微机原理 第2章 微型计算机概论

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1、微机原理与应用华东师范大学电子系08级主讲：李外云wyli@ee.ecnu.edu.cn第二章微型计算机概论1计算机概论微型计算机是指以大规模、超大规模集成电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出的计算机系统。①微型计算机诞生：1946年第一台计算机在美国问世以后，人们接触最多的是微型计算机，它诞生于20世纪70年代，其发展以微处理器的发展为主要标志。1计算机概论分代第一代年份字长芯片的集成度软件典型的芯片1971~19724/8位12000个管/片以上机器语言、简单汇编语言Intel4004Intel8008第二代1973~19778位

2、汇编程序高级语言、(FORTRANPL/M等BASIC操作系统第三代1978~198316位汇编语言高级语言操作系统第四代PentiumPIIPIIIPIV1981~199232位第五代199332位9000个管/片以上29000个管/片以上15~50万个管/片以上Intel8080,8085MC6800Z-80Intel8086,8088MC68000Z-8000Intel80386,80486MC68020操作系统高级语言软件硬化操作系统高级语言软件硬化高达330万个管/片②微处理器的概念与发展第五代1995~2001Pentium58664位550万个管

3、/片操作系统高级语言软件硬化2计算机的基本结构输入设备运算器输出设备存储器控制器计算机的基本结构3计算机工作原理1.一系列基本操作命令→程序2.“机器指令“的概念3.计算机的存储程序控制方式的工作原理：一是能存储程序，二是能自动执行程序。这一原理决定了人们使用计算机的主要方式——编写程序和执行程序。3计算机工作原理ALUI1I2O控制信号FLAG累加器DRARPCIRIDPLA/控存3.计算机工作原理（续）例子：7＋10具体步骤：动作机器代码（二）（十六）汇编指令7AL10110000B0MOVAL,70000011107AL+10AL0000010004ADDAL,100

4、00010100A暂停11110100F4HLT3.计算机工作原理（续）指令在内存中存储B00704F40A0000H0001H0002H0003H0004H0005H3.计算机工作原理（续）指令的执行读指令、执行指令1PCAR(0000H)2PC+1PC3译码选中0000H单元4CPU发出READ命令5数据（B0H）DR6DRIRID,发命令71PCAR(0001H)2PC+1PC3译码选中0001H单元4CPU发出READ命令5数据（07H）DR6DRAL7B00704F40A0000H0001H0002H0003H0004H0005H4.计算机的性能指标字

5、长字节、字、双字存储容量字节、千字节（KB）、兆字节（MB）指令系统指令的功能、指令种类、指令数运算速度MIPS系统配置5.CISC和RISCCISCComplexInstructionSetComputerRISCReducedInstructionSetComputer§2.2微型计算机概述微处理器的发展微型计算机的分类微型计算机的结构1概述微型计算机系统组小到大可分为微处理器、微型计算机、微型计算机系统三个层次结构，如图所示运算器控制器寄存器RAMROMI/O端口I/O端口微型计算机系统微型计算机微处理器电源系统软件系统I/O设备I/O设备2.微处理器的发展4位、8位低档微

6、处理器（1971～1973）公司型号时钟频率集成度运算速度Intel4004108KHz225060KIPS2.微处理器的发展（续）8位中高档微处理器（1973～1977）公司型号时钟频率集成度运算速度Intel8080500KIPSMotorolaMC6800ZilogZ80Intel80859000770KIPS2.微处理器的发展（续）16位微处理器（1978～1984）公司型号时钟频率集成度运算速度Intel80864.77MHz29000MotorolaMC6800068000ZilogZ8000175002.微处理器的发展（续）32位、64位微处理器1985年Intel

7、80386、80386DX、80386SXAMD、Cyrix、IBM、TI1989年Intel804861993年Intel80586(Pentium)1995年IntelPentiumMMX1997年IntelPentiumII1998年IntelCeleron1999年IntelPentiumIII3微型计算机的分类1.按处理器同时处理数据的位数或字长分：4位机、8位机、16位机、32位机、64位机2.按结构类型分：单片微型机、单板微型机微型计算机3微型计算机的分类PC(Pe