西安电子科技大学：《微机原理与系统设计》课程教学课件（讲稿）绪论（主讲：董明皓）

历些毛子种枝大学 课程章节简介 XIDIAN UNIVERSITY 微型计算机系统-硬件 1音箱 5 CPU 2调制解调器6键盘9软驱 12/0接口 3麦克风7鼠标器10硬盘驱动器13CRT显示器 4内存条 8cD驱动11打印机14扩展卡 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

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历些毛子种枝大学 课程章节简介（第二版为例） XIDIAN UNIVERSITY 第1章数制与码制 第2章8086CPU结构与功能 基础知识 第3章8086CPU指令系统 第4章汇编语言程序设计 软件编程 第5章总线及其形成 第6章存储器设计 ·第7章常用芯片的接口技术 硬件设计 ·第8章中断系统与中断控制器8259A 第9章定时/计数器8253应用设计 第10章并行接口芯片8255A应用设计 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

• 第1章 数制与码制 • 第2章 8086CPU结构与功能 • 第3章 8086CPU指令系统 • 第4章 汇编语言程序设计 • 第5章 总线及其形成 • 第6章 存储器设计 • 第7章 常用芯片的接口技术 • 第8章 中断系统与中断控制器8259A • 第9章 定时/计数器8253应用设计 • 第10章 并行接口芯片8255A应用设计 基础知识 软件编程 硬件设计 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn 课程章节简介（第二版为例）

数字模拟 1 接口电路 Ch5-10 设备不同 并行/串行 (非直接相连) Ch14控制：汇编语言 LCD数码管 显示/打印 模电 范围要求 控制命令 物理量 传感器 电量 放大器 电量 滤波电路 模拟信号 CPU mV 0 AD 测试点 示波器) 存储器←（反馈数据） ×探头搭引脚 精度不同 8/10/12位 前端调整电路 传播速度、精度 滤波电路 放大器 D/A 后端调整电路 智能电子信息系统 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

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历安毛子神枝大学 计算机的发展历程 XIDIAN UNIVERSITY 按照主要器件的制作材料和工艺水平划分 ·第一代：电子管数字机(1946一1958年) ·第二代电子计算机：晶体管数字机(1958一1964年) ·第三代电子计算机：集成电路数字机(1964一1970年) ·第四代电子计算机：大规模集成电路机(1970年-今) 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

计算机的发展历程 按照主要器件的制作材料和工艺水平划分 • 第一代：电子管数字机(1946—1958 年 ) • 第二代电子计算机：晶体管数字机(1958—1964 年 ) • 第三代电子计算机：集成电路数字机(1964—1970 年 ) • 第四代电子计算机：大规模集成电路机(1970 年 - 今 ) 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

历些毛子种枝大” 计算机的发展-巨型机 XIDIAN UNIVERSITY ·第1代：电子管数字机(1946一1958年) 逻辑元件采用的是真空电子管 主存储器采用汞延迟线、阴极射 线示波管静电存储器、磁鼓、磁 芯；外存储器采用的是磁带。 特点：体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数 千次至数万次)、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了 基础。 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

逻辑元件采用的是真空电子管， 主存储器采用汞延迟线、阴极射 线示波管静电存储器、磁鼓、磁 芯;外存储器采用的是磁带。 特点：体积大、功耗高、可靠性差。速度慢(一般为每秒数 千次至数万次)、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了 基础。 计算机的发展-巨型机 • 第 1代：电子管数字机(1946—1958 年 ) 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

