冯建文课件包括实验习题答案第1章概论-fjw
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1、2 2计算机组成原理课程计算机组成原理课程v 课程目的：课程目的：v 掌握计算机的工作原理掌握计算机的工作原理, , 深刻理解程序在计算机硬件上深刻理解程序在计算机硬件上被执行的过程。被执行的过程。v 课程任务：课程任务：1 1掌握计算机硬掌握计算机硬件系统各组成件系统各组成部件的工作原部件的工作原理、逻辑实现、理、逻辑实现、设计思想设计思想2 2理解各部件理解各部件联结成整机联结成整机并协调运转并协调运转的方法。的方法。3 3了解当代计了解当代计算机系统的算机系统的新技术和新新技术和新成果成果3 3计算机组成原理课程计算机组成原理课程v教师：冯建文教师：冯建文v课时：课时：64416v学分：
2、学分：4个个v老师邮箱：老师邮箱： v有问题，欢迎通过有问题，欢迎通过E_mail答疑。答疑。v最后的成绩：最后的成绩：v到课情况到课情况v作业情况作业情况v期末考试期末考试4 4计算机组成原理课程设计计算机组成原理课程设计v课时：课时：32216，v实践学分：实践学分：1个个v实验个数：实验个数：6-7个，实验个，实验20学时，授课学时，授课12学时。学时。v成绩：五分制成绩：五分制v及格标准：同时满足以下条件及格标准：同时满足以下条件v平时平时6-7次实验：全部到课次实验：全部到课v实验报告：全部提交实验报告：全部提交v实验期末考试：实验期末考试：“及格及格”以上以上5 5第一章第一章 概
3、概 论论 计算机系统的发展与应用计算机系统的发展与应用1.11.1 本章小结本章小结 计算机的分类与性能指标计算机的分类与性能指标1.21.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成1.31.3 作业作业6 61.1 1.1 计算机系统的发展与应用计算机系统的发展与应用 计算机的产生计算机的产生一一 计算机的发展计算机的发展二二 微型计算机的发展微型计算机的发展三三 计算机的应用计算机的应用四四7 7一、计算机的产生一、计算机的产生机械式机械式计算机计算机机电式机电式计算机计算机电子电子计算机计算机模拟模拟计算机计算机电子数字电子数字计算机计算机数字数字计算机计算机v第一台电子数字计算机：第
4、一台电子数字计算机：ENIACENIACv电子数字计算机特点：高速、高精度电子数字计算机特点：高速、高精度8 8二、计算机的发展二、计算机的发展第一代第一代 电子管计算机电子管计算机 19461946年年 ENIAC ENIAC 19551955年年 ENIAC ENIAC正式正式退役退役第四代大规模第四代大规模与超大规模集与超大规模集成电路计算机成电路计算机 19711971年，英特年，英特尔公司，尔公司，4004 4004 19721972年，年，8008 8008 第二代第二代晶体管计算机晶体管计算机 19551955年，贝尔年，贝尔实验室研制出实验室研制出世界上第一台世界上第一台全晶体
5、管计算全晶体管计算机机TRADICTRADIC装有装有800800只晶体管只晶体管，100100瓦功率，占瓦功率，占地有地有3 3立方英尺立方英尺 “摩尔定律摩尔定律” 1964年，年，IBM360开发出开发出6个型号的大、中个型号的大、中、小型电脑和、小型电脑和44种新式的配套设种新式的配套设备，都是系列兼备，都是系列兼容机，成为第三容机，成为第三代计算机标志性代计算机标志性产品产品 第三代第三代集成电路计集成电路计算机算机 第一台标准小型机第一台标准小型机：DECDEC公司公司19651965年年制造的制造的PDPPDP8 8型集型集成电路计算机成电路计算机9 9三、微型计算机的发展三、微
