1微型计算机概述

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,1.1,微型计算机的发展概况,1.1.1,微型计算机的发展历史,1,4,位和低档,8,位微处理器时期（,1971-1973,2,中高档,8,位微处理器时期（,1973,1978,3,16,位微处理器时期（,1978-1983,4,32,位微处理器时期（,1983-1993,5,Pentium,微处理器时期（,1993,1996,6,加强型,Pentium1997,1,1.1.2,微型计算机的发展现状,1,超级流水线技术将流水线深度增加了一倍,2,数据流单指令多数据扩展,2(SSE2),指令集扩展了,MMX,和,SSE,技术，,3,采用了全新的一级（,L1,）指令高速缓存技术,4,采用先进的,400MHz,系统总线,5,具有双通道,RDRAM,，可实现更高性能,2,1.2 微型计算机的基本结构,1.2.1,微型计算机的结构特点,1,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,2,数据和程序以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中，存放位置由地址指定，地址码也为二进制,3,控制器是根据存放在存储器中的指令序列即程序来工作的，并由一个程序计数器（即指令地址计数器）控制指令的执行,3,图,1-1,微型计算机结构框图,1.2.2,微处理器,1.,微处理器也称作中央处理单元，简称,CPU,（,Central Processing Unit,）。,2.,本身具有运算和控制功能,3.,微处理器是微型计算机的核心,4,1.2.3,内存储器,内存储器又叫内存或主存，是微型计算机的存储和记忆部件，用以存放数据（包括原始数据、中间结果和最终结果）和程序。,1,内存单元的地址和内容,图,1-2,内存单元的地址和内容,内存中存放的数据和程序，从形式上看都是二进制数,微机通过给各个内存单元规定不同地址来管理内存,5,2,内存操作,CPU,对内存的操作有读、写两种,读操作是,CPU,将内存单元的内容取入,CPU,内部,写操作是,CPU,将其内部信息传送到内存单元保存起来,3,内存分类,按工作方式不同，内存可分为两大类：随机存取存储器,RAM(Random Access Memory),和只读存储器,ROM(Read Only Memory),RAM,可以被,CPU,随机地读和写，所以又称为读写存储器,ROM,中的信息只能被,CPU,随机读取，而不能由,CPU,任意写入,6,1.2.4,输入输出设备和输入输出接口,1.,输入输出设备是指微型计算机上配备的,I/O,设备,2.,也称为外部设备或外围设备（简称外设），其功能是为微型计算机提供具体的输入,/,输出手段,3.,微型计算机上配置的标准输入设备和标准输出设备一般是指键盘和显示器，二者又合称为控制台,7,1.2.5,总线,1,数据总线（,data bus, DB,）,数据总线用来传输数据信息，是双向总线,2,地址总线（,address bus, AB,）,地址总线用于传送,CPU,发出的地址信息，是单向总线,3,控制总线（,control bus, CB,）,控制总线用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。,其中有的是,CPU,向内存和外设发出的信息，有的则是内存或外设向,CPU,发出的信息,可见，,CB,中每一根线的方向是一定的、单向的，但,CB,作为一个整体是双向的,8,1.3 微型计算机系统,1.3.1,微型计算机系统的组成,一台完整的计算机必须由硬件和软件这两大部分组成，其中硬件是基础，软件是灵魂，二者缺一不可,微型计算机硬件系统是机器的实体部分，主要包括主机和外围设备。