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典型微型计算机组成结构图微处理器
课程内容与学时分配
章 节 内 容 绪论 8086系统结构 8086的寻址方式和指令系统 学 时 4 6 12 第一章 第二章 第三章
第四章
第五章 第六章
汇编语言程序设计
存储器 输入/输出接口
10
6 2
第七章
第八章 第九章 第十一章
微型计算机中断系统
可编程计数器/定时器8253及 其应用 可编程外围接口芯片8255A及 其应用 模数和数模转换
6
4 4 自学
第一章
微型计算机概述
1.1 微型计算机的发展概况 1.2 微型计算机的基本结构 1.3 微型计算机系统 1.4 微型计算机的应用
1.1
微型计算机的发展概况
微型计算机的发展历史
计算机是20世纪发展最为迅速,普及程度最高、应 用最为广泛的科学技术之一。自1946年世界第一台计算 机在美国诞生至今,经过半个多世纪的发展,计算机已 经渗透到国民经济和社会生活的各个领域,极大地改变 着人们的工作方式和生活方式,转化为推动社会前进的 巨大的生产力。
大型机:指令多、速度快、存储容量大、可连接数以百 计终端机,快速处理巨量的资料
中型机、小型机:规模小、结构简单、便于推广
微型机:体积小、重量轻、价格低廉 ;
采用大规模和超大规模集成电路;
可靠性好、结构灵活;内部元件少、、仪表、
教学、医疗、家电
在50多年的发展历史中,计算机经历了采用电 子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路以及超 大规模集成电路的发展历程。未来将为人工智能计 算机,模拟人脑的思维。 但是计算机真正的辉煌时期是从1971年第一片 微处理器(Microprocessor)诞生之日起,计算机 便以惊人的速度发展,在此后的30多年时间里,微 处理器发展:从美国Intel公司的4004、8008、 8080、8085、8086、80186、80286、80386、80486 发展到Pentium、 Pentium Pro、PentiumⅡ、 Pentium Ⅲ、 Pentium Ⅳ、Itanium 等。
本 课程是我校电气信息类非计算机专业必修的 主干专业基础课程之一,针对人才培养目标,课程 体系和教学内容紧紧围绕“厚基础,重能力”的培 养目标,强调理论与实践并重,注重培养学生知识 应用能力和适应课程特点的学习方法。通过课程学 习,不仅使学生掌握微机的基本组成结构和工作原 理,更重要的是通过实践环节的训练,加深对理论 知识理解,着重掌握计算机接口软硬件设计能力, 为学生后续专业课程的学习奠定厚实的理论基础, 培养学生分析问题、解决问题的能力。为嵌入式系 统开发打下良好的基础。
集成度:2000管/片 价格低廉、使用方便,主要应用于简单计算与控制。
第二代(1973-1978年):中高档8位微处理器时代
1973年,Intel公司推出了性能更好的8位微处理器8080。 Motorola公司的M6800,Zilog公司的Z80,Intel公司的8085,Rockwell与 MOS Technology的6502等。 通常人们把这一时期的微处理器称为第二代微处理器。 特点 字长: 8位 时钟频率: 2~4MHz 平均执行指令时间: 1~2 μs 集成度:5000 ~ 10000管/片
这一时期推出的微型计算机,在系统设计上考虑了机器间的兼容性,接口 的标准化和通用性,外围配套电路种类齐全、功能完善。在系统软件方面, 除可使用汇编语言外,还配用高级语言和操作系统。已经广泛用于数据处 理、工业控制、汽车、电子、智能仪器仪表和家电等领域。
第三代(1978-1980年):16位微处理器时代
Intel公司的8086/8088、Motorola公司的M68000和 Zilog 公司的Z8000 特点 字长: 16位 时钟频率: 4~40MHz 平均执行指令时间: 0.5 μs
集成度:20000 ~ 60000管/片
第四代(1983-1993年):32位微处理器时期
Intel公司推出80186、80286 1985年, Intel公司推出能进行多任务处理的32位微处 理器80386,同时有Motorola公司的M68020 1989年, Intel公司推出80486,同期有Motorola公司的 M68040 特点 字长: 32位
课程名称 技术) 学 时
微型计算机原理(微机原理与接口 52/12(48/15)
选用教材 技术 学出版社.
主讲教师 授课对象 授课方式
吴秀清主编.微型计算机原理与接口 [M](第三版).合肥:中国科技大
叶爱芹 电子信息工程、机械自动化 多媒体与板书相结合
前修课程:电路原理、模拟电子电路、数字电子
课程在专业学科中的地位与作用
第六代(1997至今):加强型Pentium时代
1997年到1999年,Intel公司的Pentium Ⅱ 、Pentium Ⅲ AMD公司的AMD-K7,这些芯片的集成度高达750万管/片, 时钟频率达到750MHz。 2000年, Intel公司的Pentium Ⅳ 2001年底, Pentium Ⅳ主频高达2GHz,具有4200万只晶 体管,主流高端32位CPU市场的佼佼者。 AMD公司的Athlon CPU,1.33GHz主频及2GHz主频。 2006年,Core系列。支持64位计算。
第一代(1971-1973年):4位和低档8位微处理器时代
典型产品有Intel 4004(1971年、4位)和Intel 8008(1972 年、8位)。 通常人们把Intel 4004(4位)和Intel 8008(8位)称为第一 代微处理器。
特点
字长: 4位或8位 时钟频率:1MHz
平均执行指令时间:20μs
时钟频率: 10~120MHz
平均执行指令时间: 0.2μs 集成度:几十万~上百万管/片
第五代(1993~1996):Pentium微处理器的时代
1993年3月,Intel公司的奔腾(Pentium)
时钟频率:60/66MHz
运行速度:112MIPS 集成度:310万管/片 1995年2月, Intel公司的Pentium Pro 时钟频率:166MHz以上 集成度:550万管/片 1996年 Intel公司的Pentium MMX (多能奔腾)
计算机按其性能、价格和体积等的不同,可分为巨 型机、大型机、中型机、小型机、微型机
巨型机:功能最强、精度最高、速度最快、价格最贵 高科技难题、每秒十几万亿次浮点运算(太拉级) 131万亿次 日本 模拟气候实现精确的气象预报 模拟与设计可控核聚变 模拟核武器行为及破译密码 应用纳米技术模拟与设计新的电子器件