【正文】 :16:4319:16:43January 22, 2023 1意志堅(jiān)強(qiáng)的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 2023年 1月 下午 7時(shí) 16分 :16January 22, 2023 1少年十五二十時(shí)，步行奪得胡馬騎。 2023年 1月 22日星期日 7時(shí) 16分 43秒 19:16:4322 January 2023 1做前，能夠環(huán)視四周；做時(shí)，你只能或者最好沿著以腳為起點(diǎn)的射線向前。 指令流 控制命令 數(shù)據(jù)流 存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的工作原理 47 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 程序的執(zhí)行過(guò)程 程序 指令 1 指令 2 指令 3 指令 4 指令 n ? ? 取指令 指令譯碼 取操作數(shù) 執(zhí)行指令 存結(jié)果 指令周期 操作碼 操作數(shù) 執(zhí)行 CPU如何知道從哪里取出程序的第一條指令？ CPU如何按程序控制流執(zhí)行指令？ CPU如何知道從哪里取操作數(shù)？ —— 操作系統(tǒng) —— 程序計(jì)數(shù)器 —— 地址、尋址方式 48 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 靜夜四無(wú)鄰，荒居舊業(yè)貧。尤為重要的是，光的獨(dú)立性使得大規(guī)模的并行計(jì)算成為可能。 ? 第一臺(tái) IBM PC采用了主頻為 Intel 8088 ? 操作系統(tǒng)是 Microsoft提供的 MSDOS ? IBM將其命名為“個(gè)人電腦（ Personal Computer） 38 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 我國(guó)計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展 ? 1953年開始研究， 1958年研究出第一臺(tái)計(jì)算機(jī)， 103型通用計(jì)算機(jī) ? 50年來(lái)相繼研究出了第二代，第三代計(jì)算機(jī)。 Core微架構(gòu)擁有 雙核心 、 64bit指令集 、 4 thread超標(biāo)量體系結(jié)構(gòu) 和 亂序執(zhí)行機(jī)制 等技術(shù)，使用 65/45nm制造工藝生產(chǎn)，支持 36bit的物理尋址和 48bit的虛擬內(nèi)存尋址，支持包括 SSE4在內(nèi)的 Intel所有擴(kuò)展指令集。當(dāng)時(shí)，Zilog、 Motorola和 Intel在微處理器領(lǐng)域三足鼎立。 23 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 8008 1972年 4月，霍夫等人開發(fā)出第一個(gè) 8位微處理器 Intel 8008。它的體積減小了，運(yùn)算速度卻更快。霍勒斯制表機(jī) , 用電氣控制技術(shù)取代了純機(jī)械裝置 1938年朱斯的 Z系列計(jì)算機(jī) 1943年英國(guó)“巨人”計(jì)算機(jī) 1944年艾肯的 MARKI, 是世界上最早的通用型自動(dòng)機(jī)電式計(jì)算機(jī)之一 9 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 1. 計(jì)算機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史 類型 時(shí)期 主要器件 重 要 特 征 第一代 1 9 4 6 1958 電子管 水銀延遲線；速度低，體積大，價(jià)格昂貴，可靠性差；機(jī)器語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言，用于科學(xué)計(jì)算 (定點(diǎn)運(yùn)算 ) 第二代 19581964 晶體管 磁芯；速度提高，體積縮小，可靠性提高；算法語(yǔ)言，操作系統(tǒng)，從科學(xué)計(jì)算擴(kuò)大到數(shù)據(jù)處理 (浮點(diǎn)運(yùn)算 )，F(xiàn)ORTRAN、 ALGOL60、 COBOL 第三代 19641971 中、小規(guī)模 集成電路 半導(dǎo)體；體積小，可靠性大大提高，速度達(dá)幾 MIPS， 機(jī)種多樣化， “小型計(jì)算機(jī) ” 出現(xiàn)，軟件技術(shù)和外設(shè)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大 第四代 1971 中、大及超 大規(guī)模集成 電路 速度提高至 GIPS乃至 TIPS水平，多機(jī)并行處理和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)迅速發(fā)展。中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 2023 ?高建生等。計(jì)算機(jī)組成原理。 “微型計(jì)算機(jī) ” 出現(xiàn) 10 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 各時(shí)代代表機(jī)型 時(shí)代 機(jī)型 產(chǎn)地 第一代 ENIAC 1946 十進(jìn)制 EDVAC 1949 二進(jìn)制和 “存儲(chǔ)程序 ” 103（ M3） 1957~59 美 .賓州大學(xué) 英 .劍橋大學(xué) 中科院計(jì)算所 第二代 TRADIC 1954 IBM 7090 1958 DJS21,108,X2,441B 美國(guó)貝爾實(shí)驗(yàn)室 IBM 中國(guó) 第三代 IBM360/370系列 CDC6000/7600,STAR100,CRAY1 NOVA,PDP11 DJS130/200 IBM CDC 美 中國(guó) 第四代 微型機(jī) APPLE, IBMPC VAX系列 長(zhǎng)城 0520, ……………. APPLE ， IBM DEC 中國(guó) 11 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)－電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī) ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)，由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)于 1946年研制成功并投入使用。 17 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 第三代電子計(jì)算機(jī) —— IBM S/360 ?S/360極強(qiáng)的通用性適用于各方面的用戶，它具有“ 360度”全方位的特點(diǎn)，并因此得名。由于 8008采用的是 P溝道 MOS微處理器，因此仍屬第一代微處理器。 29 微機(jī)原理與接口技術(shù) Zuo Indications in green = Live content Indications in white = Edit in master Indications in blue = Locked elements Indications in black = Optional elements 華中科技大學(xué)計(jì)算機(jī)學(xué)院 Chapter1 緒論 第四代 （ 19831993年） ： 32位微處理器時(shí)期 ?1983年 Zilog公司推出 Z8000微處理器 ?1984年 Motorola公司推出 MC68020微處理器 ?1985年， Intel公司推出能進(jìn)行多任務(wù)處理的32位微處理器 80386 ?1989年， Intel公司推出