微机原理--第1章概述.ppt

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1、微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST微机原理与接口技术微机原理与接口技术凌青华凌青华 江苏科技大学江苏科技大学 计算机科学与工程学院计算机科学与工程学院电子信箱：电子信箱：lingee_联系电话联系电话：15805283908微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST课程简介课程简介微机原理是计算机科学与技术、通信工程、网络微机原理是计算机科学与技术、通信工程、网络微机原理是计算机科学与技术、通信工程、网络微机原理是计算机科学与技术、通信工程、网络工程等专业的核心专业基础课工程等专业的核心专业基础课工程等专业的核

2、心专业基础课工程等专业的核心专业基础课本课程以本课程以本课程以本课程以INTEL8086/8088INTEL8086/8088微处理器及其相关接微处理器及其相关接微处理器及其相关接微处理器及其相关接口芯片构成的口芯片构成的口芯片构成的口芯片构成的PCPC机系统为讨论对象，全面介绍了机系统为讨论对象，全面介绍了机系统为讨论对象，全面介绍了机系统为讨论对象，全面介绍了微型计算机的系统构成、工作原理及接口技术微型计算机的系统构成、工作原理及接口技术微型计算机的系统构成、工作原理及接口技术微型计算机的系统构成、工作原理及接口技术课程内容的理论性、技术性、实用性都比较强课程内容的理论性、技术性、实用性都

3、比较强课程内容的理论性、技术性、实用性都比较强课程内容的理论性、技术性、实用性都比较强 微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST硬件系列课程硬件系列课程1.1.计算机组成原理计算机组成原理2.2.微机原理及接口技术微机原理及接口技术3.3.计算机体系结构计算机体系结构课程特点课程简介课程简介微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST硬件系列课程硬件系列课程计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理计算机组成原理侧重讨论计算机基本部件的构成和组成方式，基本运算的操作原理和侧重讨论计算机基本部件的构成和组成方式，基本运算

4、的操作原理和侧重讨论计算机基本部件的构成和组成方式，基本运算的操作原理和侧重讨论计算机基本部件的构成和组成方式，基本运算的操作原理和单元的设计思想、操作方式及其实现方法和电路原理单元的设计思想、操作方式及其实现方法和电路原理单元的设计思想、操作方式及其实现方法和电路原理单元的设计思想、操作方式及其实现方法和电路原理侧重内部各单元的工作原理和实现方法侧重内部各单元的工作原理和实现方法侧重内部各单元的工作原理和实现方法侧重内部各单元的工作原理和实现方法（芯片内）（芯片内）（芯片内）（芯片内）微机原理及接口技术微机原理及接口技术微机原理及接口技术微机原理及接口技术突出应用，详细讲述微处理器芯片的指令

5、系统及编程、突出应用，详细讲述微处理器芯片的指令系统及编程、突出应用，详细讲述微处理器芯片的指令系统及编程、突出应用，详细讲述微处理器芯片的指令系统及编程、CPUCPUCPUCPU外部特性、外部特性、外部特性、外部特性、微机主板，与通用外设的接口电路及应用编程技术微机主板，与通用外设的接口电路及应用编程技术微机主板，与通用外设的接口电路及应用编程技术微机主板，与通用外设的接口电路及应用编程技术侧重各模块外部的连接和应用技术侧重各模块外部的连接和应用技术侧重各模块外部的连接和应用技术侧重各模块外部的连接和应用技术（芯片外）（芯片外）（芯片外）（芯片外）计算机体系结构计算机体系结构计算机体系结构计

6、算机体系结构重点论述计算机系统的各种基本结构、设计技术和性能定量分析方法重点论述计算机系统的各种基本结构、设计技术和性能定量分析方法重点论述计算机系统的各种基本结构、设计技术和性能定量分析方法重点论述计算机系统的各种基本结构、设计技术和性能定量分析方法侧重整个系统的设计技术侧重整个系统的设计技术侧重整个系统的设计技术侧重整个系统的设计技术（芯片组合）（芯片组合）（芯片组合）（芯片组合）微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST参考教材：参考教材：参考教材：参考教材：微型计算机系统原理及应用微型计算机系统原理及应用微型计算机系统原理及应用微型计算机系统原理及

