微型计算机概述(21)
第01章 微型计算机概述
第1章微型计算机概述本章要点●微型计算机的概念、发展历史、特点和分类●微型计算机的硬件系统和软件系统●微型计算机的主要性能指标第1章微型计算机概述1.1 微型计算机简介1.2 微型计算机的发展1.2.1计算机的发展历程1.2.2微型计算机的发展历程1.3 微型计算机的特点及分类1.3.1 微型计算机的特点1.3.2 微型计算机的分类第1章微型计算机概述1.4 微型计算机系统的组成1.4.1微型计算机的硬件系统1.4.2微型计算机的软件系统1.4.3硬件系统和软件系统的关系1.5 微型计算机的主要性能指标1.6实验及实训1.6.1实验及实训1-拆机并识别微机内部的组成部件1.6.1实验及实训2-网上查询1.7本章小结1.8习题1.9习题参考答案第1章微型计算机概述1.1微型计算机简介微型计算机，简称微机，微计算机，也叫个人计算机(Personal Computer,PC)，是指以微处理器为基础，配以内存储器及输入输出(I/O)接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机。
第1章微型计算机概述微型计算机具有体积小、重量轻、耗电少、性价比高、可靠性高和结构灵活等优点。
它不仅能够完成算术运算，还能进行逻辑运算，其应用深入到社会生活中的各个领域，并取得了飞速的发展。
随着科学技术的进一步发展，微型计算机的功能也在不断的强大。
目前，科学家们正在研究具有“思维能力”的智能计算机。
第1章微型计算机概述1.2 微型计算机的发展1946年诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分计算机），如图1-1所示。
该计算机的字长为12位，加法运算速度为5000次／秒，乘法运算速度为56次／秒，比先前的继电器计算机快1000倍，比人工计算快20万倍。
ENIAC的诞生，为计算机和信息产业的发展奠定了基础。
第1章微型计算机概述图1-1 ENIAC（埃尼阿克）第1章微型计算机概述1.2.1 计算机的发展历程1.第一代计算机20世纪40年代末到50年代中期的计算机都采用电子管作为主要元件，称为第一代计算机，也就是电子管时代的计算机，主要用于科学计算。
微型计算机系统包括
微型计算机系统包括微型计算机系统是一个用于处理和存储信息的计算机系统。
它可以通过电子芯片等微型电子技术将信息进行高效的处理和存储，具有体积小、功耗低、成本低、性能高等诸多优点。
本文将从微型计算机系统的概述、硬件构成、操作系统、应用领域等多个方面进行详细介绍，为读者全面了解微型计算机系统提供参考。
一、微型计算机系统概述微型计算机系统（Microcomputer System），也称为个人计算机（Personal Computer，PC），是一种被广泛应用于各种场合的计算机系统，是通用计算机的一种形式。
微型计算机系统的发展历程，可以追溯到20世纪70年代末期，当时的出现了第一台个人电脑——Altair 8800，也标志着个人计算机的兴起。
时至今日，微型计算机系统已经广泛应用于家庭、企事业单位、政府机关、教育机构等各个领域，成为人们生产、生活中必不可少的工具。
二、微型计算机系统硬件构成微型计算机系统的硬件构成包括中央处理器、内存、存储器、输入输出设备四大部分。
1.中央处理器中央处理器（Central Processing Unit，CPU）是微型计算机系统的核心部件，负责处理计算机中的各种运算和控制指令。
CPU有两个核心，分别是运算器和控制器。
其中，运算器主要负责数学运算和逻辑运算等操作，而控制器则是指挥整个计算机活动的中心，以统一的节奏和次序进行各种操作。
目前市场上主流的CPU主要分为英特尔和AMD两大阵营。
英特尔的CPU平台包括主流的酷睿和至强两条产品线，以及面向移动设备的Atom系列。
AMD的CPU平台则包括桌面、笔记本和服务器三个系列，分别是锐龙、赛扬和霄龙系列。
2.内存内存（Random Access Memory，RAM）是CPU可以直接访问的存储介质，是计算机系统中各种数据的临时存储位置，也是计算机系统中最重要的存储设备之一。
内存根据其类型可以分为动态随机存储器（Dynamic RAM，DRAM）和静态随机存储器（Static RAM，SRAM）两种。
微型计算机原理及应用3篇
微型计算机原理及应用第一篇：微型计算机的概述微型计算机，简称微机，是一类普及于个人和家庭使用的计算机，主要由中央处理器、存储器、输入设备、输出设备等组成，广泛应用于个人办公、教育、娱乐等领域。
微型计算机起源于20世纪70年代初，当时计算机主要应用于科学计算和专业领域。
1971年，英特尔公司推出了世界上第一款微处理器Intel 4004，这标志着微处理器技术的诞生，也为微型计算机的发展奠定了基础。
随着计算机技术的不断进步和成本的降低，微型计算机得以广泛应用，并随着时代的发展不断更新换代。
微型计算机的主要部件包括中央处理器、存储器、输入设备和输出设备。
中央处理器是微型计算机的“大脑”，负责处理数据和指令，控制整个计算机的运行。
