第2章 计算机硬件基础

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1、第22章计算机硬件基础�2.1计算机发展简史�2.2微型计算机系统概述�2.38086/8088/8028616位微处理器�2.480386/8048632位微处理器�2.5奔腾系列微处理器计算机基础�计算机的理论基础－美国数学家乔治·布尔(GeorgeBoole)，于1854年提出了一种推论事物的符号计算方法，后来称为符号逻辑或布尔代数。�计算机的结构基础－1945年，美国普林斯顿大学研究院冯·诺依曼(VonNoumann)博士提出了一种“存储程序”的概念。即将要执行的程序，以编码的形式存放在存储器里，利用它们来进行计算。2.12.1计算机发展简史�远在60

2、0多年前，我国劳动人民就发明了算盘。�17世纪中叶，出现了计算尺和机械计算机。�世界上首台电子计算机（简称计算机）是由美国宾夕法尼亚大学（PennsylvaniaUniversity）于1946年研制成功。它使用了18800个电子管，7500个继电器和开关，体积85M3，占地170M2，重约30吨，耗电约150千瓦/小时。运算速度每秒钟近5000次。ENIAC计算机�ENIAC是ElectronicNumericalIntegratorAndComputer(电子数字积分计算机)的缩写，它于1946年2月15日诞生；当时的资助者是美国军方，目的是计算弹道的各种

3、非常复杂的非线性方程组。�ENIAC的“程序设计”，需要插拔N多的插头表2.12.1四代计算机的概况年份存储器重要特征计算机时代第一代电子管时代1946年～1957年磁鼓存储器机器语言第二代晶体管时代1958年～1963年磁芯存储器发展到高级语言第三代集成电路时代1964年～1970年半导体存储器发展到总线结构第四代(超)大规模集成电路1971年～半导体存储器发展到微处理器�第一代的主要机型有UNIVAC、ENIAC、IBM701等。�第二代主要机型有IBM7094计算机，其容量为32KB，字长32位。其它还有UNIvAC-1、cDc6600等计算机。�第三代

4、主要机型有：由美国IBM公司研制成功的IBM360系列计算机、数字设备公司研制的PDP—11小型计算机等。�第四代主要机型有IBM-4300，VAX-11和IBM-PC等,现在发展仍然处于第四代，但是CPU以及总线性能已经得到极大提高。�第五代电子计算机为智能计算机，现仍处于发展阶段。表2.1Intel公司的历代微处理器型号推出年份内部数据总线外部数据总线含晶体管只数4004197144225080801974880.5万80851976880.6万8086197816162.9万808819791682.9万80186198216165.6万80286198

5、2161613万803861985323227.5万8048619893232120万Pentium1993.033264310万PentiumPro1995.113264550万Pentium1997.013264450万MMXPentiumII1997.053264750万PentiumIII1999.013264950万PentiumIV2000.1132643400万Intel8080,Intel4004,19741971Intel8085,基于8080芯片的计算机ProcessorTechnologySol-2019762.2.1微机硬件系统的基本结

6、构定时电路地址总线（AB）输入设备中输入输出央存储器接口处理输出设备器CPU数据总线（DB））控制总线（CB�1、CPU基本结构�2、存储器的组织模型�3、I/O接口和外部设备�4、微型计算机的总线结构CPU基本结构�中央处理器(CentralProcessingUnit，缩写为CPU)是计算机的核心部件。微机上的CPU也成为微处理器(Microprocessor)。�算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）�控制器（ControlUnit）�寄存器（Register）组2、存储器的组织模型�存储器的职能是存放程序和数据(统称为信息或内容）

7、.�存储器被划分成许多存储单元，每个存储单元所能存储的二进制位数都是8位，即1个字节(Byte)。每个存储单元有一个固定的地址。有关存储器的名词（1）�地址标志存储单元位置的二进制编码�存储器访问�存放或取出存储单元信息的过程�存储器寻址�由地址译码器将CPU发出的单元地址进行译码，找到相应的存储单元的过程有关存储器的名词（2）�存储器读操作�从存储器中取出信息的过程�存储器写操作�向存储器中写入信息的过程�内部存储器（简称为内存，也称为主存）�由速度极高的寄存器组、高速缓存Cache和高速的系统存储器组成。可直接通过地址总线寻址存储单元。本书中讨论的存储器是

8、指主存。�外部存储器（简称为外存，也称