微型计算机原理及应用(第三版)第1章剖析培训资料.ppt

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1、微型计算机原理微型计算机原理(yunl)及应及应用用第一页，共59页。计算机发展(fzhn)简史及微机（PC机）计算机设计思想的发展计算机设计思想的发展珠算珠算几千年以前，亚洲地区已广泛使用几千年以前，亚洲地区已广泛使用(计数工具计数工具)机械计算器机械计算器1642年，年，法法布雷兹布雷兹.帕斯卡尔帕斯卡尔(用仪器操纵数字用仪器操纵数字)可靠的机械计算器可靠的机械计算器转动的罗盘和齿轮为动力转动的罗盘和齿轮为动力商业界的主要计算工具，直到商业界的主要计算工具，直到(zhdo)电子电子计算机出现计算机出现人人人人法则法则法则法则简单工具简单工具简单工具简单工具结论结论结论结论第二页，共59页。

2、计算机发展(fzhn)简史及微机（PC机）计算机设计思想的发展计算机设计思想的发展计算机设计思想的发展计算机设计思想的发展分析机分析机分析机分析机18301830年，英国年，英国年，英国年，英国(yn(yn u)u)剑桥教授剑桥教授剑桥教授剑桥教授 查尔斯查尔斯查尔斯查尔斯.巴比奇发明巴比奇发明巴比奇发明巴比奇发明信息转换成数字，蒸汽信息转换成数字，蒸汽信息转换成数字，蒸汽信息转换成数字，蒸汽 机为动力机为动力机为动力机为动力根据指令的改变实现不同根据指令的改变实现不同根据指令的改变实现不同根据指令的改变实现不同 的功能（指令控制）的功能（指令控制）的功能（指令控制）的功能（指令控制）人人人人

3、指令指令指令指令复杂工具复杂工具复杂工具复杂工具结论结论结论结论第三页，共59页。1946年由美国宾夕法尼亚大学研制，ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator），运算(yn sun)速度 5000次/秒，功耗150kw/h，占地150m2，造价100万美元。人人人人程序程序程序程序内存内存内存内存指令指令指令指令复杂工具复杂工具复杂工具复杂工具结论结论结论结论第一台电子(dinz)数字计算机ENIAC第四页，共59页。第二台电子(dinz)数字计算机EDVAC 在ENIAC研制的同时，冯.诺依曼与莫尔小组合作研制的。采用了1945

4、年公布(gngb)的冯.诺依曼原理。冯冯冯冯.诺依曼原理诺依曼原理诺依曼原理诺依曼原理1 1 1 1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设 备组成；备组成；备组成；备组成；2 2 2 2、使用二进制表示指令和信息，并用二进制进行、使用二进制表示指令和信息，并用二进制进行、使用二进制表示指令和信息，并用二进制进行、使用二进制表示指令和信息，并用二进制进行(jnxng)(jnxng)(jnxng)(jnxng)处理；处理；处理；处理；3

5、3 3 3、运用存储程序原理。、运用存储程序原理。、运用存储程序原理。、运用存储程序原理。第五页，共59页。现代现代现代现代(xindi)(xindi)电子计算机结构图电子计算机结构图电子计算机结构图电子计算机结构图现代电子计算机的一种定义：计算机是一种根据预先输入的程序(chngx)自动完成对各种数字化信息进行算术和逻辑运算的高速处理工具。输入设备输出设备运算器存储器控制器第六页，共59页。发展年代发展年代发展年代发展年代逻辑元件逻辑元件逻辑元件逻辑元件主存储器主存储器主存储器主存储器外存储器外存储器外存储器外存储器软件软件软件软件应用领域应用领域应用领域应用领域电子管电子管电子管电子管计算

6、机计算机计算机计算机1946-1951946-1958 8电子管电子管电子管电子管磁鼓、磁磁鼓、磁磁鼓、磁磁鼓、磁芯芯芯芯磁带磁带磁带磁带机器语言、机器语言、机器语言、机器语言、汇编语言汇编语言汇编语言汇编语言科学计算科学计算科学计算科学计算晶体管晶体管晶体管晶体管计算机计算机计算机计算机1958-19641958-1964晶体管晶体管晶体管晶体管磁芯磁芯磁芯磁芯磁盘磁盘磁盘磁盘高级语言、高级语言、高级语言、高级语言、编译程序编译程序编译程序编译程序工业控制工业控制工业控制工业控制集成电集成电集成电集成电路计算路计算路计算路计算机机机机1964-19711964-1971小、中规小、中规小、中

