1.3計算機的基本結構及其整機工作原理一、計算機的基本結構_計算機的五大部分：

運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。內存儲器系統總線接口接口大容量外存儲器接口輸入設備輸出設備控制器運算器中央處理器(微處理器)CPU(MPU)2、微處理器（Microprocessor）運算器和控制器集成在一塊集成電路芯片上。

1、CPU（CentralProcessingUnit）——運算器和控制器，稱為中央處理器。二、計算機的整機工作原理1.運算器的結構和功能包括算術邏輯部件(ArithmeticLogicUnit，ALU)累加器(Accumulator，AL)操作數暫存器及標志寄存器(Flags)。

在控制器的控制下直接運算的部件，如算術運算（加、減、乘、除）、邏輯運算（與、或、非、異或）。2.控制器的結構和功能指令指針IP(InstructionPointer)指令寄存器IR(InstructionRegister)指令譯碼器ID(InstructionDecode)內存地址寄存器MAR(MemoryAddressRegister)定時與控制部件TC(TimingandControl)二、計算機的整機工作原理2.控制器的結構和功能計算機將程序中的指令按解題順序預先存放在內存中。執行程序時把這些指令自動按順序逐條取出并執行。指令指針IP在程序開始執行時，賦程序的起始地址。然后，IP便自動加指向下一個指令字節地址，保證指令的順序執行。控制器完成一條指令的全過程需要三個步驟：①取指令，取出當前要執行的指令。②分析指令，分析確定計算機應進行什么操作。③執行指令，發系列控制信號，指揮有關部分完成操作。由此可見，控制器的工作過程就是取指令、分析指令和執行指令的過程。周而復始地重復這一過程，就構成了執行指令序列(程序)的自動控制過程。1000:0100B86400MOVAX,0064H1000:0103050001ADDAX,0100H1000:0106A30020MOV[2000H],AX指令執行過程1.4計算機、微處理器發展簡況第一代：電子管計算機第一臺計算機ENIAC

，1946年在美國問世。 150噸、150KW、二層樓高。計算機得益于微電子技術的發展，一般分四個價段。第二代：晶體管計算機。第三代：中小規模集成電路計算機第四代：大規模集成電路計算機

微型計算機是第四代計算機，隨集成電路工藝和計算機技術的發展而發展。計算機、微處理器發展簡況微處理器的發展71年10月，Intel4004（4位微處理器）僅用于計算器樣品研制，改進型為404072年3月，Intel8008。集成3500晶體管，10μm光刻技術。16K尋址空間，主頻200K第一代，1971年開始。4位和低檔8位微處理器的時期，其典型產品有：74年3月Motorola：MC6800；MC650275、76年Zilog：Z80；第二代，1973年開始。8位微處理器時期，典型產品有：73年，Intel： Intel8080主頻：2M，尋址64K，首個個人微機Altair8800(牛郎星）其BASIC語言由比爾·蓋茨開發。Intel8085集成度為5400管子／片，6μm光刻技術。第三代，1978年開始。16位微處理器時期，其典型產品有：

78年6月發布Intel8086 79年發布Intel8088、20位地址線、1M地址空間。

81年8月首個16位機IBMPC5150，8088CPU，16K內存、160K5.25軟驅、11.5英寸單顯。價格3045美元。79年，Zilog：Z8000Motorola：MC6800082年，Intel80286集成度為68000管子／片，3μm光刻技術。數學協處理器802878028780386第四代，1981年開始，32位微處理器時期，其典型產品有：83年 Zilog: Z8000084年 Motorola:MC6802085年 Intel: Intel80386，集成度27.5萬管子／片，1.2μm光刻技術。80386后出現了許多高性能的32位微處理器。數學協處理器8038780387

89年Intel公司Intel80486，

89年Motorola公司MC68030，MC68040

集成度都已超過100萬管子／片，主振頻率達25～120MHz。

93年IntelPentium

集成度都已超過100萬管子／片，主振頻率達200MHz。PC機的主流芯片Intel80X86系列95年，PentiumPro（高能奔騰）集成度達550萬／片，同片L2Cache256KB。

97年初，PentiumMMX（多能奔騰、簡稱MMX）。97年5月，PentiumII（PII）MMX指令集的PentiumPro，Slot1接口。片上同頻32KL1Cache，板上1/2主頻512KL2Cache，兼容MMX，外頻100M。99年3月，PentiumIII，片上同頻32KL1Cache和512KL2Cache，兼容MMX，新增70條指令SSE（StreamingSIMDExtensions），其外頻為100M，并向133MHz外頻發展。OldCeleron

Celeron

2000年，PentiumIV（奔騰IV，P4）主時鐘達2000MHz2002年，P4主時鐘已達2800MHz。2003年，3.06GHz的P4，采用了超線程（HT）技術,在一顆物理核心中整合了兩顆邏輯核心，大大提高了處理器的效率。在高負載的多任務應用中能顯出其高效能。不久即推出64位機，進入一個新的微處理機的發展時代。首款支持超線程處理器：Pentium43.06GHz64位機，進入一個新的微處理機的發展時代。Itanium(安騰)Intel的第一款64位處理器0.09微米光刻工藝，三級緩存，其中一級緩存與二級緩存都是裝載于核心內部，容量分別為32KB與96KB。三級緩存容量達到了2MB或4MB。64位機，進入一個新的微處理機的發展時代。Hammer3400+AMD第一款64位處理器0.13微米或90納米光刻工藝工作頻率為2.2GHZ，集成1MBL2CACHE，Socket754封裝雙核，進入一個新的微處理機的發展時代。Intel酷睿2雙核E7400

45納米光刻工藝工作頻率為2.83GHZ接口類型:LGA775一級數據緩存64KB

一級指令緩存64KB

二級緩存容量3072KB微型計算機的分類按組裝形式和系統規模劃分，常見的微型計算機有單片機、單板機和個人計算機。個人計算機：（PersonalComputer）由微處理器芯片裝成的、便于搬動而且不需要維護的計算機系統。第一臺個人計算機，1977年推出的AppleII；1981年IBM推出的IBM－PC（8086）；1984年繼續推出增強型的IBM－PC／AT機（80286）。單片機：“微控制器”（Microcontroller）或“嵌入式計算機”（EmbeddedComputer）。將CPU、RAM、ROM、I／O接口、模擬／數字（A／D）和數字／模擬（D／A）轉換器集成在一個芯片上的計算機。常用的單片機：IntelMCS－51系列（8031、8051、8751）

IntelMCS—96系列（8096、8796、8098）單板機：將CPU、RAM、I／0接口、模擬／數字（A／D）和數字／模擬（D／A）轉換器以及監控ROＭ程序等安裝在一塊印刷電路板上的計算機系統。

Intel8086為CPU的TP－86，Z80CPU的TP—801等等，廣泛應用于生產過程的實時控制及教學實驗。課后作業：P37 15、17

9、青少年是一個美好而又是一去不可再得的時期，是將來一切光明和幸福的開端。。4月-254月-25Monday,April14,202510、人的志向通常和他們的能力成正比例。19:18:3319:18:3319:184/14/20257:18:33PM11、夫學須志也，才須學也，非學無以廣才，非志無以成學。4月-2519:18:3319:18Apr-2514-Apr-2512、越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。19:18:3319:18:3319:18Monday,April14,202513、志不立，天下無可成之事。4月-254月-2519:18:3319:18:33April14,202514、古之立大事者，不惟有超世之才，亦必有堅忍不拔之志。14四月20257:18:33下午19:18:334