微型计算机第一章课件.ppt

计算机原理与接口技术西南民族大学电信学院 授 课 教 师：杜 诚联系方式 Email：duch_stu@126.com;教 材;1. 课程性质及教学目的 《微型计算机原理》是工科计算机及其相关专业的一门重要的专业技术基础课程。 本课程帮助学生掌握微型计算机的硬件组成及使用；学会运用汇编语言进行程序设计；树立起计算机体系结构的基本概念；为后继的软、硬件课程做好铺垫。 ;2. 课程教学安排 教学参考学时：60学时 考试形式：笔试 ;第一章 概 述;1946年2月，美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第 一台电子数字计算机：“埃尼阿克”（ENIAC， 即Electronic Numerical Integrator and Calculator， 电子数字积分计算机）。重量30吨，占地176平方 米，每小时耗电150千瓦，价值约40万美元。 采用18000只电子管，70000个电阻，10000支电容， 研制时间近三年，运算速度为每秒5000次加减法运算。 ENIAC的不足：运算速度慢、存储容量小、全部 指令没有存放在存储器中、机器操作复杂、稳定性差 ;Date;计算机的基本结构;冯 · 诺依曼体系结构;桌上型：台式电脑 便携型：笔记本、掌上电脑等;Date;Date;主板 ;;CPU;CPU;蓝宝石 X1950 PRO 显卡 ;金士顿 512MB DDR400 ;希捷 160GB/酷鱼;外设及输入输出接口;根据电子元器件不同分类;3.计算机的发展趋势;1.1.2 微型计算机主要性能指标;各类微处理器的字长不同，例如有四位的、八位的、十六位的、三十二位的等。 字长长、位数多的机器处理的精度和速度都更高，因此，字长是微处理器最重要的指标之一。; 一个16位的数，对八位微处理器，需进行二次传送处理，而对十六位的微处理器则需一次， 这就是字长长的机器在处理速度上带来的优越性。;3.时钟频率和机器周期;4、运算速度 处理器完成一件具体任务所需的指令叫做程序。执行程序所花的时间就是完成该任务的时间指标。时间愈短．机器速度愈高。为了衡量微处理器的速度，选用实现同一操作的指令寄存器的加法指令作为基本指令，它的运行时间就作是基本指令执行时间，基本指令执行时间由时钟周期及所用时钟周期数决定。单位有MIPS（每秒百万条指令）???MFLOPS（秒百万条浮点指令）;为了衡量微处理器的速度，将选用实现同一操作 的指令寄存器加法指令作为基本指令，它的执行 时间就作为基本指令执行时间，基本指令执行时 间由时钟周期及所用时钟周期数决定。;;6 、访存空间 访存空间是指由该微处理器构成的系统所能访问(Access)的存储单元数。此单元数是由传送地址信息的地址总线的条数决定的。;计算机中常称1 024为1K，因此把65536简称为64K单元； 十六位微处理器有20条地址线。 访存空间为：220=1048576≈1024K，比之八位机大16倍。;Date;一、微处理器(Microprocessor简称μP或MP);这种微缩CPU的芯片尺寸只有十几到几十平方毫米大小。;Intel4004和采用4004的计算器;二、微计算机(Microcomputer简称μC或MC);所谓，微计算机就是以微处理器为核心，配上大规模集成电路的随机存储器RAM、只读存储 器ROM、输入／输出接口以及相应的辅助电路而构成的微型化的计算机装置。;提供用户使用的。微计算机由于是由大规模集成 电路片子构成，用户则可以根据不同的用途。 选购某种微处理器为核心和相应数量的系列大规 模集成电路，自行设计、装配成满足需要的特殊 微计算机装置；用户也可在选购生产厂家生产成 一定规模的微计算机后，再自行设计特殊需要的 部分以构成某种特殊用途的系统。 我们称这种以微处理器为核心构成的某种特殊用 途的系统为微处理器系统μPS。微处理器系统和 外部世界的联系更加广泛，在结构上更具有灵活性 ;算术逻辑部件;1.2.2 微计算机系统的组成;; 微机系统的硬件结构 ;1.2.3冯·诺依曼型计算机原理;;8086/8088微处理器: 取指和执行可以重迭， 大大减少了等待取指所需的时间，提高CPU的利用率。 重迭操作技术：一方面提高了整个执行速率， 另一方面降低了与之相配的存储器的存取速度;补充： 微处理器的产生和发展; 以字长和典型的微处理器芯片作为微型计算机发展的标志，那么微机从1971年至今已经历了六个阶段。 第一阶段（1971~1973），主要产品是4位和低档8位微型计算机。1971年4004诞生后，改进为4040，1972年公司研制出8位微处理器芯片8008。 8008采用PMOS工艺，基本指