7、规小、中规模集成电模集成电模集成电模集成电路路路路磁芯磁芯磁芯磁芯半导体半导体半导体半导体分时操作分时操作分时操作分时操作系统系统系统系统企事业管企事业管企事业管企事业管理、工业理、工业理、工业理、工业控制控制控制控制大规模大规模大规模大规模集成电集成电集成电集成电路计算路计算路计算路计算机机机机1971-1971-大规模集大规模集大规模集大规模集成电路成电路成电路成电路多样化多样化多样化多样化工业、商工业、商工业、商工业、商业、家庭业、家庭业、家庭业、家庭计算机的发展(fzhn)历史第七页，共59页。根据其技术、功能、体积根据其技术、功能、体积根据其技术、功能、体积根据其技术、功能、体积(t

8、j)(tj)(tj)(tj)、价格和性能分为四类、价格和性能分为四类、价格和性能分为四类、价格和性能分为四类:n n微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机（MICROMICROMICROMICRO）:特特特特指指指指采采采采用用用用超超超超大大大大规规规规模模模模集集集集成成成成电电电电路路路路，形形形形成成成成体体体体积积积积小小小小、重重重重量量量量轻轻轻轻、功功功功能能能能强强强强、耗耗耗耗电电电电少少少少的的的的单单单单片片片片化化化化、单单单单板板板板化化化化的的的的微微微微处处处处理理理理器器器器和和和和微微微微型型型型化化化化的的的的计计计计算算算算机机机机系系系系统统统统。从

9、从从从1971197119711971年年年年INTELINTELINTELINTEL公公公公司司司司的的的的4004400440044004为为为为代代代代表表表表起步。家庭和小型企业中最常见的。起步。家庭和小型企业中最常见的。起步。家庭和小型企业中最常见的。起步。家庭和小型企业中最常见的。n n小小小小型型型型机机机机（MINIMINIMINIMINI）:比比比比微微微微型型型型机机机机稍稍稍稍大大大大并并并并可可可可以以以以(ky)(ky)(ky)(ky)为为为为多多多多个个个个用用用用户户户户执执执执行行行行任务。任务。任务。任务。n n大大大大型型型型机机机机（MAINFRAMEMA

10、INFRAMEMAINFRAMEMAINFRAME）:体体体体积积积积庞庞庞庞大大大大、速速速速度度度度快快快快并并并并且且且且非非非非常常常常昂昂昂昂贵贵贵贵，一一一一般般般般用用用用于于于于为为为为企企企企业业业业或或或或政政政政府府府府的的的的大大大大量量量量数数数数据据据据提提提提供供供供集集集集中中中中的的的的存存存存储储储储、处处处处理理理理和和和和管管管管理。理。理。理。n n巨巨巨巨型型型型机机机机（SUPERSUPERSUPERSUPER）:主主主主要要要要用用用用于于于于大大大大型型型型计计计计算算算算任任任任务务务务，如如如如天天天天气气气气预预预预报报报报、分分分分子模

11、型和密码破译。子模型和密码破译。子模型和密码破译。子模型和密码破译。计算机的分类(fn li)第八页，共59页。微型(wixng)计算机的分类按应用对象分为：按应用对象分为：按应用对象分为：按应用对象分为：1.1.1.1.单单单单片片片片机机机机（单单单单片片片片微微微微控控控控制制制制器器器器）：将将将将微微微微处处处处理理理理器器器器、部部部部分分分分存存存存储储储储器器器器、输输输输入入入入输输输输出出出出接接接接口口口口都都都都集集集集成成成成在在在在一一一一块块块块集集集集成成成成电电电电路路路路芯芯芯芯片片片片上上上上，一一一一块块块块芯芯芯芯片片片片就就就就成成成成了了了了一一一

12、一台台台台计计计计算算算算机机机机。例例例例如如如如：MCS-MCS-MCS-MCS-48 48 48 48(Intel(Intel(Intel(Intel 8048)8048)8048)8048),MCS-MCS-MCS-MCS-51 51 51 51(Intel 8051)(Intel 8051)(Intel 8051)(Intel 8051)。2.2.2.2.单单单单板板板板机机机机：将将将将计计计计算算算算机机机机的的的的各各各各个个个个部部部部分分分分都都都都组组组组装装装装在在在在一一一一块块块块印印印印制制制制电电电电路路路路板板板板上上上上，包包包包括括括括微微微微处处处处理理