,微型计算机软件系统主要包括系统软件、各种程序设计语言、应用程序和数据库等,9,图,1-3,微型计算机系统的基本组成,10,1.3.2,微型计算机的主要性能指标,1,基本字长,基本字长是指参与运算数的基本位数，它是由加法器、寄存器、数据总线的位数决定的,2,主存容量,一个主存储器所能存储的最大信息容量称为主存容量,3,运算速度,人们用计算机的主频,时钟频率来表示运算速度，以,MHz,或,GHz,为单位,4,系统配置,5,性能价格比,11,1.3.3,典型微型计算机的组成结构,Pentium,系列,处理器,主处理器总线（,3.3V,或,2.5VI/O,60,66MHz,）,第二级,Cache,Cache,（,PBSRAM,）,标签,Cntl,Tag Cntl,TIO7:0,82439TX,(MTXC),DRAM,接口,(3.5V,或,5V),主存储器,(DRAM),PCI,总线（,3.3V,或,5V, 30/33MHz,）,ISA,插槽,PCI,扩充连,接器,PCI,插槽,PCI,插槽,PCI,总线,（,5V,）,82380FB,(MPCI2),82380AB,(MISA),ISA,总线,（,5V,）,CD-ROM,硬盘,IDE UDMA/33,通用串行总线,(USB),ISA/EIO,总线,(,兼容,3.3V,5V),USB,1,USB,2,GPI,O(30+),SMB(I,2,C),音频,PC87317,VUL,BIOS,串行口红外口,并行口,鼠标口,键盘口,软盘口,82371,AB,(PIIX4),硬盘,只适应可撤卸的扩充站,图,1-4,典型微型计算机组成结构图,12,并行端口、,COM0,、视频口、键盘、鼠标、游戏口,ISA,插槽,音频编码,视频,扩展卡,插槽,COM1,Socket7,CPU,DIMM Sockets,DIMM Sockets,512KB,Cache,FLASH,视频,输入,视频存储器,扬声器,板面状态接口,配置跳线接口,图形,控制器,视频抓取,处理器,PCI,插槽,TV,输出,多媒体,通道,连接器,GPIO,82430,TX,MTXC,82430,TX,PIIX4,电源连接器,软盘连接器,PC,87307,VUL,IDE,连接器,IDE,连接器,电池,稳压器,图,1-5,典型微型计算机主板结构图,13,1.4 微型计算机的应用,1.4.1,科学计算和信息处理,1.,科学计算一直是计算机的重要应用领域。发明计算机的原始目的就是为了科学计算,2.,信息处理是微型计算机应用得最广泛的领域,3.,信息处理就是用微型计算机对生产、经济活动、社会和科学研究中获得的大量信息进行存储、分类、变换、计算和传输，以符合人们要求和习惯的形式输出、显示或再控制,14,1.4.2,辅助设计和辅助制造,1.,计算机辅助设计和辅助制造（,CAD/CAM,）是微型计算机应用中的另一个重要领域,2.CAD,是指人们利用计算机帮助设计者进行各种工程设计、模拟和测试,3.CAM,是指利用计算机控制机械加工和制造,1.4.3,测控领域,微型计算机在测控领域中的应用是最广泛、最普遍、最有效的应用,15,微机测控的典型应用如下：,军事方面：用于导弹、核武器、宇宙飞船、潜水艇、雷达、电子对抗等。,工业方面：用于化工过程控制、机床自动控制、冶炼过程控制、发电厂控制、装配机械控制、生产自动化控制、机器人等。,测试与仪器方面：智能仪器、自动测试系统、数据采集系统、虚拟仪器、遥控遥测等。,通信及交通方面：程控交换机、传真电报、移动通信电台及手记、汽车电子设备、自动点火系统、交通信号控制、自动售票、车辆调度、导航及空中管制、航空自动驾驶。,文体卫生方面：计算机、,CT,扫描仪、超声诊断仪、脑电图仪、,X,射线机。,家电产品：以嵌入式微处理器为主，如电视机、空调器、电冰箱、洗衣机、电饭锅、智能玩具等。,16,1.4.4,网络通信,1.,网络通信是计算机技术和通信技术密切结合的产物。,2.,微型计算机在网络通信领域中的典型应用有：,金融服务,电子商务,电子消息传递,电子数据交换,电视会议,移动通信,17,习题1,1,微型计算机的发展经历了哪几个时代？每个时代有哪些主要特点？,2,简述,Pentium4,微处理器的处理能力。,3,冯,诺依曼计算机的结构特点是什么？,4,典型微机有哪三大总线？它们传送的是什么信息？,5,什么叫微处理器？什么叫微型计算机？什么叫微型计算机系统？这三者有什么区别和联系？,6,微处理器内部一般由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？,7,试用示意图说明内存单元的地址和内存单元的内容，二者有何联系和区别？,8,高级语言、汇编语言、机器语言有何区别？各有何特点？,9,评价微型计算机性能的主要指标有哪些？试举例说明现在市场主流机型微型计算机的性能参数。,10,现代微型计算机的主板通常由哪些部分组成？主板上的总线扩展插槽有何用途？,18,