第一章微型計算機概述.

1、第一章 微型計算機概述1.1 微型計算機的特點和發(fā)展1.1 微型計算機的特點和發(fā)展微型計算機的發(fā)展第一代微處理器：4004、4040、8008；第二代微處理器：8080/8085、Z80;第三代微處理器：8086/8088；第四代微處理器：80286；第五代微處理器：Pentium;第六代微處理器：Pentium Pro等；1.2 微型機的發(fā)展和分類按機器組成，分為:1.位片式2.單片式3.多片式按制造工藝，分為:1.MOS (metal oxide semiconductor)型2.雙極型按微處理器的字長，分為：1. 4位微處理器（2000管/片）：Intel40402. 8位微處理器（10

2、000管/片）：Intel80803. 16位微處理器（2-6萬管/片）：Intel80864. 32位微處理器（310萬管/片）：Intel803865. 位片式處理器：利用這類微處理器可以構(gòu)成不同字長的微型計算機，結(jié)構(gòu)靈活，主要用于對中、小型計算機的仿真。1 . 3 微 處 理 器 、 微 型 計 算 機微 處 理 器 、 微 型 計 算 機 和微型計算機系統(tǒng)和微型計算機系統(tǒng)1.3.1 微處理器微處理器CPUCPU功能： 可以進行算術(shù)和邏輯運算； 可保存較少量數(shù)據(jù)； 能對指令進行譯碼并執(zhí)行規(guī)定的動作； 能和存儲器、外設(shè)交換數(shù)據(jù)； 提供整個系統(tǒng)所需要的定時和控制； 可以響應(yīng)其他部件發(fā)來的中斷

3、請求；CPU在內(nèi)部結(jié)構(gòu)上包含下面這些部分： 算術(shù)邏輯部件； 累加器和通用寄存器組； 程序計數(shù)器(指令指針)、指令寄存器 和譯碼器；MOV SI,1000H 時序和控制部件。1.3.2 微型計算機微型計算機 微型計算機由CPU、存儲器、輸入輸出接口電路和系統(tǒng)總線構(gòu)成。 存儲器存儲器 地址地址:00000H-FFFFFH(1Mbyte) 數(shù)據(jù)：數(shù)據(jù)：Byte、Word、Dword、Qword、Tword I/O接口電路接口電路 地址：地址：0000H-FFFFH 接口芯片接口芯片 總線：總線結(jié)構(gòu)是一個獨特的結(jié)構(gòu)。有 了總線結(jié)構(gòu)后，系統(tǒng)中各功能部件之間 的相互關(guān)系變?yōu)楦鱾€部件面向總線的單 一關(guān)系。一

4、個部件只要符合總線標準， 就可以連接到采用這種總線標準的系統(tǒng) 中，使系統(tǒng)得到擴展。 1. 數(shù)據(jù)總線DB(data bus)：傳輸數(shù)據(jù) 2. 地址總線AB(address bus)：傳送地 址信息 3. 控制總線CB(control bus) ：傳輸控 制信號1.3.3 微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng) 以微型計算機為主體，配上系統(tǒng)軟件和外設(shè)后，就成了微型計算機系統(tǒng)。 1. 系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、實用程序（編輯程 序、 匯編程序、編譯程序、調(diào)試程序） 2. 外設(shè)：鍵盤、顯示器、磁盤、打印機、網(wǎng) 卡等（均通過接口芯片與總線連接）1.3.3 微型計算機系統(tǒng)微型計算機系統(tǒng)1.4 微型計算機的應(yīng)用微型計算機的

5、應(yīng)用 科學(xué)計算 信息處理和事務(wù)管理過程控制 儀器、儀表控制 家用電器和民用產(chǎn)品控制曙光4000A：10萬億次（全球第十）；IBM超級計算機藍色基因： 每秒280.6萬億次浮點運算速度 ，它的 特點在于將6.5萬個微處理器組合在一起。 1.5 嵌入式微處理器 1.5.1 51系列單片機 Intel公司MCS-51單片機 Atmel公司89C51,89C52等 Philip公司單片機 Winbond公司W(wǎng)78系列單片機 1.5.2 Ti公司MSP430單片機 超低功耗16位單片機，多用于電池供電場合，當然，其他場合也廣泛使用。 1.5.3 Intel公司16位單片機 80C196KB 80C196

6、KC 80C196KD 80C196KM 1.5.4 兩個概念 集中指令集（CISC)：數(shù)據(jù)線、地址線分時復(fù)用，即哈佛結(jié)構(gòu)，其指令豐富，功能較強，但取指令和取數(shù)據(jù)不能同時進行，速度受限，價格亦高，例：Intel8051、M68HC系列、AT89系列、W78系列、8086 精簡指令集（RISC)：數(shù)據(jù)線、地址線分離，即馮.諾伊曼結(jié)構(gòu)，取指令和取數(shù)據(jù)同時進行，且由于一般指令線較數(shù)據(jù)線寬，使其指令交同類CISC單片機包含更多的處理信息，執(zhí)行效率高、速度快。1.5.4 ARM處理器 隨著Internet的普及，我們已進入了網(wǎng)絡(luò)時代，進入了后PC時代。不僅用PC機能上網(wǎng)，而且用各種各樣的嵌入式設(shè)備都可以

7、上網(wǎng)。后PC時代出現(xiàn)了信息電器，如掌上電腦、個人數(shù)字助理(PDA)、可視電話、移動電話、TV機頂盒、電視會議機和數(shù)碼相機等嵌入式設(shè)備。能上網(wǎng)的嵌入式設(shè)備需要加上TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議。由于8/16位的速度不夠快以及內(nèi)存不夠大，較難滿足嵌入式設(shè)備的上網(wǎng)要求。 ARM公司在32位RISC處理器市場占有率超過75%。ARM公司的成功之處在于它是知識產(chǎn)權(quán)供應(yīng)商，是設(shè)計公司，成立于1990年。ARM公司本身不生產(chǎn)芯片，靠轉(zhuǎn)讓設(shè)計許可，由合作伙伴來生產(chǎn)各具特色的芯片。ARM商業(yè)模式的強大之處在于其價格合理，在全世界范圍的合作伙伴超過100個。RAM公司專注于設(shè)計，其內(nèi)核耗電少、成本低、功能強，特有16/32位雙指令集。ARM已成為移動通信、手持計算和多媒體數(shù)字消費等嵌入式解決方案的RISC實際標準。 ARM處理器的特點 耗電少、