13、理理器器器器/存存存存储储储储器器器器/输输输输入入入入输输输输出出出出接接接接口口口口，还还还还有有有有简简简简单单单单的的的的发发发发光光光光二二二二极极极极管管管管显显显显示示示示器器器器、小小小小键键键键盘盘盘盘、插插插插座座座座等等等等。功功功功能能能能比比比比单单单单片片片片机机机机强强强强，适适适适于于于于进进进进行行行行生生生生产产产产过过过过程程程程的的的的控控控控制制制制。可可可可以以以以直直直直接接接接在在在在实实实实验验验验板板板板上上上上操操操操作作作作，适适适适用用用用于于于于教教教教学学学学。例例例例如：如：如：如：Z80Z80Z80Z80单板机。单板机。单板机。

14、单板机。3.PC3.PC3.PC3.PC机机机机（Personal Personal Personal Personal Computer Computer Computer Computer）:面面面面向向向向个个个个人人人人单单单单独独独独(dnd)(dnd)(dnd)(dnd)使使使使用用用用的的的的一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。一类微机，实现各种计算、数据处理及信息管理等。第九页，共59页。微型(wixng)计算机的特点1 1 1 1运运运运算算算算速速速速度度度度快快快快、精精

15、精精度度度度高高高高、具具具具有有有有记记记记忆忆忆忆和和和和逻逻逻逻辑辑辑辑判判判判断断断断功功功功能能能能、能能能能够够够够模模模模仿仿仿仿人人人人类的某些智力活动；类的某些智力活动；类的某些智力活动；类的某些智力活动；2 2 2 2体积小、重量轻、功耗低、价格低廉；体积小、重量轻、功耗低、价格低廉；体积小、重量轻、功耗低、价格低廉；体积小、重量轻、功耗低、价格低廉；3 3 3 3简简简简单单单单灵灵灵灵活活活活(ln(ln(ln(ln hu)hu)hu)hu)、功功功功能能能能强强强强大大大大、可可可可靠靠靠靠性性性性高高高高、对对对对使使使使用用用用环环环环境境境境要要要要求求求求不高

16、、容易维护。不高、容易维护。不高、容易维护。不高、容易维护。第十页，共59页。微型(wixng)计算机的应用1 1 1 1、科学计算和科学研究、科学计算和科学研究、科学计算和科学研究、科学计算和科学研究 计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学计算机主要应用于解决科学研究和工程技术中所提出的数学(shxu)(shxu)(shxu)(shxu)问题（数值计算）。问题（数值计算）。问题（数值计算）。问题（数值计算）。2 2 2 2、数据处理、数据处理、数据处理、数据处理 （信息处理）

17、（信息处理）（信息处理）（信息处理）利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。利用计算机的速度快和精度高的特点来对数字信息进行加工。3 3 3 3、工业控制、工业控制、工业控制、工业控制 用单板微型计算机实现工业控制、监督管理控制，用高档微用单板微型计算机实现工业控制、监督管理控制，用高档微用单板微型计算机实现工业控制、监督管理控制，用高档微用单板微型计算机实现工业控制、监督管理控制，用高档微型计算机进行型计算机进行型计算机进行型计算机进行MISMISMISMIS管理。管理。

18、管理。管理。第十一页，共59页。微型(wixng)计算机的应用4 4 4 4、计算机辅助系统、计算机辅助系统、计算机辅助系统、计算机辅助系统 计算机辅助系统主要有计算机辅助教学（计算机辅助系统主要有计算机辅助教学（计算机辅助系统主要有计算机辅助教学（计算机辅助系统主要有计算机辅助教学（CAICAICAICAI）、计算机辅助）、计算机辅助）、计算机辅助）、计算机辅助设计（设计（设计（设计（CADCADCADCAD）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（CAMCAMCAMCAM）、计算机辅助测试（）、计算机辅助测试（）、计算机辅助测试（）、计算机辅助测试（C

