第1章微型计算机概述-上传概要.ppt

* E-mail：ahjdfjc@126.com * E-mail：ahjdfjc@126.com 课程内容 计算机硬件技术基础 微型计算机系统概述 微型机输入/输出与接口技术 外部存储器 内部存储器 微处理器 微型机总线 常用微机外部设备 多媒体技术 第1章 微型计算机系统概论 综观计算机技术50多年的发展历程，由于电子元器件的飞速发展，计算机性能得到了极大提高，其体积大大缩小，应用越来越普及。微型计算机由70年代末期8位机开始走向16位机的发展阶段。到80年代，微机这一高科技领域的产品已触及到社会的各个角落。自80年代后期开始，微机进入32位机的发展阶段。 教学内容 1.1 微型计算机发展 1.2 微型计算机硬件结构 1.3 微型计算机硬件结构 1.4 微机性能 1.5 实例：计算机性能评估的测试程序 习题 1.1 微型计算机发展 1.1.1 计算机发展的阶段 在电子计算机出现后短短的半个多世纪里，计算机技术发展飞速，正迅速渗透到社会的各个领域之中，并逐步进入家庭，成为一个国家现代化的重要标志之一。 计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程的实质是电子器件状态的快速变化。 1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的、能够按照人们事先的安排、快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机。自此，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。 计算机的应用范围由窄到广，功能越来越强，技术越来越完善，经过了四个重要的历史阶段，成为人类处理信息必不可少的工具之一。其发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。四个阶段的特点如表1.1所示： 1.1 微型计算机发展 表1.1 计算机发展的四个阶段 起止年代 主要元件 主要元件图例 速度（次/秒） 特点与应用领域 第 一 代 40年代末至50年代末 电子管 5000～10000 计算机发展的初级阶段，体积巨大，运算速度较低，耗电量大，存储容量小。主要用来进行科学计算。 第 二 代 50年代末至60年代末 晶体管 几万～几十万 体积减小，耗电较少，运算速度较高，价格下降。不仅用于科学计算，还用于数据处理和事务管理，并逐渐用于工业控制。 第 三 代 60年代中期开始 中、小规模集成电路 几十万～几百万 体积、功耗进一步减少，可靠性及速度进一步提高。应用领域进一步拓展到文字处理、企业管理、自动控制、城市交通管理等方面。 第 四 代 70年代初开始 大规模和超大规模集成电路 几千万～千百亿 性能大幅度提高，价格大幅度下降，广泛应用于社会生活的各个领域，进入办公室和家庭。在办公自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统等领域中大显身手。 本章内容回顾 1.1 微型计算机发展 1.1.2 微型计算机的发展过程 巨型机 大型机 中型机 小型机 微型机（PC） 体积 性能 价格 1.1 微型计算机发展 1．第一代，4位及低档8位微处理器，1971～1972年。 1971年，Intel公司推出第一片4位微处理器Intel 4004，一次可对4个二进制数进行运算（即字长为4位），它的功能相当于一台ENIAC计算机，4004芯片上集成了2250个晶体管，工作频率为108KHz。Intel公司把这种4004芯片，与一块随机存取存储器芯片、一块只读存储器芯片和一块寄存器芯片组合在一起，制成一台4位微型计算机MCS-4。这是世界上第一台微型计算机，从此揭开了微型机发展的序幕。 1972年4月，Intel 8008芯片问世。它是世界上最早的8位微处理器，在13.8平方毫米的芯片上做出了能执行45种指令的中央处理器。它能同时对8个二进制数字进行传送和运算（字长为8位），计算能力和适应范围都优于4004，因为4004芯片一次只能对4个二进制数进行运算。一个英文字母就需要用8位二进制数来表示，4004芯片一次还处理不了由8个二进制数表示的数据，而8008芯片一次就可以完成。 1.1 微型计算机发展 2．第二代，中、高档8位微处理器，1973～1977年。 1973年，Intel公司推出了8080型微处理器，它的运算速度比4004型要快20倍，芯片上集成了6000个晶体管，其时钟频率为2MHz。8080是一个划时代的产品，它的诞生使得Intel公司有了自己真正意义上的微处理器，也诞生了以8080为核心的第一台微型机——Altair。1975年～1976年，出现了集成度更高