第一章微型计算机系统概述

第一章微型计算机系统概述第1页，共34页，2023年，2月20日，星期三微型计算机简介微型计算机简称微机，也称为个人计算机即PC机（PersonalComputer）。一个完整的微型计算机系统是由软件系统和硬件系统两部分组成的。微型计算机的用途文字处理功能网络功能学习功能娱乐功能第一台第2页，共34页，2023年，2月20日，星期三世界上第一台计算机在1946年诞生于美国宾西法尼亚大学，在今后的几十年里电子计算机的发展极其迅速，至今可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微机。第3页，共34页，2023年，2月20日，星期三计算机的发展计算机的发展主要经历了以下几个阶段:1.电子管阶段2．晶体管阶段3．集成电路阶段4．超大规模集成电路阶段5．人工智能阶段发展标志第4页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展1．电子管阶段

电子管阶段从1946年到1957年，该阶段的计算机通常被称为第一代计算机，使用真空管（即电子管）作为基本元件，主要用于数值计算。由于电子管计算机体积大、耗电量大、价格贵等因素，使计算机的应用受到很大限制。电子管阶段的代表机型有ENIAC、EDVAC等。第5页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展2．晶体管阶段

晶体管阶段从1958年到1964年，该阶段设计的计算机一般被称为第二代计算机，大量采用了晶体管和印刷电路。晶体管计算机不论是在运算速度和可靠性上都优于电子管计算机，其代表机型有IBM7000系列、UNIVACⅡ等。第6页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展3．集成电路阶段

集成电路阶段从1965年到1970年，该阶段的计算机一般被称为第三代计算机，大量使用了中小规模集成电路，代表机型有IBM360系列。第7页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展4．超大规模集成电路阶段

1970年以后的计算机都基于大规模集成电路及后来的超大规模集成电路，习惯上被称为第四代计算机。随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步，计算机进入个人领域的技术障碍已层层突破。与此同时，互联网技术、多媒体技术也得到了空前的发展，计算机开始真正改变人们的生活。超大规模集成电路阶段的代表机型有IBMPC系列。第8页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展5．人工智能阶段

第五代计算机将把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，从而具有推理、联想、学习和解释的能力。人们通常把第五代计算机称为人工智能计算机。人工智能研究的近期目标是使现有的计算机不仅能做一般的数值计算及非数值信息的数据处理，而且能运用知识处理问题，能模拟人类的部分智能行为。参照这一目标，根据现行的计算机的特点，科学家们建立了相应的智能系统，例如目前研究开发的专家系统、机器翻译系统、模式识别系统、智能学习系统和机器人等。第9页，共34页，2023年，2月20日，星期三1971年美国Intel公司成功把算术运算器和逻辑控制电路集成在一起发明了世界上第一片微处理器，它把包括寄存器、累加器、算术逻辑部件和控制部件、时钟发生器和内部总线等结合在一起，简而言之，就是把传统的运算器和控制器集成在一块大规模集成电路芯片上，这种芯片称为微处理器。微型计算机发展的主要标志是由其核心部件---微处理器的发展而确立的。各种档次的计算机都是由CPU的不同型号来划分的，现在微处理器的发展很快，几乎是每2年就要更新换代。1.1计算机的发展第10页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.1计算机的发展最早的微型计算机诞生于70年代，在我国风靡一时的AppleⅡ和中华学习机都是最典型的代表，目前国内市场上主流PC微型计算机，起源于IBM公司于1980年推出的IBMPC。直到今天PC系列微型计算机我们仍能看到IBMPC的雏形，所不同的是，自1993年Intel公司3有月份推出奔腾处理器起，IBM公司不再独占鳌头，而是多家公司各领风骚。第11页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.2计算机系统的组成微型计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成。PC机根据开放式体系结构来设计，系统部件遵循一定的标准，可以根据需要自由选择，灵活配置。PC分为两大部分，主机部分和外设部分。第12页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.2计算机系统的组成第13页，共34页，2023年，2月20日，星期三计算机从外观上看由主机、显示器、鼠标、键盘和音箱等设备组成，如图所示。1.2.1计算机的硬件组成第14页，共34页，2023年，2月20日，星期三主机部分主要包括：机箱、CPU、主板、内存、外存、电源、显卡、声卡、网卡。机箱作为微机主外壳，既是微机系统部件安装架，又是整个系统的散热和保护设设施，机箱按外形可分为卧式和立式两种。目前比较流行的是立式机箱。第15页，共34页，2023年，2月20日，星期三第16页，共34页，2023年，2月20日，星期三主机是安装在一个主机箱内所有部件的统一体，其中除了功能意义上的主机以外，还包括电源和若干构成系统所必不可少的外部设备和接口部件，其结构如图1-5所示。第17页，共34页，2023年，2月20日，星期三1．主板

