261.微機概述

1.發展

　　計算機是一種能對各類信息進行存儲和高速處理的電子機器，它是20世紀人類最偉大的科技發明之一。計算機做爲21世紀最主要的信息工具，正在日益深刻到咱們工做和生活的每個角落。

　　1946年，在美國誕生了世界上第一臺現代數字式電子計算機（Electronic Numerical Integrator and Calculator，ENIAC）。 

       1981年，IBM公司推出了IBM-PC之後，計算機的發展開創了一個新的時代——微型計算機時代。近30年來，微型計算機憑藉自身的特色，其應用迅速擴展到工業、農業、第三產業等生產、生活、學習等各個領域，成爲人們平常使用最多的計算機類型。

 

 

2.組成

　　微型計算機（Micro-Computer）簡稱微機，就是指以微處理器（Micro-Processor）爲核心，配上由大規模集成電路製做的存儲器、輸入/輸出（I/O）接口電路以及系統總線所組成的計算機。微型計算機的系統結構和工做原理和其餘機型同樣都是符合馮·諾依曼體系結構要求，由運算器、控制器、存儲器、輸入設備及輸出設備5個硬件部分組成。 

　　微型計算機組成由主機、顯示器、鍵盤、鼠標等，臺式和筆記本電腦外觀圖如圖1-1所示。其中主機內部包括了主板、內存、硬盤、光驅、顯示卡、聲卡等，如圖1-2所示。

 

　　如圖1-5所示爲微處理器、微型計算機、微型計算機系統三者之間的關係。

 

 

2.1CPU

從功能上看，控制器和運算器是計算機系統中密切相關而又相互獨立的兩個組成部分。
在硬件實現上，一般把控制器和運算器以及數量不等的寄存器集成到一個大規模集成電路芯片上，稱爲中央處理器（Central Processing Unit，CPU）。它由算術邏輯部件（ALU）、累加器和通用寄存器組、程序計數器、時序和控制邏輯部件以及內部總線等組成。 如圖1-3所示爲微型計算機CPU Intel 酷睿2四核芯片外觀圖，其尺寸比火柴盒略大。

 

 

CPU的發展速度至關快，不一樣時期CPU類型是不一樣的，從早期的808六、8028六、8038六、80486，到中期的Pentium（奔騰）、PentiumⅡ、Pentium Ⅲ，再到今天的Pentium 四、雙核、多核等，經歷了不少代的改進。

 

2.2微型計算機

微處理器並不能獨立工做，必須與相應的存儲器、輸入/輸出接口電路及系統總線配合，構成一臺微型計算機才能運行程序。鏈接這些獨立的部件須要一個公共載體，這就是主板（Main Board），也稱爲母版（Mother Board）。 主板上集成有CPU插座、芯片組、總線系統、輸入/輸出（I/O）控制芯片、內存插座、輸入/輸出系統、擴展卡插座、電源接口等，如圖1-2所示。其餘部件直接插接在主板上，或者經過電纜電線鏈接與主板上。

微型計算機主機是插接到同一塊主板上的CPU、存儲器、輸入/輸出接口電路以及系統總線造成的一個總體。其中存儲器用以存放程序和數據。輸入/輸出接口電路實現外部設備與CPU和存儲器之間的鏈接。系統總線是CPU向存儲器及接口電路提供地址、數據及控制信息的通道，通常包括數據總線(DB)、地址總線(AB)及控制總線(CB)。微型計算機主機結構如同1-4所示。

 

 

2.3微型計算機系統

微型計算機系統是以微型計算機爲主體，配備輸入/輸出設備以及軟件構成的。
微型計算機系統是一個軟件與硬件的結合體，沒有配置軟件的計算機稱爲裸機，在實際中沒法使用。 硬件是計算機運算功能的實現基礎，軟件則是硬件動做的靈魂。

 

 

3.微機系統的性能指標

3.1微處理器的性能

微處理器的性能對於微機系統性能指標起着很重要的做用。隨着微處理器技術的不斷髮展，評價微處理器的性能能夠從多個角度，但最基本的評價指標仍是字長和運算速度。

 

①. 字長
字長即CPU中運算器一次能處理的最大數據位數，它是反映微機系統數據處理能力的重要技術指標。常見的字長有8位、16位、32位、64位等。字長越長，說明系統的運算精度越高，數據處理能力越強。
與字長相對應的總線寬度，特別是數據總線的寬度一樣也能反映系統性能。數據總線的寬度只有與CPU的字長至關，纔能有效發揮出CPU數據處理能力。

 

②.運算速度
運算速度的高低是衡量計算機系統的一個重要性能指標。提升主頻對於提升CPU運算速度是相當重要的。主頻頻率越高CPU的運算速度越快。 主頻的單位是GHz。
反映微機系統運算速度的另外一個單位是MIPS，即每秒能執行百萬條指令數。能夠看出，數值越大，計算機的速度越快。

 

 

3.2存儲器的性能

存儲器是計算機系統中的記憶設備，用來存放程序和數據。隨着計算機的發展，存儲器在系統中的地位愈來愈重要。
存儲器有3個主要的性能指標：速度、容量和每位價格（簡稱位價）。通常來講，速度越高，位價就越高；容量越大，位價就越低，而其容量越大，速度必越低。

 

3.3I/O設備的性能

現在，I/O設備多種多樣，不一樣的設備有不一樣的評價指標。對於經常使用的外設，其性能指標有速度、分辨率和顏色深度等。