微机原理与接口技术-第1章

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1、《微机原理与接口技术》PPT李继灿主编李继灿等制作第1章微机系统概述学习目标本章是整个课程的基础与重点。简要介绍：计算机与微机的发展简史与分类，以及微机系统组成的基本概念。重点讨论：典型的单总线微机硬件系统结构，微处理器组织及各部分的作用，存储器组织及其读写操作过程。简要讨论：微机运算的一些基础知识。学习要求了解计算机的发展简史。正确理解微型计算机的硬件系统和软件系统。理解CPU对存储器的读写操作过程，重点掌握冯·诺依曼计算机的设计思想。着重理解和熟练掌握程序执行的过程。能熟练掌握与运用各种数制及其相互转化的综合表示法。熟练掌握补码及其运算，着重理解补码与溢出的区别。1.1

2、微机硬件技术的发展1.计算机的发展简史电子计算机按其逻辑元件的更新可分为4代：第1代：电子管计算机（1946～1956）；第2代：晶体管计算机（1957～1964）；第3代：中小规模集成电路计算机（1965～1970）；第4代：超大规模集成电路计算机（1971～今）。电子计算机按其性能可分为5类：大型计算机/巨型计算机（MainframeComputer）；中型计算机（Mediumcomputer）；小型计算机（Minicomputer）；微型计算机（Microcomputer）；单片计算机（Single-ChipMicrocomputer）。微型计算机是第4代超大规模集成电路

3、计算机向微型化方向发展的一个非常重要的分支，也是本书讨论的基本机型。2.IntelCPU发展简史生产年份Intel产品主要性能说明19714004第1片4位CPU，采用10微米制程，集成2300个晶体管19728008第1片8位CPU，集成3500个晶体管，首次装在叫做“Mark-8(马克八号)”的机器上，这也是目前已知的最早的家用电脑19748080第2代8位CPU，约6000个晶体管，被用于当时一种品牌为Altair(“牵牛星”——科幻剧)的电脑上。这也是有史以来第1台知名的个人电脑19788086/8088第1片16位CPU，2.9万个晶体管，IBM公司于1981年推出基

4、于8088（准16位CPU）的PC。8086标志着x86系列的开端，从8086开始，才有了目前应用最广泛的PC行业基础198080186是Intel针对工业控制/通信等嵌入式市场推出的8086CPU的扩展产品，除8086内核，另外包括了中断控制器、定时器、DMA、I/O、UART、片选电路等外设。2.IntelCPU发展简史生产年份Intel产品主要性能说明198280286超级16位CPU，14.3万只晶体管，首次运行保护模式并兼容前期所有软件，IBM公司将80286用在技术更为先进AT机中198580386第1片32位并支持多任务的CPU，集成27.5万个晶体管198980

5、486增强的32位CPU，相当于80386+片内80387+8KBcache，集成125万个晶体管1993Pentium(奔腾)第1片双流水CPU，集成310万个晶体管，内核采用了RISC技术1995PentiumMMX在Pentium内核基础上改进而成，集成450万个晶体管，最大特点是增加了57条MMX指令，目的是提高CPU处理多媒体数据的效率1995年秋PentiumPro首个专门为32位服务器、工作站设计的CPU，集成550万个晶体管，0.6µm制程技术，256KB的二级高速缓存1997PentiumIIPentiumPro的改进型CPU，结合了IntelMMX技术，集成

6、750万个晶体管，频率达750MHZ2.IntelCPU发展简史生产年份Intel产品主要性能说明1999PentiumIIIPentiumII的改进型CPU，集成950万个晶体管，0.25µm制程技术2000Pentium4内建了4200万个晶体管，采用0.18µm制程技术，频率达2GHZ2002Pentium4Xeon内含创新的超线程技术，使性能增加25%，0.18µm制程技术，频率达3.2HZ，是首次运行每秒30亿个运算周期的CPU2005PentiumD首颗内含2个处理核心，揭开x86处理器多核心时代2006Core2DuoCore微架构桌面处理器，内含2.91亿个晶体

7、管，性能比PentiumD提升40%，省电效率也增加40%2007.4四核处理器Core2Core2ExtremeQX6700处理器的频率为2.66GHz；Core2ExtremeQX6800ExtremeQX6800的核心频率为2.93GHz2.IntelCPU发展简史生产年份Intel产品主要性能说明2008年7月E8600双核处理器Intel酷睿2双核E8600，插槽类型LGA775，主频3330，45µm制程工艺，L2缓存6MB，L1缓存2×32/2×32KB，核心电压1.856V，