第1章数制与码制试卷.pptx

1 微机原理及应用 授课人：李艳华 攀枝花学院计算机学院 2 第1章 微型计算机基础知识 本章主要内容： 微型计算机概述 计算机中数及其编码 计算机中数的运算方法 3 1.1 微型计算机系统概述 1.1.1 微处理器和微型计算机的发展及应用 微处理器 地位：对于计算机来说，就好比心脏对人一样重要。 发展：低级到高级，简单向复杂 4 第一代（1971～1973）是4位和低档8位微机。主要产品有4004及8008微处理机，分别组成MCS-4和MCS-8的微型计算机。 第二代（1973～1978）是中高档8位微机。以8080和8085等为CPU的微型机为典型代表。 第三代（1978～1981）是16位微机。如以8086、8088及80286等为CPU的微型机。 第四代（1981～1992）是32位微机。典型的CPU产品有80386、80486等。 第五代（1993年以后）是64位微机。代表产品为Pentium、 Pentium Pro、 Pentium MMX、 Pentium II、 Pentium III、 Pentium 4等一系列CPU产品。 5 早期－4004－MCS-4 1972年－8008－MCS-8 1973－8080（第一个现代的8位微处理器） 改进芯片8085（兼容8080） 1978－8086（16位） 1979－8088 （16位） 1982－80286（16位DB,24位AB-CISC) 1985－80386（32位DB,32位AB） 1989－80486（一级Cache、流水线技术、FPU） 486DX2、486DX4（倍频技术） 1993－Pentium（奔腾，64位DB、32位AB、RISC、两个一级Cache） 1995－Pentium Pro（高能奔腾，RISC、14级流水线、二级Cache、36位AB） 1997－Pentium MMX（多能奔腾，SIMD、多媒体指令、分支预测、返回堆栈） 1997－Pentium II（二级Canche、MMX、动态执行技术） 1999－ Pentium III（二级Cache、动态执行、双重独立总线、MMX、SSE） 2000－ Pentium 4（SSE2、L2Cache、20级流水线、ADE） 2005-Pentium D(两个处理核心，3.6GHz) 2006-Core 2(酷睿2) 2008-Core i7(四核处理器) 2009-Clarkdale(3.33-3.5GHz,双核4线程，首次集成图形核心) 6 微型计算机的发展 一方面，提高微处理器的性能 提高大规模集成电路的集成度和速度，采用流水线技术，高速缓冲存储器技术、虚拟存储器管理技术、并行处理技术以及精简指令集RISC等技术 一方面，提高整个微型计算机系统的性能 采用多处理机并行处理技术，提高系统可靠性、充分利用资源及进行分布处理等 7 微型计算机的特点：功能强、产量大、体积小、价格便宜、性能可靠、适应性强等 微型计算机的应用：主要有科学与工程计算、数据处理和信息加工、实时控制、计算机辅助设计、智能模拟等 8 概述——微型计算机系统的基本组成和各部件功能 微型计算机系统及其组成 微型计算机系统：是指以微型计算机为主体，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和所需要的软件而构成的计算机系统。常用的外围设备有显示器、打印机、键盘等；系统软件一般包括操作系统、编译、编辑、汇编软件等。 微处理器、微型计算机和微型计算机系统三者关系 9 微型计算机的典型结构及工作原理 10 以实际系统为基础经过简化的8位微机的典型模型开始 1、微机硬件系统连接 右图所示为一种典型微机硬件系统的结构。 11 微机的核心部件CPU是靠三组总线(又称板间总线或内总线)将存储器、I/O接口连接起来。 总线包括：地址总线、数据总线和控制总线。CPU、存储器和所有I/O设备之间的信息交换都是通过总线进行。 各部件均以同一形式挂在总线上，结构简单，易于扩充。目前绝大多数微机硬件均采用这种结构。 12 总线(Bus) 1)数据总线DB(Data Bus): 用于传送数据信息，其位数与处理器字长相等。 “数据”，在计算机中有较广的涵义，可以是真正的数据，也可以是指令代码、某些状态信息等 双向传送数据。 8位微机的8根数据线分别表示为D7~D0,D0为最低位。 13 2)地址总线AB(Address Bus): 传送地址信息，是微处理器用来寻址存储器单元或I/O接口用的总线。 总线宽度(位数)将决定微处理器当前可寻址的内存储器容量范围。如16条地址线可寻址216=65536个不同的地址，即：0000H~FFFFH 14 3)控制总线CB(Control Bus): 传送控制信息，有微处理器送往存储器和外围设备的输出控制信