第2章微型计算机概论

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1、第2章微型计算机概论第2章微型计算机概论一、内容简介：1计算机和微型计算机的发展概况2微型计算机系统的硬件基本组成38086微处理器二、教学目标：使学生对微型计算机系统有一个基本了解，尤其对微型计算机的硬件基本组成有一个清晰的认识；建立起微机系统的概念。熟练掌握8086微处理器的内部结构，引脚信号和存储体系。三、重点内容：微型计算机的基本概念；特点。硬件软件的概念；8086微处理器的结构四、教学时数：42.1计算机概论电子计算机：1946～系统结构,元器件技术,组装工艺,软件功能……第一代电子计算机称为电子管计算机。如Intel8008,电子管和继电器；机

2、器语言4/8位,0.5`0.8MHzAB=4~8位第二代:计算机称为晶体管计算机，其主要逻辑元件采用的是晶体管。如Intel8085,晶体管和磁芯存储器；汇编语言;高级语言,监控程序8位,1~2.5MHzAB=16位第三代:计算机的内存储器采用了半导体存储器，可靠性和存取速度有了明显的改善。如Intel8088,中小规模集成电路；汇编语言；高级语言;操作系统16位,5~10MHzAB=20~24位第四代:计算机以采用大规模和超大规模集成电路为标志。如Intel80486,LSI/VLSI和半导体存储器；汇编语言；操作系统,硬化32位,10MHz以上AB=2

3、4~32位第五代:ULSI/GSI；汇编语言；高级语言;操作系统12万亿次/秒计算机（Computer）又称电脑，是20世纪最重要的科技成果。计算机是一种能够自动地、高速地、精确地进行信息处理的现代化电子设备，是一种帮助人类从事脑力劳动（包括记忆、计算、分析、判断、设计、咨询、诊断、决策、学习与创作等思维活动）的工具。1944年哈佛大学和IBM公司合作,在美国首次制造出了现代计算机的雏形——马克Ⅰ。1942年美国物理学家毛希利（John·Mauchely）提出了一个名曰“高速电子管计算装置”的现代计算机制造方案。该机于1946年正式交付使用，取名ENIAC

4、——电子数字积分机和计算机。微型计算机的发展第一阶段（1971~1973）：典型的微型机以Intel4004和Intel4040为基础。微处理器和存储器采用PMOS-19-第2章微型计算机概论工艺，工作速度很慢。微处理器的指令系统不完整；存储器的容量很小，只有几百字节；没有操作系统，只有汇编语言。主要用于工业仪表、过程控制或计算器中。第二阶段（1974~1977）：以8位微处理器为基础，典型的微处理器有Intel8080/8085、Zilog公司的Z80及Motorola公司的6800。微处理器采用高密度MOS（HMOS）工艺，具有较完整的指令系统和较强的

5、功能。存储器容量达64KB，配有荧光屏显示器、键盘、软盘驱动器等设备，构成了独立的台式计算机。配有简单的操作系统（如CP/M）和高级语言。第三阶段（1978~1981）：以16位和准32位微处理器为基础，如Intel公司的8086、Motorola的68000和Zilog的Z8000。微处理器采用短沟道高性能NMOS工艺。在体系结构方面吸纳了传统小型机甚至大型机的设计思想，如虚拟存储和存储保护。第四阶段（20世纪80年代）：80年代初，IBM公司推出开放式的IBMPC，这是微型机发展史上的一个重要里程碑。IBMPC采用Intel80x86（当时为8086/

6、8088、80286、80386）微处理器和Microsoft公司的MSDOS操作系统并公布了IBMPC的总线设计。第五阶段（20世纪90年代开始）：RISC（精简指令集计算机）技术的问世使微型机的体系结构发生了重大变革。微型计算机的特点和应用范围特点：1．体积小、重量轻、价格低廉2．简单灵活、可靠性高、使用环境要求不高3．功耗低微型机的应用范围：1．科学计算2．数据处理3．办公自动化4．过程控制5．辅助系统6．仿真2.1.1计算机硬件基本结构图2.1.1计算机的结构框图-19-第2章微型计算机概论双线：数据信息单线：控制信息计算机系统是一个复杂的工作系统

7、，它由硬件系统和软件系统组成。所谓计算机的硬件系统，通俗地说就是构成计算机的看得见摸得着的部件，即构成计算机的硬件设备。例如：计算机的主机、显示器、键盘、磁盘驱动器等。图2.1.2冯·诺依曼型结构图2.1.3哈佛型结构微型计算机的硬件组成部分主要有微处理器（CPU）、存储器、I/O设备和系统总线。见图2.1.4所示。系统总线包括地址总线AB、数据总线DB和控制总线CB组成。在微机中，各功能部件之间通过系统总线相连，这使得各个部件的之间的相互关系变为面向系统总线的单一关系。一个部件只要满足总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中。-19-第2章微型计算

8、机概论图2.1.4微型计算机的功能模块微处理器----------