19、ATCATCATCAT）、）、）、）、计算机集成制造（计算机集成制造（计算机集成制造（计算机集成制造（CIMCIMCIMCIM）等系统。）等系统。）等系统。）等系统。5 5 5 5、人工智能、人工智能、人工智能、人工智能 人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规人工智能主要就是研究解释和模拟人类智能、智能行为及其规律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程

20、，计算机学习律的一门学科，包括智能机器人，模拟人的思维过程，计算机学习等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某等等。其主要任务是建立智能信息处理理论，进而设计可以展现某些些些些(mu xi)(mu xi)(mu xi)(mu xi)近似于人类智能行为的计算系统。近似于人类智能行为的计算系统。近似于人类智能行为的计算系统。近似于人类智能行为的计算系统。第十二页，共59页。为为为为了了了了区区区区别别别别于于于于大大大大中中中中小小小小型型型型计计计计算算算算机机机

21、机的的的的CPUCPU，称称称称微微微微型型型型计计计计算算算算机机机机的的的的CPUCPU芯芯芯芯片片片片为微处理器（为微处理器（为微处理器（为微处理器（microprocessingunitmicroprocessingunit）。）。）。）。微处理器的发展以微处理器的发展以微处理器的发展以微处理器的发展以IntelIntel微处理器为主线。微处理器为主线。微处理器为主线。微处理器为主线。第一代：第一代：第一代：第一代：4 4位及低档位及低档位及低档位及低档8 8位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器 19711971年年年年，IntelIntel公公公公司司司司推推推推出出出出第第第第

22、一一一一片片片片4 4位位位位微微微微处处处处理理理理器器器器Intel4004Intel4004，以以以以其其其其为为为为核核核核心心心心组组组组成成成成了了了了一一一一台台台台高高高高级级级级袖袖袖袖珍珍珍珍计计计计算算算算机机机机。随随随随后后后后出出出出现现现现的的的的Intel4040Intel4040，是是是是第第第第一一一一片片片片通通通通用用用用(tngyng)(tngyng)的的的的4 4位微处理器。位微处理器。位微处理器。位微处理器。19721972年年年年，Intel8008Intel8008，8 8位位位位，集集集集成成成成度度度度约约约约20002000管管管管/片片

23、片片，时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率1MHz1MHz。微处理器的发展(fzhn)第十三页，共59页。第二代：高、中档第二代：高、中档第二代：高、中档第二代：高、中档8 8位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器19731973年年年年19741974年年年年，Intel8008Intel8008、M6800M6800、Rockwell6502Rockwell6502，8 8位位位位，集成度集成度集成度集成度50005000管管管管/片，时钟频率片，时钟频率片，时钟频率片，时钟频率2 24MHz4MHz。这这这这一一一一时时时时期期期期，微微微微处处处处理理理理器器器器的的的的设设设设计计计计

24、和和和和生生生生产产产产技技技技术术术术已已已已经经经经相相相相当当当当成成成成熟熟熟熟，组组组组成成成成微微微微机机机机系系系系统统统统的的的的其其其其它它它它部部部部件件件件也也也也愈愈愈愈来来来来愈愈愈愈齐齐齐齐全全全全，系系系系统统统统朝朝朝朝着着着着提提提提高高高高集集集集成成成成度度度度、提提提提高高高高功功功功能能能能(gngnng)(gngnng)与与与与速速速速度度度度，减减减减少少少少组组组组成成成成系系系系统统统统所所所所需需需需的的的的芯芯芯芯片片片片数量的方向发展。数量的方向发展。数量的方向发展。数量的方向发展。19751975年年年年19761976年年年年，Z Z

25、8080，Intel8085Intel8085，8 8位位位位，时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率2 24MHz4MHz，集成度约，集成度约，集成度约，集成度约1000010000管管管管/片，还出现了一系列单片机。片，还出现了一系列单片机。片，还出现了一系列单片机。片，还出现了一系列单片机。微处理器的发展(fzhn)第十四页，共59页。第三代：第三代：第三代：第三代：1616位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器 19781978年年年年，IntelIntel首首首首 次次次次 推推推推 出出出出 1616位位位位 处处处处 理理理理 器器器器 80868086（时时时时 钟钟钟钟 频频频频

