微型计算机系统的结构与配置

专题一初识电脑

电脑也就是计算机，它是以电为能源，用来做计算工作的机器。我们平时使用的一般是指个人电脑（Personal Computer），也称为PC，即微型计算机（Microcomputer），它是以微处理器芯片为核心构成的计算机。

一、微型计算机的概念

1、微型计算机的发展

1946年第一台电子计算机ENIAC的诞生。

⑴计算机定义：是一种进行高速操作、具有内部存储能力、由程序控制操作过

程的电子设备。

⑵发展阶段：从计算机所用的逻辑元件来划分，计算机的发展经历了电子管

（1946~1958）、晶体管（1958~1964）、中小规模集成电路（1964~1971）、大规

模和超大规模集成电路（1971年至今）四个阶段。

⑶发展特点：体积、重量、能耗减少；硬件和软件更新快；功能、速度、存储

容量和可靠性得到了提高。

⑷第四代计算机的一个重要分支是以大规模和超大规模集成电路为基础发展

起来的微处理器和微型计算机。

微处理器是计算机的中央处理单元CPU (Central Processing Unit)，一般包括算术逻辑部件、控制部件、寄存器、时钟发生器、内部总线等，将计算机中的运算器和控制器集成在一块大规模和超大规模集成电路芯片上。

2、计算机系统的组成

一个完整的计算机由硬件和软件两部分组成。

⑴硬件

硬件是指计算机中看得见摸得着的部件，具体来说就是指集成电路芯片、印刷线路板、接插件、电子元件和导线等装配而成的主板、中央处理器、存储器及外部设备。

一台计算机主要由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。

①运算器ALU（Arithmetic Logical Unit）

负责数据的算术运算和逻辑运算，同时具备存数、取数、移位、比较等功能，是对数据进行加工处理的部件。

②控制器CU（Control Unit）

负责统一指挥计算机各部分协调地工作，能根据事先安排好的指令发出各种控制信号来控制计算机各个部分的工作。

③存储器Memory

是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据，并根据命令提供这些程序和数据。分为内存储器和外存储器两部分。

内存储器容量小、存取速度快

内存划分为若干单元，每个单元可存放一个字节（8位二进制数），每个单元有一个编号，称为地址（用二进制数表示）。

根据工作方式的不同，内存可分为只读存储器和随机存储器两部分。

只读存储器ROM（Read Only Memory）：只能读不能写，断电后数据不丢失。

随机存储器RAM（Randon Access Memory）：内存条，随时读写，可读可写，但断电后数据全部丢失。

外存储器容量大、存取速度慢

主要用来存放用户所需的大量信息，容量大、存取速度慢，常用的外存有：硬盘、软盘、移动盘（U盘）、光盘等。

④输入设备Input Device

是计算机从外部获得信息的设备。如：键盘、鼠标、扫描仪、手写笔、数码相机、读卡机等。

⑤输出设备（Output Device）

是将计算机内的信息打印或显示出来的设备。如：显示器、打印机、

⑥输入输出接口（I/O接口）

接口是微机与外部设备之间交换信息的通道。主要有两种：串行接口、并行接口。

⑦总线

是连接计算机各部件的一簇公用信号线，是计算机各组成部件之间交换信息的公共通道。总线可分为外部总线（CPU、存储器、I/O接口之间的总线）和内部总线（CPU内部的总线）。

外部总线一般分为控制总线、数据总线和地址总线。

控制总线CB（Control Bus）用于传送控制信息，单向。

数据总线DB（Data Bus）用于传送数据信息，双向。

地址总线AB（Address Bus）用于传送地址信息，单向。

⑵软件

软件是指程序、数据、文档的集合。分为系统软件和应用软件。

①系统软件

是管理`、监控和维护计算机各种资源，并使其充分发挥作用，提高工作效率，方便用户的各种程序的集合。主要包括：操作系统、程序设计语言的处理程序（如机器语言、汇编语言、BASIC语言、PASCAL语言、C语言等）、服务性程序（如文本编辑程序、诊断程序、装配连接程序、系统维护程序等）、数据库管理系统（FoxPro、DB2、Oracle、Informix、SQL Server、Sybase等）

②应用软件

是为了解决各种实际问题而编写的计算机程序，由各种应用软件包和面向问题的各种应用程序组成。（如Office、Visual Basic、Flash、Dreamweaver、CAD、

Photoshop 等）

3、微型计算机的主要技术指标

⑴字长

字长是指计算机能直接处理的二进制数据的位数（bit）。字长越长，运算精度越高、能表示的地址范围就越大、寻找地址的能力就越强。8位、16位、32位、64位。

⑵存储容量

容量是衡量存储器所能容纳信息量多少的指标，度量单位是B、KB、M

⑶时钟频率（主频）

单位是MHZ、GHZ ，主频越高，运算速度越快。

⑷运算速度

是衡量计算机进行数值计算或信息处理的快慢程度，度量单位是“次/秒”。

⑸存取周期

存储器完成一次读（取）或写（存）信息所需的时间称为存储器的存取（访问）时间。连续两次读或写所需的最短时间，称为存储器的存取周期。

⑹其它指标：兼容性（Compatibility）、可靠性（Reliability）、可维护性

（Maintainability）、输入/输出数据的传输率等。

二、微型计算机系统的结构：主机、外设

1、主机：由CPU、主板、内存条、显卡、硬盘、光驱、声卡、网卡和软驱

等硬件设备组成。

①CPU（Central Prosessing Unit）

中央处理器：采用大规模集成电路把近亿个晶体管集成到一块小小的硅片上，是计算机的心脏，控制和管理电脑内部各个配件，指挥调度电脑的所有工作。主流CPU型号：Intel的Pentium 4、Celeron 4、和Amd的Athlon XP。

②主板（MainBoard）

又称系统板或电脑母板，是安装在机箱内部的一块多层印制电路板，是电脑内部各种配件的载体。