微处理器系统结构与嵌入式系统
微处理器系统结构与嵌入式系统设计答案(精)
①软件要求固体化,大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中;
②要求高质量、高可靠性的软件代码;
③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起,它的升级换代也是和具体产品同步进行的,因此嵌入式系统产品一旦进入市场,就具有较长的生命周期。
8bit28000h8bit160kb2单片容量为16k1为的sram芯片的存储容量为16kbit2kb组成该存储系统共需该类芯片160kb2kb80个3题目未给出该系统的数据位宽为多少此处设为8bit位宽则每组芯片组需要8个单片容量为16k1为的sram芯片所有整个系统应分为80810个芯片组
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答
微指令只实现必要的基本操作,可以直接被硬件执行。通过编写由微指令构成的微代码,可以实现复杂的指令功能。微指令使处理器硬件设计与指令集设计相分离,有助于指令集的修改与升级,并有助于实现复杂的指令。
3.14微码体系结构与随机逻辑体系结构有什么区别?
(1指令集的改变导致不同的硬件设计开销。
在设计随机逻辑结构时,指令集和硬件必须同步设计和优化,因此设计随机逻辑的结构比设计微码结构复杂得多,而且硬件和指令集二者中任意一个变化,就会导致另外一个变化。
CPI=(45000/100000*1+(32000/100000*2+(15000/100000*2+(8000/100000*2=0.45*1+ 0.32*2+0.15*2+0.08*2=1.55
2011微处理器系统结构与嵌入式系统设计(李广军)-CH3
1
0
源寄存器 编号
=0000表示ADD =0001表示SUB =0010表示MOV =0011表示IN =0100表示OUT
源操作数寻址方式：0—立即寻址 1—寄存器寻址
目的操作数寻址方式：0—直接寻址 1—寄存器寻址
指令类型
指令按功能分成如下四种基本类型：
1. 数据处理：算术和逻辑指令
2. 数据存储：存储器指令 3. 数据传送：I/O指令
指令格式
在计算机内部，指令由一个位串来表示。相 应于指令的各要素，这些位串划分成几个字段：
1.操作码字段：说明CPU应进行的操作 2.操作数字段/地址字段：
①说明源操作数和目的操作数存放的位置信息： ②说明源操作数和目的操作数的数据类型。
3.下一条指令地址字段：
① 如紧跟当前指令，在主存或虚存中，则不需显示引用；
取指令 —— 微码
分析指令 —— 微码 执行指令 —— 微码
微码控制器的操作1-控制流
1. 控制逻辑对IR中的指令译码，确定对应微码程序地址并写 入PC； 2. PC向微码ROM提供地址， 返回的微码写入IR； 3. IR译码后产生相应 的控制信号； 4. PC地址加1后获取
下一条微指令地址，
缺点：
1. 指令集结构与硬件逻辑方程之间存在着密切联系，设 计过程复杂。
2. 重用性差，设计成果很少能再利用到以后的新CPU设 计中。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计教案(mod)
微处理器系统结构与嵌入式系统设计教案(mod)第一章：微处理器概述
1.1 微处理器的定义和发展历程
1.2 微处理器的组成和工作原理
1.3 微处理器的性能指标
1.4 主流微处理器简介
第二章：嵌入式系统概念与特点
2.1 嵌入式系统的定义
2.2 嵌入式系统的特点
2.3 嵌入式系统的应用领域
2.4 嵌入式系统的发展趋势
第三章：嵌入式处理器
3.1 嵌入式处理器的分类
3.2 嵌入式处理器的主要性能指标
3.3 常见嵌入式处理器介绍
3.4 嵌入式处理器选型原则
第四章：嵌入式系统设计与开发流程
4.1 嵌入式系统设计概述
4.2 需求分析与系统规划
4.3 硬件设计与选型
4.4 软件设计与开发
4.5 系统集成与测试
第五章：嵌入式操作系统
5.1 嵌入式操作系统的概念与分类5.2 嵌入式操作系统的特点与优势5.3 常见嵌入式操作系统介绍5.4 嵌入式操作系统的选择与使用第六章：嵌入式系统硬件设计
6.1 嵌入式系统硬件设计基础6.2 微处理器接口设计
6.3 存储器设计
