硬件逻辑器件大规模集成电路内存.PPT

* MT 扬州大学物理学院 单片机与嵌入式系统 窦 振 中 1.1 单片机和嵌入式系统的发展 1.2 嵌入式系统的技术特征 1.3 嵌入式系统应用 第一章 概 述 1.1.1 计算机发展的三个浪潮 1.1.2 计算机发展简史 1.1.3 微处理器与微型计算机发展简况 1.1.4 单片机（微控制器）的发展概况 1.1.5 嵌入式系统的发展 1.1 单片机和嵌入式系统的发展 3 1.1.1 计算机发展的三个浪潮 １. 第一个浪潮（1946～1975）, 大型机硬件导向： 计算机只能由专家操作，把处理后的信息交用户使用，信息处理与使用分离。 ─集中处理时代 ２. 第二个浪潮（1976～1993）, 台式计算机导向： ＰＣ机普及，信息由处理者个人享有不能互发信息，难以共享。信息处理与使用者结合。 ─分散处理时代 ３. 第三个浪潮（1994～?）, 网络导向： 计算机通过网络互连进行全球通信，引入网络就是计算机的新概念。软件可以象数据一样驻留在网络上，软件程序可以实时执行，用户可随时到达存放所需程序的地址，而不受计算机类型和操作系统的限制。信息收集、处理、分析和存储都商业化。 ─网络处理时代 4 第一代到第四代计算机都是以电子器件的发展更新来划分的; 而第五代以后的计算机则是以设计思想的更新来划分。 1.1.2 计算机发展简史 5 1.第一代电子管计算机（1946～1958） 2.第二代晶体管计算机（1958～1964） 3.第三代集成电路计算机（1964～1971） 4.第四代大规模集成电路计算机（1971～?） 5.第五代人工智能计算机 6.第六代神经网络计算机 1.1.2 计算机发展简史 6 （１）硬件 逻辑器件：电子管和继电器 内存：汞延迟线，静电存储管，５３年出现磁芯（统治２０年） 外存：磁带机、穿孔纸带机和卡片机，５６年ＩＢＭ生产磁盘机 （２）软件：５４年以前几乎没有软件，主要用机器语言--二进制代码指令，后期发展了汇编语言 （３）性能 运算速度：几千次到几万次 平均稳定运行时间：几小时 （４）特点 体积大、功耗大、价格大，速度慢、容量小、可靠性差 １.第一代电子管计算机 （1946～1958） 7 （５）典型机器 1942年美籍保加利亚人，爱荷华州立学院数学系文森特.阿培纳索夫（Vincent Atanasoff）与其助手克里夫德.贝利（Clifford Berry）研制成功 世界上第一台数字电子计算机ABC。采用300个电子管，用电容器做存储器，穿孔卡片作为辅助存储器，运算速度为1次/s。用于解线性代数方程。 1973年美国法院把发明权归属于阿培纳索夫。 由美国宾夕法尼亚大学的工程师埃克特（J.Presper Eckert）和物理学家毛希利（John.W.Mauchly）于1945年12月研制成功，于1946年2月正式公开表演数字式电子计算机ENIAC。1947年运到马里兰州陆军阿伯丁试炮场的弹道研究实验室正式使用。 用了18800只电子管、12 bit字长、内存17 kB，300次乘法/s, 5000次加法/s，占地165 m2，重量30 T，耗电150 kW。 １９５３年４月 ＩＢＭ－７０１ １９５４年１１月 ＩＢＭ－６５０ １９５８年 １０３（ＤＪＳ－１）（国产） １０４（ＤＪＳ－２） 1. 第一代电子管计算机 （1946～1958） 8 （１）硬件