微型计算机原理1王忠民著

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1、西安邮电学院计算机系系统结构教研室2009.8微机原理与汇编语言教材及参考书《微型计算机原理》王忠民王钰王晓婕编著《微型计算机原理》学习与实验指导王钰王劲松刑高峰编著第1章微型计算机系统导论主要内容:引言计算机的发展概况微型计算机硬件系统微型计算机软件系统微型计算机的工作过程1.1引言1.什么是计算机？计算机是一种设备（机器）由各种电子器件组成的设备（故也称为电子计算机）能够自动、高速、精确地进行算术运算、逻辑控制和信息处理的设备现代化的高科技设备2.计算机的应用范围概括起来说，计算机主要用于科学计算、信息（数据）处理和过程控制等领域

2、。科学计算数据处理过程控制求解数学难题天文物理上天体性质计算人口统计破译密码弹道计算天气预报家用电器（洗衣机，电冰箱）自控车床化工厂、钢铁厂过程控制科学计算特点：①采用高级语言编程；②时间不会影响结果的有效性；③不需要专门的输入输出设备。信息处理和过程控制特点：①采用高级语言和汇编语言编程，并要求有较高的程序设计能力；②对系统的实时性要求很高；③需要专门的输入和输出设备。1.2计算机的发展概况1.计算机的发展计算机的发展依赖于电子技术，特别是微电子技术的发展。(1)计算机从诞生至今已经历了四代，现在正在开发第五代：①电子管计算机②晶体

3、管计算机③集成电路计算机④大规模、超大规模集成电路计算机机械计算机1623年：德国科学家契克卡德制造了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。①电子管计算机1943年：绰号为“巨人”的用来破译德军密码的计算机在英国布雷契莱庄园制造成功，此后又制造多台，为第二次世界大战的胜利立下了汗马功劳。①电子管计算机1946年：美国宾西法尼亚大学：教授莫契利和埃克特共同研制成功了ENIAC计算机。②晶体管计算机贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。③集成电路计算机1965年：DEC公司推

4、出了PDP-8型计算机，标志着小型机时代的到来。④大规模、超大规模集成电路计算机1971年：INTEL的特德.霍夫研制成功了第一枚能够实际工作的微处理器4004，该处理器在面积约12平方毫米的芯片上集成了2250个晶体管，运算能力足以超过ENIAC。④大规模、超大规模集成电路计算机1974年：Intel推出了自己的第一款8位微处理芯片8080。电脑爱好者爱德华•罗伯茨发布了自己制作的装配有8080处理器的计算机“牛郎星”，这也是世界上第一台装配有微处理器的计算机，从此掀开了个人电脑的序幕。④大规模、超大规模集成电路计算机④大规模、超大

5、规模集成电路计算机1989年：英特尔公司在拉斯维加斯电脑大展上首度发表集成有120万晶体管的486处理器。现在的计算机属于第四代计算机：大规模、超大规模集成电路计算机。未来的计算机。。。有思考能力的计算机非冯诺依曼体系结构计算机生物计算机2.计算机的发展趋势朝两个方向：①巨型机:每秒上亿次(容量大，速度快)②微型机:台式机、笔记本机、单板机、单片机、掌上机等（易普及，应用广）3.微型计算机是由微处理器（CPU）、存储器、I/O接口电路组成的计算机。其核心是微处理器，也称CPU。它的发展几乎每两年翻一番。目前已经到了第五代：①4位或低档

6、8位微处理器Intel4004或8008CPU②中高档8位微处理器Intel8080CPU③16位高档微处理器Intel8086、80286④32位高档微处理器Intel80386、80486⑤64位高档微处理器Intel80586(Pentium)、PowerPC1.3微型计算机硬件系统微型计算机是指以微处理器为核心，配上存储器、输入/输出接口电路等所组成的计算机，又称为主机。运算器（ALU）控制器（CU）寄存器阵列（RA）RAM、ROM、EPROME2PROM、Cache等输入设备（键盘、鼠标等）输出设备（显示器、打印机等）外存储

7、器（软驱、硬盘、光盘等）系统软件用户软件(应用软件)主机外围设备硬件软件微型计算机系统输入/输出(I/O)接口电路内存储器微处理器（CPU）图1.1微型计算机系统的组成微型计算机系统是指以微型计算机为中心，配以相应的外围设备、电源和辅助电路以及指挥计算机工作的系统软件所构成的系统。1.3.1基于总线的微型计算机硬件系统到目前为止，计算机仍沿用1940年由冯·诺依曼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。(电子数字计算机)②程序和数据事先存放在存储器中，计算机在工作时能够自动地、高速地从存储器中取出指令并加以

8、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。简单地讲，就是：①系统组成——五大部件②工作方式——程序控制③信息形式——二进制数微型计算机体系结构的特点之一是采用了总线结构，通过总线将微处