微型計(jì)算機(jī)1-1課件

32位微型計(jì)算機(jī)原理第一章緒論第二章Intel32位CPU第三章80X86尋址方式和指令系統(tǒng)第四章匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)第五章內(nèi)存儲(chǔ)器及其管理第六章微型計(jì)算機(jī)的輸入/輸出第七章中斷、任務(wù)轉(zhuǎn)換第八章總線技術(shù)第九章可編程接口芯片及其與CPU的接口第十章常用外圍設(shè)備及其人機(jī)接口第十一章D/A、A/D轉(zhuǎn)換器及其與CPU的接口課程教學(xué)目標(biāo)本課程的教學(xué)目標(biāo)是使學(xué)生了解計(jì)算機(jī)的組成及基本工作原理，在整體上建立起計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本概念；通過(guò)掌握匯編語(yǔ)言程序設(shè)計(jì)、中斷系統(tǒng)、接口電路、D/A及A/D等芯片的應(yīng)用，培養(yǎng)學(xué)生初步掌握計(jì)算機(jī)硬件的基本技術(shù)與分析方法，以及應(yīng)用硬件技術(shù)解決本專(zhuān)業(yè)及相關(guān)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力，為后續(xù)課程的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。第1章緒論1.1概述計(jì)算機(jī)是一種能夠完成自動(dòng)運(yùn)算的電子裝置。它能夠存儲(chǔ)程序和原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及運(yùn)算最終結(jié)果。計(jì)算機(jī)與電腦的區(qū)別：傳承歷史習(xí)慣：心，腦推理判斷猶如人的大腦本章學(xué)習(xí)目標(biāo)了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況掌握計(jì)算機(jī)的概念、特點(diǎn)、分類(lèi)及其處理器字長(zhǎng)掌握計(jì)算機(jī)中的二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的數(shù)制轉(zhuǎn)換、運(yùn)算規(guī)則、帶符號(hào)數(shù)、編碼、邏輯運(yùn)算與基本電路了解微型計(jì)算機(jī)的組成及其硬件配置掌握組成、層次結(jié)構(gòu)與工作原理計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)智能化網(wǎng)絡(luò)化巨型化微型化多媒體化計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的劃代標(biāo)志：電子元器件的革新微型計(jì)算機(jī)的劃代標(biāo)志：集成電路的規(guī)模和處理器字長(zhǎng)集成電路時(shí)間

微型機(jī)1.1.1從1946年eniac誕生------微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展和應(yīng)用1946年，世界上出現(xiàn)第一臺(tái)數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC（電子數(shù)據(jù)和計(jì)算器）發(fā)展到以大規(guī)模集成電路為主要部件的第四代，產(chǎn)生了微型計(jì)算機(jī)1971年，Intel公司設(shè)計(jì)了世界上第一個(gè)微處理器芯片Intel4004，開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)全新的計(jì)算機(jī)時(shí)代1.1.1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第1代：4位和低檔8位微機(jī)4004→4040→8008第2代：中高檔8位微機(jī)Z80、I8085、M6800，Apple-II微機(jī)第3代：16位微機(jī)8086→8088→80286，IBMPC系列機(jī)1.1.1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展（續(xù)）第4代：32位微機(jī)80386→80486→Pentium→PentiumII→PentiumIII→Pentium432位PC機(jī)、Macintosh機(jī)、PS/2機(jī)第5代：64位微機(jī)（。。。?；騻渥ⅲ㊣tanium、64位RISC微處理器芯片微機(jī)服務(wù)器、工程工作站、圖形工作站1978年80862.9萬(wàn)（3萬(wàn)）1982年8028613.5萬(wàn)1985年8038632萬(wàn)1990年80486120萬(wàn)1993年P(guān)entium320萬(wàn)1996年P(guān)entiumPro550萬(wàn)1997年2月PentiumII750萬(wàn)，300MHz1999年P(guān)entiumIII2000年(4季度)PentiumIV4200萬(wàn)，1.4GHz(0.18um工藝)其他新型技術(shù)，如激光計(jì)算機(jī)。從計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)及信息理論方面，“非馮結(jié)構(gòu)”（神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)－－仿人腦的思維和記憶模型），更便于處理某些智能型問(wèn)題。（。。。或二）當(dāng)前計(jì)算機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)是由大到巨（追求高速度、高容量、高性能）,由小到微（追求微型化,包括臺(tái)式、便攜式、筆記本式乃至掌上型,使用方便,價(jià)格低廉）,網(wǎng)絡(luò)化,

