微机与单片机原理及应用第1章 绪论.pptx

1;成绩分布;3;一、电子计算机的发展

1946年2月，由美国宾夕法尼大学莫尔学院的物理学博士莫克利和电气工程师埃克特领导的研制小组，研制成功了世界上第一台数字式电子计算机ENIAC。

这台计算机使用了约18000个电子管、1500个继电器、耗电量达150KW，占地面积167m2，重量约30t，计算速度每秒5000次，采用字长10位的十进制计算方式，编程通过接插件进行。

;一、电子计算机的发展

1944年，著名的数学家冯·诺依曼提出了采用二进制、存储程序，并在程序控制下自动执行的思想。按照这一思想，新机器由运算、控制、存储、输入、输出等五个部件构成，这种模式的计算机称为冯·诺依曼机。时至今日，电子计算机的发展已经经历了五代，虽然在技术上不断发展和完善，但基于冯·诺依曼机的基本结构仍然未有大的变化。

;一、电子计算机的发展

第一代（1946～1957），以电子管为逻辑部件，以阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储器。软件上采用机器语言，后期采用汇编语言。

第二代（1958～1965），以晶体管为逻辑部件，内存用磁芯、外存用磁盘。软件上广泛采用高级语言，并出现了早期的操作系统。

第三代（1966～1979），以中小规模集成电路为主要部件，内存用磁芯、半导体，外存用磁盘。软件上广泛使用操作系统，产生了分时、实时操作系统和计算机网络。;一、电子计算机的发展

第四代（1980～1993），以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器。在软件方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。

第五代（1994～至今），以甚大规模集成电路为主要部件,以半导体存储器和磁盘为内、外存储器。在软件方法上，占支配地位的语言变为C++、Java、HTML和XML。此外，基于建模语言（UML）的图形设计语言开始出现。;二、微处理器的发展

第一阶段（1971～1973年）：1971年Intel公司推出了世界上第一款微处理器Intel4004，这是第一个可用于微型计算机的4位微处理器，它集成了2300只晶体管，成为第一代微处理器。

第二阶段（1973～1977年）:1971年Intel公司从8008发展成Intel8080，成为真正意义上的8??微处理器。8080采用NM0S工艺，集成度约9000只晶体管，平均指令执行时间为1~2μs，很快作为代替电子逻辑电路的器件被广泛应用于各种电子设备中，成为早期嵌入式系统的核心部件。;二、微处理器的发展

第三阶段（1978～1983年）：1978年，Intel公司推出了第一个16位微处理器，即著名的8086。它的最高主频为10MHz，16位字长，内存寻址能力为1MB。很快，Zilog和Motorola公司也宣布计划生产16位微处理器Z8000和M68000。从此以后微处理器进入了群雄逐鹿的时代。

第四阶段（1983～2003年）：Intel公司相继推出了32位微处理器80386、80486系列、Pentium系列。以及AMD公司的K5、K6、K7（Athlon）等系列微处理器，主频达到1GHz主频。;二、微处理器的发展

第五阶段（1993年～至今）：2003年4月，AMD公司的64处理器Opteron、K8问世，宣告了64位微处理器时代的到来。2005年Intel和AMD先后发布了自己的双核处理器--PentiumD和Athlon64X2，宣告微处理器双核时代的来临。

现在，这些高性能的微处理器被广泛应用于各种领域，诸如：大中型计算机、通用个人计算机（PC机）、测控领域专用计算机和普通嵌入式系统。;11;12;13;例如，各种家用电器中的控制器等。由于特定用途，单片机芯片制造商常与产品厂家合作，设计和生产“专用”的单片机。

在设计中，已对“专用”单片机的系统结构最简化、可靠性和成本的最佳化等做了全面综合考虑，所以“专用”单片机具有十分明显的综合优势。

无论“专用”单片机在用途上有多么“专”，其基本结构和工作原理都是以通用单片机为基础。

;2.单片机的发展历史

按处理二进制位数主要分为：4位单片机、8位单片机、16位单片机和32位单片机。其发展大致分为4个阶段：

第一阶段（1974年～1976年）：单片机初级阶段。因工艺限制，双片形式且功能较简单。1974年12月，仙童公司推出了8位的F8单片机，实际只包括了8位CPU、64BRAM和2个并行口。

第二阶段（1976年～1978年）：低性能单片机阶段。1976年Intel的MCS-48单片机（8位）极大地促进了单片机变革和发展。8位CPU、8位定时器、并行I/O口、RAM和ROM，ROM的容量小，寻址范围一般不超过4K