第1章_微机原理概述ppt课件.ppt

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1、第1章微机基础概述1第1章节目录1.1概述1.2计算机中的数制与编码1.3无符号、有符号二进制数的表示1.4数据运算与常用逻辑部件章2微机发展与组成常用数制及编码、数制相互间的转换有符号数的表示：原码、反码、补码二进制数的表示范围与溢出判断基本门电路、分析及设计作业(P35)：第3，4，5，9，12，13题。小结章31.1概述世界上第一台现代意义的电子计算机是1946年美国宾夕法尼亚大学设计制造的“ENIAC”。占地150平方米重量30吨功耗150千瓦运算速度每秒5000次一、微型计算机的发展4一、微型计算机的发展（续

2、）电子计算机的发展历史：电子管计算机（1946-1958）晶体管计算机（1958-1964）中小规模集成电路计算机（1965-1971）超大规模集成电路计算机（1971-今）5电子计算机按其性能分类：大型计算机/巨型计算机（MainframeComputer）中型计算机小型计算机（Minicomputer）微型计算机（Microcomputer）单片计算机（Single-ChipMicrocomputer）一、微型计算机的发展（续）6微处理器发展概述1.第一代微处理器Intel4004、Intel4040—4位微处理器

3、Intel8008—低档8位微处理器72.第二代微处理器Intel8080、MC6800、6501、6502—8位微处理器Intel8085、Z80、MC6809—高档8位微处理器指令比较完善，有了中断与DMA汇编、BASIC，FORTRAN、PL/M后期配备CP/M操作系统83.第三代微处理器Intel8086、Z8000、MC68000—16位8086数据总线16位、地址总线20位Intel8088—准16位外部数据总线8位，内部数据总线16位IBMPC、IBMPC/XTIntel80286、MC68010—高档1

4、6位数据总线16位，地址总线24位IBMPC/AT实地址模式、虚地址保护模式虚地址模式可寻址16MB物理地址和1GB的虚拟地址空间94.第四代微处理器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)的虚拟地址空间Intel80486—32位微处理器80386+80387+8KB的Cache部分采用RISC技术、突发总线技术使用时钟倍频技术105.第五代微处理器Pentium（奔腾）—32位微处理器5

5、级超标量结构、分支预测技术64条数据线、32条地址线常用指令硬件化，使用微程序设计PentiumMMX（多能奔腾）—32位增加了57条MMX指令采用了SIMD技术116.第六代微处理器(P6核心结构)PentiumPro（高能奔腾）—32位64条数据线、36条地址线实现了动态执行技术(乱序执行)PentiumII（奔腾2）—32位微处理器是PentiumPro+MMX双独立总线结构PentiumIII（奔腾3）—32位微处理器增加了70条SSE指令首次内置序列号127.第六代之后的微处理器Itanium—64位微处理器

6、采用EPIC技术、RISC技术和CISC技术具有显示并行功能具有断定执行功能具有数据预装的功能采用三级高速缓存13代发表年份字长(bits)型号线宽(m)晶体管数(万个)时钟频率(MHz)速度(MIPS)一197119724840048008500.20.3<10.05二197488080200.52-40.5三19781982168086/8088802862-32.913.44.77-108-16<11-2四198519893280386804861-227.512016-3325-666-1220-40五199

7、332Pentium0.6-0.833060-200100-200六1995199619971999200132P/ProP/MMXPIIPIIIP40.60.60.35.25-.13.18-.135504507508501000133-200166-233233-450450-12001300-2400>300七200464Itanium0.09CPU:2.5KCache:30K800(20条指令/时钟周期)>3000Intel公司微处理器发展历史14二、微型计算机的工作过程数据和程序均以二进制代码的形式不加区别地存

8、放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式；程序由多条有逻辑关系的指令组成；指令的长度不等（一般为1～4字节）。存储程序控制计算机——冯•诺依曼型15存储程序计算机的工作原理程序预先存放在计算机的存储器中，计算机按程序的流程自动地连续取出指令并执行之。为实现自动连续地执行程序，控制器设置一程序计数器PC，它可根据指令的