微型计算机ppt第1章 微型计算机系统概述.pptVIP

* * * * * 2015年科技部批准建立的国家超级计算中心共有六家，分别是国家超级计算天津中心（天河一号A）、国家超级计算广州中心（天河二号）、国家超级计算深圳中心（曙光星云 ）、国家超级计算长沙中心（天河一号）和国家超级计算济南中心（神威蓝光 ）、国家超级计算无锡中心（神威太湖之光）。 * * 1．微型化的设计方法 Altair8800打破了计算机只能放在配有空调的玻璃房中，由受过良好训练技术人员进行操作的思想，将复杂的大型计算机进行简化，摆放在桌子上，这种小型化的设计理念直到今天也是微机设计的重要的指导思想。 2．OEM的生产方式 Altair8800与当时的大型机不同，它只是为计算机爱好者准备了基本配件，然后由计算机爱好者自己动手组装成一台微机，这种自由配置和组装的思想，一直伴随着微机的发展历程，直到今天也有相当多的用户乐于这种方式，更加重要的是，它奠定了微机的OEM生产方式。 3．开放式的设计思想 Altair8800设计了一个开放式的系统总线S-100，任何人都可以为该总线设计功能，这种思想鼓励了许多厂商为微机开发各种接口和外设。 4．微机软件的开发 Altair8800由于缺乏软件的支持，在当时并没有太大的实际用途。在哈佛大学学习的比尔盖茨（Bill Gates）与保罗艾论（Paul Allen）敏锐地注意到了个人微机的前途，自告奋勇地为Altair微机开发软件。1975年，他们成功 地将BASIC语言引入到Altair8800微机中，以后两人一起创立了微软公司。BAISC 语言的引入大大增强了微机的功能，也导致了微机软件产业的兴起。 * * * 在结构上从传统的“指令驱动型”变为数据驱动型和需求驱动型，出现了数据流机和归约机等。 冯·诺依曼型计算机以“指令驱动型”执行的。 数据流机以“数据驱动”方式启动指令的执行，而归约机以“需求驱动”方式启动指令的执行。 由于存储过程控制仍是现代计算机的结构基础和主流机型，所以在计算机的结构原理上，特别是对台式计算机来说，占主流地位的仍然是冯·诺依曼型计算机。 * * * 第一阶段：ISA总线 从1981-1983年，这段时间的微机采用ISA总线的系统结构，这种结构是将所有设备都挂接在一条ISA总线上，这条总线由控制线、数据线、地址线组成。这种结构的优点是设计简单，缺点是各个设备都使用一条总线，容易造成系统瓶颈。 第二阶段：南北桥结构 286-PII阶段的微机采用的是南北桥结构也称多总线的设计方案，总线与总线之间通过桥接芯片进行连接，信号通过桥接电路逐级传输。这种方案的优点是系统易于扩充，缺点是结构过于繁杂。 第三阶段：控制中心分层结构 1998年，Intel公司推出了新一代微机系统结构，这种结构是以CPU为核心的控制中心分层结构。系统以三个Hub芯片为中心：存储器控制Hub（MCH）、I/O控制Hub（ICH）、固件控制Hub（FWH）。 * 1个CPU ：CPU处于系统结构的顶层（第1级），控制着系统的运行状态，下面的数据必须逐级上传到CPU进行处理。从系统性能看，CPU的运行速度大大高于其他设备，以下各个总线上的设备越往下走，性能越低。 · 3大芯片：北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片。在三大芯片中，北桥芯片主要负责内存与CPU、显示数据与CPU数据的交换；南桥芯片负责数据的上传与下送。对主板而言，北桥芯片的好坏，决定了主板性能的高低，南桥芯片连接着多种低速外部设备，它提供的接口越多，微机的扩展功能越强。BIOS芯片则关系到硬件系统与软件系统的兼容性。 · 5大接口：IDE（集成驱动器电子设备接口）、SATA（串行ATA接口）、SIO（超级输入输出接口）、LAN（以太网接口）、AC97（音频设备接口）等。 · 7大总线：FSB（前端总线）、MB（内存总线）、AGP（图形接口总线）、IHA（南北桥连接总线）、PCI（外部设备互连总线）、LPC（少针脚总线）、USB（通用串行设备总线）等。 控制中心分层结构具有很好的层次性， 从结构上可以将它们划分为4级。其特点如下： 从系统速度上看，第1级工作频率最高，然后速度逐级降低。 从系统性能看，FSB和北桥最容易成为系统瓶颈，然后逐级次之。 从连接设备的多少看，第1级的CPU最少，然后逐级增加。 从主要芯片看，CPU主要进行数据处理，北桥芯片主要承担数据中转，南桥芯片提供微机多种硬件功能，BIOS负责硬件的兼容性。 * * * * * * * * * * 计算机的工作过程是：当要使用计算机解决某项任务时，首先必须将这一任务分解成若干个步骤，即编制一个程序。 每个步骤由具体的指令来完成，指令是计算机对数据加工时的命令，它由操作码和地址码组成。操作码表示对数据进行何种操作，地址码表示处理数据的地址。 程序是若干