26、 率率率率 达达达达 到到到到 4 48MHz8MHz），80868086的的的的内内内内部部部部和和和和外外外外部部部部数数数数据据据据总总总总线线线线都都都都是是是是1616位位位位，地地地地址址址址总总总总线线线线为为为为2020位位位位，可可可可直直直直接接接接访访访访问问问问1MB1MB内内内内存存存存单单单单元元元元。19791979年年年年，IntelIntel又又又又推推推推出出出出80868086的的的的姊姊姊姊妹妹妹妹芯芯芯芯片片片片80888088（时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率达达达达到到到到48MHz48MHz），集集集集成成成成度度度度达达达达到到到到2 2万万万

27、万6 6万万万万管管管管/片片片片。它它它它与与与与80868086不同的是外部数据总线为不同的是外部数据总线为不同的是外部数据总线为不同的是外部数据总线为8 8位（地址线为位（地址线为位（地址线为位（地址线为2020位）。位）。位）。位）。19821982年年年年，IntelIntel推推推推出出出出了了了了8028680286（时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率为为为为10MHz10MHz），该该该该芯芯芯芯片片片片仍仍仍仍然然然然为为为为1616位位位位结结结结构构构构，但但但但地地地地址址址址总总总总线线线线扩扩扩扩展展展展到到到到2424位位位位，可可可可访访访访问问问问16MB16M

28、B内内内内存存存存，其其其其工工工工作作作作频频频频率率率率也也也也较较较较80868086提提提提高高高高了了了了许许许许多多多多(xdu)(xdu)。8028680286向向向向后后后后兼兼兼兼容容容容80868086的的的的指指指指令令令令集集集集和和和和工工工工作作作作模模模模式式式式（实实实实模模模模式式式式），并并并并增增增增加加加加了了了了部部部部分分分分新新新新指指指指令令令令和和和和一一一一种种种种新新新新的的的的工工工工作作作作模模模模式式式式保保保保护护护护模模模模式。式。式。式。微处理器的发展(fzhn)第十五页，共59页。第四代：第四代：第四代：第四代：3232位微处

29、理器位微处理器位微处理器位微处理器 19851985年年年年，IntelIntel又又又又推推推推出出出出了了了了3232位位位位处处处处理理理理器器器器8038680386（时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率为为为为20MHZ20MHZ），该该该该芯芯芯芯片片片片的的的的内内内内外外外外部部部部数数数数据据据据线线线线及及及及地地地地址址址址总总总总线线线线都都都都是是是是3232位位位位，可可可可访访访访问问问问4GB4GB内内内内存存存存，并并并并支支支支持持持持分分分分页页页页机机机机制制制制。除除除除了了了了实实实实模模模模式式式式和和和和保保保保护护护护模模模模式式式式外外外外，80

30、38680386又又又又增增增增加加加加了了了了一一一一种种种种“虚虚虚虚拟拟拟拟8086”8086”的的的的工工工工作作作作模模模模式式式式，可可可可以以以以(ky)(ky)在在在在操操操操作作作作系系系系统统统统控控控控制制制制下下下下模模模模拟拟拟拟多多多多个个个个80868086同同同同时时时时工工工工作作作作。19891989年年年年推推推推出出出出了了了了8048680486（时时时时钟钟钟钟频频频频率率率率为为为为303040MHz40MHz），集集集集成成成成度度度度达达达达到到到到1515万万万万5050万万万万管管管管/片片片片（168168个个个个脚脚脚脚），甚甚甚甚至至

31、至至上上上上百百百百万万万万管管管管/片片片片，因因因因此此此此被被被被称称称称为为为为超超超超级级级级微微微微型型型型机机机机。早早早早期期期期的的的的8048680486相相相相当当当当于于于于把把把把8038680386和和和和完完完完成成成成浮浮浮浮点点点点运运运运算算算算的的的的数数数数学学学学协协协协处处处处理理理理器器器器8038780387以以以以及及及及8kB8kB的的的的高高高高速速速速缓缓缓缓存存存存集集集集成成成成到到到到一一一一起起起起，这这这这种种种种片片片片内内内内高高高高速速速速缓缓缓缓存存存存称称称称为为为为一一一一级级级级（L1L1）缓缓缓缓存存存存，804

