微型计算机基础知识3

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1、第1章微型计算机基础知识微型计算机和单片机发展概述计算机中的数制及数的转换计算机中二进制数的运算计算机中有符号数的表示方法计算机中的字符编码微型计算机组成原理11.1微型计算机和单片机发展概述1.1.1微型计算机的发展1．电子计算机的发展1945年12月，在美国宾夕法尼亚大学，世界上第一台电子数字积分计算机ENIAC研制成功。这台计算机总共安装了17468只电子管，7200个二极管，70000多电阻器，10000多只电容器和6000只继电器，占地面积为170平方米左右，总重量达30吨，耗电约140千瓦，运算速度达到每秒能进行5000次加法运算、300次乘法

2、运算。标志着人类电子计算机时代的到来。2第一代：电子管电子计算机（1946年～1958年）基本逻辑元件：电子管内存储器：水银延迟线外存储器：磁鼓、纸带、卡片、磁带程序设计语言：机器语言，汇编语言应用：科学计算第二代：晶体管电子计算机（1958年～1965年）基本逻辑元件：晶体管内存储器：磁芯外存储器：磁鼓、纸带、卡片、磁带程序设计语言：机器语言，汇编语言高级语言应用：科学计算、数据处理、事务处理、工业控制1960年贝尔实验室使用800只晶体管组装的世界上第一台晶体管计算机TRADIC3第三代：中、小规模集成电路电子计算机（1965年～1970年）基本逻辑元

3、件：中、小规模集成电路内存储器：磁芯、半导体存储器外存储器：磁盘、磁带程序设计语言：汇编语言、高级语言应用：科学计算、数据处理、自动控制、文字处理基本逻辑元件：晶体管内存储器：半导体存储器外存储器：磁盘、磁带、光盘程序设计语言：汇编语言、高级语言应用：科学计算、数据处理、自动控制各类辅助设计、图像识别、语言识别、通信、家用电器等第四代：大规模、超大规模集成电路电子计算机（1971年开始）1964年4月7日，IBM公司研制成功世界上第一个采用集成电路的通用计算机IBM360系统4第五代：智能计算机（20世纪80年代中期至今）第五代计算机将把信息采集、存储、处

4、理、通信和人工智能结合一起具有形式推理、联想、学习和解释能力。它的系统结构将突破传统的冯•诺依曼机器的概念，实现高度的并行处理。现正在研制发展中，工作原理、结构至今尚未统一。2．微型计算机的发展1971年，美国Intel公司研究并制造了I4004微处理器芯片。该芯片能同时处理4位二进制数，集成了2300个晶体管，每秒可进行6万次运算。它是世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。微机概念：以大规模、超大规模构成的微处理器为核心，配以存储器、输入/输出接口电路及系统总路线所制造出的计算机。划分阶段的标志：一

5、般以CPU字长和微处理器型号。5第一代（1971～1973年）4位和低档8位微处理器Intel4040—4位微处理器，集成了2250个晶体管，频率为108KHz。Intel8008—低档8位微处理器集成了9000个晶体管，时钟频率0.5/0.8MHzIntel4004Intel8008第二代：晶体管电子计算机（1958年～1965年）Intel8080、MC6800、R6502—8位微处理器Intel8085、Z80、MC6809—高档8位微处理器指令比较完善，有中断与DMA，频率2～4MHz程序设计：汇编、BASIC，FORTRAN、PL/M后期配备CP

6、/M操作系统Intel8080Z806第三代（1978～1982年）16位微处理器Intel8086、Z8000、MC68000—16位CPU字长16位，16位数据线，20位地址线Intel8088—准16位CPU字长16位，8位数据线，20位地址线1981年，IBM公司采用Intel8088微处理器生产了第一台通用微型计算机IBMPC，从此IBMPC系列微机成为个人计算机的主流机之一。Intel8086Intel80286Intel80286、MC68010—高档16位CPU字长16位，16位数据线，24位地址线7第四代（1982～1992年）32位微处

7、理器Intel80386—32位微处理器数据总线32位，地址总线32位实地址模式、虚地址保护模式、虚拟8086模式虚地址模式可寻址4GB(232)物理地址和64TB(246)的虚拟空间时钟频率12.5MHz、20MHz、25MHz、33MHzIntel80486—32位微处理器80386+80387+8KBCache=80486部分采用RISC技术、突发总线技术、时钟倍频技术Intel80386Intel804868第五代（1993～1995年）32位奔腾微处理器Pentium（奔腾）—32位微处理器CPU字长32位，64位数据线，32位地址线，内存寻址能

8、力为4GB8KB的代码和数据Cache，时钟频率120MHzPen