钱晓捷,微机原理与接口技术第4版—基于IA-32处理器和32位汇编语言 第1章 微型计犷机系統 1.1微型计算机的发展 1.2 Intel80x86系列处理器 1.3微型计算机系统组成
钱晓捷，微机原理与接口技术·第4版——基于IA-32处理器和32位汇编语言 第 1 章 微型计算机系统 1.1 微型计算机的发展 1.2 Intel 80x86系列处理器 1.3 微型计算机系统组成
11微型计算机的发展 粤微型计算机( Microcomputer) ·性能、价格、体积较小,最常见的计算机 术 现代计算机三大主要应用形式的主角 桌面个人微机(PC机) m服务器 机 ■嵌入式计算机系统 ·采用微处理器为核心构造的计算机 处理器、微处理器、中央处理单元CPU 社●计算机的运算和控制核心 采用一块大规模集成电路芯片构成
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.1 微型计算机的发展 ➢微型计算机（Microcomputer） 性能、价格、体积较小，最常见的计算机 现代计算机三大主要应用形式的主角 桌面个人微机（PC机） 服务器 嵌入式计算机系统 采用微处理器为核心构造的计算机 ➢处理器、微处理器、中央处理单元CPU 计算机的运算和控制核心 采用一块大规模集成电路芯片构成
薇处理器的基本性能指标 骂>字长(Word) 4、8、16、32、64、128 接 ●处理器每个时间单位处理的二进制数据位数 技 术 (例如一次进行运算、传输的位数) 第·指示处理器的数据处理能力 版时钟频率 Hz、kHz、MHz、GHz 械·处理器的处理速度 业 ●反映处理器的基本时间单位 出 版 社 集成度 芯片上集成的晶体管数量 ●表明处理器的生产工艺水平
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 处理器的基本性能指标 ➢字长（Word） 处理器每个时间单位处理的二进制数据位数 （例如一次进行运算、传输的位数） 指示处理器的数据处理能力 ➢时钟频率 处理器的处理速度 反映处理器的基本时间单位 ➢集成度 芯片上集成的晶体管数量 表明处理器的生产工艺水平 4、8、16、32、64、128 Hz、kHz、MHz、GHz
111通用微处理器 理>4位微处理器 接 1971年, Intel4004,第一个微处理器 nte|4004 技 8位微处理器 术 ●M6800、Z80和Inte8080/8085 第 Apple公司苹果机 采用4004的计算器 4>16位微处理器 Intel8086/8088 机 械 16位个人计算机(PC: Personal Computer) 币>32位微处理器 出 80386, 80486, PentiumPentium 4 版 社 32位PC机, APPLE公司的 Macintosh机 >64位微处理器 pentium 4 IA-64结构: Itanium(安腾) x86结构:AMD的64位处理器、 Intel64处理器 性能指标
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.1.1 通用微处理器 ➢ 4位微处理器 1971年，Intel 4004，第一个微处理器 ➢ 8位微处理器 M6800、Z80和Intel 8080/8085 Apple公司苹果机 ➢ 16位微处理器 Intel 8086/8088 16位个人计算机（PC：Personal Computer） ➢ 32位微处理器 80386，80486，Pentium～Pentium 4 32位PC机，APPLE公司的Macintosh机 ➢ 64位微处理器 IA-64结构：Itanium（安腾） x86结构：AMD的64位处理器、Intel 64处理器 采用4004的计算器 Intel 4004 性能指标
11.2专用微处理器 理单片机(微控制器,嵌入式控制器,MCU) Inte1的MCS-48,MCS-51,MCS-96/98系列 术 爱特梅尔(Atm1)公司的AT89系列(与MCS-51 兼容),AT91系列(基于ARM内核) Microchip Technology公司的PIC系列 数字信号处理器(DSP) 械·专注于数字信号的高速处理 出 ●美国德州仪器T公司TMS320各代产品 主要应用于通信、消费类电子产品和计算机 主要应用形式:嵌入式系统 ●IP级结构,芯片级结构,模块级结构
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.1.2 专用微处理器 ➢单片机（微控制器，嵌入式控制器，MCU） Intel的MCS-48，MCS-51，MCS-96/98系列 爱特梅尔（Atml）公司的AT89系列（与MCS-51 兼容），AT91系列（基于ARM内核） Microchip Technology公司的PIC系列 ➢数字信号处理器（DSP） 专注于数字信号的高速处理 美国德州仪器TI公司TMS320各代产品 主要应用于通信、消费类电子产品和计算机 ➢主要应用形式：嵌入式系统 IP级结构，芯片级结构，模块级结构