32、8680486还还还还支支支支持持持持主主主主板板板板上上上上的的的的二二二二级级级级（L2L2）缓缓缓缓存存存存。后后后后期期期期推推推推出出出出的的的的8048680486DX2DX2首首首首次次次次引引引引入入入入了了了了倍倍倍倍频频频频的的的的概概概概念念念念，有有有有效效效效缓缓缓缓解解解解了了了了外外外外部部部部设备的制造工艺跟不上设备的制造工艺跟不上设备的制造工艺跟不上设备的制造工艺跟不上CPUCPU主频发展速度的矛盾。主频发展速度的矛盾。主频发展速度的矛盾。主频发展速度的矛盾。微处理器的发展(fzhn)第十六页，共59页。第五代：高档第五代：高档第五代：高档第五代：高档3232

33、位微处理器位微处理器位微处理器位微处理器19931993年年年年，IntelIntel公公公公司司司司推推推推出出出出了了了了新新新新一一一一代代代代高高高高性性性性能能能能处处处处理理理理器器器器PentiumPentium（奔奔奔奔腾腾腾腾），PentiumPentium最最最最大大大大的的的的改改改改进进进进是是是是它它它它拥拥拥拥有有有有超超超超标标标标量量量量结结结结构构构构（支支支支持持持持在在在在一一一一个个个个时时时时钟钟钟钟周周周周期期期期内内内内执执执执行行行行一一一一至至至至多多多多条条条条指指指指令令令令），且且且且一一一一级级级级缓缓缓缓存存存存的的的的容容容容量量量

34、量增增增增加加加加到到到到了了了了16kB16kB，这这这这些些些些改改改改进进进进大大大大大大大大提提提提升升升升了了了了CPUCPU的的的的性性性性能能能能，使使使使得得得得PentiumPentium的的的的速速速速度度度度比比比比8048680486快快快快数数数数倍倍倍倍。除除除除此此此此之之之之外外外外，PentiumPentium还还还还具具具具有有有有良良良良好好好好的的的的超超超超频频频频性性性性能能能能，把把把把一一一一个个个个低低低低主主主主频频频频CPUCPU当当当当作作作作高高高高主主主主频频频频CPUCPU来来来来使使使使用用用用，使使使使得得得得花花花花费较低的代

35、价可获得较高的性能。费较低的代价可获得较高的性能。费较低的代价可获得较高的性能。费较低的代价可获得较高的性能。19961996年年年年，IntelIntel公公公公司司司司推推推推出出出出了了了了PentiumPentiumProPro（高高高高能能能能(gonng)(gonng)奔奔奔奔腾腾腾腾），该该该该芯芯芯芯片片片片具具具具有有有有两两两两大大大大特特特特色色色色，一一一一是是是是片片片片内内内内封封封封装装装装了了了了与与与与CPUCPU同同同同频频频频运运运运行行行行的的的的256kB256kB或或或或512kB512kB二二二二级级级级缓缓缓缓存存存存；二二二二是是是是支支支支持

36、持持持动动动动态态态态预预预预测测测测执执执执行行行行，可可可可以以以以打打打打乱乱乱乱程程程程序序序序原原原原有有有有指指指指令令令令顺顺顺顺序序序序，按按按按照照照照优优优优化化化化顺顺顺顺序序序序同同同同时时时时执执执执行行行行多多多多条条条条指指指指令令令令，这两项改进使得这两项改进使得这两项改进使得这两项改进使得PentiumProPentiumPro的性能又有了质的飞跃。的性能又有了质的飞跃。的性能又有了质的飞跃。的性能又有了质的飞跃。微处理器的发展(fzhn)第十七页，共59页。第六代：高档第六代：高档第六代：高档第六代：高档32323232位和位和位和位和64646464位微处

37、理器位微处理器位微处理器位微处理器 1997199719971997年年年年初初初初，IntelIntelIntelIntel发发发发布布布布了了了了PentiumPentiumPentiumPentium的的的的改改改改进进进进型型型型号号号号Pentium Pentium Pentium Pentium MMXMMXMMXMMX（多多多多能能能能奔奔奔奔腾腾腾腾），将将将将一一一一级级级级缓缓缓缓存存存存提提提提高高高高到到到到32kB32kB32kB32kB，同同同同时时时时增增增增加加加加了了了了57575757条条条条MMXMMXMMXMMX（多多多多媒媒媒媒体体体体扩扩扩扩展展展展

