微机原理与接口技术 课程性质：专业技术必修课程 课程的特点：偏重硬件，软硬件结合 先修课程：导论、数字逻辑、组成原理、汇编语言等 微机原理与接口技术第1章讲义* 微机原理与接口技术 主讲 马维华 南航信息科学与技术学院 课程性质：专业技术必修课程 课程的特点：偏重硬件，软硬件结合 先修课程：导论、数字逻辑、组成原理、汇编语言等 后续课程：系统结构、计算机综合技术等 本课程主要内容： 本课程目的要求： 主要内容？ 目的要求？ 主要参考书

本课程使用的教材 进入第1章 2019年4月22日星期一

第1章 微型计算机概述 计算机的分类 微型计算机的基本概念 微型计算机的基本组成 微型计算机的发展概况 微型计算机系统及其性能指标 返 回 第1章 微型计算机概述 计算机的分类 微型计算机的基本概念 微型计算机的基本组成 微型计算机的发展概况 微型计算机系统及其性能指标 返 回 2019年4月22日星期一

一、计算机的分类 返 回 计算机按器件工作性质可分为： 模拟电子计算机、数字电子计算机和模数 混合计算机。 计算机按功能性能可分为： 巨型计算机、大型计算机、中型计算机、小 型计算机和微型计算机（简称微机）。 计算机发展趋势： 大型机向巨型方向发展，中小型机向微型机 发展，同时都向智能计算机发展。 2019年4月22日星期一

二、微机的基本概念 运算器和控制器等（CPU）集成在一块超大规模集成 CPU+存储器称为微处理机。 返 回 微处理器 运算器和控制器等（CPU）集成在一块超大规模集成 电路芯片中，称为微处理器。 微处理机 CPU+存储器称为微处理机。 微型计算机 以微处理器为核心的计算机称为微型计算机。包括微 处理机、I/O接口和总线。 即微型计算机=微处理器+存储器+I/O接口+总线 微型计算机系统 微型计算机系统=微型计算机+外部设备+软件。 2019年4月22日星期一

三、微型计算机基本组成 返 回 微型计算机=微处理器+存储器+I/O接口+总线 2019年4月22日星期一

四、微机的发展概况 返 回 见微处理器 1971~1973：4位µp:4004,8位µp: 8008,微机MCS-4 1974~1978：高档8位8080,8085,MC6800,Z-80,微机APPLE 1978~1981：16位8086/8088,Z8000,MC68000,微机 IBM PC/XT 1981~1984：高档16位80286,微机IBM PC/AT，长城286 1985~1988：32位80386，微机COMPAQ 386 1989：32位80486，微机各种品牌COMPAQ，AST等 1993：32位Pentium,微机由不同厂家生产的奔腾系列 1995：32位Pentium Pro,微机由不同厂家生产的高能奔腾系列 1997：32位MMX Pentium ,微机由不同厂家生产的多能奔腾系列 1997~1998：32位Pentium II，微机为Pentium II各厂家名称不同 1999：32位Pentium III,微机为Pentium III各厂家名称不同 2000~：32位Pentium 4,微机为Pentium 4各厂家名称不同 2001：64位Merced，Mckinley ===》Itanium(安腾)…….. 2002: 64位的安腾2 ::::::::::: 见微处理器 2019年4月22日星期一

五、微机系统 返 回 2019年4月22日星期一

微机系统主要指标 一台计算机的功能强弱与系统结构、硬件组成、 返 回 主要性能指标 学习第2章 指令系统、软件配置等多方面的因素有关。 ⑴ 处理器字长 ⑵ 运算速度（主频） ⑶ 存储容量（Cache、内存和外存） ⑷ 总线类型与总线速度 ⑸ 主板与芯片组类型 ⑹ 外部设备（显示器及显示适配器等） ⑺ 软件配置 学习第2章 2019年4月22日星期一

本课程主要学习内容 返 回 第1章 微型计算机概述 第2章 微处理器及其结构（重点） 第5章 微型计算机的存储器（重点） 第6章 基本输入输出接口技术(重点) 第7章 微型计算机的中断系统（难点） 第8章 键盘、显示器及打印机接口 第9章 DMA控制器及外存接口 第10章 模拟输入输出接口（重点） 第11章 微型计算机总线技术 第12章 微型计算机系统 学习下一章 2019年4月22日星期一

目的要求 目的： 要求： 最后： 返 回 了解当今微型计算机技术的特点，弄懂其内部结构的特点及工作原理，掌握其接口技术，并能运用到实际当中。 （1）课堂：细听与理解+适当笔记 （2）课后：回顾+完成作业 （3）实验与课设：认真准备+独立完成 最后： 总成绩＝考试成绩＋实验成绩＋平时成绩 2019年4月22日星期一

主要参考书 返 回 1.《Barry B.Brey著.Intel系列微处理器结构、编程和接口技术大全》 2. 《现代微机原理与接口》 陈谊等译.机械工业出版社.1998 2. 《现代微机原理与接口》 杨全胜等编著.电子工业出版社。2002 3.《16/32位微机原理、汇编语言及接口技术》 钱晓捷等编著.机械工业出版社2004.2 2019年4月22日星期一

Intel微处理器一览表 返 回 2019年4月22日星期一 处理器 主要参数 8088 8086 80286 80386 80486 Pentium Pentium Pro Pentium II Pentium III Pentium 4 推出时间（年） 1979 1978 1982 1985 1989 1993/1994 1995 1997 1999 2000~ 工作电压（V） 5 5/3.3 3.3/2.9 2.8/2.0 2.0/ 1.8 1.7/1.2 主频范围(Hz) 4.77M 6~25M 20~33M 33~100M 60~133M 150~233M 233~400M 450~1300M 1.4G~4G 总线频率MHz 1.193 8 16~33 33 66 66/100 100/133 400/800~ 集成管子数（只） 2.9万 4万 13.4万 27.5万 120万 310万 550万 750万 950万 4200~17800万~ L1 Cache —— 8KB 8KB+8KB 16KB+16KB 8/16 Tc 12KB L2 Cache 256KB 主频一半速度 512KB 一半主频 (256KB主频) 256KB-1MB速 L3 Cache 全速2MB~ 通过寄存器位数 16 32 外部数据线条数 64 外部地址线条数 20 24 36 存储器空间 1MB 16MB 4GB 64GB I/O组织(端口个) 64K 制造工艺 >2μm 2μm 1μm 0.8~0.6μm 0.6~0.35μm 0.35~0.25μm 0.25μm 0.18/0.13μm 90nm~ 工作方式 实方式 保护方式 保护V86 保护、V86 实，保护、V86、系统管理 实、保护、V86、系统管理 实、保护、V86系统管理 实、保护、V86、系统管理、超线程 超级流水线(条) 1 2 3 3×2 流水线级数 14 系统内存形式 DIP 30线的SIMM 30/72线的SIMM 72线SIMM 168线DIMM 168/184线DIMM 184 RIMM 存储器组织（体） 1个 2个 4个 8个 2019年4月22日星期一