主板也叫母板。主板是计算机硬件系统的核心，计算机内部的各种配件不是直接安装在主板上就是通过电缆线连接在主板上。主板是一块控制和驱动计算机的印刷电路板，在计算机中起着桥梁的作用，上面有许多设备的插座和接口。主板如图1-2所示。第18页，共34页，2023年，2月20日，星期三第19页，共34页，2023年，2月20日，星期三2．中央处理器

中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）由运算器和控制器组成，是计算机的运算中心，主要负责计算机的数据运算和发出计算机的控制指令。CPU如图1-3所示。图1-3CPU

（a）CPU正面

（b）CPU反面第20页，共34页，2023年，2月20日，星期三3．内存

内存是直接与CPU相联系的存储器，一切要执行的程序和要处理的数据一般先装入内存。特点是存取速度快，但是容量有限，所存储的信息断电后消失图1-4内存第21页，共34页，2023年，2月20日，星期三显示卡简称“显卡”，显卡是用来控制显示器颜色等信息的设备。即，显示器必须依靠显示卡提供的显示信号才能显示出各种字符和图像。显卡如图1-5所示。4．显卡

图1-5显卡第22页，共34页，2023年，2月20日，星期三5．声卡和音箱

声卡是计算机中处理声音的部件，声卡上有音箱和耳麦的插口，如图1-6所示。音箱如图1-7所示。图1-6声卡图1-7音箱第23页，共34页，2023年，2月20日，星期三6．硬盘

硬盘是大容量、高存取速度、不易磨损的计算机外部存储设备，是计算机系统中保存信息资源最重要的外部存储器。硬盘如图1-8所示。图1-8硬盘第24页，共34页，2023年，2月20日，星期三7．软驱

软盘驱动器一般简称为“软驱”，是专门用来读写软盘的设备，软驱是软盘和计算机交流的媒介。常用的软盘是3.5英寸、1.44MB的。软驱如图1-9所示。图1-9软驱第25页，共34页，2023年，2月20日，星期三图1-10光驱8．光驱

光盘驱动器简称“光驱”，光驱需要与光盘配合使用。光驱包括只读光驱（CD-ROM）、可擦写光驱（CD-R/W）、DVD只读光驱和DVD可擦写光驱等。光驱如图1-10所示。第26页，共34页，2023年，2月20日，星期三9．网卡和调制解调器

网卡是安装在主板扩展槽中的一块板卡，用于与其他计算机交换数据、共享资源。网卡如图1-11所示。调制解调器是计算机连接到因特网的最常用设备之一，通常分为内置式和外置式，如图1-12所示为外置式调制解调器。图1-11网卡图1-12外置调制解调器第27页，共34页，2023年，2月20日，星期三10．显示器

显示器是计算机中最重要的输出设备，显示器作为计算机的“脸面”，是用户与计算机沟通的主要平台。第28页，共34页，2023年，2月20日，星期三11．鼠标和键盘

鼠标和键盘是目前计算机系统中最主要的输入设备，随着计算机技术的不断发展，它们的功能也越来越强大。鼠标如图1-13所示，键盘如图1-14所示。图1-13鼠标图1-14键盘第29页，共34页，2023年，2月20日，星期三图1-16电源

机箱和电源也是计算机的重要组成设备，电源为主机中的所有设备提供源动力，一台计算机的正常运行离不开一个稳定的电源。电源有多个接口，分别连接主板、硬盘和光存储设备等部件，并为其提供电能。机箱如图1-15所示，电源如图1-16所示。12．电源

第30页，共34页，2023年，2月20日，星期三13．其他设备

前面介绍的计算机部件已经可以组装成一台计算机了，但是要扩展计算机的应用范围，还需要为计算机安装一些扩展设备。例如打印机（如图1-17所示）、扫描仪（如图1-18所示）等。图1-17打印机图1-18扫描仪第31页，共34页，2023年，2月20日，星期三计算机系统软件按功能分为系统软件和应用软件。1.2.2计算机的软件组成1．系统软件

操作系统操作系统（OperatingSystem，OS）是由指挥与管理计算机系统运行的程序模块和数据结构组成的一种大型软件系统，其功能是管理计算机的所有硬件资源和软件资源，为用户提供高效、方便的服务界面。操作系统有DOS操作系统、Windows操作系统、UNIX和Linux等。

第32页，共34页，2023年，2月20日，星期三1.2.2计算机的软件组成2．应用软件

应用软件是在操作系统的基础上编制的各种程序。应用软件都是