微机原理与接口技术》王惠中第1章 微型计算机概论.ppt

微型计算机原理及接口技术;《微型计算机原理及接口技术》;《微型计算机原理及接口技术》;《微型计算机原理及接口技术》;《微型计算机原理及接口技术》;第一章 微型计算机概论;2．冯·诺依曼结构计算机 1946年6月，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼（Johe Von Neumman）提出了“存储程序”的计算机设计方案。其特点是： 采用二进制数形式表示数据和计算机指令。 指令和数据存储在计算机内部存储器中，能自动依次执行指令。 由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备5大部分组成计算机硬件。 工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”。 按照这一原理设计的计算机称为冯·诺依曼型计算机。 冯·诺依曼提出的体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础，被誉为计算机发展史上的里程碑。 ;冯·诺依曼计算机结构;冯·诺依曼计算机结构;1.1.2 微型计算机的分类及主要性能指标;(4) 按计算机的用途分类;2. 微型计算机的性能指标介绍 ;微机系统的主要性能指标;微机系统的主要性能指标;1.1.3 微型计算机的发展;（4）第四代（1971年-）：大规模和超大规模集成电路计算机 大规模集成电路使计算机发生了巨大的变化，半导体存储器的集成度越来越高。Intel公司推出了微处理器，诞生了微型计算机，使计算机的存储容量、运算速度、可靠性、性能价格比等方面都比上一代计算机有较大突破。;（1）超、大、中、小型计算机阶段（1946年 - 1980年） 采用计算机来代替人的脑力劳动，提高了工作效率，能够解决较复杂的数学计算和数据处理。 （2）微型计算机阶段（1981年 - 1990年） 微型计算机大量普及，几乎应用于所有领域，对世界科技和经济的发展起到了重要的推动作用。 （3）计算机网络阶段（1991年至今） 计算机网络为人类实现资源共享提供了有力的帮助，从而促进了信息化社会的到来，实现了遍及全球的信息资源共享。;3. 按微处理器的产生和发展;微处理器的发展;;;;朝着微型计算机和巨型计算机两级方向发展。 当前开发和研究的热点是多媒体计算机。 未来计算机发展的总趋势是智能化计算机。 今后计算机应用的主??是计算机与通信相结合的网络技术。 非冯·诺依曼型体系结构的计算机是提高现代计算机性能的另一个研究焦点。 ;神经网络计算机：建立在人工神经网络研究的基础上，从内部基本结构来模拟人脑的神经系统。用简单的数据处理单元模拟人脑的神经元，并利用神经元节点的分布式存储和相互关联来模拟人脑的活动。 生物计算机：使用由生物工程技术产生的蛋白分子为材料的“生物芯片”，不仅具有巨大的存储能力，而且能以波的形式传播信息。由于它具备生物体的某些机能，所以更易于模拟人脑的机制。 光子计算机：用光子代替电子，用光互连代替导线互连，用光硬件代替电子硬件，用光运算代替电子运算。 ;1.2 计算机的基本结构;各部分的主要功能： （1）输入设备：用于输入原始信息和处理信息的程序。如键盘、鼠标器和扫描仪等。 （2）输出设备：用来输出计算机的处理结果及程序清单。如显示器和打印机。 （3）存储器：用来存放程序和数据。在控制器的控制下，可与输入设备、输出设备、运算器、控制器交换信息，是计算机中各种信息存储和交流的中心。 （4）运算器：用来对信息及数据进行处理和计算。也称为算术逻辑部件ALU（Arithmetic and Logic Unit）。 （5）控制器：是整个计算机的指挥中心，用来指挥计算机各部件的操作，使其协调一致地工作。 计算机中的两类信息：一类是采用双线表示的数据信息流，它包括原始数据、中间结果、计算结果和程序中的指令；另一类是采用单线表示的控制信息流，它是控制器发出的各种操作命令。;1.2.2 计算机的工作原理 ;1.2.3 微型计算机系统的组成 ;软件;硬件系统是由电子部件和机电装置所组成的计算机实体。 硬件的基本功能是接受计算机程序，并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务。 软件系统是指为计算机运行工作服务的全部技术资料和各种程序。 软件系统基本功能保证计算机硬件的功能得以充分发挥，并为用户提供一个宽松的工作环境。 计算机的硬件和软件二者缺一不可，否则不能正常工作 。;微处理器; 微型计算机（Micro Computer）是计算机的微型化，简称微机，它由CPU、存储器、输入接口和输出接口以及总线组成。该层次就是已安装了CPU和内存条的主板。微型计算机的硬件结构如图所示; 1．中央处理单元 中央处理单元CPU（Control Processing Unit）是微型计算机的核心部