第1章_微型计算机基础概论模板

微型计算机原理与接口技术莫善军中山大学工学院Tel:[phone]课件下载：:ppt07热动——《计算机原理》2师生交流博客课前交流课程介绍（开课目标、课程教材）开课老师课堂要求教学方法:开放式合作学习小组热动——《计算机原理》3课程内容CPU如何工作？什么可以控制CPU—汇编语言？怎样让汇编语言控制CPU—接口？懂得原理+掌握汇编+了解接口设计、开发、控制07热动——《计算机原理》4上课安排理论课：《微机原理与接口技术》（第2版）.冯博琴，吴宁主编.清华大学出版社1-18周，周一上午1-3节，D503教室实验课：《微机原理与接口技术题解及实验指导》（第2版）.吴宁，陈文革编.清华大学出版社8-14周，周四下午8-10节，实验楼B205教室07热动——《计算机原理》5计算机发展1946第一台数字电子计算机ENIAC发展阶段：●按电子器件来划分电子管→晶体管→小规模集成电路→超大规模集成电路器件集成度不断提高●按应用发展划分大型机→微型机→计算机网络几个重要的时间：1969年阿帕网1991年6月我国建成第一条国际专线1994年我国采用TCP/IP协议与国际互联网全功能连接第一台电子计算机的诞生开创了以网络为中心、实现资源共享的新纪元从实验室少数人拥有到社会大普及，并进入千家万户开创了使用机器代替脑力劳动的新纪元07热动——《计算机原理》6第一台电脑诞生在情人节使用时全城电灯变暗世界上第一台电子计算机“埃尼阿克”莫克利博士07热动——《计算机原理》7最古老的电脑07热动——《计算机原理》8机箱DIY07热动——《计算机原理》907热动——《计算机原理》1007热动——《计算机原理》11HP未来笔记本07热动——《计算机原理》1250寸的显示器07热动——《计算机原理》13模块化无线化07热动——《计算机原理》14视觉输入系统智能化电子化宠物07热动——《计算机原理》15使用燃料电池的NEC笔记本试制机佩戴式显示器联想Vela念型笔记本07热动——《计算机原理》16未来计算机发展构想1949年莫里斯·威尔克斯制造出世界上第一台存储程序计算机，其大小如一间普通的起居室。《大众机械》杂志说：“未来计算机的重量也许不会超过1.5吨。”普林斯顿进修学院教授约翰·冯·诺伊曼说，“看来我们似乎达到了我们在计算机技术上可能达到的极限，……”1999年因特网用户超过1亿。售价1000美元的台式个人计算机每秒钟大约能够执行4.5亿次计算。07热动——《计算机原理》17未来计算机发展构想2009年售价：1000美元（按1999年的美元价格计算）的计算机每秒钟大约能够执行1万亿次计算。线缆正在消失。部件之间的通信采用短距离无线技术。高速无线通信为人们提洪访问万维网的通道。嵌在眼镜中的计算机显示器也开始使用。翻译电话广为使用。你说的是英语而你的日本朋友听到的则是日语，反之也是这样。在战争中，人类一般远离战场，战场上充斥着无人控制、智能化的航空装置。在这些会飞的武器中，有很多只有小鸟般大小，或者更小一些。07热动——《计算机原理》18未来计算机发展构想2019年此时，计算机一般是不可见的，并且安装在所有地方——在墙壁、餐桌、椅子、书桌、衣服、首饰和身体中。售价1000美元（按1999年的美元价格计算）的计算机装置目前的计算能力大致与人脑相仿。嵌在普通眼镜和隐形眼镜中的三维虚拟现实显示器以及听觉“透镜”已成为与别人、计算机、万维网和虚拟现实交换信息的主要接口。键盘非常罕见，与计算机交流主要是通过手势和自然口语。人们开始与记忆力好并且人格可设置的机器人建立关系，把他们当成同伴、老师、保姆或情人。智能计算机的主观经验成为人们认真讨论的话题。智能机器由于受到人们编写程序的支配而在创造它的物种面前处于服从地位。07热动——《计算机原理》19未来计算机发展构想2029年售价：1000美元的计算机（按1999年的美元价格计算）具有大约相当于1000个人脑的计算能力。