6.4 输入/输出接口设计
6.5 电源设计与电磁兼容性考虑第七章：嵌入式系统软件开发
7.1 嵌入式软件开发概述
7.2 嵌入式编程语言
7.3 软件开发工具与框架
7.4 软件调试与优化
7.5 常见嵌入式软件开发案例
第八章：嵌入式系统集成与测试8.1 嵌入式系统集成流程
8.2 硬件集成与验证
8.3 软件集成与验证
8.4 系统级测试
8.5 性能评估与优化
第九章：嵌入式系统安全与防护
9.1 嵌入式系统安全概述
9.2 物理层安全防护
9.3 数据加密与安全存储
9.4 网络安全与防护
微处理器系统结构及嵌入式系统设计答案全
1.2以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？
中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片
1.3阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5什么是SoC什么是IP核，它有哪几种实现形式？
SoC:系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？
概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2 、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3 、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4 、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；
②要求高质量、高可靠性的软件代码；
③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5 、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
微处理器与嵌入式系统的区别
微处理器与嵌入式系统的区别
微处理器与嵌入式系统的区别
嵌入式系统(Embedded system)，是一种“完全嵌入受控器件内部，为特定应用而设计的专用计算机系统”。下面是店铺整理的微处理器与嵌入式系统的区别，欢迎大家参考!
随着电子科学的不断发展，人们开始逐渐对数码产品有了更高的需求，这就促使了信息技术的不断发展。嵌入式系统的核心就是嵌入式处理器，它是控制、辅助嵌入式系统运行的硬件单元，其应用范围非常的广阔，它也具有很好的发展前景。那么，面对纷繁复杂的嵌入式处理器市场，我们该如何做出适合自己的选择呢?下面店铺就对市场上常见的几种嵌入式处理器进行比较分析，希望可以对大家有所帮助(嵌入式处理器类型)。
(1)嵌入式ARM微处理器(嵌入式微处理器结构)
ARM微处理器的由来与发展
ARM(Advanced RISC Machines)，既可以认为是一个公司的名字，也可以认为是对一类微处理器的通称，还可以认为是一种技术的名字。目前，采用ARM技术知识产权(IP)核的微处理器，即我们通常所说的ARM微处理器。它是一种高性能、低功耗的32位微处器，它被广泛应用于嵌入式系统中。基于ARM技术的微处理器应用约占据了32位RISC微处理器75%以上的市场份额，ARM技术正在逐步渗入到我们生活的各个方面。ARM9代表了ARM公司主流的处理器，已经在手持电话、机顶盒、数码像机、GPS、个人数字助理以及因特网设备等方面有了广泛的应用。
ARM微处理器的应用领域
ARM微处理器是目前应用领域非常广的处理器，到目前为止，ARM微处理器及技术的应用几乎已经遍及工业控制、消费类电子产品、通信系统、网络系统、无线系统等各类产品市场，深入到各个领域。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
02
智能家居系统中的微处理器
微处理器在智能家居系统中主要用于设备控制、数据采集、智能识别等功能，提升家居生活的便利性和舒适性。
微处理器在智能家居系统中的应用
05
微处理器与嵌入式系统的未来发展
微处理器技术的未来发展
更高性能
随着半导体工艺的进步，未来微处理器将具备更高的运算性能和能效比，满足更复杂和高效的任务需求。
异构计算
