第1章_微型计算机概述_2015.pptx

微机原理与接口技术马晓峰 Tel:Addr:电光学院A328Email：mailto:maxiaofeng@njust.edu.cnmaxiaofeng@njust.edu.cn1课程的地位》《微机原理与接口技术》是电子与计算机专业 的一门重要的专业基础课程；》课程目的：建立微型计算机系统的整体概念， 形成微机系统软硬件开发的初步能力。》课程的目标：学习和掌握微机硬件知识和汇编 语言程序设计：》微型计算机的基本工作原理；》汇编语言程序设计；》微型计算机接口技术；2》教材：《微型计算机原理及应用》清华大学 出版社——朱红 刘景萍 编著》辅教：《微型计算机技术及应用》清华大学 出版社——戴梅萼 编著》课程情况：》教学：56学时（3.5学分）》实验：16学时（1学分）》考试： 平时成绩（30%）：实验、出勤、作业; 期末考试（70%）3课程内容》 第一章 微型计算机概述》》第二章 第三章8086/8088 微处理器8086/8088 指令系统》第四章汇编语言程序设计》》》》》第五章 第六章 第七章 第八章 第九章存储器系统 输入输出接口 中断控制接口 定时与计数器 并行接口电路4第 一章微型计算机概述5本章主要内容》1.1微机发展概述》1.2信息在计算机中的表示》1.3微机的工作过程》1.4微机系统的应用6本章主要内容》1.1微机发展概述》1.2信息在计算机中的表示》1.3微机的工作过程》1.4微机系统的应用7第1台数字电子计算机1946年ENIAC（电子数字积分机与计算机）：? 研制单位：美国宾夕法尼亚大学? 用 途： 军事计算? 运算速度：5000次/秒? 体积功耗：170平方米，30吨，140千瓦计算机的分代(按使用的元器件)。 第一代（约1946-1957）电子管计算机● 速度：几十～几万次/秒● 内存：磁鼓，千字● 外设：磁带● 机器语言或汇编语言编程美国于20世纪50年代生产的 IBM704型采用电子管的第一代电 子计算机第一代电子计算机中使用的磁 鼓存储器。 第二代（约1957-1964） 晶体管计算机● 速度：几十万次/秒，● 内存：磁芯，十万字● 外设：磁盘● 高级语言编程电子管晶体管计算机的分代(按使用的元器件)? 第三代（约1965-1973）中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机 速度：几十万次～几百万次/秒内存：半导体存储器 高级语言, OS, DBMS? 第四代（1974年起）大规模(LSI)和VLSI计算机 速度：几百万次～亿次/秒 内存：半导体存储器 软件工程，分布式处理等微处理器已经历30多年的发展历程，头20年 是Intel时代。每隔7、8年，处理器位数就会有一 个较大的飞跃。如1971年第一片4位微处理器 4004，1978年16位处理器8086，1985年32位处理 器80386。计算机的发展核心部件为CPU，因此下面Intel 公司的CPU为主线，以CPU的发展情况来分析微 机的发展过程。11时间系列DB(内/外)AB内存备注1978808616/16201MBIBM用其制造PC机1979808816/8201MBIBM用其制造PC162416MBMMU，Cache结32324GB内存分页,模拟多个8086同时工作198980486RISC技术，Cache结构，5级流水线1993Pentium2路超标量结构,8级 流水线12时间系列特点1996Pentium pro(高能奔腾)片内封装了与原CPU同频运行的 256KB或512KB二级缓存 ,支持 动态预测执行1997Pentium MMx (多能奔腾)一级缓存32KB,增加MMX(多媒 体扩展指令)1997PIIPentium pro的改进,锁定CPU的 倍频数1999PIII支持SSE(单一指令多数据流扩展) 大大加强在三维图像和浮点运算 方面的能力2000P 4更先进的动态执行顺序，更高的 分支预测准确性13PU148088CPU15Core2Core –i7本章主要内容》1.1微机发展概述》1.2信息在计算机中的表示》1.3微机的工作过程》1.4微机系统的应用161.2 信息在计算机的表示》 各种进位计数制的表示和相互之间的转换如果两数相等，则两数的整数部分和小数部分的值一定分别相等。按权相加二进制数十进制数101001= 1 × 2 5 + 0 × 2 4 + 1 × 2 3+ 1 × 2 2+ 0 × 2 1 + 1 × 2 0= 32 + 0 + 8 + 4 + 0 + 1 = ( 45 ) 101101 .011 = 1 × 23 + 1 × 2 2 + 0 × 21 + 1 × 2 0 + 0 × 2 ?1 + 1