1971年：Intel 4004，是世 界上第一片单片微处理器。
4位微处理器，寻址空间为 4096个半字节, 指令系统包括 45条指令。
Intel 4004
CPU的发展
– 1972年：Intel 8008，是世界 上第一片8位微处理器。
– 8008采用了10m生产工艺， 集成度为3500个晶体管，工 作频率为200KHz。
CPU的发展
第三代：80386（1985年-1988年）
第一个实用的32位微处理器，采 用了1.5m工艺，集成了275,000 个晶体管，工作频率达到16MHz 。80386的内部寄存器、数据总 线和地址总线都是32位的。通过 32位的地址总线，80386的可寻 址空间达到4GB。这时由32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。
• 除了它的数据总线为8位以外，其余均与8086相同。 8088采用8位数据总线是为了利用当时现有的8位设 备控制芯片。由于8088内部支持16位运算，而与 I/O之间传输为8位，故8088称为准16位微处理器。
– 1981年8月，IBM公司推出以8088为CPU的世 界上第一台16位微型计算机IBM 5150 Personal Computer，即著名的IMB PC。
CPU的发展
– 1976年：Intel 8085——Intel 公司生产的最后一种8位通用 微处理器，8085的工作频率提 高到5MHz，指令系统的指令 数上升到246条。
• 1977年：Z80，Zilog公 司，8位机，优于8080 ，8085
CPU的发展
第一代：8086/8088（1978年-1981年）
1946年第一台计算机在美国问世。 以后，人们接触最多的是微型计算机，它 诞生于20世纪70年代，其发展以微处理器的 发展为主要标志。
1、第一台电子数字计算机
• ENIAC：1946年美国宾夕法尼亚大学制造。 • Electronic Numerical Integrator and Calculator
CPU的发展
第二代：80286（1982年-1984年）
• 采用1.5m工艺，集成了134,000个晶体 管，工作频率为6MHz。80286的数据总 线仍然为16位，但是地址总线增加到24 位，使存储器寻址空间达到16MB。
–1985年IBM公司推出以80286为CPU的微型计算 机IBM PC/AT，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（ISA）。该结 构提供了一个16位、高性能的I/O扩展总线。
卫星计算机原理及接口技术
第1章 微型计算机概述
总目录
1
微型计算机系统概述
2
冯·诺依曼体系结构
3
微型计算机的组成
4 微型计算机的应用
1.1 微型计算机系统概述
微型计算机是指以大规模、超大规模集成 电路为主要部件的微处理器为核心，配以存储 器、输入/输出接口电路及系统总线所制造出 的计算机系统。
一、微型计算机的发展概况
1978年--Intel8086
• 采用了3m工艺，集成了29,000个 晶体管，工作频率为4.77 MHz。 它的寄存器和数据总线均为16位， 地址总线为20位，从而使寻址空间 达1MB。同时，CPU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字节的指令预取队 列。
CPU的发展
– 1979年--Intel8088
片上。叫做微处理器。 • 又叫中央处理器（Central Processing Unit）
简称 CPU
3、微处理器的发展史
分代 第一代
第二代
第三代 第四代 第五代
年份 1971~1972
1973~1977
1978~1983 1981~1992 1993
字长 芯片的集成度
软件
4/8位
2250个管/片 以上
• 状况：有18,800个电子管，重30吨，占地150m2，耗电 150kw，5000次/秒的加法。
1、第一台电子数字计算机（续1）
1、第一台电子数字计算机（续2）
• ENIAC：1946年美国宾夕法尼亚大学制造。 • Electronic Numerical Integrator and Calculator • 电子数字计算机是近代重大科学成就之一。 自从1946年第
Pentium PII PIII P4
CPU的发展
• 微型计算机的发展是以微处理器 的发展来表征的。
• 微处理器的集成度每隔18个月就 会翻一番，芯片的性能也随之提 高一倍。
------摩尔定律
Gordon E. Moore，Intel 公司的创始人之一
CPU的发展
1971年～1977年是微处理器发展的早期阶段: 字长 为4位或8位，集成度约为3000～10000晶体管/片， 微处理器的主频为0.1～5MHz。
Intel 4004 Intel 8008
Intel 8080,8085 MC 6800 Z-80 Intel 8086,8088 MC 68000 Z-8000 Intel 80386,80486 MC 68020
Pentium
第六代 1995~2001 64位 550万个管/片
操作系统 高级语言软件硬化
8位
9000个管/片 以上
16位
29000个管/片 以上
机器语言、简单汇 编语言
汇编程序高级语言、 (FORTRAN PL/M等 BASIC 操作系统
汇编语言 高级语言 操作系统
32位
15~50万个管/片 以上
操作系统 高级语言软件硬化
32位
高达330万个 管/片
操作系统 高级语言软件硬化
典型的74年：Intel 8080采用了 6m生产工艺，集成度为 6000个晶体管，主频为 2MHz。
–1975年4月，MITS公司推出了以8080为CPU的世界 上第一台个人计算机Altair 8800。Altair 8800的 BASIC语言解释器是Bill Gates编写的。
一台电子计算机问世以来， 经历了电子管、 晶体管、 集 成电路和大规模、 超大规模集成电路等几个发展阶段。
2、微处理器的出现
• 运算器（Arithmetic logic unit） • 控制器（Control Unit） • 寄存器组(Registers) • 以及连接三者的内部总线，集成在一个芯