13 Pentium微处理器
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微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一:《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器(cpu),叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、led显示器等)和固化在rom中的监控程序等,安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由alu(arithmetic and logic unit,算术逻辑部件)、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数,反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件?其主要应用于哪些领域?【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器,有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值(002h)送入地址寄存器ar;2) ip的内容自动加1,变为003h;3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002h单元;4) 微处理器给出读命令;5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db;6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr;7) 因是取指操作,取出的是指令操作码04h,即由dr送入指令寄存器ir;8) ir中的操作码经指令译码器id译码后,通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
2003全国计算机等级考试三级笔试试卷PC技术上一、选择题((1)~(60)题每题1分,共60分)下列各题A)、B)、C)、D)四个选项中,只有一个选项是正确的。
请将正确选项涂写在答题卡相应位置上,答在试卷上不得分。
(1)通常所说的32位计算机是指A)CPU字长为32位 B)通用寄存器数目为32个C)可处理的数据长度为32位 D)地址总线的宽度为32位(2)从计算机的逻辑组成来看,通常所说的PC机的"主机"包括A)中央处理器(CPU)和总线B)中央处理器(CPU)和主存C)中央处理器(CPU)、主存和总线D)中央处理器(CPU)、主存和外设(3)除了I/O设备本身的性能外,影响计算机I/O数据传输速度的主要因素是A)系统总线的传输速率 B)主存储器的容量C)Cache存储器性能 D)CPU的字长(4)在Pentium微处理器中,浮点数的格式采用IEEE754标准。
假设一个规格化的32位浮点数如下:1 10000011 00101100000000000000000该数的十进制数值是A)-2.75 B)-16.75 C)-20.75 D)-18.75(5)目前我国PC机用户大多还使用GB-2312国标汉字编码进行中文信息处理。
下面是有关使用GB-2312进行汉字输入输出的叙述,其中错误的是A)使用不同的汉字输入法,汉字的"输入编码"不完全相同B)使用不同的输入法输入同一个汉字,其内码不一定相同C)输出汉字时,需将汉字的内码转换成可阅读的汉字D)同一个汉字在不同字库中,字型是不同的(6)下面是有关超文本的叙述,其中错误的是A)超文本节点可以是文字,也可以是图形、图像、声音等信息B)超文本节点之间通过指针链接C)超文本节点之间的关系是线性的D)超文本的节点可以分布在互联网上不同的WWW服务器中(7)下面关于PC机数字声音的叙述中,正确的是A)语音信号进行数字化时,每秒产生的数据量大约是64KB(千字节)B)PC机中的数字声音,指的就是对声音的波形信号数字化后得到?quot;波形声音"C)波形声音的数据量较大,一般需要进行压缩编码D)MIDI是一种特殊的波形声音(8)MP3是一种广泛使用的数字声音格式。
习题22.1 8086CPU具有20 条地址线,可直接寻址1MB 容量的内存空间,在访问I/O 端口时,使用地址线16条,最多可寻址64K 个I/O端口。