为与大脑进行高速宽带联络而开辟的直接神经通道已经完善。人们可以得到很多神经植入物，用来提高视力、听力、记忆力和逻辑推理能力。人们的学习主要靠使用虚拟现实技术完成并且由于广泛使用神经植人物而使学习能力得到提高。“以碳为基础”（有机的人类）的人口稳定在120亿左右。几乎已没有人在生产、农业和交通领域工作。机器人们日甚一日地讨论计算机的合法权利以及什么人是“人”。人们继续争论机器智能是否在各个方面都等同于人类智能。机器声称它们有意识，这类说法在很大程度上得到了人们的赞同。07热动——《计算机原理》20未来计算机发展构想2049年由于采用纳米技术生产的食品得到广泛利用，食物的产量不再受到有限的资源、糟糕的天气或者灾害的影响，而且这样的食物与以前生产的食品具有相同的味道和质地。纳米机器人被用来创造真实的人和物体的视觉、听觉、触觉影像。07热动——《计算机原理》21未来计算机发展构想2099年人和计算机之间不再有明显的差别。智能机器宣布自己是人。以软件为基础的人在数量上大大超过仍然使用神经细胞进行计算的人。即使在仍然使用基于碳的神经元的人类智能体中，神经植入技术的应用也无所不在，这极大地提高了人类的感知和认识能力。不使用这些植人物的人无法加入使用了植人物者的谈话。由于使用标准的吸收知识协议刊登大多数的信息，信息能够迅速被理解。教育以及智能体的目的是发现供学习的新知识。平均寿命一词对智能体来说不再适用。07热动——《计算机原理》22未来计算机发展构想网友评论：如果老天有眼,千万要让我在可怕的2099年到来之前死掉。哦哦！太可怕了！人工智能(A.I.:ArtificialIntelligence)华纳兄弟公司(WarnerBrothers,USA)2001年出品导演：斯蒂文-斯皮尔伯格(StevenSpielberg)编剧：斯蒂文-斯皮尔伯格(StevenSpielberg)类型：科幻片07热动——《计算机原理》23计算机最原始话题：工作原理计算机工作原理视频讲解07热动——《计算机原理》24第1章微型计算机基础概论五部分内容：180x86系列的发展历史2计算机基础3计算机的硬件和软件4微型计算机的结构5计算机数制三个问题：80X86发展计算机基本原理（程序执行、寻址方式）微机结构07热动——《计算机原理》25第一个问题：80X86微处理器发展型号发布年份字长晶体管数主频数据宽总线寻址缓存80861978162.9万4.7716161M无80881979162.9万4.771681M无8028619821613.4万6~20161616M无8038619863227.5万12.5~3332324G有80486198932120~16025~10032324G8KBPentium（586）199332310~33060~166643264G8KB8KBPentiumPro(P6)199532550~1550150~200643664G8KB8KBPentiumII199732750233~333643664GPentiumIII1999321000350~1000643664GPentium420013213001000~643664G07热动——《计算机原理》26Intel公司07热动——《计算机原理》27PC时代电脑始祖冯·诺依曼计算机原理：体系结构二进制存储程序摩尔定律1965年英特尔公司1969年高登·摩尔集成电路之父罗伯特·诺伊斯微处理器之父特德·霍夫微软帝国比尔·盖茨苹果创始人史蒂夫·乔布斯IT偏执狂安德鲁.葛洛夫现在Intel的舵手克雷格R.贝瑞特07热动——《计算机原理》28Intel芯片4004微处理器19718088微处理器1981奔腾时代1993迅驰200307热动——《计算机原理》29AMD公司（超威半导体AMD，AdvancedMicroDevices,Inc.）1969年，先后有8人从当时知名的半导体制造企业仙童公司辞职，其中诺斯、摩尔、葛鲁夫三人创办了INTEL公司，还有一个人创建了AMD，他就是杰里-桑德斯。