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微机原理与接口技术

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《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。 ...

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