第一章宏汇编.ppt

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,微机原理及接口技术,主讲：张国安,计算机发展的回顾与展望,计算机的发展历史,1,第一台电子计算机,1946年2,月 美国,埃尼阿克,（,ENIAC，,即,Electronic Numerical Integrator and Calculator，,电子数字积分计算机）,重量,30,吨，占地,170,平方米，,每小时耗电,150,千瓦，,价值约,40,万美元，,运算速度为每秒,5000,次加减法运算。,2,、计算机的发展阶段,按电子部件的演变经历了四代：,（,1,）第一代（,1946年1958,年）：电子管计算机,（,2,）第二代（,1959年1964,年）：晶体管计算机,（,3,）第三代（,1965年1970,年）：中小规模集成电路计算机,（,4,）第四代（,1971年-,）：大规模和超大规模集成电路计算机,3,冯,诺依曼结构计算机,1946,年 冯,诺依曼 “存储程序”计算机设计方案,其特点是：,由,运算器、,控制器、存储器、输入设备、输出设备,5,大部分,组成计算机硬件。,数据和计算机指令采用二进制数形式表示，存储在计算机内部存储器中。,计算机工作原理的核心是,“,存储程序”和“程序控制,”。,冯,诺依曼计算机体系结构奠定了现代计算机结构理论的基础，被誉为计算机发展史上的里程碑。,目前的各种计算机采用的基本上是经典的冯,诺依曼结构。,课程研究对象,计算机,巨型机（超级计算机）,大型机,中型机,小型机,微型机,（简称微机）,计算机分类,优点：体积小、重量轻、价格低廉、可靠性高、结构灵活、适应性强和应用面广。,特点：将组成计算机的核心部件,运算器和控制器（称中央处理器,CPU，Central Processing Unit），,集成在一片硅片上，通常称为微处理器。,个人计算机（,PC,机）,单板机,单片机,考核方式,平时作业+测验+实验：不少于40%,期末考试：不超过60%,作业提交时间不迟于布置时间后4天,实验准备、操作、报告有规范性要求,联系方式,方法1：13290747246,方法2：,jvtczga,方法3：办公室约见（时间、地点）,资料,ftp:/,jsj,.,fjut,.,edu,.,cn,/pub/,宏汇编,本章主要教学内容,l,微型计算机系统的三个层次,l,微处理器的发展,l,微型计算机系统的组成,l,微型计算机硬件系统的典型配置,第1,章 计算机基础,本章教学目的及要求,l,掌握,冯,.,诺依曼,计算机的基本结构及工作原理,l,掌握,微机系统的三个层次的内涵、区别与联系,l,了解,微处理器的发展,l,掌握,微型计算机系统组成，软、硬件基本结构。,l,了解,微机系统的典型配置,第1,章 计算机基础,1.1,概述（几个重要概念）,*1,.2,计算机中的数据表示与编码,1.3,微型计算机的逻辑电路基础,1.4,微型计算机基本结构与工作原理,一、微型计算机系统的三个层次,二、微处理器的发展,三、几个重要概念,1.,1,概述,微处理器（,Microprocessor Unit）,利用大规模集成电路技术，将运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路。,一、微型计算机系统的三个层次,微型计算机（,Microcomputer）,以微处理器为核心，配以内存储器、输入,/,输出（,I/O）,接口电路，通过总线（,Bus）,结构连接而构成的裸机。,微型计算机系统（,Microcomputer System）,由微型计算机配以相应的外围设备（如键盘、显示器、打印机、外存储器等）、电源和其他辅助设备，及足够的软件而构成的系统。,二、微处理器和微型计算机的发展,(以,Intel,微处理器为主线,),1,、第一代（,1971-1973,）,4,位及低档,8,位微处理器,1971,年 人类历史上第一片微处理器,4,位的,Intel4004,1972,年,8,位的,8008,2,、第二代（,19741977,）,中、高档,8,位微处理器,1974,Intel8080、MC6800,Intel8080,：,Intel,真正意义上的微处理器,诞生以,8080为,CPU,的全球第一台,PC,机,Altair。