为了更好地处理各类任务，未来的微处理器将采用异构计算架构，集成CPU、GPU、FPGA等多种计算单元，实现更灵活和高效的处理能力。
人工智能集成
AI技术的快速发展将推动微处理器集成人工智能处理单元，实现边缘计算和实时智能处理。
嵌入式系统将更加智能化，具备更强的感知、学习和决策能力，能够自主完成更复杂的任务。
辅助存储器（Secondary Memory）：用于大量数据的存储，如硬盘、光盘等。
微处理器的存储器系统
03
嵌入式系统设计
专用性
嵌入式系统通常针对特定的应用进行设计和优化。
定义
嵌入式系统是一种专用的计算机系统，它被嵌入到设备中，以控制、监视或帮助操作该设备。
实时性
嵌入式系统需要能够在特定的时间内响应外部事件或执行特定任务。
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
微处理器基础知识 微处理器系统结构 嵌入式系统设计 微处理器在嵌入式系统中的应用 微处理器与嵌入式系统的未来发展
微处理器系统结构与嵌入式系统设计第二版课程设计
微处理器系统结构与嵌入式系统设计第二版课程设计
1. 引言
嵌入式系统是指在其他设备或系统中嵌入的计算机系统，可以独立运行或作为整个设备或系统的一个组成部分。微处理器是嵌入式系统的核心部件，它具有高度集成、低功耗、高性能和可编程性强的特点。本文档是本课程第二版的课程设计说明书，主要介绍应用微处理器设计嵌入式系统的设计思路、方法和步骤。
2. 设计要求
本次课程设计要求完成以下内容：
1.了解并详细分析STM32系列微处理器的体系结构与特点；
2.掌握Keil uVision5集成开发环境的使用；
3.理解并实现基于STM32的嵌入式系统的设计流程；
4.完成一个基于STM32的小型嵌入式系统的设计和实现。
3. 设计步骤
3.1 硬件平台选型
嵌入式系统的硬件平台选型是整个设计流程的第一步，它决定了系统的性能、成本、可靠性和可扩展性等方面。本次课程设计采用STM32F103C8T6开发板作为硬件平台，它具有以下特点：
•基于ARM Cortex-M3内核，性能强劲；
•集成了多种通信接口和外设，例如USB、CAN、SPI、I2C、ADC和定时器等；
•具有8MB的闪存和64KB的SRAM，足够存储和运行嵌入式应用程序。
3.2 系统功能设计
系统功能设计是根据系统需求和用户需求，对系统进行功能划分，确定系统基本功能和扩展功能。本次课程设计的目标是实现一个简单的嵌入式系统，主要包括以下功能：
•温度测量：通过DS18B20温度传感器，实现对环境温度的测量；
•显示功能：通过OLED屏幕，将温度数据显示在屏幕上；
•数据存储：将温度数据通过串口发送给PC机，并在PC机上显示或保存；
uestc微处理器体系结构嵌入式系统设计第3章微处理器体系结构
机器指令集
机器指令符号表示法
由于直接与机器指令二进制表示法打交道 很困难，于是普遍使用的是机器指令符号表示 法(symbol representation)。
操作码可缩写成助记符(mnemonic)来表示：
ADD 加
S汇U编B减语言
MUL 乘
DIV 除
LOAD 由存储器装入
STOR 存入存储器
*
通路，使其容易控制; 3.寄存器MAR和MDR对用户透明；
微处理器的 总体结构
数据通道
1.组成：ALU+寄存器+内部总线 2.功能：基本的二进制算术、逻辑及移位运算；
根据运算结果设置状态标志（进/借位、溢出等）；
3.特性：
数据通路宽度：即字长，CPU单次传送和处理数据的能力。 数据通路周期：ALU运算并将保存结果的过程。
~ FFFFH
I/O外设
寻址方式：
1．在指令码中指定操作数：立即数寻址 2．在寄存器中指定操作数：寄存器（直接）寻址 3．在存储器中指定操作数：存储器直接寻址、存储器间接寻址 4．在汇编程序中指定操作数： 相对寻址 5．操作数在I/O接口中：
存储器寻址（存储器映像编址）或端口寻址（独立编址）
立即数寻址 immediate addressing mode
– 根据应用初拟出指令的分类和具体的指令； – 编写出针对该指令系统的各种高级语言编译程序； – 对多种算法程序进行模拟测试，确认指令系统的操作
微处理器与嵌入式系统设计
微处理器与嵌入式系统设计
电子与电气工程是现代科技领域中不可或缺的重要学科之一。在当今数字化时代，微处理器与嵌入式系统设计成为电子与电气工程领域中的热门话题。本文将深入探讨微处理器与嵌入式系统设计的相关概念、应用以及未来发展趋势。