历粤毛子代枝大 计算机的发展-电子计算机 XIDIAN UNIVERSITY ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) ·1946年2月14日诞生于美国宾夕法尼亚大学 ·第二台电子计算机，第一台多用途计算机，无CPU概念 ·长30.48米，宽6米，高2.4米，占地面积约170平方米， 30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48万 美元 ·起源军事用途 ·每秒能进行5000次加法运算， 每秒400次乘法运算(20min→ 30s) ·埃克特、莫克利、戈尔斯坦、 博克斯（约翰·冯诺依曼) 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn 计算机的发展-电子计算机 • ENIAC (Electronic Numerical Integrator And Computer) • 1946 年 2 月14日诞生于美国宾夕法尼亚大学 • 第二台电子计算机，第一台多用途计算机， 无CPU概念 • 长30.48米，宽 6米，高2.4米，占地面积约170平方米， 30个操作台，重达30英吨，耗电量150千瓦，造价48 万 美元 • 起源军事用途 • 每秒能进行5000次加法运算， 每秒400次乘法运算(20min  30s) • 埃克特、莫克利、戈尔斯坦、 博克斯（约翰ꞏ冯ꞏ诺依曼）

历些毛子种枝大 计算机的发展-晶体管计算机 XIDIAN UNIVERSITY 第二代电子计算机：晶体管数字机(1958一1964年) ·电子管元件：运行时的热量太多，可靠性较差，运算速 度不快，价格昂贵，体积庞大， ·晶体管元件：晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有 尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等 优点 微机原理与系统设计 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

• 第二代电子计算机：晶体管数字机(1958—1964年) • 电子管元件：运行时的热量太多，可靠性较差，运算速 度不快，价格昂贵，体积庞大， • 晶体管元件：晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有 尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等 优点 计算机的发展-晶体管计算机 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

历安毛子种枝大学 计算机的发展-晶体管计算机 XIDIAN UNIVERSITY 第二代电子计算机：晶体管数字机(1958一1964年) ·1954年，贝尔实验室，第一台晶体管计算机使用了800 个晶体管TRADIC ·1958年，IBM公司，第一台全部使用晶体管的计算机 RCA501型 RCA 501 DATA ROCESSING 8Y8T黑M 微机原理与系统设计 绪论 minghao@xidian.edu.cn

• 第二代电子计算机：晶体管数字机(1958—1964年) • 1954年，贝尔实验室，第一台晶体管计算机使用了800 个晶体管TRADIC • 1958年，IBM公司，第一台全部使用晶体管的计算机 RCA501型 计算机的发展-晶体管计算机 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

历要毛子种枝大学 计算机的发展-集成电路数字机 XIDIAN UNIVERSITY 第三代电子计算机：集成电路数字机(1964一1970年) ·硬件：逻辑元件采用中、小规模集成电路MSI、SSI), 主存储器仍采用磁芯。 ·软件：分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。 ·特点：速度更快（每秒数百万次至数千万次）、可靠性显 著提高、价格下降，产品走向了通用化、系列化 和标准化等 ·进入文字处理和图形图像处理领域。 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

• 第三代电子计算机：集成电路数字机(1964—1970年) • 硬件：逻辑元件采用中、小规模集成电路(MSI、SSI)， 主存储器仍采用磁芯。 • 软件：分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。 • 特点：速度更快(每秒数百万次至数千万次)、可靠性显 著提高、价格下降，产品走向了通用化、系列化 和标准化等 • 进入文字处理和图形图像处理领域。 计算机的发展-集成电路数字机 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

历粤毛子代枝大学 微型计算机发展-大规模集成电路机 XIDIAN UNIVERSITY 第四代电子计算机：大规模集成电路机(1970年今) ·硬件：逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和 VLSI。 ·软件：出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语 言等。 ·1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型 计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控 制逐步走向家庭。 ·由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯 片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控 制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以 用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机， 就是我们常说的微电脑或PC机 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn

• 第四代电子计算机：大规模集成电路机(1970年-今) • 硬件：逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路(LSI和 VLSI)。 • 软件：出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语 言等。 • 1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型 计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控 制逐步走向家庭。 • 由于集成技术的发展，半导体芯片的集成度更高，每块芯 片可容纳数万乃至数百万个晶体管，并且可以把运算器和控 制器都集中在一个芯片上、从而出现了微处理器，并且可以 用微处理器和大规模、超大规模集成电路组装成微型计算机， 就是我们常说的微电脑或PC机 微型计算机发展-大规模集成电路机 微机原理与系统设计 绪论 董明皓 dminghao@xidian.edu.cn