緒論微機(jī)發(fā)展和應(yīng)用.ppt

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1、緒論：微機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用1.1計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍1.3微型計(jì)算機(jī)的基本組成11.1計(jì)算機(jī)和微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.2微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展21.1.1計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展1.計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生2．計(jì)算機(jī)的發(fā)展3．計(jì)算機(jī)的分類(lèi)3計(jì)算技術(shù)的發(fā)展遠(yuǎn)古時(shí)代：結(jié)繩計(jì)事；中國(guó)東漢：十進(jìn)位計(jì)數(shù)法；宋朝：算盤(pán)（abacus=Suan-Pan）；17、18世紀(jì)：機(jī)械計(jì)算機(jī)器（手工操作，結(jié)構(gòu)更復(fù)雜的“算盤(pán)”）；19世紀(jì)英國(guó)：自動(dòng)機(jī)械計(jì)算41.計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生生產(chǎn)計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)條件：1904年----電子二極管；1906年----電子三極管，

2、比繼電器速度快1萬(wàn)倍；1919年---第一個(gè)電子管觸發(fā)器；20世紀(jì)40年代，設(shè)計(jì)和制造電子計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)條件已經(jīng)具備。軍事上的迫切需要，1942年，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)與阿貝丁彈道研究室合作，為陸軍計(jì)算火力表，當(dāng)時(shí)計(jì)算飛行60秒的彈道需要20小時(shí)。51944年，哈佛大學(xué)和IBM公司合作,在美國(guó)首次制造出了現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的雛形——馬克Ⅰ。1946年,產(chǎn)生了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)：ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator:電子數(shù)字積分器與計(jì)算器)。ENIAC：字長(zhǎng)12位；速度為每秒5000次加法運(yùn)算；18800個(gè)電子管；1

3、500個(gè)繼電器；占地150m2；重量30t；耗電150KW；造價(jià)100多萬(wàn)美元。62．計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代計(jì)算機(jī)：電子管計(jì)算機(jī)。1946－1958年，邏輯元件為電子管；運(yùn)算速度：每秒幾千－幾萬(wàn)次。第二代計(jì)算機(jī)：晶體管計(jì)算機(jī)。1958－1964年，主要邏輯元件是晶體管，運(yùn)算速度：每秒幾萬(wàn)－幾十萬(wàn)次。7第三代計(jì)算機(jī)：集成電路計(jì)算機(jī)。1964－1971年，邏輯元件：SSI、MSI；內(nèi)存儲(chǔ)器采用了半導(dǎo)體存儲(chǔ)器；運(yùn)算速度：每秒幾十萬(wàn)－幾百萬(wàn)次。第四代計(jì)算機(jī)：超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。1971年－現(xiàn)在，邏輯元件：LSI、VLSI；運(yùn)算速度：MIPS(106指令/S)－GIPS(109指

4、令/S)－TIPS(1012指令/S)。智能、神經(jīng)、量子、納米83．計(jì)算機(jī)的分類(lèi)按體積、性能和價(jià)格分為四類(lèi)：巨型機(jī)：銀河；大中型機(jī)：IBM360370；小型機(jī)：DEC、PDP；微型機(jī)：概念：CPU集中在一小塊硅片上的電子計(jì)算機(jī)。IBM-PC、APPLE9101.1.2微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展按其核心部件－微處理器的字長(zhǎng)作為分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)：（以Intel為代表）第一階段：4位微處理器第二階段：8位微處理器第三階段：16位微處理器第四階段：32位微處理器11第一階段：4位微處理器Intel4004和Intel4040。PMOS工藝，工作速度很慢。微處理器的指令系統(tǒng)不完整；存儲(chǔ)器的容量很小

5、，只有幾百字節(jié)；沒(méi)有操作系統(tǒng)，只有匯編語(yǔ)言。主要用于工業(yè)儀表、過(guò)程控制或計(jì)算器中。4004＝ENIAC(性能)。1213第二階段：8位微處理器Intel8080/8085、Zilog公司的Z80及Motorola公司的6800。HMOS工藝；具有較完整的指令系統(tǒng)和較強(qiáng)的功能。存儲(chǔ)器容量達(dá)64KB，配有熒光屏顯示器、鍵盤(pán)、軟盤(pán)驅(qū)動(dòng)器等設(shè)備，構(gòu)成了獨(dú)立的臺(tái)式計(jì)算機(jī)。配有簡(jiǎn)單的操作系統(tǒng)（如CP/M）和高級(jí)語(yǔ)言。14第三階段：16位微處理器Intel公司的8086/8088、Motorola的68000和Zilog的Z8000。NMOS工藝。在體系結(jié)構(gòu)方面吸納了傳統(tǒng)小型機(jī)甚至大

6、型機(jī)的設(shè)計(jì)思想，如虛擬存儲(chǔ)和存儲(chǔ)保護(hù)。15PC-XT機(jī)16第四階段：32位微處理器IBMPC采用Intel80386、80486、Pentium。Pentium–III、Pentium–Ⅳ。P41.5G、P41.6G、P41.7G、P41.8G、P42.0G、P42.4G、P42.8G、P43.33G。1764位的處理器Itanium(安騰)摩爾定律：（高登.摩爾，1964）每隔18個(gè)月，集成電路的價(jià)格降低一半，性能增加一倍。18190.18微米的PⅢ423管腳和478管腳封裝的P420馮.諾依曼原理約翰·馮·諾依曼JohnVonNouma，（1903－1957），美藉

7、匈牙利人."計(jì)算機(jī)之父"馮.諾依曼原理：1)五大組成部分；2)存儲(chǔ)程序；3)二進(jìn)制代替十進(jìn)制。211.2微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)和應(yīng)用范圍1.2.1微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.2.2微型機(jī)的應(yīng)用范圍221.2.1微型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1>體積小、重量輕、價(jià)格低廉2>簡(jiǎn)單靈活、可靠性高、使用環(huán)境要求不高3>功耗低231.2.2微型機(jī)的應(yīng)用范圍1)科學(xué)計(jì)算2)數(shù)據(jù)處理3)辦公自動(dòng)化4)過(guò)程控制5)輔助系統(tǒng)6)仿真241.3微型計(jì)算機(jī)的基本組成1.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.3.2微型計(jì)算機(jī)的硬件組成251.3.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的工作系統(tǒng)，它由硬件系