微机原理与接口技术

《微机原理与接口技术》习题解答 习题1 1.1 冯·诺依曼型计算机的设计方案有哪些特点？ 【解答】冯·诺依曼型计算机的设计方案是“存储程序”和“程序控制”，有以下 5 方面特点： （1）用二进制数表示数据和指令； （2）指令和数据存储在内部存储器中，按顺序自动依次执行指令； （3）由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成基本硬件系统； （4）由控制器来控制程序和数据的存取及程序的执行； （5）以运算器为核心。 1.2 微处理器和微型计算机的发展经历了哪些阶段？各典型芯片具备哪些特点？ 【解答】经历了 6 代演变，各典型芯片的特点如表 1-1 所示。 表 1 -1 微处理器的发展及典型芯片的特点 发展时代 类别 典型芯片及性能特点 第一代 （1971~1973 年） 4、8 位低档微处理器 Intel 4004 集成 2300 多个晶体管，主频 108KHz，寻址 640Byte ，指令系统简单；Intel 8008 采用 PMOS 工艺，集成 3500 晶体管，基本指令 48 条，主频500KHz。 第二代 （1974~1977 年） 8 位中高档微处理器 Intel 8080 采用 NMOS 工艺，集成 6000 晶体管，主频 2MHz，指令系统较完善，寻址能力增强，运算速度提高了一个数量级。 第三代 （1978~1984 年） 16 位 微处理器 Intel 8086 采用 HMOS 工艺，集成 29000 晶体管，主频 5MHz/8MHz/10MHz ，寻址 1MB。Intel 80286 集成度达到13.4 万晶体管，主频 20MHz。 第四代 （1985~1992 年） 32 位 微处理器 Intel 80386 集成 27.5 万个晶体管，主频 33MHz，4GB 物理寻址。有分段存储和分页存储部件，可管理64TB 虚拟存储空间。Intel 80486 集成 120 万个晶体管，包 含 浮 点运算部件和 8KB 的一级高速缓 冲 存储器 Cache。 第五 代 （1993~1999 年） 超 级32 位 微处理器 Intel Pentium、Pentium Pro、Pentium MMX、Pentium II、 Pentium III、Pentium 4 微处理器等 ，采用新 式 处理器结 构 ，数据加 密 、视 频压 缩 和对 等 网 络 等 方面性 能有较大 幅 度提高。 第六 代 （2000 年以后 ） 64 位 微处理器Merced 由 Intel 公 司 与HP 公 司 联 手 开 发的 Merced 采用全 新 的 IA-64 结 构 设计，是一种 采用长 指令字 、指令预 测 、分支 消 除 、推 理装 入和其 他 一些先 进技术的全 新 结 构 微处理器。 ...