上海交通大学-微机原理-第1章-微机系统课案.pptVIP

微机系统组成 微机硬件系统结构 微处理器组成 存储器概述 微机工作过程 微机系统的主要性能指标;尽管该计算机有诸多不足（如存储容量小、体积大、耗电多、可靠性差、使用不便等），但当时对它的速度还是相当满意。它的诞生宣布了电子计算机时代的到来。 ;第一台计算机（二）;第1代电子计算机特点是使用电子管，20世纪40年末和50年代初获得重大发展；;计算机发展经历4代（二）;80年代开始研制第5代电子计算机，即智能计算机， 它是一种有知识、会学习、能推理的计算机，具有能理解自然语言、声音、文字和图像的能力，并且具有说话的能力，使人机能够用自然语言直接对话。 ;目前，科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多功能化的方向发展。 巨型机的研制、开发和利用，代表着一个国家的经济实力和科学水平； 微型机的研制、开发和广泛应用，标志着一个国家科学普及的程度。 ;第1代微处理器：1972年研制的8位微处理器 Intel 8008，主要采用工艺简单、速度较低的P沟道MOS电路； 第2代微处理器：1973年研制的，主要采用速度较快的N沟道MOS技术的8位微处理器。代表产品有Intel的Intel 8085、Motorola的M6800、Zilog的Z80等; 第3代微处理器：1978年研制的，主要采用H-MOS新工艺的16位微处理器。其典型产品是Intel的Intel 8086;;第4代微处理器：1985年起采用超大规模集成电路的32位微处理器，典型产品有Intel的Intel 80386、Zilog的Z8000、惠普公司的HP-32等； 1993年Intel公司推出第五代32位微处理器芯片Pentium，外部数据总线为64位，工作频率为66 - 200MHz； 1998年Intel公司推出PentiumⅡ、Celeron，后来又推出Pentium Ⅲ。第六代都是更先进的32位高档微处理器，工作频率为300 - 860 MHz，主要用于高档微机或服务器。;微处理器(μP,MP-microprocessor)：由一片或几片大规模集成电路组成的，具有运算器和控制器功能的中央处理器，也称为微处理机。 大、中、小型中央处理器(CPU-Central Processing Unit)，微处理器 (MPU-Microprocessing Unit);微型计算机(microcomputer)：简称μC或MC，以微处理器为核心，配上存储器、输入输出接口电路及系统总线所组成的计算机，又称为主机或微电脑。;微型计算机系统(microcomputer system)：简称μCS或MCS，指以微型计算机为中心，配上相应的外围设备、电源和辅助电路(通称硬件)，以及指挥微型机算机工作的系统软件所构成的系统。;微型计算机 系统 (μCS);微处理器: 微机的计算、控制中心，用来实现算术、 逻辑运算以及其他操作，并对全机进行控制。 存储器(主存或内存): 用来存储可以供微处理器直接运行的程序或处理的数据。 输入/输出(I/O): 接口芯片是微处理器与外部输入/输出设备之间的接口。;计算机软件通常分为两大类：系统软件和用户软件。 系统软件是指不需要用户干预的能生成、准备和执行其他程序 所需的一组程序。 用户软件是各用户为解题或实现检测与实时控制等不同任务所 编制的应用程序，它也称为应用软件。; 现代的计算机硬件系统和软件系统之间的分界线并不明显，总的趋势是两者统一融合，在发展上互相促进。 人是通过软件系统与硬件打交道。通常，由人使用程序设计语言编制应用程序，在系统软件的干预下使用硬件系统。; ROM ;系统总线：用来传送信息的公共导线，可以是带状的扁平电缆线，也可是印刷电路板上的一层极薄的金属连线。;所有信息都是通过总线在CPU、M、I/O中间传送。;根据总线结构组织方式不同，分为： 单总线 双总线 双重总线; 单总线结构：M和I/O使用同一组信息通路，采取分时操作 。 结构简单，成本低。中低档微机采用此结构。; 双总线结构：M和I/O各有一组连通CPU的总线，可同时操作。 拓宽了总线宽度，提高了传输效率，高档微机采用此结构。 CPU负担加重，可采用专门处理芯片(智能I/O接口)减轻负担。; 双重总线结构：具有局部总线与全局总线，并行操作。 提高了数据处理和传输效率，高档微机和工作站采用此结构。;由运算器、控制器、内部寄存器阵列三部分组成。;又称为算术逻辑单元 (Arithmetic and Logic Unit, ALU) 用来进行算术或逻辑运算，以及位移循环等操作。;1. 指令寄存器 (Instruction Register, IR);包括若干个功能不同的寄存器或寄存器组。;3. 程序计数器