[电脑基础知识]微机原理课件第一章.pptVIP

第1章 微型计算机系统 第1章 微型计算机系统 1.1 微处理器发展 1.1.1 微处理器历史 1.1.2 Intel 80x86系列微处理器 1.2 微型计算机组成 1.2.1 微型计算机结构 1.2.2 个人微机结构 1.1-0 什么是微型计算机 微型计算机（Microcomputer） 采用微处理器为核心构造的计算机 微处理器（Microprocessor） 一块大规模集成电路芯片 微型机的运算和控制核心 中央处理单元（CPU：Central Processing Unit） 相对来说，微机性能、价格、体积较小 工作学习中使用的个人微机 生产生活中运用的各种智能化电子设备 微处理器的基本性能指标 字长 微处理器每个时间单位处理的二进制数据位数 例如一次进行运算、传输的位数 时钟频率 微处理器的处理速度 反映微处理器的基本时间单位 集成度 表明微处理器的生产工艺水平 常用芯片上集成的晶体管数量来表达 1.1.1-1 通用微处理器 4位微处理器 1971年，Intel 4004，第一个微处理器 8位微处理器 M6800、Z80和Intel 8080/8085 Apple公司苹果机 16位微处理器 Intel 8086/8088 16位个人计算机（PC：Personal Computer） 32位微处理器 80386，80486，Pentium～Pentium 4 32位PC机，APPLE公司的Macintosh机 64位微处理器 1.1.1-2 专用微处理器 单片机（微控制器，嵌入式控制器，MCU） Intel的MCS-48，MCS-51，MCS-96/98系列 Freescale、Philips、Ateml Microchip Technology公司的PIC系列 数字信号处理器（DSP） 专注于数字信号的高速处理 美国德州仪器TI公司TMS320各代产品 主要应用于通信、消费类电子产品和计算机 主要应用形式：嵌入式系统 IP级结构(SoC)，芯片级结构(最常见)，模块级结构(80x86微处理器构成的计算机模块嵌入应用系统) 1.1.2-1 8086 1978年 16位结构微处理器：数据总线为16位 主存容量1MB：地址总线为20位 时钟频率5MHz（IBM PC使用4.77MHz） 准16位微处理器8088：外部数据总线为8位 IBM PC和PC/XT机使用Intel 8088 CPU 处理器总线（Bus） 微处理器的对外引脚（Pin） 数据、地址和控制三组信号 电源和地线 处理器总线 数据总线（DB：Data Bus） 处理器与存储器或外设交换信息的通道 个数（条数）是一次能够传送数据的二进制位数 地址总线（AB：Address Bus） 指定存储器或外设的具体单元 个数反映访问的主存储器容量或外设范围 控制总线（CB：Control Bus） 控制处理器数据传送等操作 1.1.2-2 80286 1982年 16位数据总线，24位地址总线（16MB主存） 实方式（Real Mode） 与8086工作方式一样 保护方式（Protected Mode） 提供存储管理、保护机制和多任务管理的硬件支持 IBM PC/AT机使用Intel 80286 CPU 1.1.2-3 80386 1985年 32位结构 数据总线32位，地址总线32位，可寻址4GB主存 虚拟8086方式（Virtual 8086 Mode） 保护方式下的8086工作方式 系统管理方式（System Management Mode） 低功耗节能状态 1.1.2-4 80486 1989年 80486＝80386＋80387＋8KB Cache 浮点处理单元FPU 8086/8088：8087，80286：80287，80386：80387 高速缓冲存储器Cache 微处理器与主存之间速度很快但容量较小的存储器 用于提高整个存储器系统的存取速度 复杂指令集计算机CISC融合精简指令集计算机RISC的技术特点，例如：指令流水线 指令执行划分成多个步骤在多个部件中独立地进行 多条指令可以在不同的执行阶段同时进行 1.1.2-5 Pentium 1993年 俗称的80586微处理器，奔腾微处理器 32位结构，连接主存的外部数据总线却是64位 超标量（Superscalar）技术 具有可以并行工作的2条整数处理流水线，可以达到每个时钟周期执行2条指令 双路高速缓冲结构 8KB代码高速缓冲存储器 8KB数据高速缓冲存储器 1.1.2-6 Pentium Pro 1995年 原称P6，中文名称为“高能奔腾” 两个芯片组