一章 计算机基础OK.pptVIP

微机原理与应用 教材： 80X86/Pentium微型计算机原理及应用 吴宁主编 电子工业出版社 课时安排： 56个学时 课程简介 内容纲要 1 计算机基础 2 80X86/Pentium微处理器 3 80X86/Pentium指令系统 4 汇编语言程序设计 5 半导体存储器 6 输入/输出和中断技术 7 微型机接口技术 第一章 计算机基础 1.1 概述 1.2 计算机中数值数据信息的表示 无符号数 带符号数：原码、反码、补码 BCD码 1.3 计算机中非数值数据的表示 ASCII码（英文） 1.4 微型计算机基本工作原理 硬件、软件、指令执行 1.5 计算机的主要性能指标 1.1 概述 第一台电子计算机ENIAC，于1946年在美国宾夕法尼亚大学研制成功，美籍数学家冯·诺依曼（Von Neumann）所确立的存储程序体系沿用至今 冯· 诺依曼结构计算机的 3 点重要设计思想： ① 由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5 个基本部分组成。 ② 采用二进制。 ③ 指令和数据都放在存储器中，机器能自动执行程序（存储程序思想） 计算机发展简史 1946第一台电子计算机ENIAC。 第一代计算机 — 1946 ~ 1955，电子管。 第二代计算机 — 1956 ~ 1963，晶体管。 第三代计算机 — 1964 ~ 1971，中小规模集成电路。 第四代计算机 — 1972 ~1986，大规模集成电路。 第五代计算机 — 1986 ~ 今，超大规模集成电路。 微处理器的发展史 第一代微型机（1971-1973） 4位和低档8位微处理器 第二代微型机（1974-1977）中高档8位微处理器 第三代微型机（1978-1984）16位微处理器 第四代微型机（1985-1992）32位微处理器 第五代微型机（1993 - 今）64位微处理器 1993~1996 Pentium（64位外部数据总线） 1997~2001 加强型Pentium 2001~今 64位CPU、双核CPU等 第一代微型机（1971-1973） 4位和低档8位微处理器 第二代微型机（1974-1977）中高档8位微处理器 Intel 8080,Motorola公司的M6800，Zilog公司的Z80，Intel公司的8085，Rockwell与MOS Technology的6502等。 特点 字长： 8位 时钟频率： 2～4MHz 平均执行指令时间： 1～2 μs 集成度：5000 ～ 10000管/片 第三代微型机（1978-1984）16位微处理器 Intel公司的8086/8088、Motorola公司的M68000和Zilog 公司的Z8000 特点 字长： 16位 时钟频率： 4～40MHz 平均执行指令时间： 0.5 μs 集成度：20000 ～ 60000管/片 第四代微型机（1985-1992）32位微处理器 Intel公司推出80186、80286 1985年，Intel公司推出能进行多任务处理的32位微处理器80386，同时有Motorola公司的M68020 1989年，Intel公司推出80486，同期有Motorola公司的M68040 特点 字长： 32位 时钟频率： 10～120MHz 平均执行指令时间： 0.2μs 集成度：几十万～上百万管/片 Pentium 1993年3月，Intel公司的奔腾（Pentium） 时钟频率：60/66MHz 运行速度：112MIPS 集成度：310万管/片 1995年2月， Intel公司的Pentium Pro 时钟频率：166MHz以上 集成度：550万管/片 1996年 Intel公司的Pentium MMX 加强型Pentium 1997年到1999年，Intel公司的Pentium Ⅱ 、Pentium Ⅲ、AMD公司的AMD-K7，这些芯片的集成度高达750万管/片，时钟频率达到750MHz。 2001年底， Pentium Ⅳ主频高达2GHz，具有4200万只晶体管，主流高端32位CPU市场的佼佼者。 AMD公司的Athlon CPU，1.33GHz主频及2GHz主频。 64位CPU 2001年5月，Intel公司正式推出了第一种64位微处理器Itanium（安腾 ）。Itanium由英特尔和惠普联合开发，主要用于工作站和服务器机型，内置2～4MB的3级缓存、工作频率为800MHz及722MHz的产品，价格为1177美元至4427美元。 AMD公司的AMD-K8 微处理器发展过程 In