38、）指指指指令令令令，有有有有效效效效地地地地增增增增强强强强了了了了CPUCPUCPUCPU处处处处理理理理音音音音频频频频(ynpn)(ynpn)(ynpn)(ynpn)、图像和通信等多媒体应用的能力。图像和通信等多媒体应用的能力。图像和通信等多媒体应用的能力。图像和通信等多媒体应用的能力。1998199819981998年年年年推推推推出出出出了了了了赛赛赛赛扬扬扬扬（CeleronCeleronCeleronCeleron）。其其其其特特特特点点点点是是是是去去去去掉掉掉掉了了了了PPPP的的的的二级缓存以及其它可以省略的东西，从而将价格降了下来。二级缓存以及其它可以省略的东西，从而将价

39、格降了下来。二级缓存以及其它可以省略的东西，从而将价格降了下来。二级缓存以及其它可以省略的东西，从而将价格降了下来。1999199919991999年年年年又又又又推推推推出出出出了了了了开开开开发发发发代代代代号号号号为为为为CoppermineCoppermineCoppermineCoppermine的的的的PPPP，该该该该芯芯芯芯片片片片加加加加入入入入了了了了引引引引起起起起争争争争议议议议的的的的CPUCPUCPUCPU序序序序列列列列号号号号功功功功能能能能，支支支支持持持持SSESSESSESSE（Streaming Streaming Streaming Streaming

40、 SIMD SIMD SIMD SIMD ExtensionsExtensionsExtensionsExtensions，单单单单一一一一指指指指令令令令多多多多数数数数据据据据流流流流扩扩扩扩展展展展）指指指指令令令令集集集集，这这这这是是是是针针针针对对对对MMXMMXMMXMMX的的的的弱弱弱弱点点点点和和和和3DNow!3DNow!3DNow!3DNow!设设设设计计计计的的的的70707070条条条条新新新新指指指指令令令令，大大大大大大大大加加加加强强强强CPUCPUCPUCPU在在在在三三三三维维维维图图图图像像像像和和和和浮浮浮浮点运算方面的能力点运算方面的能力点运算方面的能

41、力点运算方面的能力 2000200020002000年年年年3 3 3 3月月月月底底底底，IntelIntelIntelIntel又又又又推推推推出出出出了了了了566MHz566MHz566MHz566MHz和和和和600MHz600MHz600MHz600MHz的的的的赛赛赛赛扬扬扬扬（也叫（也叫（也叫（也叫Coppermine-128kBCoppermine-128kBCoppermine-128kBCoppermine-128kB）。）。）。）。微处理器的发展(fzhn)第十八页，共59页。综上所述，微处理器的发展方向为：综上所述，微处理器的发展方向为：综上所述，微处理器的发展方向为

42、：综上所述，微处理器的发展方向为：从单处理器向多处理器发展从单处理器向多处理器发展从单处理器向多处理器发展从单处理器向多处理器发展8048680486一个定点处理器，一个浮点处理器；一个定点处理器，一个浮点处理器；一个定点处理器，一个浮点处理器；一个定点处理器，一个浮点处理器；PentiumPentium二个定点处理器，一个浮点处理器；二个定点处理器，一个浮点处理器；二个定点处理器，一个浮点处理器；二个定点处理器，一个浮点处理器；PentiumProPentiumPro四个定点处理器，二个浮点处理器，支持多四个定点处理器，二个浮点处理器，支持多四个定点处理器，二个浮点处理器，支持多四个定点处理

43、器，二个浮点处理器，支持多CPU;CPU;PentiumIIPentiumII片内集成了二级片内集成了二级片内集成了二级片内集成了二级CacheCache。指令系统指令系统指令系统指令系统(zhlnxtn)(zhlnxtn)由复杂指令系统由复杂指令系统由复杂指令系统由复杂指令系统(zhlnxtn)(zhlnxtn)向精简向精简向精简向精简指令系统指令系统指令系统指令系统(zhlnxtn)(zhlnxtn)发展发展发展发展复杂指令系统复杂指令系统复杂指令系统复杂指令系统(zhlnxtn)(zhlnxtn)（CISCCISC）精简指令系统精简指令系统精简指令系统精简指令系统(zhlnxtn)(zh

44、lnxtn)（RISCRISC）MIPSR2000/R3000MIPSR2000/R3000Motorola88000Motorola88000INTEL80860INTEL80860Intel486Intel486以上计算机支持精简指令以上计算机支持精简指令以上计算机支持精简指令以上计算机支持精简指令微处理器的发展(fzhn)第十九页，共59页。19811981年、国际商用机器公司（年、国际商用机器公司（年、国际商用机器公司（年、国际商用机器公司（IBMIBM）Intel 8088 CPUIntel 8088 CPU公开公开公开公开(gngki)(gngki)技术规范技术规范技术规范技术规范