,1976 Intel8085,3、,第三代（,19781984,）,16,位微处理器,1978 8086/8088,1979,IBM,公司采用,Intel8088,作为其个人计算机,IBM-PC,和,IBM-PC/XT,的,CPU，,个人计算机,PC,时代从此诞生,。,8088,芯片的成功使英特尔进入了财富,500,强的行列。,从1982,年开始，,Intel,英特尔推出,80,x86,系列。首先推出的是,80286,CPU。,100,完全向下兼容,以80286,为基础，,IBM,推出了,IBM-PC/AT，,进一步提高,PC,机的总体性能。从此，,PC,机的应用逐渐普及开来。,4,、第四代（,19851993）,低档,32,位微处理器,1985 32位,CPU80386DX,推出。,1989 80486,5,、第五代（,1993,）,高档,32,位微处理器：,Pentium,系列,1993 80586,Pentium（,奔腾）,1996,Pentium Pro（,高能奔腾）,1996,年底,1997,年初，将,MMX（Multi Media extension）,多媒体扩展技术用于,Pentium，,推出,Pentium MMX,改善,PC,在图形、多媒体和通信方面的功能。,1997,年,MMX,技术用于,Pentium ProPentium。,AMD,的,K6,和,Cyrix,的6,X86MX,也相继上市，,CPU,市场逐渐形成,三足鼎立,的局面。,1998,赛扬（,Celeron）,处理器,为与其他厂家争夺低价位处理器市场。,1999,年,Pentium III,增加了音频、视频和,3,D,处理能力，并大大优化了网络功能。,8,月，,AMD,公司凭借着一款低价高质的芯片,Athlon,（,速龙），终于首次在同频竞争中性能全面超越,Intel,公司，成为最快的处理器。,2000年6,月,Pentium IV（,简称,P4）,拥有更高的主频（主频现已高达,3.6,GHz）,目前以,P4,为,CPU,的微机已成为市场的主流产品。,6、64,位处理器,Intel Itanium（,安腾）用于服务器，缺点是不兼容,32,位计算，市场份额不理想。,AMD,Opteron,（,傲龙）兼容,32,位计算、用于服务器。,2003年9,月,AMD,推出面向台式机的,Athlon,64,。,2005,年2,月,Intel,推出,64,位的,Pentium4。,Itanium,Opteron,Athlon,64,字,长：,CPU,内部数据总线的宽度，也是其基本处理对象的二进制位数。4/8/16/32/64,内存容量：所有数据和指令均需要放入内存后才能被,CPU,处理，目前可达1,GB.,主频与,速度：时钟频率表征计算机中最小的时间单位，目前可达,nGHz,，,它与速度有关。,三、几个重要概念,一、数与数制,二、计算机中有符号数的表示方法,三、定点数与浮点数,四、十进制数的编码,五、,ASCII,字符代码,1.2 计算机中的数据表示与编码,一、,数与数制,计算机是机器，其中只有二进制编码。计算机程序，要处理的数据，最终都必须以二进制编码形式在计算机中处理。,我们习惯用十进制数,。数以一定位长存入计算机中。其它进制的数一定是按某种编码方式的二进制形式存放在计算机中。,常用的进制有十进制,D（,我们习惯）、八进制,Q/,十六进制,H（,等价于3/4位二进制数），需要掌握不同进制数的转换方法,。,二、,计算机中有符号数的表示方法,对于有符号数，计算机中一般是用专门一位表示符号，其余位表示其数值。常用的表示方法有原码、反码、补码。,计算机中所有的编码都是,固定位长,(,由你所用的计算机决定,）的二进制数，只能表示一定范围的数值。,计算机中有符号数的补码表示,对于有符号整数，计算机中一般是用补码来表示，原因是其中零的表示唯一，且加减运算处理较方便。,下面给出有符号整数补码的定义：,x,补,=,x，x,0,时,M+x,x参考书-作业-归纳总结,3书面作业,P23,第,7、9、11题。可以讨论，必须独立完成，最迟不晚于2009年2月20日提交。,未按时提交或抄袭作业，作业记录记为,D。,返回,关于分组,1分组的目的,便于学习讨论，便于收集同学学习中的问题。,2分组的实施,全班分10组，每组5-6人，轮流担任组长一周，负责收集学习中的问题，课堂提出，并组织讨论。,3充分利用网络,本课程的学习工具存放于,ftp:/