第一章微型机系统概述.ppt

教学目的 通过对微机软硬件的初步学习： 　　只有熟练地掌握计算机的基本组成，才能能够地去使用和维护计算机，灵活地利用计算机知识是解决工作和学习中遇到的各种问题。 计算机可以分为多用户的大型计算机系统和单用户的微型机两大类，它们的硬件和软件系统结构有着很大的不同，就系统维护和维修而言，也有着很大的区别。 大型计算机系统按其规模又可以分为小型、中型、大型、巨型等计算机系统。 微型计算机产生于70年代末。相对于当时的大型计算机，它有着操作容易、结构简单、环境要求低和性能价格比高等特点，特别是多媒体技术和网络技术与PC机的结合，使它已经成为大多数人工作、学习、娱乐和生活的必不可少的工具。 微型计算机的应用十分广泛，它的用途主要表现在电子办公、信息管理、娱乐、辅助学习、辅助设计、工业控制、人工智能和网络等许多方面。  　 美国宾州大学的物理学教授约翰·莫奇莱（John Mauchly，1907- 1980于1042年他写了一份备忘录，建议制造电子计算机来完成弹道表的计算。1943年4月美国陆军阿伯丁弹道实验室与宾州大学摩尔学院签订合同，开始研制ENIAC。在埃克特、戈德斯坦等人的共同努力下，1945年秋制成ENIAC，并于1946年2月15日公诸于世，见图。   （1）诞生：1971年 Intel 4004 MCS-4 （2）其它：Intel 8080\8085 MC6800 Z80 Apple （1）16位机发展：Intel 8086 MC68000 Z8000 （2）PC机诞生：1981年，IBM公司使用Intel 8088生产了第一台个人计算机IBM PC/XT，所用操作系统是Microsoft的MS-DOS。 （3）兼容机 （1）Pentium时代 （2）多媒体时代 1.2 计算机的发展趋势 1．未来计算机的发展趋势 朝着微型计算机和巨型计算机两级方向发展。 当前开发和研究的热点是多媒体计算机。 未来计算机发展的总趋势是智能化计算机。 今后计算机应用的主流是计算机与通信相结合的网络技术。 非冯·诺依曼型体系结构的计算机是提高现代计算机性能的另一个研究焦点。 后PC时代。 2．新型计算机 神经网络计算机：建立在人工神经网络研究的基础上，从内部基本结构来模拟人脑的神经系统。用简单的数据处理单元模拟人脑的神经元，并利用神经元节点的分布式存储和相互关联来模拟人脑的活动。 生物计算机：使用由生物工程技术产生的蛋白分子为材料的“生物芯片”，不仅具有巨大的存储能力，而且能以波的形式传播信息。由于它具备生物体的某些机能，所以更易于模拟人脑的机制。 光子计算机：用光子代替电子，用光互连代替导线互连，用光硬件代替电子硬件，用光运算代替电子运算。 微型计算机的发展 （实际上就是微处理器(CPU)的发展过程） 1、微型计算机开发的先驱美国Intel公司年轻的工程师马·霍夫（M–E–Hoff）在1969年设计了一片4位微处理器Intel4004，一片320位（40字节）的随机存储器、一片256字节的只读存储器和一片10位的寄存器，它们通过总线连接起来，于是就组成了世界上第一台4位微型电子计算机----MSC-4。 2、1972年Intel公司又研制成功8位微处理器Intel8088，它主要采用工艺简单，速度较低的P沟道MOS（Metal Oxide Semiconductor—金属氧化物半导体）电路。 3、1978年，16位微处理器出现，首先开发成功16位微处理器的是Intel公司。由于它采用了H-MOS（H-High performance）新工艺，使新的微处理器Intel8086比Inetl8085在性能上又提高了将近十倍。 4、1983年开始出现了32位微型计算机，微处理器相继推出80386、80486。 5、1985年起采用超大规模集成电路的32位微处理器开始问世，如Intel公司的Intel80386、Zilog公司的Z80000、惠普公司的HP-32、NS公司的NS-16032等。6、1993年3月推出了第五代CPU（32位）Pentium，运算速度在100～200MIPS以上。7、1995年11月推出了第六代CPU（32位）Pentium Pro，中文名称“高能奔腾”。Intel公司第一次采用了双芯片CPU生产技术，在CPU内部集成了256～512KB的L2 Cache，因此L2 Cache能与CPU内部时钟同步运行。Pentium Pro主要应用在服务器方面。 目前我们常用的CPU主要为Intel公司的Pentium MMX、Pentium Ⅱ、Pentium Ⅲ、Pentium IV、Celeron；AMD