7、应用(第五第五第五第五版）版）版）版）周明德周明德周明德周明德 清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社清华大学出版社 20072007年年年年1 1月月月月学习资源主要参考书：主要参考书：1.微型计算机系统原理及应用微型计算机系统原理及应用（第三版）（第三版）杨素行杨素行 清华大学出版社清华大学出版社 20092009年年2.微型计算机原理及接口技术微型计算机原理及接口技术冯博琴冯博琴编著编著 高等教育出版社高等教育出版社，2004年年3.32位微型计算机原理与接口技术位微型计算机原理与接口技术仇玉章主编，清华大学出版社，仇玉章主编，清华大学出版社，2000.8微机原理与接口技术微机原理与

8、接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST课程简介课程简介现在都现在都8核核64位位了，学了，学1978年的年的单核单核16位位intel8086有什么有什么用？用？现在计算机都能完成万亿位的计算了，学数学还是得从现在计算机都能完成万亿位的计算了，学数学还是得从1+1学起学起学学8086不是为了开发大型不是为了开发大型CPU，而是为了使用微型，而是为了使用微型CPU来设计来设计微型智能微型智能系统系统。现在的电子设计，使用单片机是主流，会了。现在的电子设计，使用单片机是主流，会了8086，再学单片机就，再学单片机就不成问题了不成问题了8核核64bit，它的编程语言，编程方法，编程思路

9、，其数字电子物理结构，它的编程语言，编程方法，编程思路，其数字电子物理结构等都是相通的，一口吃不成胖子，要想学更先进的，连最基本的都搞不等都是相通的，一口吃不成胖子，要想学更先进的，连最基本的都搞不清，谈何更深奥的？清，谈何更深奥的？本课程是面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程，本课程是面向应用的、具有很强的实践性与综合性的课程，对于学生思维能力的培养、自动控制技术的学习非常重对于学生思维能力的培养、自动控制技术的学习非常重要要本课程也是学生毕业后从事微机控制技术、多媒体开发及本课程也是学生毕业后从事微机控制技术、多媒体开发及其相关工作应必备的本领。其相关工作应必备的本领。微机原理与接口

10、技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST课程要求课程要求平时平时平时平时 30%30%出勤出勤出勤出勤 作业作业作业作业 课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律课堂互动和课堂纪律考试考试考试考试 70%70%课程要求课程要求课程要求课程要求 预习：预习：预习：预习：1010分钟分钟分钟分钟 复习：复习：复习：复习：2020分钟分钟分钟分钟微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST第第1章章概述概述1.180 x861.180 x86系列的概要历史系列的概要历史系列的概要历史系列的概要历史 1.21.2计算机基础计算

11、机基础计算机基础计算机基础 1.31.3计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件计算机的硬件和软件 1.41.4微型计算机的结构微型计算机的结构微型计算机的结构微型计算机的结构1.51.5多媒体计算机多媒体计算机多媒体计算机多媒体计算机微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.1x86系列结构的概要历史系列结构的概要历史19461946年，世界上第一台现代意义的电子计算机是年，世界上第一台现代意义的电子计算机是年，世界上第一台现代意义的电子计算机是年，世界上第一台现代意义的电子计算机是美国宾夕法尼亚大学设计制造的美国宾夕法尼亚大学设计制造

12、的美国宾夕法尼亚大学设计制造的美国宾夕法尼亚大学设计制造的ENIACENIAC（电子数（电子数（电子数（电子数据和计算器）据和计算器）据和计算器）据和计算器）电子计算机的发展：电子计算机的发展：电子计算机的发展：电子计算机的发展：电子管计算机电子管计算机电子管计算机电子管计算机 晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机晶体管计算机 中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机 超大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机超大规模集成电路计算机微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST微型计算机的

