微机原理第1章微型计算机概述

《微机原理第1章微型计算机概述》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1微型计算机原理及应用朱红刘景萍编著清华大学出版社教材：2课程内容第一章微型计算机概述第二章8086/8088微处理器第三章8086/8088指令系统第四章汇编语言程序设计第五章存储器系统第六章输入输出接口第七章中断控制接口第八章定时与计数器第九章并行接口电路3微型计算机技术及应用戴梅萼编著清华大学出版社教辅：4第一章微型计算机概述51.1微机发展概述第一代第二代第三代第四代6世界上第一台计算机ENIAC8微处理器已经历30多年的发展历程，头20年是Intel时代。每隔7、8年，处理器位数就会有一个较大的飞跃。如19

2、71年第一片4位微处理器4004，1978年16位处理器8086，1985年32位处理器80386。计算机的发展核心部件为CPU，因此本小节主要以CPU的发展情况来分析微机的发展过程，以Intel公司的CPU为主线。9时间系列DB(内/外)AB内存备注1978808616/16201MBIBM用其制造PC机1979808816/8201MBIBM用其制造PC机19828028616/162416MBMMU，Cache结构19858038632/32324GB内存分页,模拟多个8086同时工作198980486RISC

3、技术，Cache结构，5级流水线1993Pentium2路超标量结构,8级流水线10时间系列特点1996Pentiumpro(高能奔腾)片内封装了与原CPU同频运行的256KB或512KB二级缓存,支持动态预测执行1997PentiumMMx(多能奔腾)一级缓存32KB,增加MMX(多媒体扩展指令)1997PIIPentiumpro的改进,锁定CPU的倍频数1999PIIICPU序列号,支持SSE(单一指令多数据流扩展),大大加强在三维图像和浮点运算方面的能力2000P4更先进的动态执行顺序，更高的分支预测准确性11

4、8088CPU4004128088CPUCore–i7Core21.2信息在计算机的表示各种进位计数制的表示和相互之间的转换数值信息的表示13141.3微机的工作过程1.3.1微机的基本结构微计算机系统的层次微处理器(Microprocessor)微型计算机(Microcomputer)微计算机系统(Microcomputersystem)15算术逻辑单元寄存器阵列控制器电路数据总线地址总线控制总线只读存储器随机访问存储器串行输入输出接口并行输入输出接口外存储器接口显示器接口等键盘、鼠标显示器、打印机软磁盘驱动器硬磁

5、盘驱动器光盘驱动器等等微处理器系统总线内存储器外围接口电路系统软件应用软件软件外围设备微型计算机系统微型计算机微处理器，微计算机，微计算机系统三者关系16运算器控制器存储器输入输出中央处理器俗称:CPU主机计算机硬件I/O设备冯·诺依曼计算机的5个组成部分17存储器输入设备运算器控制器输出设备键盘、扫描仪等存放程序、数据、结果运行程序,输出结果显示器、打印机等CPU18微型计算机采用总线结构总线：连接多个功能部件或多个装置的一组公共信号线。内部总线：CPU内部各功能部件和各寄存器的连线。外部总线：又称系统总线，即连接

6、CPU、存储器和I/O接口的总线。一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。微型机中目前主要采用的总线有：PC总线、ISA总线、PCI总线等。虽然总线的标准不同，但都包括三类总线：地址总线（AB）、数据总线（DB）、控制总线（CB）。地址总线（AddressBus）用来传送地址的信号线地址总线的根数(位数)决定了CPU可以直接寻址的内存范围。地址总线的信号总是从CPU送出，所以地址总线是单向的。地址总线上的信号除了高低电平外，还可以处于高阻（浮空）状态，称为单向、三态总线。20有两根地址线，每一

7、根地址线都可以有0,1两种状态，两根地址线共有2011011000这四种状态，即可寻址4个空间，4个字节。20地址线A0为0电平，存储单元1有效；地址线A0为1电平，存储单元2有效。一根地址线可以控制两个存储单元。21同样，3根地址线共有8种状态，为：0000010100111001011101114根地址线共有16种状态，为：0000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址线的根数(位数)n与CPU可直接寻址范围的大小之间的关系为：

8、内存范围＝2nA0A1存储单元000110111有效2有效3有效4有效2-4译码器两根地址线最多可控制4个存储单元.23输入输出S1S2S3D1D2D3D4D5D6D7D8000011111110011011111101011011111011111011111001111011110111111011110111111011111111111