1. 微处理器的基本概念
微处理器是一种集成电路芯片，内部包含了中央处理器（CPU）、内存控制器、输入输出控制器等核心组件。它是计算机系统的大脑，负责处理和执行各种指令，实现数据的运算和处理。微处理器的性能和功能直接影响到计算机的运行速度和效率。
2. 嵌入式系统的定义与特点
嵌入式系统是指将计算机技术和电子技术应用于各种电子设备中，使其具备智
能化、自动化和网络化等特点的系统。与通用计算机不同，嵌入式系统通常具有体积小、功耗低、功能专一等特点。它广泛应用于汽车电子、智能家居、医疗设备、工业控制等领域。
3. 微处理器在嵌入式系统中的应用
微处理器在嵌入式系统中起到了至关重要的作用。它可以实现对各种外设的控
制和管理，同时还能处理各种数据和信号。例如，在智能手机中，微处理器负责控制屏幕显示、摄像头拍摄、无线通信等功能；在工业自动化系统中，微处理器可以实现对生产线的自动控制和监测。
4. 嵌入式系统设计的挑战与解决方案
嵌入式系统设计面临着多种挑战，如资源受限、功耗管理、实时性要求等。为
了解决这些问题，设计工程师需要充分考虑硬件和软件的结合，采用优化的算法和
技术。例如，通过对系统进行功耗优化、任务调度优化和资源分配优化，可以提高系统的效率和性能。
5. 微处理器与嵌入式系统的未来发展趋势
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》chap11
当发生各类异常时，CPU将执行interrupts.c中对应定义的中断处理函数。
2019/2/2 17
reset /* set the cpu to SVC32 mode */ mrs r0, cpsr bic r0, r0, #0x1f orr r0, r0, #0xd3 msr cpsr, r0 ;进入SVC管理模式，关闭中断和快速中断 …………
1. 2. 3. 4. 5. 初始化本阶段要使用的硬件设备，实现对板级驱动的支持； 检测系统内存映射； 将内核镜像和根文件系统镜像从flash读到RAM中； 为内核设置启动参数； 将PC指针指向内核的入口处，调用内核。挂载文件系统；
12
2019/2/2
Linux 环境下BootLoader种类
Bootloader Monitor 否 LILO
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
第十一章 基于ARM微 处理器的软件系统设计
第十一章 基于ARM的软件系统设计 1、嵌入式软件系统结构及工作流程 2、嵌入式软件系统的引导和加载
S3C2440启动过程、BootLoader 基本概念、 U-boot的分析与移植
3、嵌入式Linux操作系统
嵌入式操作系统、嵌入式Linux内核
2019/2/2
9
S3C2440 Nand Flash启动过程
在系统上电后,Nand Flash控制器 会自动的把Nand Flash上的前4K U-BOOT数据搬移到内部SRAM 的地址最低端(此SRAM被称为 Steppingstone)；
微处理器系统结构与嵌入式系统设计答案
“微处理器系统结构与嵌入式系统设计”第一章习题解答
1.2 以集成电路级别而言，计算机系统的三个主要组成部分是什么？
中央处理器、存储器芯片、总线接口芯片
1.3 阐述摩尔定律。
每18个月，芯片的晶体管密度提高一倍，运算性能提高一倍，而价格下降一半。
1.5 什么是SoC？什么是IP核，它有哪几种实现形式？
SoC：系统级芯片、片上系统、系统芯片、系统集成芯片或系统芯片集等，从应用开发角度出发，其主要含义是指单芯片上集成微电子应用产品所需的所有功能系统。
IP核：满足特定的规范和要求，并且能够在设计中反复进行复用的功能模块。它有软核、硬核和固核三种实现形式。
1.8 什么是嵌入式系统？嵌入式系统的主要特点有哪些？
概念：以应用为中心，以计算机技术为基础，软硬件可裁剪，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗的严格要求的专用计算机系统，即“嵌入到应用对象体系中的专用计算机系统”。
特点：1、嵌入式系统通常是面向特定应用的。
2、嵌入式系统式将先进的计算机技术、半导体技术和电子技术与各个行业的具体应用相结合的产物。
3、嵌入式系统的硬件和软件都必须高效率地设计，量体裁衣、去除冗余，力争在同样的硅片面积上实现更高的性能。