13、发展是微型计算机的发展是微型计算机的发展是微型计算机的发展是以以以以微处理器微处理器微处理器微处理器的发展的发展的发展的发展来表征的，来表征的，来表征的，来表征的，微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔微处理器的集成度，每隔1818个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片个月就会翻一番，芯片的性能也随之提高一倍的性能也随之提高一倍的性能也随之提高一倍的性能也随之提高一倍-摩尔定律摩尔定律摩尔定律摩尔定律1.1x86系列结构的概要历史系列结构的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.180 x86

14、系列的概要历史系列的概要历史Intel微处理器的发展微处理器的发展第一代：第一代：第一代：第一代：8086/80888086/8088（19781978年年年年-1981-1981年）年）年）年）19781978年年年年80868086采用了采用了采用了采用了3 3 mm工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了29,00029,000个晶体管，个晶体管，个晶体管，个晶体管，工作频率为工作频率为工作频率为工作频率为4.77MHz4.77MHz。它的寄存。它的寄存。它的寄存。它的寄存器和数据总线均为器和数据总线均为器和数据总线均为器和数据总线均为1616位位位位，地址总线为，地址总线为，地

15、址总线为，地址总线为2020位位位位，从而使寻址空间达，从而使寻址空间达，从而使寻址空间达，从而使寻址空间达1MB1MB。同时，。同时，。同时，。同时，CPUCPU的内部结构也有很大的改进，采用了流水线结构，并设置了的内部结构也有很大的改进，采用了流水线结构，并设置了的内部结构也有很大的改进，采用了流水线结构，并设置了的内部结构也有很大的改进，采用了流水线结构，并设置了6 6字节的指字节的指字节的指字节的指令预取队列令预取队列令预取队列令预取队列 19791979年年年年80888088除了它的数据总线为除了它的数据总线为除了它的数据总线为除了它的数据总线为8 8位位位位以外，其余均与以外，其

16、余均与以外，其余均与以外，其余均与80868086相同。相同。相同。相同。80888088采用采用采用采用8 8位数据总线是位数据总线是位数据总线是位数据总线是为了利用当时现有的为了利用当时现有的为了利用当时现有的为了利用当时现有的8 8位设备控制芯片。由于位设备控制芯片。由于位设备控制芯片。由于位设备控制芯片。由于80888088内部支持内部支持内部支持内部支持1616位运算，而与位运算，而与位运算，而与位运算，而与I/OI/O之间传输为之间传输为之间传输为之间传输为8 8位，故位，故位，故位，故80888088称为准称为准称为准称为准1616位微处理器。位微处理器。位微处理器。位微处理器。

17、19811981年年年年8 8月月月月IBMIBM公司推出以公司推出以公司推出以公司推出以80888088为为为为CPUCPU的世界上第一台的世界上第一台的世界上第一台的世界上第一台1616位微位微位微位微 型计算机型计算机型计算机型计算机IBM5150IBM5150PersonalComputerPersonalComputer，即著名的，即著名的，即著名的，即著名的IMBPC。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUSTIBMPC系列机系列机8088CPUIBM PC机机IBM PC/AT机机IBM PC/XT机机微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机

18、原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史第二代：第二代：第二代：第二代：8028680286（19821982年年年年-1984-1984年）年）年）年）采用采用采用采用1.51.5 mm工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了134,000134,000个晶体管，工作频率为个晶体管，工作频率为个晶体管，工作频率为个晶体管，工作频率为6MHz6MHz。8028680286的数据总线仍然为的数据总线仍然为的数据总线仍然为的数据总线仍然为1616位位位位，但是地址总线增加到，但是地址总线增加到，但是地址总线增加到，但是地址总线增加到2424位位

