G第1章微型计算机基础知识资料.ppt

* * 本章主要教学内容 微处理器的产生和发展 微型计算机系统的组成与工作过程 计算机中数的表示与编码 第一章 微型计算机基础知识 1.1微处理器的产生和发展 1.1.1计算机发展简介 1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数字计算机ENIAC，此后计算机的发展随着其主要电子部件的演变已经历了4代： 1. 第一代（1946~1958）电子管计算机 2. 第二代（1959~1964）晶体管计算机 3. 第三代（1965~1970）中小规模集成电路计算机 4. 第四代（1971年以后）大规模和超大规模集成电 路计算机 1.1.2 微处理器的产生及发展（1） 微处理器诞生于20世纪70年代初，将传统计算机的运算器和控制器等集成在一块大规模集成电路芯片上作为中央处理部件，简称为微处理器。 按照微处理器的字长和功能划分经历了5代演变： 1. 第一代（1971开始）4位和8位低档微处理器 Intel 4004(71)，Intel8008(72) 2. 第二代（1974开始）8位中高档微处理器 Intel8080(74)，MC6800(74)，Z80(75)，Intel8085(76) 3. 第三代（1978开始）16位微处理器 Intel8086(78)，Z8000(79)，MC68000(79) Intel80286、MC68010(82) 1.1.2 微处理器的产生及发展（2） 4. 第四代（1983开始）32位微处理器 Z80000(83)，MC68020(84)，Intel80386(85) 89年Intel80486、MC68040 5. 第五代（1993年以后）是64位全新高性能奔腾（Pentium） 系列微处理器。 93年Pentium 95年PentiumⅡ 97年Pentium Pro 99年Pentium Ⅲ 2000年Pentium 4 2006年Core 英特尔微处理器芯片 80386 Pentium Pentium 4 1.1.3 计算机的发展趋势 随着科学技术的发展，未来计算机的发展趋势有如下几个方面： 1. 朝着微型计算机和巨型计算机两级方向发展。 2. 开发和研究的热点是多媒体计算机。 3. 未来计算机发展的总趋势是智能化计算机。 1.1.4 微型计算机的分类 1.按字长分类 按照微处理器能够处理的字长可分为8、16、32和64位微机。 2.按结构方式分类 可分为位片机、单片机、单板机、微型计算机系统（PC机）。 3.按所处地位和作用分类 单片机、个人计算机、工作站/服务器、网络计算机。 1.1.5 微型计算机的主要性能指标 1. 字长：计算机CPU一次可同时处理的二进制数的位数。 2. 主频：也称时钟频率，单位为MHz（兆赫），决定微机的处理速度。 3. 主存容量：主存储器中RAM和ROM的总和。 4. 运算速度：是微处理器执行指令的速度。 5. 外设扩展能力。 6. 软件配置。 7. 可靠性：计算机在规定的时间和工作条件下正常工作不发生故障的概率。 8. 兼容性：计算机的硬件和软件可用于其他多种系统的性能。 9. 性能价格比：衡量计算机产品优劣的综合性指标，包括计算机的硬软件性能与售价的关系 1.1.6 微型计算机的应用 微型计算机的应用已经深入到各行各业，成为当今信息社会不可缺少的重要工具，其应用领域可以归纳为以下几个方面： 1. 科学计算 2. 信息处理 （1）办公自动化 （2）数据库应用 （3）多媒体技术 3. 过程控制 4. 计算机辅助设计与仿真 5. 网络与信息化 1.2.1 微型计算机系统组成 完整的微型计算机系统组成框架如图所示。 硬件系统是由电子部件和机电装置所组成的计算机实体；软件是为运行、管理和维护计算机系统或为实现某一功能而编写的各种程序的总和及其相关资料。 软件由系统软件和应用软件组成。系统软件简化了计算机操作，支持应用软件的运行并提供服务，包括操作系统、实用程序和语言处理程序等；应用软件是为用户解决某种应用问题的程序及有关的文件和资料。 1.2微型计算机系统的组成与工作过程 模拟量I/O 开关量I/O I/O设备 微型计算机系统 硬件 软件 系统软件 程序设计语言 应用软件（如软件包、数据库等） 机器语言 汇编语言 高级语言 监控程序 操作