4、嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键，对嵌入式处理器
系统软件和应用软件的要求也和通用计算机有以下不同点。
①软件要求固体化，大多数嵌入式系统的软件固化在只读存储器中；
②要求高质量、高可靠性的软件代码；
③许多应用中要求系统软件具有实时处理能力。
5、嵌入式系统和具体应用有机的结合在一起，它的升级换代也是和具体产品同步进行的，因此嵌入式系统产品一旦进入市场，就具有较长的生命周期。
微机原理chap1 概述
1.1.1 电子计算机发展概述
1．电子管时代 美国发明家佛斯特（Lee de Forest）于1906年发明了 电子管 1909年起，BELL实验室相继发明电子管收音机、电子 管录放机、电子管电视机、唱片机、无线电发报机 1920年在美国宾夕法尼亚大学摩尔电子工程学院开始研 究大规模数字计算机 1943年Mauchly and Eckert 等给美国军方建议研制数 字积分器，每秒能计算一个轨道参数 1943年5月， ENIAC开始设计， 1944年初，提出程序存储的概念 1944年7月，2个累加器正常工作 1945年春，ENIAC研制成功 累加器：28个真空管
宽度
4 8 8 8 16 32 32 64
存储器 速度MIPS
1K 16K 64K 1M 1M 4G 4G 4G
40
4004 1971 8008 1972 8080 1974 8088 1980 80286 1982 80386 1985 80486 1989 Pentium 1993 ……
23
1.1
计算机发展概述
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
机械式计算机的启蒙时代
公元前3000年，中国 古代使用珠子计数 后来发明算盘
24
微处理器系统结构与嵌入式系统设计
中世纪（1822）
Charles Babbage (1791-1871）出生于英国，父亲是银行家 提出分析引擎的设计，用于差分运算
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》课程教案第一章：微处理器概述
1.1 微处理器的定义与发展历程
1.2 微处理器的组成与工作原理
1.3 微处理器的性能指标与分类
1.4 嵌入式系统与微处理器的关系
第二章：微处理器指令系统
2.1 指令系统的基本概念
2.2 常见指令分类与功能
2.3 指令执行过程与地址计算
2.4 汇编语言与指令编码
第三章：微处理器存储系统
3.1 存储器概述与分类
3.2 随机存储器（RAM）与只读存储器（ROM）3.3 存储器层次结构与cache 缓存
3.4 虚拟存储器与内存管理
第四章：输入/输出系统
4.1 I/O 系统概述与分类
4.2 程序控制I/O 与中断驱动I/O
4.3 DMA 传输与I/O 端口映射
4.4 嵌入式系统中的I/O 接口设计
第五章：嵌入式系统设计与实践
5.1 嵌入式系统设计流程与方法
5.2 嵌入式处理器选型与系统架构设计5.3 嵌入式系统软件设计与开发
5.4 嵌入式系统硬件设计与实现
第六章：嵌入式系统硬件平台设计6.1 嵌入式系统硬件设计基础
6.2 处理器选型与评估
6.3 硬件系统架构设计
6.4 硬件电路设计与仿真
第七章：嵌入式操作系统原理与应用7.1 嵌入式操作系统概述
7.2 嵌入式操作系统核心组件
7.3 嵌入式操作系统实例分析
7.4 嵌入式操作系统应用与开发
第八章：嵌入式系统软件开发
8.1 嵌入式软件开发概述
8.2 嵌入式软件开发工具与方法
8.3 嵌入式软件编程实践
8.4 嵌入式软件测试与优化
第九章：嵌入式系统应用案例分析9.1 嵌入式系统在工业控制中的应用9.2 嵌入式系统在医疗设备中的应用
《微处理器系统结构与嵌入式系统设计》cha
指令集架构的性能评估是衡量其 执行效率的重要指标，包括指令 执行速度、内存访问速度、功耗 等。
详细描述
指令集架构的性能评估通常采用 基准测试程序进行评估，这些程 序通过模拟实际应用场景来测试 微处理器的性能。常见的性能评 估指标包括吞吐量、延迟、功耗 等。
常见指令集架构介绍
总结词
常见的指令集架构包括x86、ARM、MIPS等。
05 嵌入式系统设计实践
嵌入式系统开发环境搭建