19、位位，使存储器寻址空，使存储器寻址空，使存储器寻址空，使存储器寻址空间达到间达到间达到间达到16MB16MB。19851985年年年年IBMIBM公司推出以公司推出以公司推出以公司推出以8028680286为为为为CPUCPU的微型计算机的微型计算机的微型计算机的微型计算机IBMPC/ATIBMPC/AT，并制定了一个新的开放系统总线结构，这就是的工业标并制定了一个新的开放系统总线结构，这就是的工业标并制定了一个新的开放系统总线结构，这就是的工业标并制定了一个新的开放系统总线结构，这就是的工业标准结构（准结构（准结构（准结构（ISAISA）。该结构提供了一个）。该结构提供了一个）。该结构提供了

20、一个）。该结构提供了一个1616位、高性能的位、高性能的位、高性能的位、高性能的I/OI/O扩展总线。扩展总线。扩展总线。扩展总线。8080年代中期到年代中期到年代中期到年代中期到9090年代初年代初年代初年代初8028680286一直是微型计算机的主流一直是微型计算机的主流一直是微型计算机的主流一直是微型计算机的主流CPUCPU。在这一时期，还诞。在这一时期，还诞。在这一时期，还诞。在这一时期，还诞生了世界上最早的芯片组（生了世界上最早的芯片组（生了世界上最早的芯片组（生了世界上最早的芯片组（chipsetschipsets）。）。）。）。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技

21、术微机原理与接口技术JUST1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史第三代：第三代：第三代：第三代：8038680386（19851985年年年年-1988-1988年）年）年）年）第一个实用的第一个实用的第一个实用的第一个实用的3232位微处理器，采用了位微处理器，采用了位微处理器，采用了位微处理器，采用了1.51.5 mm工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了275,000275,000个个个个晶体管，工作频率达到晶体管，工作频率达到晶体管，工作频率达到晶体管，工作频率达到16MHz16MHz。8038680386的内部寄存器、数据总线和地的内部寄存器、数据总线和地的内部寄

22、存器、数据总线和地的内部寄存器、数据总线和地址总线都是址总线都是址总线都是址总线都是3232位位位位的。通过的。通过的。通过的。通过3232位的地址总线，位的地址总线，位的地址总线，位的地址总线，8038680386的可寻址空间达到的可寻址空间达到的可寻址空间达到的可寻址空间达到4GB4GB。这时由。这时由。这时由。这时由3232位微处理器组成的微型计算机已经达到超级小型机的位微处理器组成的微型计算机已经达到超级小型机的位微处理器组成的微型计算机已经达到超级小型机的位微处理器组成的微型计算机已经达到超级小型机的水平。水平。水平。水平。8038680386的其他一些版本：的其他一些版本：的其他一

23、些版本：的其他一些版本：80386SX80386SX，包含，包含，包含，包含1616位数据总线和位数据总线和位数据总线和位数据总线和2424位地址总位地址总位地址总位地址总线，寻址空间为线，寻址空间为线，寻址空间为线，寻址空间为16MB16MB；80386SL80386SL80386SLC80386SLC，包含，包含，包含，包含 l6l6位数据总线和位数据总线和位数据总线和位数据总线和2525位地址总线，寻址空间为位地址总线，寻址空间为位地址总线，寻址空间为位地址总线，寻址空间为32MB32MB。由于这些微处理器由于与。由于这些微处理器由于与。由于这些微处理器由于与。由于这些微处理器由于与I/

24、OI/O之间之间之间之间传输为传输为传输为传输为1616位，故也称为准位，故也称为准位，故也称为准位，故也称为准3232位微处理器。位微处理器。位微处理器。位微处理器。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史第四代：第四代：第四代：第四代：8048680486（19891989年年年年-1992-1992年）年）年）年）采用采用采用采用1 1 mm工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了工艺，集成了120120万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为25MHz25M

