微机原理 1-1发展史

…….2课程教学单元第1章

微型计算机基础知识第2章

80X86/Pentium微处理器内部结构第3章指令系统第4章汇编语言程序设计第5章8086/8088CPU的总线操作与时序第6章微型计算机系统结构第7章半导体存储器第8章输入输出接口技术第9章中断与DMA技术

第10章定时与计数技术第11章并行接口与串行接口第12章人机交互接口第13章模拟量输入输出接口

第1章教学内容§1.1计算机发展历史§1.2计算机常用术语§1.3计算机系统组成§1.4计算机数的表示方法§1.5计算机性能指标§1.6计算机工作原理重点：组成、术语、数的表示、工作原理难点：数制间的转换、工作原理的理解

第1章教学内容§1.1计算机发展历史§1.2计算机常用术语§1.3计算机系统组成§1.4计算机数的表示方法§1.5计算机性能指标§1.6计算机工作过程重点：组成、术语、数的表示、工作原理难点：数制间的转换、工作原理的理解§1.1计算机发展历史§1.1.1什么是计算机？

一种快速高效地完成信息处理的数字化电子设备。它能按照编写的程序对原始输入数据进行加工处理、存储或传送，以便获得所期望的输出信息，从而利用这些信息来提高社会生产效率，改善生活质量。§1.1计算机发展历史§1.1.2

计算工具的发展历史早期计算工具的发展

筹算法－珠算－计算尺近代计算机器的发展

计算器－计算机器－差分机与分析机现代计算机的发展

采用了先进的电子技术，基于大规模和超大规模集成电路的计算机器系统§1.1计算机发展历史§1.1.3

微处理器的发展史

将运算器、

控制器、

寄存器集成到一块芯片上，称为中央处理器，ＣＰＵ，也称微处理器。微处理器内部结构微处理器（CPU）存储器（memory）I/O接口输入设备（input）I/O接口输出设备（output）I/O接口地址总线控制总线数据总线微处理器和存储器、接口电路就组成计算机外部连接微处理器的发展是计算机发展的标志§1.1计算机发展历史（1）1971——4004——全球第一块微处理器

4位带宽工作频率为108kHz

集成了2300多个晶体管寻址空间只有640B

主要用来处理算术运算§1.1.3

微处理器的发展史（2）1974——8080——新一代8位微处理器

8位时钟频率为2MHz

集成了6000个晶体管

8080是一个划时代的产品§1.1计算机发展历史§1.1.3

微处理器的发展史§1.1计算机发展历史（3）1978——8086——第一代16位的微处理机

16bit10MHz29000个晶体管

1MB寻址空间1979——8088——简化版本，减低成本

4MHz主频

8位数据线16位地址线的的准16位CPU

引入实模式的工作方式§1.1.3

微处理器的发展史8088CPU§1.1计算机发展历史（4）1982——80286——第二代微处理机

16位的CPU

主频达到了20MHz

集成13万多个晶体管寻址16MB

虚拟地址空间达到1GB

两种CPU工作方式：实模式、保护模式§1.1.3

微处理器的发展史§1.1计算机发展历史（5）1985——80386——第三代微处理机全32位，数据总线和地址总线均为32位时钟频率达到33MHz

集成27.5万个晶体管具有4GB的物理寻址能力

64TB虚拟存储空间（有分段存储管理、分页存储管理单元）虚拟8086工作方式协处理器80387，主要用于浮点运算§1.1.3

微处理器的发展史§1.1计算机发展历史（6）1989——80486——第四代微处理机

32位的全新CPU100MHz，时钟倍频技术出现集成120万个晶体管，突破100万只集成有Cache（高速缓冲存储器）8KB

采用了RISC（精简指令系统）结构§1.1.3

微处理器的发展史（7）1993——Pentium——第五代微处理机（ClassicPentium经典奔腾）

32位地址线64位数据线的高性能处理机芯片内部集成进310万个晶体管

66MHz～100MHz，后者比33MHz80486DX快68倍

16KBCache

两条超标量流水线（U流水线、V流水线）§1.1计算机发展历史§1.1.3

微处理器的发展史(8)1995——PentiumPro——高能奔腾

64bit数据总线，36bit地址总线时钟频率为133MHz

集成550万个晶体管二级Cache（8KB指令+8KB数据+256KB二级）

64GB寻址“动态执行”技术§1.1计算机发展历史§1.1.3

微处理器的发展史（9）1997——PentiumⅡ——奔腾二代

64位主频分233MHz、266MHz、300MHz和333MHz等含