2.2 8086CPU的内部结构有何特点?由哪两部分组成?它们的主要功能是什么?【解答】8086微处理器是典型的16位微处理器,HMOS工艺制造,集成了2.9万只晶体管,使用单一的+5V电源,有16根数据线和20根地址线;通过其16位的内部数据通路与设置指令预取队列的流水线结构结合起来而获得较高的性能。
8086微处理器内部安排了两个逻辑单元,即执行部件EU和总线接口部件BIU。
EU主要负责指令译码、执行和数据运算,包括计算有效地址;BIU主要完成计算物理地址、从内存中取指令、实现指令规定的读/写存储器或外部设备等信息传输类操作。
2.3 8086CPU中的指令队列的作用是预取指令,其长度是6 字节。
2.4 8086CPU内部寄存器有哪几种?各自的特点和作用是什么?【解答】CPU有14个内部寄存器,可分为3大类:通用寄存器、控制寄存器和段寄存器。
通用寄存器是一种面向寄存器的体系结构,操作数可以直接存放在这些寄存器中,既可减少访问存储器的次数,又可缩短程序的长度,提高了数据处理速度,占用内存空间少。
控制寄存器包括指令指针寄存器IP和标志寄存器FLAG:IP用来指示当前指令在代码段的偏移位置;FLAG用于反映指令执行结果或控制指令执行的形式。
为了实现寻址1MB存储器空间,8086CPU将1MB的存储空间分成若干个逻辑段进行管理,4个16位的段寄存器来存放每一个逻辑段的段起始地址。
2.5 8086的标志寄存器分为6 个状态标志位和3 个控制标志位,它们各自的含义和作用是什么?【解答】标志寄存器各标志位的含义和作用如下表:表2-1 标志寄存器FLAG中标志位的含义和作用标志位含义作用CF进位标志CF=1,指令执行结果在最高位上产生一个进位或借位;CF=0,则无进位或借位产生PF奇偶标志PF=1,结果低8位含偶数个1;PF=0,表示结果低8位含奇数个1AF辅助进位标志AF=1,运算结果的低4位产生了一个进位或借位;AF=0,则无此进位或借位ZF零标志ZF=1,运算结果为零;ZF=0,则运算结果不为零SF符号标志SF=1,运算结果为负数;SF=0,则结果为正数OF溢出标志OF=1,带符号数在进行运算时产生了溢出;OF=0,则无溢出TF陷阱标志TF=1,8086CPU处于单步工作方式;TF=0,8086CPU正常执行程序IF中断允许标志IF=1,允许CPU接受外部从INTR引脚上发来的可屏蔽中断请求信号;IF=0,则禁止接受可屏蔽中断请求DF方向标志DF=1,字符串操作指令按递减的顺序对字符串进行处理;DF=0,字符串操作指令按递增的顺序进行处理2.6 已知堆栈段寄存器(SS)=2400H,堆栈指针(SP)=1200H,计算该堆栈栈顶的实际地址,并画出堆栈示意图。
微处理器的发展历史- 第一代微处理器诞生于1971年。
Intel公司推出了第一款被称为Intel 4004的微处理器。
它是一款4位的微处理器,主要用于计算器和其他嵌入式系统。
- 在1974年,Intel公司推出了一款8位的微处理器,称为Intel 8080。
它是第一款被广泛采用的微处理器,并被用于许多个人计算机系统。
- 接着在1978年,Intel公司推出了Intel 8086处理器。
这款处理器采用了新的x86架构,并成为后来IBM个人电脑的标准架构。
该架构至今仍在广泛使用。
- 在1981年,Intel公司推出了第一款16位的微处理器,称为Intel 。
这款处理器在性能和功能方面有了显著改进,并成为第一个使用现代操作系统的个人电脑的主要处理器。
- 在1985年,Intel公司推出了Intel 386处理器,它是第一款32位的微处理器。
这款处理器在性能上有了大幅度提升,为之后的个人电脑提供了更高的计算能力。
- 在1993年,Intel公司推出了Intel Pentium处理器。
这款处理器在多任务处理和图形处理性能上有了显著提升,成为当时最受欢迎的个人电脑处理器之一。
- 随着技术的不断进步,微处理器的速度和性能不断提升。
不同的公司推出了各种新的微处理器,如AMD的Athlon系列和英特尔的Core系列。
- 最近几年,随着人工智能和物联网的发展,对微处理器的需求不断增加。
微处理器正在朝着更高的能效和更强的计算能力发展。
以上是微处理器发展的一些重要里程碑,它们为计算机技术的不断进步做出了重要贡献。
随着时间的推移,我们可以期待微处理器的发展继续带来更多的创新和突破。
计算机三级(PC技术)44(总分100,考试时间120分钟)选择题(每题1分,共60分)1. 多媒体计算机系统的两大组成部分是( )。
A. 多媒体器件和多媒体主机B. 音箱和声卡C. 多媒体输入设备和多媒体输出设备D. 多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统2. 下面关于PC机键盘的叙述中,不正确的是( )。