25、Hz。8048680486微处理器由三个部件组成：一个微处理器由三个部件组成：一个微处理器由三个部件组成：一个微处理器由三个部件组成：一个8038680386体系结构的体系结构的体系结构的体系结构的主处理器主处理器主处理器主处理器，一个与，一个与，一个与，一个与8038780387相兼容的数学相兼容的数学相兼容的数学相兼容的数学协处理器协处理器协处理器协处理器和一个和一个和一个和一个8KB8KB容量的容量的容量的容量的高速缓冲存储器高速缓冲存储器高速缓冲存储器高速缓冲存储器。8048680486把把把把8038680386的内部结构做了修改，大约有一半的指令在一个时钟周期内的内部结构做了修改，

26、大约有一半的指令在一个时钟周期内的内部结构做了修改，大约有一半的指令在一个时钟周期内的内部结构做了修改，大约有一半的指令在一个时钟周期内完成，而不是原来的两个，这样完成，而不是原来的两个，这样完成，而不是原来的两个，这样完成，而不是原来的两个，这样8048680486的处理速度一般比的处理速度一般比的处理速度一般比的处理速度一般比8038680386快快快快2 2到到到到3 3倍。倍。倍。倍。IntelIntel公司还生产过公司还生产过公司还生产过公司还生产过8048680486的其他一些版本：的其他一些版本：的其他一些版本：的其他一些版本：80486SX80486SX，工作频率，工作频率，工

27、作频率，工作频率20MHz20MHz，不包含数学协处理器；，不包含数学协处理器；，不包含数学协处理器；，不包含数学协处理器；80486DX280486DX2，采用双倍时钟，内部执，采用双倍时钟，内部执，采用双倍时钟，内部执，采用双倍时钟，内部执行速度达到行速度达到行速度达到行速度达到66MHZ66MHZ，内存存取速度为，内存存取速度为，内存存取速度为，内存存取速度为33MHz33MHz；80486DX480486DX4，采用三倍，采用三倍，采用三倍，采用三倍时钟，内部执行速度达到时钟，内部执行速度达到时钟，内部执行速度达到时钟，内部执行速度达到100MHZ100MHZ，内存存取速度为，内存存取

28、速度为，内存存取速度为，内存存取速度为33MHz33MHz。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST第五代：第五代：第五代：第五代：PentiumPentium（19931993年年年年-1997-1997年）年）年）年）PentiumPentium处理器的发展分成三代处理器的发展分成三代处理器的发展分成三代处理器的发展分成三代 第一代第一代第一代第一代PentiumPentium处理器（以处理器（以处理器（以处理器（以P5P5代称，代称，代称，代称，19931993年）采用年）采用年）采用年）采用0.80.8 mm工艺技工艺技工艺技工艺技术，集成了术，

29、集成了术，集成了术，集成了310310万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为万个晶体管，工作频率为60MHz/66MHz60MHz/66MHz。第二代第二代第二代第二代PentiumPentium处理器（以处理器（以处理器（以处理器（以P54CP54C代称，代称，代称，代称，19941994年）采用年）采用年）采用年）采用0.60.6 mm工艺，工艺，工艺，工艺，工作频率为工作频率为工作频率为工作频率为90MHz/100MHz90MHz/100MHz。第三代第三代第三代第三代PentiumMMXPentiumMMX（Multi-MediaeXtensionMulti

30、-MediaeXtension）（以（以（以（以P55CP55C代称代称代称代称19971997年）增加了年）增加了年）增加了年）增加了5757条条条条多媒体多媒体多媒体多媒体指令指令指令指令 在体系结构上，在体系结构上，在体系结构上，在体系结构上，PentiumPentium在内核中采用了在内核中采用了在内核中采用了在内核中采用了RISCRISC技术，可以说它是技术，可以说它是技术，可以说它是技术，可以说它是CISCCISC和和和和RISCRISC技术相结合的产物技术相结合的产物技术相结合的产物技术相结合的产物1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术

31、微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST英特尔微处理器芯片英特尔微处理器芯片80386PentiumPentium 4微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST第六代：第六代：第六代：第六代：P6P6（1996-20061996-2006）PentiumProPentiumPro、PentiumIIPentiumII（1997-19981997-1998）、）、）、）、PentiumPentiumIIIIII（19991999），），），），Pentium4Pentium4（2000-20052000-2005）采用采用采用采用0.60.6 mm-0.

