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——第一章：绪论贵州大学计算机科学与信息学院第一章：绪论本课程学习的内容、学习目的微型计算机的发展概况微型计算机系统微型计算机基本组成和各部件功能I/O接口总线计算机数据格式数制计算机数据格式23内容提要本课程学习的内容、学习目的微型计算机的发展概况微型计算机的特点和应用微型计算机系统简介计算机数据格式第一章绪论4本课程学习的内容、学习目的二、微机原理课程学习目的通过该课程的学习，应能掌握微型计算机系统的硬件基本知识及应用实验技能，具有一定的微机应用系统的系统分析能力，并且也为后继课程的学习，打下微型机系统硬件方面的基础知识。一、学习

2、的内容是一门研究微型计算机的基本工作原理以及微型计算机接口技术（如中断控制接口、定时/计数控制接口、DMA控制接口、并行/串行通信接口、模拟接口等）的课程。5冯·诺依曼体系结构能把需要的程序和数据送至计算机中。（输入）必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。（存储）能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。（运算）能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。（控制）能够按照要求将处理结果输出给用户。（输出）简单地讲，微型计算机系统的工作过程是取指令(代码)→分析指令(译码)→执行指令的不断循环

3、的过程。6计算机的五大基本组成部件运算器、控制器、存储器、输入/输出设备（接口）7§1-1微型计算机的发展概况1946年电子计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator）在美国（宾夕法尼亚大学）诞生。一、计算机的发展简史它装有18800个电子管、7万个电阻器。1万个电容器和6000个开关，重达30吨，占地面积170多平方米，耗电150千瓦。§1-1微型计算机的发展概况——计算机的发展简史缺点：体积大、功耗大、发热厉害、寿命短8§1-1微型计算机的发展概况——计算机的发展简史第一代计算机：电子管计

4、算机1946年以电子管为逻辑元件操作指令为特定任务而编制，各不相同的机器语言，功能受限，速度慢；使用真空管和磁鼓储存数据；可完成5000次/秒的加法运算；计算机发展经历四代:第二代计算机：晶体管计算机1958年以晶体管为逻辑元件降低了成本和体积；提供了运算速度；第三代计算机：集成电路计算机1965年以中、小规模集成电路为逻辑元件体积进一步缩小；配有各类操作系统，性能极大提高；第四代计算机：大规模集成电路计算机1970年以超大规模集成电路为逻辑元件微型机代表；1971年，第一台微型计算机诞生9二、微型计算机的发展第一代微处理器：1971年（4位和8位微处

5、理器）计算机发展经历五代。第二代微处理器：1973年（8位微处理器）第三代微处理器：1978年（16位微处理器）第四代微处理器：1983年（32位微处理器）第五代微处理器：1983年（64位微处理器）§1-1微型计算机的发展概况——微型计算机的发展摩尔定律：随着技术的发展，每18到24个月，相同空间内的晶体管数量就会增加一倍。10第一代微处理器：1971年（4位和8位微处理器）典型产品：Intel4004（71年，4位微处理器），Intel8008（72年，8位微处理器）特点：工艺：PMOS集成度：2000只晶体管／片时钟频率：小于lMHz平均指令执行

6、时间：10-15μs采用机器语言编程。§1-1微型计算机的发展概况——微型计算机的发展Intel8008Intel4004*11第二代微处理器：1973年（8位微处理器）典型产品：Intel8080（73年），MotorolaMC6800（74年），ZilogZ80（75年），Intel8085（76年）特点：工艺：NMOS集成度：9000只晶体管／片时钟频率：l-4MHz平均指令执行时间：1-2μs有中断和DMA等功能，指令系统相对完善，并具有汇编语言和高级语言（BASIC、FORTRAN语言）的操作系统。§1-1微型计算机的发展概况——微型计算机的

7、发展Motorola680012第三代微处理器：1978年（16位微处理器）典型产品：Intel8086（78年）ZilogZ8000（79年）Motorola68000（79年）Intel80286（83年）Motorola68010（83年）特点：工艺：HMOS集成度：2万-7万只晶体管／片时钟频率：4-25MHz平均指令执行时间：0.5μs具有丰富的指令系统，采用多级中断，多重寻址方式，有段寄存器结构，配有磁盘操作系统，数据库管理系统和多种高级语言，性能超过了70年代的中低档小型机水平。§1-1微型计算机的发展概况——微型计算机的发展Intel8

8、086Intel8028613第四代微处理器：1983年（32位微处理器）典型产品：Zilog