微机原理与接口技术第2版第01章计算机基本知识.ppt
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1、,工程类课程 重视练习 经验很重要 不要钻牛角尖 授课内容有侧重 考查方式 闭卷考试 卷面成绩70,平时成绩30(作业和实验) 作业和实验的重要性,平时成绩对最终成绩的影响,第一章 计算机基本知识,绪论 计算机的发展概况 微型计算机中信息的表示及运算基础 几个重要的数字逻辑电路 微机基本结构,11 绪 论,1946年2月15日 世界第一台电子计算机问世 1946年世界上第一台电子计算机由美国宾夕法尼亚大学研制成功。尽管它重达30吨,占地170平方米,耗电140千瓦,用了18800多个电子管,每秒钟仅能做5000次加法.,运作了九年之久。吃电很凶, 据传ENIAC每次一开机,整个费城西区的电灯都
2、为之黯然失色。 另外,真空管的损耗率相当高,几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管,操作人员须花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子,使用上极不方便。曾有人调侃道:“只要那部机器可以连续运转五天,而没有一只真空管烧掉,发明人就要额手称庆了”。,11 绪 论,这台计算机有五个基本部件:输入器、输出器、运算器、存储器和控制器,奠定了当代电子数字计算机体系结构的基础。,工作特点是 程序控制、数据存储、数字编码 电子计算机工作的基础,几个概念,CPU=控制器运算器 计算机主机CPU存储器 计算机硬件系统 计算机软件系统 计算机系统 字长:CPU并行处理二进制的数据位数。8位 机、16位机、32位机和64位
3、机。,12 计算机的发展概况,微型化 便携式、低功耗 巨型化 尖端科技领域的信息处理,需要超大容量、高速度 智能化 模拟人类大脑思维和交流方式,多种处理能力 系列化、标准化 便于各种计算机硬、软件兼容和升级 网络化 网络计算机和信息高速公路 多机系统 大型设备、生产流水线集中管理(独立控制、 故障分散、资源共享),CNET中国.ZOL 06年8月18日报道:今天下午,从英特尔酷睿2 Merom技术说明会上获悉,英特尔酷睿2 Merom处理器将于本月29日正式发布。 据英特尔公司技术工程师介绍:酷睿2 Merom为笔记本提供更优的性能功耗比,其中双核u2500的最低功耗仅为9.5瓦,笔记本电脑可
4、以更轻薄更省电。 http:/ 日本NEC公司的“地球模拟机”(Earth Simulator)计算机在两年前曾是世界最快超级计算机,其计算能力达35.86Tflops。现在美国的IBM蓝色基因/L已经重夺这项桂冠,它的计算能力是280.6Tflops(新浪科技注:这台IBM超级计算机服务于美国国家核安全局,主要用于模拟核试验。)。 http:/ 计算机的发展概况,一、计算机的发展概况 第一代:电子管计算机时代(19471957) 第二代:晶体管计算机时代(19581964) 第三代:集成电路计算机时代(19641972) 第四代:超大规模集成电路(VLSI)计算机时代 (1972年 )。 第
5、五代:智能计算机(1981年 )。,二、微处理器及微型计算机的发展概况,第一代微处理器是以Intel公司1971年推出的4004,4040为代表的四位微处理机。 第二代微处理机(1973年1977年),典型代表有:Intel 公司的8080、8085;Motorola公司的M6800以及Zlog公司的Z80。 第三代微处理机 第三代微机是以16位机为代表,基本上是在第二代微机的基础上发展起来的。其中Intel公司的8088。8086是在8085的基础发展起来的;M68000是Motorola公司在M6800 的基础发展起来的; 第四代微处理机 以Intel公司1984年10月推出的80386C
6、PU和1989年4月推出的80486CPU为代表, 第五代微处理机的发展更加迅猛,1993年3月被命名为PENTIUM的微处理机面世,98年PENTIUM 2又被推向市场。,INTEL CPU 发展历史,Intel第一块CPU 4004,4位主理器,主频108kHz,运算速度0.06MIPs(Million Instructions Per Second, 每秒百万条指令),集成晶体管2,300个,10微米制造工艺,最大寻址内存640 bytes,生产曰期1971年11月.,8085,8位主理器,主频5M,运算速度0.37MIPs,集成晶体管6,500个,3微米制造工艺,最大寻址内存64KB,
7、生产曰期1976年,8086,16位主理器,主频4.77/8/10MHZ,运算速度0.75MIPs,集成晶体管29,000个,3微米制造工艺,最大寻址内存1MB,生产曰期1978年6月.,80486DX,DX2,DX4,32位主理器,主频25/33/50/66/75/100MHZ,总线频率33/50/66MHZ,运算速度2060MIPs,集成晶体管1.2M个,1微米制造工艺,168针PGA,最大寻址内存4GB,缓存8/16/32/64KB,生产曰期1989年4月,Celeron一代, 主频266/300MHZ(266/300MHz w/o L2 cache, Covington芯心 (Klam
8、ath based),300A/333/366/400/433/466/500/533MHz w/128kB L2 cache, Mendocino核心 (Deschutes-based), 总线频率66MHz,0.25微米制造工艺,生产曰期1998年4月),Pentium 4 (478针),至今分为三种核心:Willamette核心(主频1.5G起,FSB400MHZ,0.18微米制造工艺),Northwood核心(主频1.6G3.0G,FSB533MHZ,0.13微米制造工艺, 二级缓存512K),Prescott核心(主频2.8G起,FSB800MHZ,0.09微米制造工艺,1M二级缓存
9、,13条全新指令集SSE3),生产曰期2001年7月.,更大的缓存、更高的频率、 超级流水线、分支预测、乱序执行 超线程技术,微型计算机组成结构,单片机简介,单片机即单片机微型计算机,是将计算机主机(CPU、 内存和I/O接口)集成在一小块硅片上的微型机。,单片机开发系统有单片单板机和仿真器。实现单片机应用系统的硬、软件开发。,单片机为工业测控而设计,又称微控制器。具有三高优势(集成度高、可靠性高、性价比高)。 主要应用于工业检测与控制、计算机外设、智能仪器仪表、通讯设备、家用电器等。 特别适合于嵌入式微型机应用系统。,三、计算机编程语言的发展概况 机器语言 机器语言就是0,1码语言,是计算机
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