32、18-0.18 mm工艺，集成度工艺，集成度工艺，集成度工艺，集成度550550万万万万-750-750万晶体管，万晶体管，万晶体管，万晶体管，时钟频率时钟频率时钟频率时钟频率166166MHz-1GHzMHz-1GHz，采用，采用，采用，采用二级高速缓存二级高速缓存二级高速缓存二级高速缓存，2 2级超级超级超级超标量流水线标量流水线标量流水线标量流水线结构，一个时钟周期可以执行结构，一个时钟周期可以执行结构，一个时钟周期可以执行结构，一个时钟周期可以执行3 3条指令条指令条指令条指令1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与

33、接口技术JUSTIntelIntel双核技术处理器：双核技术处理器：双核技术处理器：双核技术处理器：20052005年（年（年（年（PentiumDual-PentiumDual-corecore）双核技术是在双核技术是在双核技术是在双核技术是在IA-32IA-32处理器系列中硬件多线程能力的另一处理器系列中硬件多线程能力的另一处理器系列中硬件多线程能力的另一处理器系列中硬件多线程能力的另一种形式。种形式。种形式。种形式。双核技术由用在单个物理包中有两个分别的执行核心提供双核技术由用在单个物理包中有两个分别的执行核心提供双核技术由用在单个物理包中有两个分别的执行核心提供双核技术由用在单个物理包

34、中有两个分别的执行核心提供硬件多线程能力。硬件多线程能力。硬件多线程能力。硬件多线程能力。因此，因此，因此，因此，IntelPentiumIntelPentium处理器极品版在一个物理包中提供四处理器极品版在一个物理包中提供四处理器极品版在一个物理包中提供四处理器极品版在一个物理包中提供四个逻辑处理器（每个处理器核有两个逻辑处理器）。个逻辑处理器（每个处理器核有两个逻辑处理器）。个逻辑处理器（每个处理器核有两个逻辑处理器）。个逻辑处理器（每个处理器核有两个逻辑处理器）。1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST

35、酷睿（酷睿（酷睿（酷睿（CoreCore）：）：）：）：2006-2006-至今，至今，至今，至今，IntelIntel结束使用长达结束使用长达结束使用长达结束使用长达1212年之久的年之久的年之久的年之久的“奔腾奔腾奔腾奔腾”处理器处理器处理器处理器 65nm65nm以及以及以及以及45nm45nm工作制程，数亿晶体管工作制程，数亿晶体管工作制程，数亿晶体管工作制程，数亿晶体管 酷睿酷睿酷睿酷睿1 1，酷睿，酷睿，酷睿，酷睿2 2，Corei7Corei7，Corei5Corei5，Corei3Corei3（32nm32nm工工工工艺）艺）艺）艺）1.180 x86系列的概要历史系列的概要历

36、史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUSTIntelCeleronIntelCeleron赛扬赛扬赛扬赛扬 IntelIntel低端产品，低端产品，低端产品，低端产品，CacheCache容量小，前端总线、支持指令集、容量小，前端总线、支持指令集、容量小，前端总线、支持指令集、容量小，前端总线、支持指令集、支持的特殊技术有部分差别支持的特殊技术有部分差别支持的特殊技术有部分差别支持的特殊技术有部分差别 从从从从19981998年年年年CeleronCeleron问世，在问世，在问世，在问世，在X.86X.86和和和和CoreCore的发展过程中，的发展过

