微型计算机系统

微型计算机系统用于微型计算机的系统01简介组成主要特点发展应用目录03050204基本信息简称“微机系统”，由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。简介简介微型计算机系统简称“微机系统”。是由微型计算机、显示器、输入输出设备、电源及控制面板等组成的计算机系统。配有操作系统、高级语言和多种工具性软件等。“微机系统”是20世纪最重要的科技成果之一。它是一种能自动、高速、精确地处理信息的现代化电子设备，计算机具有算术运算和逻辑判断能力，并能通过预先编好的程序来自动完成数据的加工处理，因此，也可以说计算机也是一种帮助人类从事脑力劳动(包括记忆、计算、分析、判断、设计、咨询、诊断、决策、学习和创造等思维活动)的工具。现在，计算机的应用已深入到社会的各个角落，极大地改变着人们的工作、学习和生活方式，成为信息时代的主要标志。发展第1代计算机第2代计算机第3代计算机第4代计算机第5代计算机12345发展第1代计算机电子管数字计算机（1946—1958年）；硬件方面，逻辑元件采用真空电子管，主存储器采用汞延迟线、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带。软件方面采用机器语言、汇编语言。应用领域以军事和科学计算为主。特点是体积大、功耗高、可靠性差。速度慢（一般为每秒数千次至数万次）、价格昂贵，但为以后的计算机发展奠定了基础。第2代计算机晶体管数字计算机（1958—1964年）；硬件方面，逻辑元件采用晶体管，主存储器采用磁芯，外存储器采用磁盘。软件方面出现了以批处理为主的操作系统、高级语言及其编译程序。应用领域以科学计算和事务处理为主，并开始进入工业控制领域。特点是体积缩小、能耗降低、可靠性提高、运算速度提高（一般为每秒数十万次，可高达300万次）、性能比第1代计算机有很大的提高。第3代计算机集成电路数字计算机（1964—1970年）；硬件方面，逻辑元件采用中、小规模集成电路（MSI、SSI），主存储器仍采用磁芯。软件方面出现了分时操作系统以及结构化、规模化程序设计方法。特点是速度更快（一般为每秒数百万次至数千万次），而且可靠性有了显著提高，价格进一步下降，产品走向了通用化、系列化和标准化。应用领域开始进入文字处理和图形图像处理领域。第4代计算机大规模集成电路计算机（1970年至今）；硬件方面，逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路（LSI和VLSI）。软件方面出现了数据库管理系统、网络管理系统和面向对象语言等。特点是1971年世界上第一台微处理器在美国硅谷诞生，开创了微型计算机的新时代。应用领域从科学计算、事务管理、过程控制逐步走向家庭。第5代计算机第五代计算机是人类追求的一种更接近人的人工智能计算机。它能理解人的语言，以及文字和图形。人无需编写程序，靠讲话就能对计算机下达命令，驱使它工作。新一代计算机是把信息采集存储处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机系统。它不仅能进行一般信息处理，而且能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，将能帮助人类开拓未知的领域和获得新的知识。组成软件部分硬件部分组成硬件部分1、中央处理器中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）制作在一块集成电路芯片上，也称为微处理器（MicroProcessorUnit，MPU）。计算机利用中央处理器处理数据，利用存储器来存储数据。CPU是计算机硬件的核心，主要包括运算器和控制器两大部分，控制着整个计算机系统的工作。计算机的性能主要取决于CPU的性能。运算器又称为算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）。操作时，控制器从存储器取出数据，运算器进行算术运算或逻辑运算，并把处理后的结果送回存储器。控制器的主要作用是使整个计算机能够自动的运行。执行程序时，控制器从主存中取出相应的指令数据，然后向其他功能部件发出指令所需的控制信号，完成相应的操作，再从主存中取出下一条指令执行，如此循环，直到程序完成。2、存储器存储器是计算机中的记忆存储部件。存储器既能够接受和保存数据，又能够向其他部件提供数据。存储器分为内存和外存两大类。在计算机系统中，习惯上把内存、CPU合称为主机。软件部分硬件是组成计算机的基础，软件才是计算机的灵魂。计算机的硬件系统上只有安装了软件后，才能发挥其应有的作用。使用不同的软件，计算机可以完成各种不同的工作。配备上软件的计算机才成为完整的计算机系统。针对某一需要而为计算机编制的指令序列成为程序。程序连同有关的说明文档构成软件。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。系统软件支持机器运行，应用软件满足业务需求。1、系统软件系统软件是指由计算机生产厂或“第三方”为管理计算机系统的硬件和支持应用软件运行而提供的基本软件，最常用的有操作系统、程序设计语言、数据库管理系统、联网及通信软件等。（1）操作系统操作系统（OperatingSystem，OS）是微机最基本、最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源（例如CPU、内存空间，磁盘空间、外部设备等），并且负责将用户对机器的管理命令转换为机器内部的实际操作。例如WIndowsXP、Windows2000等。（2）程序设计语言计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。应用应用由于微机具有体积小、价格低、耗电少等优点，所以它的应用范围十分广阔。归纳起来，目前有如下几个应用领域。1、科学计算许多现代微型计算机系统具有较强的运算能力，这是在过去只有大、中、小型机才具有的。特别是多个微处理器构成的系统，其功能往往可与大型机相匹敌，而成本却低到足以使大型机趋于淘汰。比如，美国Seguent公司用30个Intel80386集合起来，构成Symmetry计算机，速度为120MIPS，达到IBM3090系列最高档大型机的性能，价格却不到后者的十分之一。用更多的微处理器构成的并行处理机甚至可以超过大型机的速度和性能。比如，Intel公司用128个微处理器构成的IPSC机，速度达512MIPS，这比任何一种商用大型机的速度都高。Intel公司用一台32个微处理器构成的IPSC机运行一个广泛使用的科学计算程序，结果比Cray公司的大型机X-MP/2快40%。2、信息处理和事务管理短时间内完成对大量信息的处理是信息时代的必然要求。微型计算机配上数据库管理软件以后，可以很灵活地对各种信息按不同的要求进行分类、检索、转换、存储和打印，加上一些专用部件（如传感器）后，还可以处理光、热、力、声等物理信号。主要特点主要特点1)体积小、质量轻、功耗低；由于微机中广泛采用了大规模和超大规模集成电路，从而使微机的体积大大缩小。例如PentiumII将750万个晶体管电路仅集成在130.9mm²；芯片面积上，它工作在266MHz主时钟频率下的功耗仅为38.2W。随着超大规模集成电路技术的不断发展，今后推出的微处理器集成度会更高。2)可靠性高、使用环境要求低由于微机采用大规模和超大规模集成电路，系统内使用的器件数量减少，器件、部件之间的连线以及接插件数目也相应地减少，而且MOS电路本身工作所需的功耗也很低，所以微机的可靠性大大提高。进而降低了对使用环境的要求。普通家庭、办公室环境就可满足要求，促进了微机的普及。3)结构简单、系统设计灵活、适应性强、使用方便微机多采用模块化的硬件结构，构成系统的各功能部件和各种适配器通过标准的总线插槽相连，增加了系统扩充的灵活性和方便性。现代微处理器芯片及其相应的支持逻辑、I/O接口等都有标准化、系列化的产品，用户可根据不同的应用要求选择不同的功能部件，而且功能性强使用方便，加速了