微型计算机技术 教 学 指 导(一) 太原广播电视大学 郭建勇
第一章 绪 论 1.1微型计算机的特点 存储器 计算机 中央 处理器 外围支 持电路 输入 设备 输出 设备 微型计算机的特点 第一章 绪 论 1.1微型计算机的特点 微型计算机的结构 计算机 中央 处理器 存储器 外围支 持电路 输入 设备 输出 设备 微型计算机的特点 (1)标准工业化装配结构 (2)开放的标准体系结构,多元化大规模工业生产,价格低廉 (3)应用范围广泛
1.2 微处理器、微型计算机 和微型计算机系统 1.微处理器(UP) A B ALU 算术逻辑 部件 ALU: 进行算术 和逻辑 运算 1.2 微处理器、微型计算机 和微型计算机系统 1.微处理器(UP) 内部总线 算术逻辑 部件 ALU: 进行算术 和逻辑 运算 A B 专用 寄存 器 通用 寄存 器 控制部件 执行指令 产生控制 信号,命 令相应部 件工作 ALU 寄存器用来存 放操作数中间 结果、状态标 志和地址信息 逻 辑 控 制
2.微型计算机(MC) 微处理器(up) 总线控制逻辑 数据总线 控制总线 地址总线 输入/输出 接口电路 存储器
微计算机系统 微型计算机 软件 外围设备 电源、机箱、控制面板 微处理器 系统总线 外围接口 内存储器 系统软件 中间件 应用软件 键盘、鼠标 显示器、打印机 软盘驱动器 硬盘驱动器 光盘驱动器 算数逻辑单元 算数逻辑单元 寄存器阵列 控制器电路 只读存储器 数据总线 控制总线 地址总线 随机访问存储器 串行输入输出 外存储器 显示器 并行输入输出
1.3 微处理器技术发展的概况 Intel公司1985年推出了80386微处理器,完成了16位体系结构向32位体系结构的转变。 1.3 微处理器技术发展的概况 Intel公司1985年推出了80386微处理器,完成了16位体系结构向32位体系结构的转变。 1989年,80486出现了。其设计目标是提高指令执行速度和支持多处理器系统。为此80486在芯片内部增加一个8KB的高速缓冲存储器(cache),还增加了相当于80387的浮点部件(FPU)。 1993年3月,Intel公司推出了第一代“奔腾”微处理器(Pentium),微处理器技术发展进入了一个新的阶段。从微体系结构的角度看,最早推出的Pentium与接下来出现的Pentium/MMX(MMX,多媒体扩充技术)同属第一代“奔腾”微处理器产品,简称P5。首先把片内的一级高速缓冲存储器分为专门存放指令代码的Icache与专门存放操作数的Dcache两部分,这就可使处理器取指令操作与访问数据的操作重叠进行。 1995年2月,Intel公司推出了第二代的“奔腾”微处理器产品Pentium Pro,简称 P6,中文名叫“高能奔腾”。首先P6在处理器模块内部实现了第二级高速缓冲存储器(L2 cache)。P6采用的第二项创新技术是“无序执行”技术。保证流水线高效不停顿地运行。 1997年5月Intel公司推出了命名为PentiumII的微处理器产品,PentiumII可以 说是具有MMX技术的P6微处理器。
1999年3月Intel公司发布了第三代“奔腾”微处理器产品,命名为 PentiumIII。 PentiumIII仍然采用Pentium Pro即P6的动态执行微体系结构,具有 Intel的 MMX功能,提供了称为“数据流单指令多数据扩展”(SSE)的70条新指令支持先 进的成像、三维图形、数据流音频与视频以及语音识别数据处理的要求。 Pentium III内部工作频率最高可达1133MHz,对外前沿总线主频为100MHz 或133MHz。 2000年11月21日,InteI向全球正式宣布推出第四代Pentium 4微处理器。 Pentium 4微处理器采用了称之为NetBurst的全新Intel32位微体系结构(1A—32)。 增强了互联网应用、图像处理、视频数据流处理、语音处理、三维图形处理等方面对性能要求的支持。Pentium 4采用了20级超长流水线技术,更为先进的动态执行技术,有两个双倍速度的ALU部件,实现了在一个时钟周期内完成4个整数运算;有一个相当于400MHz的系统前端总线(FSB),可实现 3.2GB/s的传输宽带。还采用了新的SSE2指令集,在原有的SSE指令集的基础上新增加了76组SSE2指令,增强处理器在互联网应用、3D图形处理及多媒体处理等方面的性能。