微型计算机硬件技术基础.ppt

微型计算机硬件技术基础 课程目标 在总整体上建立起微机系统的整体概念； 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作原理； 掌握Intel 8086基本指令系统，并了解80X86部分主要扩展指令； 掌握微型机的输入输出技术及常用接口电路 教材及主要参考书 教材： 《微型计算机硬件技术基础》 冯博琴主编，高等教育出版社，2003.8 参考书： 《微机原理与接口技术》 冯博琴主编，清华大学出版社，2002.2 实验指导书： 《微机原理与接口实验指导书》，交大，轻印 考核方式 平时作业 10% 实 验 10% 期末考试 80% 第1章 微型机系统概述 主要内容： 计算机系统的层次结构 硬件系统的逻辑构成和物理构成 软件系统 微型机的一般工作过程 一、概 述 微型计算机的发展概况 计算机系统 计算机系统的应用 计算机的发展概况 电子计算机的发展： 电子管计算机（1946-1956） 晶体管计算机（1957-1964） 中小规模集成电路计算机（1965-1970） 超大规模集成电路计算机（1971-今） 电子计算机按其性能分类： 大中型计算机/巨型计算机（Mainframe Computer） 小型计算机（Minicomputer） 微型计算机（Microcomputer） 单片计算机（Single-Chip Microcomputer） 微型计算机的核心：微处理器(中央处理器CPU) Intel CPU的发展见下页表 Intel微处理器的发展简况 微型计算机系统的组成 微型计算机系统的层次结构 计算机的应用 科学计算 天气预报、石油勘探、。。。 数据处理 统计、管理、银行、。。。 计算机控制（自动控制） 工业控制、遥控遥测、机器人、。。。 人工智能 思维、行为、推理、。。。 计算机辅助系统-设计/制造/教学/… 二、主机的硬件系统 微处理器 系统的核心 存储器 记忆设备，内存/外存 总线 信息的传输设备（CPU总线、系统总线） I/O接口 与外设进行信息交换的“桥梁” 微型计算机的概念结构 微机硬件系统组成框图 主机板 CPU插座 芯片组 内存插槽 高速缓存（Cache） CMOS－存放硬件系统参数 系统BIOS POST, SysInit, Setup, 系统服务 总线扩展槽 串/并行接口 ┇ Intel 845GE 三、软件系统 系统软件 应用软件 四、冯·诺依曼计算机结构 以运算器为核心、以存储程序原理为基础 五、程序的执行过程 指令执行过程 指令执行过程(取指/译码/执行) 微机启动的过程（DOS） 六、常用术语 Bit（位，比特） 1个二进制位 Byte（字节） 8个二进制位 KB，MB，GB，TB Word（字） 2个或多个字节 结束语 掌握： 微机系统的组成 主板主要器件的功能 冯·诺依曼计算机的特点 计算机的一般工作过程 作业： 1.3 1.6 1.7 1.8 1.13 * * * * 计算机教学实验中心 2003年9月 3000 800(20条指令/CLOCK) CPU:2.5K Cache:30K 0.08 Itanium ？ 64 2002 ？ 七 300 133-200 166-233 233-450 450-1200 1300-3200 3200-4000 550 450 750 850 3K-5.5K 12.5 0.6 0.6 0.35 .25-.13 .18-.13 0.09 P/Pro P/MMX PII PIII P4 P4E 32 1995 1996 1997 1999 2001 六 100-200 60-200 330 0.6-0.8 Pentium 32 1993 五 6-12 20-40 12-33 25-66 27.5 120 1-2 80386 80486 32 1985 1989 四 1 1-2 4.77-10 8-20 2.9 13 2-3 8086/8088 80286 16 1978 1982 三 0.5 2-4 0.5 20 8080 8 1974 二 0.05 1 0.2 0.3 50 4004 8008 4 8 1971 1972 一 速度 (MIPS) 时钟频率 (MHz) 晶体管数 (万个) 线宽 (?m) 型号 字长 (bits) 发表 年份 代 微处理器 存储器 I/O接口 总线 硬件系统 软件系统 微 型 计算机 系 统 微 型 计算机 (主机) 外 设 ALU 寄存器 控制器 键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪 系统软件 应用软件 用户应用程序 系统应用程