45、MS-DOS MS-DOS 和和和和 PC-DOS PC-DOS随后，随后，随后，随后，PC/XT 10MB HD 5.25”FDPC/XT 10MB HD 5.25”FD，19841984年，年，年，年，PC/AT PC/AT197819788086/80888086/8088198219828028680286198519858038680386DXDX、SXSX198919898048680486DX2DX2、DX4DX419931993PentiumPentium19951995Pentium ProPentium Pro1997 1997 Pentium MMXPentium MMX

46、19971997Pentium IIPentium II19981998赛扬、至强简化的赛扬、至强简化的赛扬、至强简化的赛扬、至强简化的P IIP II1999 1999 P IIIP III 2001 P IV2001 P IV8088/8086PC是现在是现在IBM兼容兼容(jin rn)PC系列的起点，系列的起点，也是我们学习使用也是我们学习使用IBM兼容兼容(jin rn)PC的的起点起点PC机的历史(lsh)第二十页，共59页。计算机系统是一个复杂计算机系统是一个复杂(fz)的工作系统，它的工作系统，它由硬件系统和软件系统组成。由硬件系统和软件系统组成。计算机的基本(jbn)结构第二

47、十一页，共59页。微型机硬件(yn jin)系统的一般结构 由中央(zhngyng)处理单元（CPU）、存储器（Memory）、输入输出接口电路（I/O）、外围设备（Peripheral）和总线（Bus）五部分组成。中央处理单元CPUI/O接口电路存储器MemoryDBABCBAddressBus:AddressBus:地址总线地址总线地址总线地址总线DataBus:DataBus:数据总线数据总线数据总线数据总线ControlBus:ControlBus:控制控制控制控制(kngzh)(kngzh)总线总线总线总线外围设备第二十二页，共59页。微型计算机的硬件(yn jin)部分主机：主机：

48、主机：主机：1 1、CPUCPU：算术逻辑单元：算术逻辑单元：算术逻辑单元：算术逻辑单元ALUALU、寄存器、控制器、寄存器、控制器、寄存器、控制器、寄存器、控制器2 2、存储器：、存储器：、存储器：、存储器：RAMRAM、ROMROM等等等等3 3、I/OI/O接口：主机与外部设备之间匹配连接的电路接口：主机与外部设备之间匹配连接的电路接口：主机与外部设备之间匹配连接的电路接口：主机与外部设备之间匹配连接的电路4 4、总线：一组公共的传递信息的导线，、总线：一组公共的传递信息的导线，、总线：一组公共的传递信息的导线，、总线：一组公共的传递信息的导线，ABAB、DBDB、CBCB等等等等外设：

49、外设：外设：外设：1 1、输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、麦克、磁盘、调制、输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、麦克、磁盘、调制、输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、麦克、磁盘、调制、输入设备：鼠标、键盘、扫描仪、麦克、磁盘、调制(tiozh)(tiozh)解解解解调调调调 器等器等器等器等2 2、输出设备：显示器、打印机、音箱、投影机等、输出设备：显示器、打印机、音箱、投影机等、输出设备：显示器、打印机、音箱、投影机等、输出设备：显示器、打印机、音箱、投影机等微机的基本结构通常指主机部分的结构。微机的基本结构通常指主机部分的结构。微机的基本结构通常指主机部分的结构。微机的基本结构通常指主机部分的结构。第二

50、十三页，共59页。微型(wixng)计算机软件系统软件软件软件软件(run jin)(run jin)(run jin)(run jin)系统主要包括：系统主要包括：系统主要包括：系统主要包括：系统软件系统软件系统软件系统软件(run jin)(run jin)(run jin)(run jin)：如主板的基本输入输出系统：如主板的基本输入输出系统：如主板的基本输入输出系统：如主板的基本输入输出系统BIOSBIOSBIOSBIOS，操作系统，服务程序，编译程序等。操作系统，服务程序，编译程序等。操作系统，服务程序，编译程序等。操作系统，服务程序，编译程序等。应用软件应用软件应用软件应用软件(r