智能化．同時(shí),現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在許多技術(shù)領(lǐng)域都取得了極大的進(jìn)步,比如多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、面向?qū)ο蟮募夹g(shù)、并行處理技術(shù)、人工智能、不污染環(huán)境并節(jié)約能源的＂綠色計(jì)算機(jī)＂等．許多新技術(shù),新材料也開(kāi)始應(yīng)用於計(jì)算機(jī),比如超導(dǎo)技術(shù)、光盤(pán)等．但畢竟還沒(méi)有出現(xiàn)第五代計(jì)算機(jī)．至於什么是第五代計(jì)算機(jī)也尚無(wú)定論,但突破迄今一直沿用的馮·諾依曼原理是一必然趨勢(shì)．前四代計(jì)算機(jī)是按構(gòu)成電子計(jì)算機(jī)的主要元器件的變革劃分的,第五代計(jì)算機(jī)可能是采用激光元器件和光導(dǎo)纖維的光計(jì)算機(jī),也可能不是按元器件的變革作為更新?lián)Q代的標(biāo)志,而是按其功能的革命性突破作為標(biāo)志,比如是能夠處理知識(shí)和推理的人工智能計(jì)算機(jī),甚至可能發(fā)展到以人類(lèi)大腦和神經(jīng)元處理信息的原理為基礎(chǔ)的生物計(jì)算機(jī)等．總之,計(jì)算機(jī)的發(fā)展仍然是方興未艾,其發(fā)展前景是極其廣闊、誘人的．按新觀點(diǎn)劃分階段目前,國(guó)內(nèi)外的許多專(zhuān)家又對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)展的歷史作了進(jìn)一步的總結(jié)歸納,把計(jì)算機(jī)的發(fā)展粗略地劃分為三個(gè)階段．把從產(chǎn)生第一臺(tái)機(jī)械式計(jì)算機(jī)至１９４６年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)E-NIAC誕生以前稱(chēng)為近代計(jì)算機(jī)階段,即機(jī)械式和機(jī)電式計(jì)算機(jī)階段．將ENIAC問(wèn)世以后傳統(tǒng)大、中型機(jī)占主導(dǎo)地位的時(shí)期,按物理器件的變化劃分為四代,稱(chēng)為傳統(tǒng)大型機(jī)階段．將微型計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)崛起后計(jì)算機(jī)與通信相結(jié)合的時(shí)期,稱(chēng)為微機(jī)與網(wǎng)絡(luò)階段．馮.若依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備發(fā)展方向：體積小、重量輕、價(jià)格低、可靠性高、使用更方便、結(jié)構(gòu)更優(yōu)化相關(guān)名詞：cpu、mpu微處理器、微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)“CPU+存儲(chǔ)器+系統(tǒng)總線+I/O接口”。微型計(jì)算機(jī)(主機(jī))的基本結(jié)構(gòu)：JohnvonNeumann馮諾伊曼

控制器中央處理器CPU運(yùn)算器主機(jī)ROM（只讀存儲(chǔ)器）內(nèi)存RAM（讀寫(xiě)存儲(chǔ)器）硬件系統(tǒng)Cache（高速緩沖存儲(chǔ)器）計(jì)輸入設(shè)備——鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等算外設(shè)輸出設(shè)備——顯示器、打印機(jī)、音響等機(jī)外存——硬盤(pán)、軟盤(pán)、光盤(pán)、閃存等系操作系統(tǒng)統(tǒng)系統(tǒng)軟件編譯程序和解釋程序軟件系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)管理各種字處理系統(tǒng)應(yīng)用軟件各種軟件包微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

再細(xì)致一點(diǎn)微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)組成的另一種表達(dá)運(yùn)算器

控制器寄存器組

內(nèi)存儲(chǔ)器總線輸入輸出接口電路外部設(shè)備軟件微處理器微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)是看得見(jiàn)、摸得著的實(shí)體部分；軟件系統(tǒng)是為了更好地利用計(jì)算機(jī)而編寫(xiě)的程序及文檔。它們的區(qū)分猶如把一個(gè)人分成軀體和思想一樣，軀體是硬件，思想則是軟件。微處理器

也稱(chēng)微處理機(jī)，由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的具有控制器和運(yùn)算器功能的中央處理器CPU，統(tǒng)稱(chēng)微處理器。例如：Intel8080,8085;Intel8086,80286,80386,80486;Pentitum,PentiumII(P6),PentiumIII,PentiumIV.ZilogZ80;Z8000;Z80000.MotorolaMC6800(8位),MC68000（16位）,MC68020(32位)PowerPC620(64位)微處理器、微型計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（續(xù)）

（Microprocessor,Microcomputer,MicrocomputerSystem）1.1.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和分類(lèi)一、微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：1）體積小、重量輕、耗電少2）可