37、程中，的发展过程中，的发展过程中，总有相应的赛扬系列产生，因性价比较高而受欢迎总有相应的赛扬系列产生，因性价比较高而受欢迎总有相应的赛扬系列产生，因性价比较高而受欢迎总有相应的赛扬系列产生，因性价比较高而受欢迎1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUSTAMDAMD微处理器微处理器微处理器微处理器 19981998年前，年前，年前，年前，AMDAMD公司产品比公司产品比公司产品比公司产品比IntelIntel产品落后产品落后产品落后产品落后1-1.51-1.5代代代代 近十年，近十年，近十年，近十年，AMDAMD

38、产品与产品与产品与产品与IntelIntel产品同步，性价比较产品同步，性价比较产品同步，性价比较产品同步，性价比较IntelIntel高高高高 推出世界上第一款推出世界上第一款推出世界上第一款推出世界上第一款6464位移动版微处理器（炫龙位移动版微处理器（炫龙位移动版微处理器（炫龙位移动版微处理器（炫龙6464）1.180 x86系列的概要历史系列的概要历史微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST微型计算机的应用微型计算机的应用用于数值计算、数据处理及信息管理方向用于数值计算、数据处理及信息管理方向用于数值计算、数据处理及信息管理方向用于数值计算、数据

39、处理及信息管理方向通用微机，例如：通用微机，例如：通用微机，例如：通用微机，例如：PCPC微机微机微机微机 功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好功能越强越好、使用越方便越好用于过程控制及嵌入应用方向用于过程控制及嵌入应用方向用于过程控制及嵌入应用方向用于过程控制及嵌入应用方向专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号处理器专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号处理器专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号处理器专用微机，例如：工控机、单片机、数字信号处理器 可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量

40、小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小可靠性高、实时性强，程序相对简单、处理数据量小微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.2计算机基础计算机基础 1.2.11.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构计算机的基本结构计算机的基本结构台式计算机的构成台式计算机的构成台式计算机的构成台式计算机的构成从外观上看，它的主要组成部分是从外观上看，它的主要组成部分是从外观上看，它的主要组成部分是从外观上看，它的主要组成部分是主机、显示器、键盘、主机、显示器、键盘、主机、显示器、键盘、主机、显示器、键盘、鼠标鼠标鼠标鼠标等。等。等。等。主机中的主要组成部

41、分是主板、主机中的主要组成部分是主板、主机中的主要组成部分是主板、主机中的主要组成部分是主板、CPUCPU、内存、硬盘、软驱、内存、硬盘、软驱、内存、硬盘、软驱、内存、硬盘、软驱（盘）、显示卡、声卡、网卡、光驱等。（盘）、显示卡、声卡、网卡、光驱等。（盘）、显示卡、声卡、网卡、光驱等。（盘）、显示卡、声卡、网卡、光驱等。微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构台式机的组成台式机的组成微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与

42、接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUSTCPUCPU、主板、内存条、硬盘、软盘、显示卡、显示器、键盘、鼠标等都、主板、内存条、硬盘、软盘、显示卡、显示器、键盘、鼠标等都、主板、内存条、硬盘、软盘、显示卡、显示器、键盘、鼠标等都、主板、内存条、硬盘、软盘、显示卡、显示器、键盘、鼠标等都是计算机的部件，虽然这些部件的功能与性能都有了巨大的发展，但是是计算机的部件，虽然这些部件的功能与性能都有了巨大的发展，但是是计算机的部件，虽然这些部件的功能与性能

43、都有了巨大的发展，但是是计算机的部件，虽然这些部件的功能与性能都有了巨大的发展，但是计算机的基本结构未变计算机的基本结构未变计算机的基本结构未变计算机的基本结构未变1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST冯冯冯冯 诺依曼结构：诺依曼结构：诺依曼结构：诺依曼结构：由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成分组成分组成分组成 数据和程序以二进制代码的形式不