113摩尔定律 理集成电路生产技术推动了计算机的飞速发展 摩尔定律( Moore'sLaw) 集成电路上晶体管密度每年将翻倍 每隔18个月硅片密度(晶体管容量)将翻倍 每18个月,集成电路的性能将提高一倍,而其 价格将降低一半 业摩尔定律不会永远持续 出 版·今后,性能提高更多地 得益于计算机系统结构的革新
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.1.3 摩尔定律 ➢集成电路生产技术推动了计算机的飞速发展 ➢摩尔定律（Moore's Law） 集成电路上晶体管密度每年将翻倍 每隔18个月硅片密度（晶体管容量）将翻倍 每18个月，集成电路的性能将提高一倍，而其 价格将降低一半 ➢摩尔定律不会永远持续 今后，性能提高更多地 得益于计算机系统结构的革新
12nte80X86系列处理器 机原理与接口技术·第4版机械工业出版社 酷睿 me32处理器奔腾4严安腾 Core 2 奔腾Ⅲ Quad 奔腾Ⅱ 奔腾 80486 80386 不是我不明白 80286 这世界变化太快。 8086 扎扎实实掌握知识 以不变应万变! 4004
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.2 Intel 80x86系列处理器 80386 80486 奔腾 奔腾II 奔腾4 80286 8086 奔腾III 酷睿 4004 不是我不明白， 这世界变化太快。 扎扎实实掌握知识， 以不变应万变！ IA-32处理器 安腾
12.116位80X86处理器 理1.8086 接·16位结构的处理器:数据总线为16位 技 术 主存容量1MB:地址总线为20位 第 ●时钟频率5MHz( IBM PC使用4.77MHz) 4 版 准16位微处理器8088:外部数据总线为8位 机 IBM PC和PC/XT机使用 Intel8088cPU 壇2.80286 出·16位数据总线、24位地址总线(16MB主存) 版 社 实方式(Rea1Mode) 保护方式( Protected mode) ● IBM PC/AT机使用 Intel286CPU Intel 8086
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 1.2.1 16位80x86处理器 1. 8086 16位结构的处理器：数据总线为16位 主存容量1MB：地址总线为20位 时钟频率5MHz（IBM PC使用4.77MHz） 准16位微处理器8088：外部数据总线为8位 IBM PC和PC/XT机使用Intel 8088 CPU 2. 80286 16位数据总线、24位地址总线（16MB主存） 实方式（Real Mode） 保护方式（Protected Mode） IBM PC/AT机使用Intel 286 CPU Intel 8086
薇处理器总线 理>、数据总线(DB: Data bus) 处理器与存储器或外设交换信息的通道 术 个数(条数)是一次能够传送数据的二进制位数 第>地址总线(AB: Address bus) 版·指定存储器或外设的具体单元 机●个数反映访问的主存储器容量或外设范围 r控制总线(CB: Control bus) 出 控制处理器数据传送等操作 社·例如 存储器读信号(MEMR)、存储器写(MEMW) m外设读(I0R)、外设写(IOW)
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 处理器总线 ➢数据总线（DB：Data Bus） 处理器与存储器或外设交换信息的通道 个数(条数)是一次能够传送数据的二进制位数 ➢地址总线（AB：Address Bus） 指定存储器或外设的具体单元 个数反映访问的主存储器容量或外设范围 ➢控制总线（CB：Control Bus） 控制处理器数据传送等操作 例如 存储器读信号（MEMR）、存储器写（MEMW） 外设读（IOR）、外设写（IOW）
地址条数与主存容量 微机原理与接口技术·第4版机械工业出版社 Intel80x86地址条数存储容量 8086 20 IMB 8088 20 1MB 80286 24 1 6MB IA-32 32 4GB N: 2N 个信号对应 1KB=210B=1024B 两种状态:高或低 1MB=220B=1024KB 两种编码:1或0 1GB=230B=1024MB
微 机 原 理 与 接 口 技 术 · 第 4 版 机 械 工 业 出 版 社 地址条数与主存容量 Intel80x86 地址条数 存储容量 8086 20 1MB 8088 20 1MB 80286 24 16MB IA-32 32 4GB 一个信号对应 两种状态：高或低 两种编码：1或0 N：2 N 1KB＝2 10 B＝1024 B 1MB＝2 20 B＝1024 KB 1GB＝2 30 B＝1024 MB