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总结词：掌握嵌入式系统开发环境搭建的方法和步骤
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详细描述
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了解嵌入式系统开发环境的基本组成和要求
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学习如何安装和配置嵌入式系统开发所需的软件和硬件工具， 如集成开发环境（IDE）、编译器、调试器等
根据制造工艺
CMOS、BiCMOS、GaAs等，不同的制造工艺影响性能和功耗。
微处理器的应用领域
消费电子产品
手机、电视、音响等， 实现人机交互和多媒体
处理。
工业控制
自动化生产线、机器人 等，提高生产效率和精
度。
汽车电子
航空航天
发动机控制、自动驾驶 等，提升汽车安全性和
舒适性。
飞行控制、卫星通信等， 保障安全和可靠运行。
学习如何在嵌入式系统中进行多任务 管理和调度，以及如何使用常见的数 据结构和算法
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第一章 概述
一．计算机的应用形式
通用计算机与嵌入计算机 普适计算与泛在通信
二．半导体技术与计算机的发展
机械式计算机、电子式计算机 SoC、NoC
四．嵌入式(计算机)系统
概念、特点、组成、发展趋势
五．课程体系介绍
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2019/12/4
第一章习题
作业：2、3、5、8 思考：4、6、9
23 / 53
2019/12/4
嵌入式(计算机)系统
24 / 53
2019/12/4
嵌入式系统的定义
IEEE定义
devices used to control, monitor，or assist the operation equipment , machinery or plants
国内普遍认同的定义
信息的生成、获取、存储、传输、处理及
其应用是现代信息科学的六大组成部分。
1. 节能 Power savings
2. 数字生活 Digital life
3. 泛在传感器网络 Ubiquitous Sensor Networks (USN)
4. 高性能视频会议High-Performance Video Conferencing
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2019/12/4
第一章结束
计算机是什么？
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计算机的分类
后PC时代：通用计算机、嵌入式计算机
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2019/12/4
IT行业的四大定律
1.Moore(摩尔)定律
微处理器内晶体管集成度每18个月翻一番
2.Bell(贝尔)定律
如果保持计算能力不变，微处理器的价格每18 个月减少一半；
300mm-> 400mm->…… 特征尺寸：3µ m-> 2µ m-> 1.2µ m-> 0.8µ m-> 0.5µ m-> 0.35µ m->0.25µ m
-> 0.18µ m-> 0.13µ m-> 90nm-> 65nm -> 45nm ->……
Intel Core i7 四核处理器
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1642年
1673年
1703年提出二进 制算术，成为数 字设计的基础
1822年
1834年
电子技术和半导体技术的诞生
1906年美国Lee de Forest 发明电子管
电子管(vacuum tube) 时代
晶体管(transistor)时代 第一个晶体管的诞生
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第一代电子管计算机ENIAC
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第一台存储程序计算机EDSAC