44、加区别地存放在存储器数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器数据和程序以二进制代码的形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式中，存放位置由地址指定，地址码也是二进制形式 控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，控制器根据存放在存储器中的指令序列（即程序）工作，并由一个程序计数器（并由一个程序计数器（并由一个程序

45、计数器（并由一个程序计数器（PCPC）控制指令的执行。控制器具有）控制指令的执行。控制器具有）控制指令的执行。控制器具有）控制指令的执行。控制器具有判断能力，能够根据计算结果选择不同的动作流程判断能力，能够根据计算结果选择不同的动作流程判断能力，能够根据计算结果选择不同的动作流程判断能力，能够根据计算结果选择不同的动作流程1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST计算机的主机计算机的主机计算机的主机计算机的主机:把运算器、控制器和存储器合在一起称为计算机的主机；把运算器、控制器和存储器合在一起称为计算机的主机；把运

46、算器、控制器和存储器合在一起称为计算机的主机；把运算器、控制器和存储器合在一起称为计算机的主机；CPU(CentralProcessingUnit)CPU(CentralProcessingUnit)：运算器和控制器合在一起称为中央处：运算器和控制器合在一起称为中央处：运算器和控制器合在一起称为中央处：运算器和控制器合在一起称为中央处理单元理单元理单元理单元随着半导体集成技术的发展，将整个随着半导体集成技术的发展，将整个随着半导体集成技术的发展，将整个随着半导体集成技术的发展，将整个CPUCPU集成在一个集成电路芯片上，集成在一个集成电路芯片上，集成在一个集成电路芯片上，集成在一个集成电路芯片

47、上，称为微处理器。称为微处理器。称为微处理器。称为微处理器。外围设备或外部设备：把各种输入输出设备统称为计算机的外围设备或外外围设备或外部设备：把各种输入输出设备统称为计算机的外围设备或外外围设备或外部设备：把各种输入输出设备统称为计算机的外围设备或外外围设备或外部设备：把各种输入输出设备统称为计算机的外围设备或外部设备（部设备（部设备（部设备（PeripheralPeripheral）。）。）。）。1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST微型计算机微型计算机:以以以以微处理器微处理器微处理器微处理器为核心，加上

48、一定数量为核心，加上一定数量为核心，加上一定数量为核心，加上一定数量的的的的存储器存储器存储器存储器以及若干个外部设备（通过以及若干个外部设备（通过以及若干个外部设备（通过以及若干个外部设备（通过I/OI/O接口芯片接口芯片接口芯片接口芯片与与与与CPUCPU连接）构成的计算机连接）构成的计算机连接）构成的计算机连接）构成的计算机单片机单片机单片机单片机:若能把整个计算机集成在一个芯片上，若能把整个计算机集成在一个芯片上，若能把整个计算机集成在一个芯片上，若能把整个计算机集成在一个芯片上，就称为单片机就称为单片机就称为单片机就称为单片机1.2.1计算机的基本结构计算机的基本结构微机原理与接口技

49、术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST1 1主频主频主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行主频也叫做时钟频率，用来表示微处理器的运行速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的速度，主频越高表明微处理器运行越快，主频的单位是单位是单位是单位是MHzMHz。1.2.2常用的名词术语常用的名词术语微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术微机原理与接口技术JUST2 2MIPSMIPS MIP

50、SMIPS是是是是MillionsofInstructionPerSecondMillionsofInstructionPerSecond的缩写，用来的缩写，用来的缩写，用来的缩写，用来表示微处理器的性能，意思是每秒钟能执行多少百万条指表示微处理器的性能，意思是每秒钟能执行多少百万条指表示微处理器的性能，意思是每秒钟能执行多少百万条指表示微处理器的性能，意思是每秒钟能执行多少百万条指令令令令 由于执行不同类型的指令所需时间长度不同，所以由于执行不同类型的指令所需时间长度不同，所以由于执行不同类型的指令所需时间长度不同，所以由于执行不同类型的指令所需时间长度不同，所以MIPSMIPS通常是根据不