第1章 计算机系统概述 微型计算机原理(第三版)ppt课件.ppt

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1、微型计算机原理1.1计算机的发展1.2计算机的分类及应用1.3计算机的基本构成1.4微型计算机的基本构成1.5微型计算机的工作过程1.6计算机的性能指标微型计算机(电子计算机的一种)微型计算机简称“微型机”、“微机”,由于其具备人脑的某些功能,所以也称其为“微电脑”。微型计算机是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础,配以内存储器及输入输出(I/0)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机(SingleChipMicrocomputer)。由微型计算机配以

2、相应的外围设备(如打印机)及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统(MicrocomputerSystem)(即通常说的电脑)。10世纪,早期的计算工具——算盘。17世纪,出现计算尺,随后出现机械式、机电式、电动式计算仪器。1642年,法国发明实现十进制加减运算的机械式计算机。20世纪40年代,德国采用继电器制造机电式计算机。这些类型计算机的出现,为电子数字计算机的发展奠定了基础。1.1计算机的发展1946年由美国宾夕法尼亚大学研制的ENIACElectronicNumericalIntegratorAndCalculator第一台电子数字积分计算机

3、重达30吨占地170m218000个电子管1500个继电器耗电150kW1.1.1电子数字计算机的发展ENIAC与现代微型机的比较:ENIAC掌上电脑PC机笔记本电脑缺点:存储容量小(20个字长为10位的十进制数);用线路连接的方法来编排程序。1.冯·诺依曼计算机结构(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件构成。(2)采用存储程序的方式,将程序和数据放在同一存储器中,参加运算。(3)采用二进制码表示数据和指令。(4)指令由操作码和地址码组成。(5)以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送都通过运算器。时间器件图片软件存储信息应用46-58电子管机器、汇

4、编语言磁鼓、延时线科学计算58-64晶体管高级语言磁芯数据处理、工业控制64-71集成电路操作系统磁芯文字、图形处理71-今大规模集成电路数据库、网络等半导体社会的各个领域2.电子数字计算机的发展的四个阶段第五代计算机设想:(3)知识库管理功能。要求能完成知识获取、检索和更新等功能。(2)解题推理功能。根据自身存储的知识进行推理,具有问题求解和学习的功能。(1)智能接口功能。能自动识别自然语言、图形、图象。即有语音识别、视觉、感知、理解功能。1981年日本提出实现智能计算机,但没有取得预期的结果。美国也有多家公司推出智能计算机。一般要求智能计算机具有下列功能:微型机的发展是以微处理器

5、的发展为表征的,以微处理器为中心的微型机是电子计算机的第四代产品。微处理器自1971年诞生以来,发展迅猛,每2~3年就更换一代。微型计算机指采用超大规模集成电路,形成体积小、重量轻、功能强、耗电少的计算机系统。微型计算机电子计算机技术超大规模集成电路工艺技术结晶1.1.2微型计算机的发展根据微处理器的发展可把微型机的发展分为4个阶段:代次微处理器(字长)工艺/集成度执行速度(MIPS)时钟频率(MHz)代表产品第一代71~73年4位机和低档8位机PMOS/22500.06<1MCS-4,MCS-84004,8008第二代74~77年高性能8位机NMOS/>22500.75<4Inte

6、l8080,8085M6800,Z80第三代78~84年16位机HMOS/13万1.54~10Intel8086,80286M68000,Z8000第四代85~至今32位机0.09μm/315万11216~3GIntel8386,80486Pentium,Ⅱ,Ⅲ,4另外,2004年,AMD推出了64位机2005年,Intel推出双核处理器。IntelCPU的发展:Intel4004Intel8086Intel80286(16bit)Intel80386(32bit)Intel80486PentiumPentium4PentiumIIIPentiumII1958年我国第一台电子计算机(

7、103机)在北京诞生;1959年研制成大型通用电子管计算机(104机);1960年研制成第一台自己设计的通用电子管计算机(107机);1964年我国开始推出第一批晶体管计算机。其运算速度为10~20万次每秒。1971年研制成第三代集成电路计算机。1974年后DJS-130晶体管计算机形成了小批量生产。1.1.3我国计算机的发展概况1982年采用大、中规模集成电路研制成16位的DJS-150机。1983年国防科技大学推出向量运算速度达一亿次的银河I巨型计算机

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