6、型计算机的发展v第一代第一代80088008微处理器微处理器 v第二代微处理器第二代微处理器v其运算速度是第一代的其运算速度是第一代的10101515倍，指令系统比倍，指令系统比较完善，已经有了典型的计算机体系结构以及较完善，已经有了典型的计算机体系结构以及中断、中断、DMADMA功能。支持它们的语言有汇编、功能。支持它们的语言有汇编、BASICBASIC、FORTRANFORTRAN和和PL/MPL/M等，后期还开始配备等，后期还开始配备CP/MCP/M操作系统操作系统 v19741974年年 8 8位微处理器芯片位微处理器芯片8080 8080 约约48004800个晶体管个晶体管 每秒执
7、行每秒执行2929万条指令。万条指令。v19761976年年 8 8位微处理器位微处理器Z Z80 80 1 10 0三、微型计算机的发展三、微型计算机的发展v第三代微处理器第三代微处理器v19781978年年 16 16位的微处理器位的微处理器Intel8086 Intel8086 2900029000个晶体管个晶体管数据总线数据总线1616位（字长）位（字长） 地地址总线址总线2020位位v19791979年年 8 8位（准位（准1616位）的微处理器位）的微处理器Intel8088Intel8088v19831983年年 IBM IBM公司推出带有硬盘的公司推出带有硬盘的IBMPC/XT
8、IBMPC/XT机机 v1616位的位的Z8000Z8000和和MC68000 MC68000 v1982 161982 16位处理器位处理器80286 80286 晶体管达晶体管达1313万个万个数据总线数据总线1616位位地址总线地址总线2424位位有两种工作有两种工作模式：实地址模式和虚地址保护模式。模式：实地址模式和虚地址保护模式。v80286 IBM PC/AT80286 IBM PC/AT微机微机v同档次的有同档次的有MotorolaMotorola的的6801068010。1 11 1三、微型计算机的发展三、微型计算机的发展v第四代微处理器第四代微处理器v1985 321985
9、32位微处理器芯片位微处理器芯片80386 27.580386 27.5万万个晶体管个晶体管 32 32位数据线和位数据线和3232位地址线位地址线 有有3 3种工作模式：实地址模式、虚地址保护模式和种工作模式：实地址模式、虚地址保护模式和虚拟虚拟80868086模式。模式。 v同期的微处理器还有同期的微处理器还有MotorolaMotorola的的MC68020MC68020等等 v19891989年年 高性能高性能3232位微处理器位微处理器80486 12080486 120万万个晶体管个晶体管包含了一个包含了一个8038680386体系结构的主处体系结构的主处理器、一个与理器、一个与8
10、038780387兼容的数字协处理器和一兼容的数字协处理器和一个个8KB8KB的高速缓冲存储器（的高速缓冲存储器（CacheCache） 采用了采用了RISCRISC（精简指令系统计算机）技术（精简指令系统计算机）技术 1 12 2三、微型计算机的发展三、微型计算机的发展v第五代微处理器第五代微处理器v19931993年年 32 32位微处理器位微处理器PentiumPentium（奔腾，（奔腾，P5P5） 320 320万个晶体管万个晶体管 具有具有5 5级超级超标量结构、标量结构、6464位数据线和位数据线和3232位地址线位地址线 仍采用仍采用CISCCISC和和RISCRISC相结合的
11、技术。相结合的技术。v同期的第五代微处理器还有同期的第五代微处理器还有IBMIBM、AppleApple和和MotorolaMotorola三家联盟的三家联盟的PowerPCPowerPC（RISCRISC微微处理器）以及处理器）以及AMDAMD公司的公司的K5K5和和CyrixCyrix公司公司的的M1M1。1 13 3三、微型计算机的发展三、微型计算机的发展v第六代微处理器第六代微处理器v19951995年年 Pentium Pro Pentium Pro（高能奔腾，（高能奔腾，P6 P6 ） 550 550万个晶体管万个晶体管 具有具有6464位数位数据线和据线和3636位地址线位地址线