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2019/12/4
1958年
德州仪器公司
第一块集成电路
该电路是在褚衬底 上制作的移相振荡 器 和触发器，共 有12个器件，器件 之间用介质隔离， 器件间互连线采用 的是引线焊接方法 。
每10年会有一类新的计算设备诞生：巨型机、小型机、 工作站、PC到PDA的演变、新一代计算设备……
3.Gilder（吉尔德）定律
源自文库
未来25年（1996年预言）里，主干网的带宽将每 6个月增加一倍；
4.Metcalfe（梅特卡尔夫）定律
网络价值同网络用户数的平方成正比； 7 / 53
2019/12/4
ITU-T （国际电信联盟远程通信标准化组织） 近年关注的热门话题
第一块IC诞生之后，基尔比在IRE(美国无线电工 程师学会)的一次会议上宣布了“固体电路”(Solid circuit)的出现，这就是以后的“集成电路”的代名 词。
2000年，基尔比获诺贝尔物理学奖
集成度迅猛发展
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2019/12/4
Gordon Moore：Intel的创始人之一
IC技术：SSI/MSI-> LSI-> VLSI-> ULSI-> GLSI->…… 晶圆尺寸：100mm-> 125mm-> 150mm-> 200mm->
2019/12/4
计算机发展的主要阶段
第零代（1642~1945年）机械计算器和继电器计算器
第一代（1946～1955年）电子管计算机
以电子管为逻辑部件，以阴极射线管、磁芯和磁鼓等为存储手段。软件采用 机器语言，后期采用汇编语言。
第二代（1955～1965年）晶体管计算机
以晶体管为逻辑部件，内存用磁芯，外存用磁盘。软件广泛采用高级语言， 并出现了早期的操作系统。
第五代 无所不在的计算机
生物计算机、模糊计算机、光计算机、量子计算机、超导计算机、……
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计算的发展
微电子技术 计算机技术
通信技术
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2019/12/4
普适计算(无所不在的计算机)
CPU > 90%
< 10%
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2019/12/4
泛在通信(无所不在的计算机)
5. 数字安全Sybersecurity
6. 下一代网络及功效Next-Generation Networks and Energy Efficiency
7. 远距离协作工具Remote Collaboration Tools
8. 智能传送网 Intelligent Transport Systems (ITS)
第三代（1965～1980年）集成电路计算机
以中小规模集成电路为主要部件，内存用磁芯、半导体，外存用磁盘。软件 广泛使用操作系统，产生了分时、实时等操作系统和计算机网络
第四代（1980年至今）个人计算机
以LSI、VLSI为主要部件，以半导体存储器和磁盘为内、外存储器。在软件 方法上产生了结构化程序设计和面向对象程序设计的思想。网络操作系 统、数据库管理系统得到广泛应用。微处理器和微型计算机也在这一阶 段诞生并获得飞速发展。
以各种形态嵌入到对象体系中的专用计算
机系统
芯片级（MCU、SoC） 板级（单板、模块）
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物联网技术
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物联网技术
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嵌入式(计算机)系统
嵌入式系统是一门交叉学科，涉及计算机、
微电子、网络、通信、信号处理、传感器等诸
多领域。
随着现代微电子技术、微机电系统MEMS、 片上系统SoC、纳米材料、无线通信技术、信 号处理技术、计算机网络技术等的进步以及互 联网的迅猛发展，嵌入式系统向集成化、微型 化，智能化、网络化方向发展。