A. 台式PC机键盘的按键数目现在已超过100个键,笔记本电脑受到体积的限制,按键数目仅为80多个B. 目前普遍使用的键盘按键都是电容式的,它的优点是击过声音小,无接触,不存在磨损和接触不良问题C. PC机键盘向PC机输入的是8位串行的ASCII码D. PC机键盘中包含有一个单片机,它负责键盘扫描、消除抖动、生成代码并进行并/串转换,然后将串行数据送往主机3. 下面是有关PC机系统总线的叙述,其中不正确的是( )。
A. 总线涉及各部件之间的接口和信息交换规程,它与系统如何扩展硬件结构有很密切的关系B. 系统总线上有三类信号:数据信号、地址信号和控制信号C. ISA总线是16位总线,数据传输速率仅为5MB/s,已被完全淘汰,不再使用了D. PCI局部总线是32位总线,数据传输速率可达133MB/s,目前在PC机中得到广泛使用4. 下面关于串行通信的叙述中,错误的是( )。
A. 异步通信时,起始位和停止位用来完成每一帧信息的收发同步B. 二进制数据序列在串行传送过程中,无论是发送还是接收,都必须由时钟信号对传送数据进行定位C. 串行通信有单工、半双工和全双工三种方式D. 对传送数据进行校验时,如果发送方按偶校验产生校验位,那么接受方可按偶校验进行校验,也可按奇校验进行校验5. 操作系统是一组( )。
A. 存储管理程序B. 中断处理程序C. 资源管理程序D. 文件管理程序6. 下面四种标准中,数据传输速率最低的是A. USB 1.0B. USB 1.1C. USB 2.0D. IEEE-13947. CPU控制外设,既需要硬件,也需要软件。
Pentium系列微处理器字长为多少?与数据线有关系吗?解答:从80386到Pentium 4的处理器字长都是32位。
与数据线有一定关系。
一般来说字长与数据线的个数相等,例如8086/80286/80386/80486。
但也存在不相等的情况,都有原因。
例如8088的字长为16位,但为了与当时8位的主流外设配合,所以其数据线也设计为8位。
再如,Pentium以后的Intel 80x86微处理器的数据线设计为64位,为的是与存储器交换数据具有更快的速度;但是其内部寄存器等结构是32位的,所以Pentium 仍然是字长为32位的微处理器。
机器的“字长”和地址线无关,和数据线紧密相关。
386到pentium 4的字长都是32位,都是“32位机”而从pentium 2开始,地址线变成了36根,可以直接寻址64GB的空间。
其他非IA - 32架构的机器我没有了解,猜想在intel 的64 bits处理器itantium上,int == 64 bitsCPU的相关技术参数1.主频主频也叫时钟频率,单位是MHz,用来表示CPU的运算速度。
CPU的主频=外频×倍频系数。
很多人以为认为CPU的主频指的是CPU运行的速度,实际上这个认识是很片面的。
CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度,与CPU 实际的运算能力是没有直接关系的。
当然,主频和实际的运算速度是有关的,但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系,而且CPU的运算速度还要看CPU的流水线的各方面的性能指标。
由于主频并不直接代表运算速度,所以在一定情况下,很可能会出现主频较高的CPU实际运算速度较低的现象。
因此主频仅仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表CPU的整体性能。
2.外频外频是CPU的基准频率,单位也是MHz。
外频是CPU与主板之间同步运行的速度,而且目前的绝大部分电脑系统中外频也是内存与主板之间的同步运行的速度,在这种方式下,可以理解为CPU的外频直接与内存相连通,实现两者间的同步运行状态。
Pentium微处理器引脚信号及功能Pentium微处理器采用PGA封装形式,共有237个引脚信号,其中包括29个地址引脚信号,64个数据引脚信号,75个控制引脚信号,69个VCC、VSS和NC空脚。
Pentium微处理器的引脚信号如图所示。
按功能可分为地址总线、数据总线和控制总线三大类。
其中控制总线又分为总线周期定义、总线控制、总线仲裁、高速缓存、中断、错误检测和系统管理模式等引脚信号。
1.时钟信号CLK(clock):时钟信号,为CPU提供基本的定时信号。
2.地址总线(address bus)A31~A3(address):32位地址总线,三态、输出,用于定义存储器和I/O端口地址。
