第一章微型计算机概述

1、第一章 微型计算机概述1.1 微型计算机的特点和发展1.1 微型计算机的特点和发展微型计算机的发展第一代微处理器：4004、4040、8008；第二代微处理器：8080/8085、Z80;第三代微处理器：8086/8088；第四代微处理器：80286；第五代微处理器：Pentium;第六代微处理器：Pentium Pro等；1.2 微型机的发展和分类按机器组成，分为:1.位片式2.单片式3.多片式按制造工艺，分为:1.MOS (metal oxide semiconductor)型2.双极型按微处理器的字长，分为：1. 4位微处理器（2000管/片）：Intel40402. 8位微处理器（10

2、000管/片）：Intel80803. 16位微处理器（2-6万管/片）：Intel80864. 32位微处理器（310万管/片）：Intel803865. 位片式处理器：利用这类微处理器可以构成不同字长的微型计算机，结构灵活，主要用于对中、小型计算机的仿真。1 . 3 微 处 理 器 、 微 型 计 算 机微 处 理 器 、 微 型 计 算 机 和微型计算机系统和微型计算机系统1.3.1 微处理器微处理器CPUCPU功能： 可以进行算术和逻辑运算； 可保存较少量数据； 能对指令进行译码并执行规定的动作； 能和存储器、外设交换数据； 提供整个系统所需要的定时和控制； 可以响应其他部件发来的中断

3、请求；CPU在内部结构上包含下面这些部分： 算术逻辑部件； 累加器和通用寄存器组； 程序计数器(指令指针)、指令寄存器 和译码器；MOV SI,1000H 时序和控制部件。1.3.2 微型计算机微型计算机 微型计算机由CPU、存储器、输入输出接口电路和系统总线构成。 存储器存储器 地址地址:00000H-FFFFFH(1Mbyte) 数据：数据：Byte、Word、Dword、Qword、Tword I/O接口电路接口电路 地址：地址：0000H-FFFFH 接口芯片接口芯片 总线：总线结构是一个独特的结构。有 了总线结构后，系统中各功能部件之间 的相互关系变为各个部件面向总线的单 一关系。一

4、个部件只要符合总线标准， 就可以连接到采用这种总线标准的系统 中，使系统得到扩展。 1. 数据总线DB(data bus)：传输数据 2. 地址总线AB(address bus)：传送地 址信息 3. 控制总线CB(control bus) ：传输控 制信号1.3.3 微型计算机系统微型计算机系统 以微型计算机为主体，配上系统软件和外设后，就成了微型计算机系统。 1. 系统软件：操作系统、实用程序（编辑程 序、 汇编程序、编译程序、调试程序） 2. 外设：键盘、显示器、磁盘、打印机、网 卡等（均通过接口芯片与总线连接）1.3.3 微型计算机系统微型计算机系统1.4 微型计算机的应用微型计算机的

5、应用 科学计算 信息处理和事务管理过程控制 仪器、仪表控制 家用电器和民用产品控制曙光4000A：10万亿次（全球第十）；IBM超级计算机蓝色基因： 每秒280.6万亿次浮点运算速度 ，它的 特点在于将6.5万个微处理器组合在一起。 1.5 嵌入式微处理器 1.5.1 51系列单片机 Intel公司MCS-51单片机 Atmel公司89C51,89C52等 Philip公司单片机 Winbond公司W78系列单片机 1.5.2 Ti公司MSP430单片机 超低功耗16位单片机，多用于电池供电场合，当然，其他场合也广泛使用。 1.5.3 Intel公司16位单片机 80C196KB 80C196

6、KC 80C196KD 80C196KM 1.5.4 两个概念 集中指令集（CISC)：数据线、地址线分时复用，即哈佛结构，其指令丰富，功能较强，但取指令和取数据不能同时进行，速度受限，价格亦高，例：Intel8051、M68HC系列、AT89系列、W78系列、8086 精简指令集（RISC)：数据线、地址线分离，即冯.诺伊曼结构，取指令和取数据同时进行，且由于一般指令线较数据线宽，使其指令交同类CISC单片机包含更多的处理信息，执行效率高、速度快。1.5.4 ARM处理器 随着Internet的普及，我们已进入了网络时代，进入了后PC时代。不仅用PC机能上网，而且用各种各样的嵌入式设备都可以

7、上网。后PC时代出现了信息电器，如掌上电脑、个人数字助理(PDA)、可视电话、移动电话、TV机顶盒、电视会议机和数码相机等嵌入式设备。能上网的嵌入式设备需要加上TCP/IP网络协议。由于8/16位的速度不够快以及内存不够大，较难满足嵌入式设备的上网要求。 ARM公司在32位RISC处理器市场占有率超过75%。ARM公司的成功之处在于它是知识产权供应商，是设计公司，成立于1990年。ARM公司本身不生产芯片，靠转让设计许可，由合作伙伴来生产各具特色的芯片。ARM商业模式的强大之处在于其价格合理，在全世界范围的合作伙伴超过100个。RAM公司专注于设计，其内核耗电少、成本低、功能强，特有16/32位双指令集。ARM已成为移动通信、手持计算和多媒体数字消费等嵌入式解决方案的RISC实际标准。 ARM处理器的特点 耗电少、