---轉載 柯建平 彩筆多媒體工作室---


1.1　微處理機的發展史


針對微處理機的發展介紹其歷史，有別於一般電腦的發展史

1.1-1　微處理機的起源


在1969年大型積體(LSI; Large Scale Integration)電路已經成功的製造出來，而此時桌上型電算機正處於開發階段，許多電算機製造商為了市場的競爭，必須不斷地降低成本，以促使產品的暢銷，因而轉向研製大型積體電路，將電算機的中央運算IC利用半導體的高級發展技術予以集中，使得原來需要20~30個IC的裝置減少到僅須3~4個。當時由於各公司所製作的此類IC大多數均為桌上型電算機所使用的LSI，且其功能大致相同，但是為了更改一小部份的功能，整個LSI就必須重新設計製作，以致成本負擔過重。因此，許多電子工程師、製造商，就開始思考一個問題：「如何能夠改變電算機系統中的一小部份，整個系統功能就得以改變或改善。」，導致了微處理機(Microprocessor )基本雛型的構思。


: 4004微處理機
論及微處理機的根源，得感謝日本一家名為"Busicom"的計算器製造廠商。在1969年夏季，Busicom公司要求 Intel公司製造一套矽晶片，以供其計畫中的高性能及可程式化的計算器使用。
依照Busicom原來的設計，該套裝置含有12塊矽晶片，每塊晶片包含3,000~5,000個電晶體，而且外殼包裝有36~40個接腳。為了減少此裝置的成本，Intel公司給Busicom 的建議是減少基本指令的複雜性，改採唯讀記憶體來儲存程式，即可執行一系列的算數運算，同時鍵盤輸入所需的掃瞄裝置、除跳裝置、顯示器的資料維持電路都可以用程式來取代，Busicom接受了這個建議，於是1971年Intel利用了PMOS技術完成了4個晶片，取名為MCS-4，這4只LSI的編號分別為Intel 4001、4002、4003、4004，其中4001是唯讀記憶體(ROM)，4002是隨機存取記憶體(RAM)，4003是一個10位元的移位暫存器，4004則是一只包含4位元並行加法器(Parallel Adder)、累積器(Accumulator簡稱Acc)、堆疊器(Stack)、還有16個4位元的暫存器(Register)的中央處理器，隨著IC外部提供的指令碼，4004可以做出算術、邏輯等運算，所有運算的程序及數據都可由寫在記憶體中的程式來支配。MCS-4不但降低了Busicom計算器的成本，也大幅改善了一個數位邏輯電路的用途性，成為史上第一台微電腦系統，而Intel 4004就成了史上第一只微處理機(Microprocessor)。





電腦系統的中央處理單元(Central Processing Unit，

簡稱CPU)包括了算術、邏輯和控制、暫存器等電路，

現今微電腦系統中均由一只晶片整合在一起，俗稱為微

處理器(Microprocessor，縮寫成μP)或稱為微處理單元

(Micro-Processing Unit，簡稱MPU) ，

本書依工職課程標準使用名稱為微處理機。



1.1-2　8位元微處理機的興起


: 8008/8080微處理機
在Intel處理Busicom委託開發計算器的同一年，也就是1969年末，美國專門製造智慧型終端機Datapoint公司企圖完成一項突破，工程師們設計了一個非常基礎的中央處理單元，分別與Intel公司及德州儀器公司簽約，希望將此電路製作在單一的晶片上，後來Intel公司成功了。但是速度卻較Datapoint公司要求的慢了幾乎十倍，Datapoint公司拒絕了這個產品，Intel公司只好自行研究改良後，於1972年4月公開應市，宣佈為Intel 8008微處理機。
由於8008的速度過慢，功能不足，Intel於1974年推出了強化版本的微處理機8080，工作速度為2MHz，具備7組8位元暫存器，64K的記憶定址空間，加以寬廣的指令集，立即吸引住業界的注意，於是1975年MITS公司就以8080此款晶片推出8800的微電腦，搭配知名的CP/M作業系統及微軟公司的BASIC語言編譯器，在沒有競爭對手下曾經轟動一時，也造就了軟體巨人─微軟公司的成長。


: 6502、6800、Z80微處理機
1975年可說是微處理機的戰國時代，也是一個微處理機工業發展的蓬勃年代，首先由Motorola公司推出了八位元的6800，部份工程師離開Motorola後自組MOS Technology公司又推出知名的6502，因此晶片也造就了電腦怪傑Steve Jobs與Steve Woznick在車庫中完成了Apple II微電腦，風行一時的任天堂電視遊樂器也在此時誕生。由於6502的強勢，Intel不得不推出8085應戰，而從Intel離家出走的幾名大將所成立的Zilog公司，此時也推出了一款可以與8080相容，但是更強悍的Z80微處理機，一時之間市場上八位元處理機可說是百家爭鳴，微電腦對於各種微處理機能夠相容的設計也在此時展開。