(byte enable):字节允许信号,低电平有效。
A31~A3和构成32位地址总线,可寻址4GB的内存空间和64KB的I/O空间。
4GB 的内存空间分为八个512MB的存储体,每个存储体分别由字节允许信号选通,当i (i=0~7)有效时,选择相应的存储体,然后由A31~A3选择相应的字节进行读/写操作。
寻址I/O空间时,只有A15~A3和i(i=0~7)有效,寻址64KB的I/O空间。
(address bit 20 mask):第20位地址屏蔽信号,输入,低电平有效。
当有效时,将屏蔽A20及以上地址,使Pentium微处理器仿真8086CPU的1MB存储器地址。
只有在CPU工作在实模式下才有意义。
AP(address parity):地址奇偶校验位,双向,高电平有效,指示地址总线A31~A3上偶检验信息。
(address parity check):地址奇偶位检测,输出,低电平有效,指示微处理器检测到询问周期地址总线奇偶错。
Pentium微处理器对地址总线增加了奇偶校验功能,它输出的地址信号A31~A3会产生一个奇偶校验位,在AP信号线上输出,存储器子系统可据此对地址进行校验。
在询问周期中,要对请求的地址进行校验操作,分别由和AP输入外部地址有效和奇偶校验信息。
微型计算机原理及应用第三版课后答案【篇一:《微型计算机原理及应用》课后习题答案】=txt>第一章1.1 解释题(1) 微处理器【解答】由大规模集成电路芯片构成的中央处理器(cpu),叫做微处理器。
(2) 微型计算机【解答】以微处理器为基础,配以内存储器、输入输出接口电路、总线以及相应的辅助电路而构成的计算机裸机,叫做微型计算机。
(3) 微型计算机系统【解答】微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
即由微型计算机、配以相应的外部设备(如打印机、显示器、键盘、磁盘机等),再配以足够的软件而构成的系统。
(4) 单板机【解答】将微处理器、ram、rom以及i/o接口电路,再配上相应的外设(如小键盘、led显示器等)和固化在rom中的监控程序等,安装在一块印刷电路板上构成的微型计算机系统称为单板机。
(5) 运算器【解答】运算器是直接完成各种算术运算、逻辑运算的部件,主要由alu(arithmetic and logic unit,算术逻辑部件)、通用寄存器、标志寄存器等组成。
(6) 地址总线【解答】地址总线是cpu对内存或外设进行寻址时,传送内存及外设端口地址的一组信号线。
地址总线的条数多少决定了cpu的寻址能力。
(7) 数据总线【解答】数据总线是cpu与内存或外设进行信息交换时,所用的一组数据信号线。
它决定了cpu一次并行传送二进制信息的位数,反映出cpu的“字长”这个重要性能指标。
(8) 控制总线【解答】控制总线是在cpu与外部部件之间传送控制信息(如读/写命令、中断请求命令等)的一组信号线。
1-2 单片机应包括哪些基本部件?其主要应用于哪些领域?【解答】一般单片机芯片中包括微处理器、ram、rom、i/o接口电路、定时器/计数器,有的还包括a/d、d/a转换器等。
其主要应用于智能化仪器仪表及工业控制领域。
1-3 按图1-11和图1-12,写出取第二条指令操作码和执行第二条指令的过程。
【解答】1) ip的值(002h)送入地址寄存器ar;2) ip的内容自动加1,变为003h;3) ar将地址码通过地址总线送到存储器的地址译码器,经译码后选中002h单元;4) 微处理器给出读命令;5) 所选中的002h单元内容04h送上数据总线db;6) 数据总线db上的数据04h送到数据寄存器dr;7) 因是取指操作,取出的是指令操作码04h,即由dr送入指令寄存器ir;8) ir中的操作码经指令译码器id译码后,通过pla发出执行该指令的有关控制命令。
三级PC技术笔试309(总分100,考试时间90分钟)一、选择题下列各题A、B、C、D四个选项中,只有一个选项是正确的。
1. 下面是关于AGP1X模式、2X模式和4X模式的叙述,其中正确的是( )。
A. 它们的基本时钟频率(基频)分别为66.66MHz、2×66.66MHz和4×66.66MHzB. 它们每个周期分别完成1次数据传送、2次数据传送和4次数据传送C. 它们的数据线分别为32位、64位和128位D. 它们的地址线分别为16位、32位和64位2. 8086/8088与外设进行数据交换时,经常会在( )后进入等待周期。
A. T1B. T2C. T3D. T43. 下面程序段中,当满足条件转到NEXT标号执行时,AL中的值正确的是( )。
