微机原理与接口技术01.ppt

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1、第1章微型计算机系统1.1微型计算机的发展1.2Intel80x86系列处理器1.3微型计算机系统组成1.1微型计算机的发展微型计算机（Microcomputer）性能适中、价格低廉、体积较小的计算机最常见的计算机现代计算机三大主要应用形式的主角桌面个人微机（PC机）服务器嵌入式计算机系统采用微处理器为核心构造的计算机微处理器、处理器、中央处理单元CPU计算机的运算和控制核心采用一块大规模集成电路芯片构成处理器的基本性能指标字长（Word）处理器每个时间单位处理的二进制数据位数（例如一次进行运算、传输的位数）指示处理器的数据处理能力时钟频率处理

2、器的处理速度反映处理器的基本时间单位集成度芯片上集成的晶体管数量表明处理器的生产工艺水平4、8、16、32、64、128Hz、kHz、MHz、GHz1.1.1通用微处理器4位微处理器1971年，Intel4004，第一个微处理器8位微处理器M6800、Z80和Intel8080/8085Apple公司苹果机16位微处理器Intel8086/808816位个人计算机（PC：PersonalComputer）32位微处理器80386，80486，Pentium～Pentium432位PC机，APPLE公司的Macintosh机64位微处理器IA-6

3、4结构：Itanium（安腾）x86结构：AMD的64位处理器、Intel64处理器采用4004的计算器Intel4004性能指标处理器基本性能指标实例返回年代Intel处理器字长时钟频率集成度197140044位108kHz2300197280088位500kHz35001978808616位5MHz2.9万19858038632位16MHz27.5万2003Pentium432位3.4GHz1.25亿2007Core2Quad64位2.66GHz5.82亿1.1.2专用微处理器单片机（微控制器，嵌入式控制器，MCU）Intel的MCS-48

4、，MCS-51，MCS-96/98系列爱特梅尔（Atml）公司的AT89系列（与MCS-51兼容），AT91系列（基于ARM内核）MicrochipTechnology公司的PIC系列数字信号处理器（DSP）专注于数字信号的高速处理美国德州仪器TI公司TMS320各代产品主要应用于通信、消费类电子产品和计算机主要应用形式：嵌入式系统IP级结构，芯片级结构，模块级结构1.1.3摩尔定律集成电路生产技术推动了计算机的飞速发展摩尔定律（Moore'sLaw）集成电路上晶体管密度每年将翻倍每隔18个月硅片密度（晶体管容量）将翻倍每18个月，集成电路的性

5、能将提高一倍，而其价格将降低一半摩尔定律不会永远持续今后，性能提高更多地得益于计算机系统结构的革新现在，多核处理器使得摩尔定律延续1.2Intel80x86系列处理器8038680486奔腾奔腾II奔腾4802868086奔腾III酷睿24004不是我不明白，这世界变化太快。扎扎实实掌握知识，以不变应万变！IA-32处理器安腾1.2.116位80x86处理器1.808616位结构的处理器：数据总线为16位主存容量1MB：地址总线为20位时钟频率5MHz（IBMPC使用4.77MHz）准16位微处理器8088：外部数据总线为8位IBMPC和PC/

6、XT机使用Intel8088CPU2.8028616位数据总线、24位地址总线（16MB主存）实方式（RealMode）保护方式（ProtectedMode）IBMPC/AT机使用Intel286CPUIntel8086处理器总线数据总线（DB：DataBus）处理器与存储器或外设交换信息的通道个数(条数)是一次能够传送数据的二进制位数地址总线（AB：AddressBus）指定存储器或外设的具体单元个数反映访问的主存储器容量或外设范围控制总线（CB：ControlBus）控制处理器数据传送等操作例如存储器读信号（MEMR）、存储器写（MEMW）

7、外设读（IOR）、外设写（IOW）地址条数与主存容量Intel80x86地址条数存储容量8086201MB8088201MB802862416MBIA-32324GB一个信号对应两种状态：高或低两种编码：1或0N：2N1KB＝210B＝1024B1MB＝220B＝1024KB1GB＝230B＝1024MB1.2.2IA-32处理器英特尔32位结构IA-32（IntelArchitecture-32）指令集结构IA-32处理器Intel80386Intel80486PentiumPentiumPro、PentiumII、PentiumIIIPen

8、tium4Celeron、Xeon、PentiumM1.8038632位结构数据总线32位，地址总线32位，可寻址4GB主存80386指令系统全面升级