这两家公司总部都建在硅谷。在286、386时代，AMD根本没有能力独立设计微处理器，它那时制造的CPU都是由INTEL提供设计图纸，这种情况一直延续到K5的出现。AMD收购NEXGEN公司后，在1997年4月推出K6处理器，此后它的竞争能力日益扩大，并推出了更多令INTEL感到竞争压力的微处理器。时至今日，处理器市场形成了INTEL与AMD双雄争霸的局面。07热动——《计算机原理》30中国“龙芯”漫漫征程路2002年9月28日上午9点，中国科学院计算技术研究所正式发布国内首枚高性能通用CPU芯片-龙芯(Godson)的最新版本。这款首枚中国自主研发的高性能通用CPU芯片采用0.18微米工艺制造，目前主频最高可以达到266MHZ。2005年03月29日，中科院计算技术研究所在北京正式发布“龙芯2号”。该芯片的实测性能超过1.5GHz奔腾Ⅳ处理器的水平。中科院龙芯主设计师胡伟武在其《龙芯3号多核处理器设计及其挑战》的报告中指出，龙芯3号多核处理器结构特征是多平台并行虚拟机结构，第一阶段到2008年做8～16核，第二阶段到2010年做32～64核。07热动——《计算机原理》31小名叫“狗剩”的中国龙芯上海交大陈进汉芯造假07热动——《计算机原理》321.x86系列结构的历史1971年Intel400470年代中期Intel8080、808580年代初Intel8086、8088从8086（8088）到80286、80386、804861993年奔腾（也称为80586）、奔腾MMX、奔腾PRO（也称为80686）、奔腾Ⅱ、奔腾Ⅲ，直至最新的奔腾4，形成了IA（IntelArchitecture）-32结构。07热动——《计算机原理》3307热动——《计算机原理》34奔腾技术特点1.超标量技术内置多条流水线，以空间换取时间两条整数指令流水线：U（精简指令和复杂指令）和V（精简指令）一条浮点指令流水线：2.超流水技术细化流水、提高主频，以时间换取空间整数流水线分为4级流水，浮点分为8级3.分支预测内置分支目标缓存器，动态预测程序分支转移4.双cache哈佛结构：指令和数据分开两个8K的超高速缓存，一个缓存指令，一个缓存数据。07热动——《计算机原理》35IntelPentium4处理器IntelPentium4处理器是2000年推出的IA-32处理器，并是第一个基于IntelNetBurst微结构的处理器。Intel超线程处理器Intel公司于2002年推出了具有超线程技术的IA-32列处理器。HT技术的IA-32处理器，在一个物理处理器核中由两个或多个逻辑处理器构成，每个逻辑处理器有它自己拥有的IA-32体系结构状态。每个逻辑处理器由全部的IA-32数据寄存器、段寄存器、控制寄存器与大部分的MSR构成。07热动——《计算机原理》36奔腾D和酷睿2区别奔腾D只是简单的将2个奔腾4核心连接在一起，2个核心不能共享二级缓存，要通过前端总线才能完成2个核心的互访，延迟很大，网友戏称奔腾D是将2个CPU焊在一起，也成为AMD指责奔腾D是假双核的理由。酷睿的2个核心能完全共享二级缓存，不用通过前端总线这一延迟极大的过程，效率大大增加，是目前最为先进的双核心CPU，也成为奔腾D和酷睿差价巨大的原因。目前的双核CPU从性能上来讲，酷睿Athlon64×2奔腾D。07热动——《计算机原理》37Core（酷睿）2006年3月Intel的下一代处理器，并且服务器、桌面和移动处理器统一采用Core微架构，Core架构是由Intel位于以色列海法的研发团队负责设计的。原定是Centrino（讯驰）平台的第三代Napa和第四代SantaRosa所采用的处理器。但由于NetBurst微架构