微机基本原理预备知识

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1、一、计算机应用领域二、计算机分类三、计算机发展年代划分依据四、微型计算机的发展五、数字电路基础知识六、微型计算机系统微型计算机基本原理9/9/20211一、计算机的应用领域9/9/20212基于上述的事实，我们再重新思考一下“什么是计算机？”、“什么是PC机？”计算机：是用来计算的仪器，尤指可进行高速数学或逻辑运算或汇编、存储、整理或处理信息的可编程的电子机器。PC机（PersonalComputer）：是指面向个人用户而设计的没有个性的通用计算机，是计算机中的一种。“计算机”与“PC机”9/9/20213二、计算机分类计算机按性能价格、体积不同可分为六类：

2、1、巨型机：主要用于模拟核武器的爆炸2、大型机：3、中型机：较大型科研单位，省计算中心4、小型机：（以前，中小网络的主机，现一般用微机代替）5、微机（PC机）6、单片机9/9/20214三、计算机发展年代划分依据第一台电子计算机的诞生揭开了现代计算机发展历史的序幕。半个多世纪以来，计算机技术以“万马奔腾”之势，一日千里，迅猛发展。计算机发展的年代划分依据其硬件特征和软件特征：硬件特征是指计算机采用的物理器件软件特征是指计算机使用的软件环境9/9/20215计算机己发展了四代第一代:电子管计算机(机器语言、汇编语言)第二代:晶体管计算机（BASIC、FORTR

3、AN）第三代:集成电路计算机（FORTRAN、分时、多用户操作系统…）第四代:大规模、超大规模集成电路计算机（软件工程、数据库…）9/9/20216计算机走向新时代计算机的发展方向:第五代："非冯.诺依曼"计算机时代第六代：神经计算机时代光计算机时代生物计算机时代9/9/20217四、微型计算机的发展微型计算机属于第四代计算机微型计算机诞生于20世纪70年代微型计算机特点：体积小、重量轻、功耗低、可靠性高、价格便宜、使用方面、软件丰富微型计算机核心是微处理器（CPU）每出现一个新的处理器就会出现新一代的微型计算机9/9/20218INTELCPU发展史（1）

4、9/9/20219INTELCPU发展史（2）9/9/202110微型计算机发展趋势（1）1、中央处理器更小的布线宽度和更多的晶体管减少布线宽度是提升CPU速度的关键，0.18微米技术、0.13微米技术、0.07微米技术、65纳米技术...届时CPU主频将达到5GHZ,晶体管数量将达到2亿个.更高的总线宽度，超过2GHZ64位CPU成为主流双核或多核将成为发展的趋势9/9/202111微型计算机发展趋势（2）2、系统存储器CPU集成更大的高速二级缓存内存容量更大速度更快硬盘容量也更大速度更快DVD-RAM普及9/9/202112微型计算机发展趋势（3）3、多

5、媒体系统显卡的性能更高图形技术进一步发展大尺寸显示器成为主流数字式音箱占领市场9/9/202113微型计算机发展趋势（4）4、网络电信网、计算机网（IP网）和广播电视网将进一步融合更高速率宽带无线接入5、整机更加趋于个性化。利用蓝牙技术或红外无线技术将减少机箱背后的连线，使主机与外设进行无线通信。9/9/202114五、数字电路基础知识(1)1111tv5v09/9/202115数字电路基础知识(2)9/9/202116上页下页回目录六、微型计算机系统9/9/202117到目前为止，计算机仍沿用1940年由冯.诺依曼（冯．诺依曼是美籍匈牙利数学家，他提出了关

6、于计算机组成和工作方式的基本设想，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、顺序控制”的概念）首先提出的体系结构。其基本设计思想为：①以二进制形式表示指令和数据。②程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够高速地从存储器中取出指令加以执行。③由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等五大部件组成计算机系统。（一）基于总线的微型计算机硬件系统9/9/202118微机硬件组成：上页下页回目录CPU微处理器RAMI/OROM外设辅助电路CBUSDBUSABUSCBUS：控制总线，DBUS：数据总线，双向三态ABUS：地址总线，单向三态9/9

7、/202119I/O三态数据缓冲器RAM三态数据缓冲器ROM三态数据缓冲器E1E2E3111000CPUD0D7数据总线单向缓冲器双向缓冲器双向缓冲器总线：在CPU与其它部件之间信息传送的公共通道（1）数据总线“双向三态”（2）地址总线“单向三态”（3）控制总线“多选一”地址译码片选信号上页下页回目录P149/9/202120地址总线AB定时电路输入设备输出设备I/O接口ROMRAM数据总线DB控制总线CB微处理器(CPU)微型计算机硬件系统结构9/9/202121地址总线AB(AddressBus)：在对存储器或I/O端口进行访问时，传送 由CPU提供的要

8、访问存储单元或I/O端口的地址信息，以便选中要访问的