPROME2PROM软盘、U盘硬盘（移动硬盘）光盘AMDAthlonIIX2240/盒装本周劲热排行第3位

5、参考价格：￥380(全国)接口类型：SocketAM3(938)生产工艺：45纳米主频：2.8GHz二级缓存：L2=2×1M核心数量：双核AMDPhenomIIX2550/黑盒参考价格：￥740(全国)接口类型：SocketAM3(938)核心类型：Stars生产工艺：45纳米主频：3.1GHz二级缓存：L2=2×512K三级缓存：L3=6M核心数量：双核3、I/O设备和I/O接口（1）、I/O设备：微机配备的输入/输出设备（外设）。标准输入/输出设备（控制台）：键盘和显示器（CRT）。I/O设备输入设备输出

6、设备键盘鼠标扫描仪、数码相机显示器打印机绘图仪（2）、I/O接口：连接外设备和系统总线，完成信号转换、数据缓冲、与CPU进行信号联络等工作。显示器卡：完成显示器与总线的连接。声卡：完成声音的输入/输出。网卡：完成网络数据的转换。扫描卡：连接扫描仪到计算机。调制解调器卡：模拟信号与数字信号相互转换。键盘接口、打印机接口等。232接口：串行数据接口。USB接口：通用串行接口。4、系统总线（1）、总线：传递信息的一组公用导线。（2）、系统总线：从处理器引出的若干信号线，CPU通过它们与存储器或I/O设备进行信息交换

7、。系统总线分为：（A）、地址总线：传递地址信息的总线，即AB。CPU在地址总线上输出将要访问的内存单元或I/O端口的地址，该总线为单向总线。内存容量的计算：16条地址线可访问216=64KB。20条地址线可访问220=1MB。1K=1024B1M=1024KB1G=1024MB（B）、数据总线：传递数据信息的总线，即DB。在CPU进行读操作时，内存或外设的数据通过数据总线送往CPU；在CPU进行写操作时，CPU数据通过数据总线送往内存或外设，数据总线是双向总线。（C）、控制总线：传递控制信息的总线，即CB。控

8、制总线的方向：一部分是从CPU输出：通过对指令的译码，由CPU内部产生，由CPU送到存储器、输入/输出接口电路和其它部件。如时钟信号、控制信号等。另一部分是由系统中的部件产生，送往CPU，如：中断请求信号、总线请求信号、状态信号。控制总线的部件（总线主控设备）：CPU和DMA控制器。被总线控制的部件（总线控制设备）：存储器和I/O设备。总线的使用特点：1、在某一时刻，只能由一个总线主控设备来控制总线