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第0章 绪论一、电子计算机的发展史一、电子计算机的发展史第一台电子计算机：1946年 ENIAC 电子管，体积85m3，占地面积150m2，重30吨，1800多只电子管,可存贮750条指令，360条乘法指令/秒。专门有一台发电机为其供电专门有一台发电机为其供电ENIAC (1946)掌上电脑掌上电脑 (2000)历经四代，以计算机所用物理器件的变化为表征。历经四代，以计算机所用物理器件的变化为表征。第第0 0章章 绪论绪论1.19461.1946年年 19581958年年 第一代第一代电子管计算机时代电子管计算机时代 主要用于科学计算主要用于科学计算 逻辑元件：电子管，体积、功耗大。内存：磁芯、磁鼓，外存：磁带。语言：机器语言汇编语言 代表性的计算机：冯代表性的计算机：冯 诺依曼的存贮程序计算机诺依曼的存贮程序计算机 设计思想先进，对后来的计算机的发展产生了 深远的影响。即，冯诺依曼型计算机结构体系：计算机硬件系统由 运算器运算器+控制器控制器+存贮器存贮器+输入设备输入设备+输出设备输出设备 5部分组成2.19582.1958年年 19641964年年 第二代第二代晶体管计算机时代晶体管计算机时代 主要用于科学计算、工业控制主要用于科学计算、工业控制 体积小、重量轻、速度快、寿命长。内存：磁芯。外存：磁盘、磁带。高级语言：FORTRAN、COBOL。编译程序已普遍存在。主流产品：IBM 7000系列 4.19714.1971年年 9090年代年代 第四代第四代LSILSI、VLSIVLSI计算机时代计算机时代 存贮量大，速度进一步加快、成本进一步降低。半导体存贮器向大容量、高速度、低价格方向发展。计算机开始向巨、微两个方向发展。典型机器：IBM 4300系列等。由于由于VLSI发展，从而导致以发展，从而导致以CPU为核心的微型计算机的诞生。为核心的微型计算机的诞生。5.905.90年代至今年代至今 第五代第五代研制神经元计算机系统研制神经元计算机系统 特征：特征：并行处理模式与学习功能。其应用范围可扩展到冯诺依曼计算机和传统人工智能技术极感困难的领域。3.19643.1964年年 19701970年年 第三代第三代集成电路时代集成电路时代 SSISSI、MSIMSI（中小规模）中小规模）速度快、成本小、体积小、功耗小。软件系统日趋完善，出现了小型机系列（PDP-11，VAX-11）网络、数据库、微程序 广泛采用。第第0 0章章 绪论绪论二、微型计算机的发展二、微型计算机的发展第第0 0章章 绪论绪论（以微处理器的发展为表征。）（以微处理器的发展为表征。）1.19711.1971年年19731973年年 4 4位或位或8 8位低档微处理器和微型计算机位低档微处理器和微型计算机 INTEL INTEL 4004 8008 集成度低、速度慢、指令简单。主要用于家电和简单控制系统。2.19742.1974年年19771977年年 8 8位中档位中档PP和和C C INTEL 8080 INTEL 8080，采用NMOS工艺，集成度进一步提高 Z-80Z-80，MC6800 MC6800 基本指令速度1 2s 结构、指令系统完善 3.19783.1978年年19811981年年 1616位中档位中档PP和和CC INTEL 8086/8088INTEL 8086/8088，采用HMOS工艺,字长从8位扩展到16位,Z-8000 Z-8000，MC68000 MC68000 集成度提高，指令和体系结构完善，采用多级中断、多重寻址和段式Reg。IBM公司推出的IBM PC、IBM PC/XT中均采用8088主板（前者不带硬盘）4.19854.1985年年19921992年年 3232位位PP和和3232位位C C INTEL INTEL 80386、80486 为微型机带来了小型机的性能。PC386（32位机），时钟最大40MHz PC486（32位机），时钟最大50MHz 66MHz 80MHz 100MHz 这期间，为了和这期间，为了和16位外设兼容，还推出了位外设兼容，还推出了80386SX（DB内为32位，外为16位）80386DX（内外DB均为32位）80486SX（外加协处理器与80486DX的区别）80486DX（内部集成了386、387及8KB的Cache）80486DX2（内外两种主频，内部主频是外部主频的两倍）第第0 0章章 绪论绪论 作为过渡，作为过渡，1982年年 出现出现 Intel 80286 对应微机 PC/AT （数据线16位，地址线20位，最大内存寻址1MB）第第0 0章章 绪论绪论5、1993年以来年以来 32位高档位高档P和和C 外部数据总线外部数据总线64位位1993年年 Intel 公司推出外部数据总线公司推出外部数据总线64位的位的Pentium CPU（P5）地址总线32位,内部数据总线32位,工作主频60MH z以上.1995年年 Intel 公司公司 Pentium Pro（P6）高能奔腾高能奔腾 地址总线36位 具有两倍P5的性能1996年年1997年年 采用采用 MMX多媒体扩展结构多媒体扩展结构 多媒体技术处理指令多媒体技术处理指令 MMX+P5P55C（又称Pentium MMX）（32KBCache）MMX+P6P（新的封装工艺）由P55C和P构成的PC机分别称为多能奔腾机和 奔腾二代机 1999年年 Pentium 主频主频450MHz以上以上32KB的一级Cache、512KB的二级Cache2000年年Pentium 至2001年主频已达到1.8G 随着超大规模集成技术的发展，CPU中除以上器件外，还包含有：协处理器、高速缓冲器（Cache）、各种接口和控制部件等。第第0 0章章 绪论绪论三、几个重要概念三、几个重要概念微处理器（微处理器（P）CPUALU算术逻辑部件Reg组CU控制器运算器运算器运算器运算器微型计算机系统（微型计算机系统（CS）C+系统软件+应用软件+外设+总线接口+电源CPU+（RAM+ROM）+I/O接口+其他支持器件各部分通过系统总线系统总线联接微型计算机（微型计算机（C）CPU+MEM+I/O接口 集成在一块芯片上单片机单片机
