文档介绍：第1章微型计算机概述
微型计算机的发展
多媒体计算机的基本组成
微型计算机的发展
微型计算机的发展史
世界上第一台数字电子计算机(ENIAC)于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学研制成功。此后,计算机的发展突飞猛进,日新月异。短短的50多年来,已经历了电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模/超大规模集成电路计算机四代的发展历程。自20世纪80年代中期起,人们开始了以智能化、网络化为基础的第五代计算机的研究。作为第四代计算机的一个重要分支,微型计算机(微机)于20世纪70年代初诞生。
微机(puter)就是以超大规模集成电路的中央处理器(CPU)为主,配以少量的内存储器、有限的外存储器及简单的输入设备(如键盘)和简单的输出设备(如显示器)等,再配备比较简单的操作系统所构成的计算机系统。微机的发展是以微处理器的发展为特征的。近20多年来,微处理器的集成度几乎每隔两年就增加一倍,产品每2~4年就更新换代一次,现已进入第六代(各代的划分通常以MPU的字长和速度为主要依据)。下面就微机的发展历史作一介绍。
(1) 第一代(1971~1972年):4位或低档8位微处理器。1971年,美国Intel公司成功发明了世界上最早的微处理器Intel 4004和Intel 8008,字长分别为4位和8位,集成度约为每片2000个器件,主频为1 MHz。
(2) 第二代(1973~1977年):中、高档8位微处理器。这种微处理器问世后,由于其体积小,使用方便等优点,受到用户的普遍欢迎,众多公司纷纷研制相类似产品,逐步形成以Intel公司、Motorola公司、Zilog公司产品为代表的三大系列微处理器。1973~1975年,中档微处理器以Intel 8080、Motorola的MC6800为代表。1976~1978年,出现高档8位微处理器,典型产品为Intel 8085、Z80和MC6809。它们的集成度约为每片5000~10 000个器件,主频为2~5 MHz。
(3) 第三代(1978~1980年):16位微处理器。1978~1981年,三大公司陆续推出16位微处理器芯片,如Intel 8086的集成度为29 000晶体管/片,Z8000的集成度为17 500晶体管/片,MC68000的集成度为68 000晶体管/片。这些微处理器比第二代微处理器提高了很多,已达到或超过原来中、低档小型机的水平。用这些芯片组成的微型机除有丰富的指令系统外,还配备功能较强的系统软件。为方便原8位机用户,Intel公司很快推出了8088,其指令系统完全与8086兼容,内部结构仍为16位,而外部数据总线是8位。IBM公司成功地以8088为CPU组成了IBM PC、PC/XT等准16位机,由于其性能价格比高,很快占领了世界市场。此后,Intel公司在8086基础上研制出性能更优越的16位微处理器芯片80286,以80286为CPU组成的IBM PC/AT机为高档16位机。它们的集成度都在1万个晶体管/片以上,主频大于5 MHz。
(4) 第四代(1981~1992年): 32位微处理器。1983年,Zilog公司推出32位Z80000。1984年,Motorola公司推出MC68020,接着又推出MC68030/MC68040。1985年,Intel公司推出了32位微处理器芯片80386。80386有两种结构:80386SX和80386DX,这两者的关系类似于8088和8086的关系。80386SX内部结构为32位,外部数据总线为16位,采用80387作为协处理器;80386DX内部结构与外部数据总线皆为32位,采用80387作为协处理器。1989年,Intel公司在80386基础上研制出新一代32位微处理器芯片80486,它相当于把80386、80387及8 KB高速缓冲存储器集成在一块芯片上,性能比80386大大提高。这一代微机的微处理器的集成度更高,如Intel 80386的集成度已达每片约27万个器件,时钟频率为16~25 MHz;Intel 80486的集成度已达每片约120万个器件,时钟频率可达到100 MHz。
(5) 第五代(1993~1998): 64位高档微处理器。 1993年3月, Intel公司推出64位Pentium微处理器芯片,它的外部数据总线为64位,工作频率为60 MHz。新一代高性能Pentium Pro微处理器已于1995年进入商业领域。1997年以来,更高性能的PentiumⅡ机作为主流机被广泛使用,它比传统的Pentium处理器在性能上有较大的提高。它采用Slot 1构架,时钟频率可达到500 MHz。
(6) 第六代(1999~ ):64位高档微处理器。1999