CMP AL,0FBH JNI NEXT NEXT:...A. AL=80HB. AL=8FHC. AL=0F0HD. AL=0FFH4. 当两片8259A工作在级联方式且优先级均固定不变时(如下图),通道1、通道3、通道8和通道9的中断请求信号按优先级从高到低排列的正确顺序是( )。
A. 通道1、通道3、通道8、通道9B. 通道1、通道8、通道3、通道9C. 通道1、通道8、通道9、通道3D. 通道8、通道9、通道1、通道35. 硬盘平均等待时间是指( )。
A. 数据所在的扇区转到磁头下的平均时间B. 移动磁头到数据所在磁道(柱面)所需要的平均时间C. 平均寻道时间和平均等待时间之和D. 平均访问时间的1/26. Pentium主板上的Cache存储器的作用是( )。
A. 提高软盘与主存间的传送速度B. 提高CPU与外部设备间的传送速度C. 提高硬盘与主存间的传送速度D. 提高CPU与主存储器间的传送速度7. 指令ADD AX,[SI+54H]中源操作数的寻址方式是( )。
A. 基址寻址B. 变址寻址C. 相对的变址寻址D. 基址和变址寻址8. 下面是关于目前PC机中PCI总线的叙述,其中正确的是( )。
AMD是个公司,它生产的CPU也叫AMDInter(奔腾)CPU发展历程1971年: 4004 微处理器4004 是英特尔第一款微处理器,为日后开发系统智能功能以及个人电脑奠定发展基础,其晶体管数目约为2千3百颗1972年: 8008 微处理器翌年,Intel推出8008微处理器,其运算威力是4004的两倍Intel 8008晶体管数目约为3千5百颗。
1974年: 8080 微处理器Intel 8080晶体管数目约为6千颗。
1978年: 8086-8088 微处理器Intel 8088处理器的成功将英特尔拱上财富杂志500大企业排行榜,财富杂志将英特尔评为“70年代最成功的企业”之一。
Intel 8088晶体管数目约为29,000。
1982年: 80286 微处理器80286(也被称为286)是英特尔首款能执行所有旧款处理器专属软件的处理器。
Intel 80246处理器晶体管数目为13万4千颗。
1985年: 80386 微处理器Intel 80386微处理器内含275,000 个晶体管—比当初的4004多了100倍以上,这款32位元处理器首次支持多工任务设计,能同时执行多个程式。
Intel 80386晶体管数目约为27万5千颗。
1989年: Intel 80486微处理器Intel 80486处理器世代让电脑从命令列转型至点选式(point to click)的图形化操作环境。
Intel 80486晶体管数目为120万颗1993年: Intel Pentium 处理器Pentium是Intel首个放弃利用数字来命名的处理器产品,在微架构上取得突破,让电脑更容易处理“现实世界”的资料,例如语音、声音、书写、以及相片影像。
源自漫画与电视脱口秀的Pentium,在问市后立即成为家喻户晓的名字,Intel Pentium处理器晶体管数目为310万颗。
1997年: Intel Pentium II 处理器内含750万个晶体管的Pentium II处理器结合了Intel MMX技术,能以极高的效率处理影片、音效、以及绘图资料,首次采用Single Edge Contact (S.E.C) 匣型封装,内建了高速快取记忆体。
微处理器
微处理器是一种集成电路芯片,用于执行计算机程序中的指令和数据处理任务。
它是现代计算机系统中的核心组件之一。
微处理器通常由一个或多个中央处理单元(CPU)核心、内部高速缓存、控制单元和输入/输出接口等组成。
微处理器负责解码和执行计算机程序中的指令,这些指令包括算术、逻辑、数据移动和控制操作。
它通过与主存储器和其他外部设备进行交互,实现数据的读取、写入和传输。
微处理器还具有时钟系统,用于同步各个组件的操作,并确保指令按照正确的顺序执行。
微处理器的性能通常通过其时钟频率、指令集架构和核心数量等参数来衡量。
随着技术的不断进步,微处理器的速度和功能也得到了显著提升,使得计算机能够更快地执行复杂的任务,如图形渲染、视频编码和科学计算等。
微处理器广泛应用于各种计算设备,包括个人电脑、服务器、移动设备和嵌入式系统等。
它们在计算机领域扮演着至关重要的角色,推动了信息技术的发展和计算能力的提升。
1。
