微机原理 第一章 微型计算机系统概述ppt课件.ppt

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1、微机原理与应用为什么学微机原理？机电不分家主干专业课打下良好的基础与升学、工作密切相关如何学？重视这门课在大学四年中的地位多记、多思考、多理解做好课堂笔记做好课前课后的复习重视实验课与理论的结合避免会的不学，想学时不会的情况教材的结构微型计算机系统概述微处理器指令系统和汇编语言程序设计存储器技术计算机总线技术输入/输出技术第一章微型计算机系统概述微处理器第一章微型计算机系统概述1.1微型计算机简介它是以微处理器为基础，配以存储器及输入输出(I/0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。三个问题：首先：微型计算机发展的五代

2、其次：微型计算机的特点再次：微型计算机的应用hyq一.计算机的发展世界上第一台计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学的莫尔学院.第一代：（1946-1957）：电子管第二代：（1957-1964）：晶体管第三代：（1965-1970）：中小规模集成电路第四代：（1970-至今）：大规模和超大规模集成电路二.微型机的发展第一阶段（1971-1973）：PMOS4004、8008，四位、八位字长低档CPU指令周期：2微秒（us）,时钟：2.5~4MHZ集成度：2000只晶体管/片第二阶段（1973-1978）：NMOS8080/80

3、85、Z80，M6800，八位中高档CPU指令周期：1~2us,时钟：2.5~5MHZ集成度：10000只晶体管/片第三阶段（1978-1981）：HMOS8086，Z8000，M6800，十六位字长CPU.指令周期：0.5us,时钟：5~10MHZ集成度：30000只晶体管/片。80286第四阶段（1981-1992）：三十二位微处理器：80386、80486、MC68010、MC68020。指令周期：0.1us，时钟：16~20MHZ，集成度:15~50万管/片。第五阶段（1993以后）：32位机Pentium——划

4、时代的微处理器投入使用.时钟：60以上，集成度350万只/管以上内部数据总线是32位，外部数据总线为64位，使一个总线周期的数据传输量提高一倍。4004微处理器8086微处理器微处理器首批生产时间性能(MIPS)首批CPU频率MHz集成度(百万)寄存器宽度外部数据总线宽度最大寻址空间内含高速缓存大小808619780.880.12916161MB无8028619822.712.50.134161616MB无80386DX19856.0200.27532324GB无80486DX198920251.232324GB8KBL

5、1Pentium1993100603.132644GB16KBL1PentiumPro19954402005.5326464GB16KBL1256KB或512KBL2PentiumII19974662667326464GB32KBL1256KB或512KBL2PentiumIII199910005008.2326464GB32KBL1512KBL2PentiumIV20001000注:MIPS每秒百万条指令微处理器地址与数据接口总线宽度三.微型计算机的分类按其应用对象可分为：1、PC机----个人2、单片机:单片微型计算

6、机称为单片机，是指一种用于控制的微处理器芯片。其组成实际是把微型计算机的CPU、部分存储器和输入/输出接口等部件集成在一块芯片上。-----家电、智能化仪表、工业测绘系统3、单板机------过程控制单片机芯片四.微型计算机发展新技术1、流水线技术同时进行若干操作的并行处理方式:在执行一条指令时,又取一条或多条指令.特点:增加硬件,提高CPU的工作效率在80486中:5条流水线2、高速缓存技术在CPU的所有操作中，内存访问是最频繁的操作，而一般的微机中，主存储器采用动态RAM，速度比CPU低一个数量级，因此，缩短存储器的

7、访问时间，是提高计算机速度的关键，在CPU与主存储器之间加进高速缓冲存储器（Cache）可以较好解决这一问题。1.2微型计算机系统的基本组成外设微处理器CPU存储器（RAMROM）输入/输出接口地址总线AB数据总线DB控制总线CB微型计算机基本组成硬件系统运算器：用来进行算术逻辑运算和其他操作（如判断）运算器的硬件结构决定了它所能实现的功能（只能进行加法运算）。控制器：通过执行指令来控制全机工作。存储器：存储数据和指令的地方。输入/输出设备及其接口电路：计算机与外界进行信息交换的接口设备。总线：是计算机各个部件进行信息传

8、输的公共通道。总线分类1.按其连接功能划分：内部总线：板内总线。外部总线：用以设备与设备之间的连接。系统总线：板间总线，系统板和插件板之间的通信总线。2.系统总线按总线上传输信息的性质划分：地址总线：用来传输CPU发出的地址信号，确定访问的存储单元、输入/输出端口的地址。（是单向的，只能是CPU）。数据总线：用来传输