第一章 微型计算机系统的构成

,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,*,微型计算机原理,微型计算机技术,第,3,版，高等教育出版社，孙德文主编,微型计算机原理及应用,，清华大学出版社，郑学坚等编著。,第,1,章 微型计算机系统的构成,1.1,微型计算机简介,1.1.1,传统定义,1.,微处理器,由一片或几片大规模集成电路组成的具有运算器和控制器功能的中央处理器（,CPU,或,MPU,）,2.,微型计算机,由微处理器、内存储器、,I/O,接口和相应的辅助电路构成,3.,微型计算机系统,2,微处理器发展概况,从,1946,年经历了,5,代,从,71,年开始,微机是第四代,也已经历了,5,代,.,第一代,(197173)4,位和低档,8,位微处理器,集成度：,2300,管子,/,片，时钟：,1MHz,如：,Intel 4004,、,Intel 4040,、,Intel 8008,第二代（,7378,）中、高档,8,位微处理器,集成度：,5400,管子,/,片，时钟：,24MHz,如：,Intel 8080,、,MC6800,、,Z-80,、,Intel 8085,第三代（,7881,）,16,位微处理器,集成度：,68000,管子,/,片，时钟：,410MHz,如：,Intel 8086,、,MC68000,和,68010,、,Z-8000,性能欲赶上中档小型机。,第四代（,81,）,32,位微处理器,集成度：,17,万,100,万管子,/,片，时钟：,20,，,200MHz,如：,Intel 80386,、,Intel 80486,、,Pentium,（,Pro,、,MMX,、,IIV,）、,MC68020,、,MC68030,、,MC68040,、,Z80000,第五代,(2000)64,位微处理器,Itanium,3,微型计算机的分类概述,按组装形式和系统规模划分,1,、单片机（微控制器、嵌入式计算机）,微型计算机制作在一个芯片中，有时包括,A/D,、,D/A,转换器。,应用：智能化仪器仪表，控制领域。,特点：体积小、功耗低。,常用：,MCS-518,系列，,-96,系列，,MC6805,。,2,、,单板机,微型计算机、小键盘、发光二极管显示器、监控程序等安装在一块印刷电路板上。,如：,TP-801,、,TP-86,应用：生产过程的实时控制、教学实验。,3,、个人计算机（,Personal Computer,）,由微处理器芯片、存储器、接口装在印刷电路上，加上插件板组成主机，再配上外部设备、系统软件组成。,特点：便于搬动，不需要维护，价格低，可供个人或家庭使用的计算机。,如：,Altair 8080,、,Apple II,、,IBM-PC/XT,、,IBM-PC/AT,、,IBM-PS/2,、,PC,兼容机（,PC286,、,386,、,486,、,Pentium,等）,应用：商业、家用、科学和教育领域。,4,、工程工作站和超级微型机,1.1.2,微型计算机的硬件,主机,+,外围设备,除五大部件外,通过集成技术整合,在功能和组成上的改变,:,1.,存储系统的层次结构,引入,Cache,虚拟存储器,2.CPU,功能部件的扩展,FPU,Cache(L1,L2Cache),MMU(SU,PU),MMX,3.,新总线、芯片组和新的接口技术,运算器,微处理器 控制器,寄存器组,微型计算机 内部总线（片总线）,（主机）内存储器（,RAM,和,ROM,）,输入,/,输出接口（并行和串行）,系统总线（内总线、微机总线）（,AB,、,DB,、,CB,）,硬件 定时电路（时钟脉冲发生器）,外存储器（磁盘、磁带、光盘）,外部设备 输入设备（键盘、鼠标等）,微型 输出设备（,CRT,、,打印机、绘图仪等）,计算机 外围设备 专用电路（过程控制,I/O,通道）（,A/D,、,D/A,、,数据终端等）,系统 外总线（通信总线）,电源、面板和机架等,软件 系统软件,应用软件,考虑到总线的微机系统，如图,1-5,6,1.2,微型计算机系统的总线结构,1.2.1,微型计算机的基本结构,如图,1-5,1.2.2,用三类总线构成的,微型计算机系统,如图,1-6,