PentiumPentium (处理器)英特尔奔腾中央处理器制造日期: 由1993年到2005年厂商: 英特尔处理器速度: 60 MHz 到4000 MHz前端总线速度: 50 MHz 到800 MHz制程:(MOSFET通道长度) 800 nm 到45 nm 指令集架构: x86 微架构: P5插座:Sock et 4 Socket 5 Sock et 7 Socket 478 LGA 775 核心:P5 P54 P54CS P55C Willamette Northwood Tillamook Netburst CorePentium是英特尔的第五代x86架构之微处理器,于1993年3月22日开始出货。
他是486产品线的後代。
Pentium本应命名为80586或i586,後来命名为“Pentium”(通常认为“Pentium”是希腊文“五(penta)”加拉丁文中代表名词的接尾语“ium”的造词)是因为阿拉伯数字无法被用作注册商标。
i586被使用在英特尔竞争对手所制造的类80586的微处理器。
从 486 後的主要改变超标量 (Superscalar) 架构- Pentium 拥有两个资料路径 (管线, pipelines),可以达到在一个时钟周期内完成一个以上的指令。
一个管线 (称为"U") 可以处理任何的指令,而另外一个(称为"V") 可以处理简单,最共同的指令。
使用一个以上的管线是传统RISC 处理器设计的特色,这也是在许多x86 平台上第一个实作出来的,显示有将两种技术合并的可能性,创造出几乎“混合在一起”的处理器。
64位元资料路径 - 这使得每一次从记忆体提取指令的资讯数量变成两倍。
这并不表示Pentium 可以执行所谓的 64位元应用程式;他的主暂存器仍然是 32 位元宽度。
MMX 指令(只有後期的型号) - 一种基本的 SIMD 指令集扩充,设计给多媒体应用程式使用。
微型计算机和微处理器的发展本篇报告的目的讲述微型计算机和微处理器的发展史,以此来深化对计算机功能结构的认识,并进一步了解计算机工作的模式,在此基础上对未来的计算机发展做一个合理的推测和预期。
其实微型计算机的发展和微处理器的发展其实是紧密结合,密不可分的,微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上,每当一款新型的微处理器出现时,就会带动微机系统的其他部件的一并发展,比如在微机体系结构上,存储器存取容量、存取速度上,以及外围设备都在不断改进,在此基础上新设备也在不断出现并推动微型计算机的进一步发展。
第一篇微机的发展上根据微处理器的字长和功能,将微型计算机的发展简单划分为以下几个阶段。
第一阶段:概述:4位和8位低档微处理器(第1代)基本特点:采用PMOS工艺,集成度低(4000个晶体管/片),指令系统:系统结构和指令系统简单,主要采用机器语言或简单的汇编语言,指令数目少,基本指令周期为20~50μs,用于简单的控制场合。
举例:Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机第二阶段:概述:8位中高档微处理器(第二代)特点:采用NMOS工艺,集成度提高约4倍,运算速度提高约10~15倍指令系统:比较较完善,具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能软件方面:除汇编语言外,还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序,在后期出现操作系统。
举例:Intel8080/8085、Motorola公司、Zilog公司的Z80第三阶段:概述:16位微处理器(第三代)特点:用HMOS工艺,集成度(20000~70000晶体管/片)和运算速度都比第2代提高了一个数量级指令系统:指令系统更加丰富、完善,采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件,并配置了软件系统产品举例:Intel公司的8086/8088,Motorola公司的M68000,Zilog公司的Z8000 第四阶段:概述:32位微处理器(第四代)产品举例:Intel公司的80386/80486,Motorola公司的M69030/68040基本特点:采用HMOS或CMOS工艺,集成度高达100万个晶体管/片,具有32位地址线和32位数据总线评价:微型计算机的功能已经达到甚至超过超级小型计算机,完全可以胜任多任务、多用户的作业第五阶段:概述:奔腾系列微处理器(第5代)产品举例:Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片特点:AMD与Intel分别推出来时钟频率达1GHz的Athlon和PentiumⅢ。