西安交通大学：《微型计算机硬件技术基础》课程教学资源（PPT课件讲稿）第1章 微型机系统概述

3微型计算机 硬件技术基础 计算机教学实验中心 2003年9月

1 微型计算机 硬件技术基础 计算机教学实验中心 2003年9月

课程目标 ■在总整体上建立起微机系统的整体概念; 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作 原理; ■掌握Inte8086基本指令系统,并了解 80X86部分主要扩展指令; ■掌握微型机的输入输出技术及常用接口电 路

2 课程目标 ◼ 在总整体上建立起微机系统的整体概念； ◼ 掌握微型机硬件系统各部分的构成及工作 原理； ◼ 掌握Intel 8086基本指令系统，并了解 80X86部分主要扩展指令； ◼ 掌握微型机的输入输出技术及常用接口电 路

教材及主要参考书 教材: 《微型计算机硬件技术基础》 冯博琴主编,高等教育出版社,20038 参考书 《微机原理与接口技术》 冯博琴主编,清华大学出版社,20022 实验指导书: 《微机原理与接口实验指导书》,交大,轻印

3 教材及主要参考书 教材： ◼ 《微型计算机硬件技术基础》 冯博琴主编，高等教育出版社，2003.8 参考书： ◼ 《微机原理与接口技术》 冯博琴主编，清华大学出版社，2002.2 实验指导书： 《微机原理与接口实验指导书》，交大，轻印

第1章微型机系统概迷 主要内容 ■计算机系统的层次结构 ■硬件系统的逻辑构成和物理构成 ■软件系统 微型机的一般工作过程

5 第1章 微型机系统概述 主要内容： ◼ 计算机系统的层次结构 ◼ 硬件系统的逻辑构成和物理构成 ◼ 软件系统 ◼ 微型机的一般工作过程

概述 微型计算机的发展概况 ■计算机系统 ■计算机系统的应用

6 一、概 述 ◼ 微型计算机的发展概况 ◼ 计算机系统 ◼ 计算机系统的应用

计算机的发展概况 电子计算机的发展: 电子管计算机(1946-1956) 晶体管计算机(1957-1964) 中小规模集成电路计算机(1965-1970 超大规模集成电路计算机(1971-今) 电子计算机按其性能分类: n大中型计算机/巨型计算机( Mainframe Computer) 小型计算机( Minicomputer) 微型计算机( Microcomputer) 单片计算机( Single- Chip microcomputer) 微型计算机的核心:微处理器(中央处理器CPU) Intel CPU的发展见下页表

7 计算机的发展概况 ◼ 电子计算机的发展： ◼ 电子管计算机（1946-1956） ◼ 晶体管计算机（1957-1964） ◼ 中小规模集成电路计算机（1965-1970） ◼ 超大规模集成电路计算机（1971-今） ◼ 电子计算机按其性能分类： ◼ 大中型计算机/巨型计算机（Mainframe Computer） ◼ 小型计算机（Minicomputer） ◼ 微型计算机（Microcomputer） ◼ 单片计算机（Single-Chip Microcomputer） ◼ 微型计算机的核心：微处理器(中央处理器CPU) ◼ Intel CPU的发展见下页表

Inte微处理器的发展简况 代 发表 字长 线宽晶体管数时钟频率速度 年份 (bits) 型号 (万个)(MHz)(MIPS) 1971 4004 50 1972 8008 1974 8 8080 20 0.5 2-4 1978 16 8086/8088 2-3 2.9 4.77-10 1 1982 80286 13 8-20 1985 32 80386 27.5 12-33 6-12 1989 80486 120 25-66 20-40 五 1993 32 Pentium 0.6-0.8 330 60-200 100-200 1995 P/Pro 133-200 1996 P/MMX 450 166-233 六 1997 32 PII 0.35 750 233-450 >300 1999 PIII 850 450-1200 2001 18-.13 3K-5.5K13003200 P4E 3200-4000 七 2002 64 Itanium0.08cPU:2.5K80020条指>3000 ? Cache: 3 0K 令/ CLOCK) 8

8 Intel微处理器的发展简况 代 发表 年份 字长 (bits) 型号 线宽 (m) 晶体管数 (万个) 时钟频率 (MHz) 速度 (MIPS) 一 1971 1972 4 8 4004 8008 50 0.2 0.3 300 七 2002 ？ 64 Itanium ？ 0.08 CPU:2.5K Cache:30K 800(20条指 令/CLOCK) >3000

微型计算机系统的组成 ALU 微处理器寄存器 微型丿存储器 控制器 计算机1I/0接口 硬件系给(主机)(总线 键盘、鼠标 微型 计算机 外设」显示器 系统 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪 软件系统「系统软件 应用软件

9 微型计算机系统的组成 微处理器 存储器 I/O接口 总线 硬件系统 软件系统 微 型 计算机 系 统 微 型 计算机 (主机) 外 设 ALU 寄存器 控制器 键盘、鼠标 显示器 软驱、硬盘、光驱 打印机、扫描仪 系统软件 应用软件

微型计算机系统的层次结构 系统应用程序用户应用程序 应用程序 操作系统 操作系统 机器指令 微指令 硬件逻辑电路 硬件逻辑电路 从系统结构的观点 从程序员的观点

10 微型计算机系统的层次结构 系统应用程序 用户应用程序 操作系统 机器指令 微指令 硬件逻辑电路 应用程序 BIOS 硬件逻辑电路 从系统结构的观点 从程序员的观点 操作系统

计算机的应用 科学计算 天气预报、石油勘探 ■数据处理 统计、管理、银行、。。。 ■计算机控制(自动控制) 工业控制、遥控遥测、机器人、。。 人工智能 思维、行为、推理、。。。 计算机辅助系统-设计/制造/教学/

11 计算机的应用 ◼ 科学计算 ◼ 天气预报、石油勘探、。。。 ◼ 数据处理 ◼ 统计、管理、银行、。。。 ◼ 计算机控制（自动控制） ◼ 工业控制、遥控遥测、机器人、。。。 ◼ 人工智能 ◼ 思维、行为、推理、。。。 ◼ 计算机辅助系统-设计/制造/教学/…