存储器则用于存储程序和数据，包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等。
输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等，用于向计算机输入数据。
输出设备包括显示器、打印机、扬声器等，用于从计算机输出数据。
微型计算机具有体积小、便携、灵活性高等特点，能够完成文字、图像、音乐等多种操作，已成为人们生活中不可或缺的一部分。
随着人工智能、物联网等技术的发展，微型计算机的应用也越来越广泛，将对社会产生越来越大的影响。
第二篇：微型计算机的结构与工作原理微型计算机包括硬件和软件两部分，其中硬件包括中央处理器、存储器、输入输出设备等，而软件则包括操作系统、应用程序、驱动程序等。
中央处理器（CPU）是微型计算机的核心部件，它有两个基本部分：算术逻辑单元（ALU）和控制单元（CU）。
算术逻辑单元负责数学运算和逻辑运算，而控制单元则负责指令的控制和执行。
CPU通过总线与存储器及输入输出设备进行通信。
存储器分为主存储器和辅助存储器两部分。
主存储器包括随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）等，用于存储正在运行程序和数据。
而辅助存储器则包括硬盘、光盘、U盘等设备，用于长期保存程序和数据。
输入输出设备包括键盘、鼠标、扫描仪、显示器、打印机、扬声器等，用于输入和输出数据。
微型计算机系统概述
I/O接口的概念将在第7章介绍，常用接口芯片在第9、第10以及第11章介绍。
6、输入输出接口、鼠标等
微型计算机系统的工作原理
1、指令、指令系统和程序 指令： 指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制代码组成。 一条指令通常由操作码和操作数两个部分组成。
操作码
操 作 数
指明该指令要完成的操作的类型或性质，如取数、加法、减法或逻辑乘等。
汇编语言：
2、机器语言、汇编语言和高级语言
高级程序设计语言接近人类自然语言的语法习惯，易被用户掌握和使用。
高级语言程序“看不见”机器的硬件结构，不能用于编写直接访问机器硬件资源的系统软件或设备控制软件。为此，一些高级语言提供了与汇编语言之间的调用接口。用汇编语言编写的程序，可作为高级语言的一个外部过程或函数，利用堆栈来传递参数或参数的地址。
用机器语言编写的程序是计算机惟一能够直接识别并执行的程序，而用其他语言编写的程序必须经过翻译才能变换成机器语言程序，所以，机器语言程序被称为目标程序。
机器语言是直接用二进制代码指令表达的计算机语言；
机器语言：
一条机器指令控制计算机完成一个基本操作；
计算机能够直接识别的数据是由二进制数0和1组成的代码；
ROM BIOS
硬 盘
RAM
② 执行自举程序
⑥执行 引导 程序
序
读
出
引
导
程
④
CPU
① 执行加电自检程序
⑤ 装入引导程序
⑦ 装入操作系统
CMOS
？
从
何
处
启
动
③
⑧运行 操作 系统
显示初始界面
DOS
DOS（Disk Operating System）是磁盘操作系统的简称，MS-DOS则是最普遍使用的PC兼容DOS。 MS-DOS采用模块结构，它由五部分组成： ROM中的BIOS模块 IO.SYS模块 MSDOS.SYS模块 模块 引导程序。
微型计算机概述
第一章微型计算机概述回顾计算机系统的基础知识，包括计算机系统的组成(包括硬件与软件)、结构、发展历程、分类及其功能实质。
本讲重点微处理器及微机系统的发展历程，微机系统与一般意义上的计算机系统的联系与差别，强调微型计算机系统是具有独特结构的计算机系统，由此决定了微机系统所具有的功能及其特点。
【讲授内容】1.1 微机发展概述计算机系统是能够自动地、快速地、准确地进行信息处理的电子工具，其工作过程的实质是电子器件状态的快速变化。
1946年，世界上出现了第一台由电子管构成的，能够按照人们事先的安排，快速完成所要求计算任务的ENIAC电子计算机，计算机及其相关技术经历了一个快速发展的过程。
一般来说，电子计算机发展历程的各个阶段，是以所采用的电子器件的不同来划分的，即电子管、晶体管、中小规模集成电路和大规模及超大规模集成电路计算机。
微型计算机属于第四代电子计算机产品，即大规模及超大规模集成电路计算机，是电路技术不断发展，芯片集成度不断提高的产物。
主机按体积、性能和价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机五类，从其工作原理上来讲，微型机与其它几类计算机并没有本质上的差别。
所不同的是由于采用了集成度较高的器件，使得其在结构上具有独特的特点，即将组成计算机硬件系统的两大核心部分—运算器和控制器，集成在一片集成电路芯片上，显然该芯片是整个微机系统的核心，称为中央处理器CPU，或者微处理器MPU。
微处理器是微机系统的核心部分，自70年代初出现第一片微处理器芯片以来，微处理器的性能和集成度几乎每两年翻一番，其发展速度大大超过了前几代计算机。
微机系统及相关技术的发展，主要涉及到以下几个方面：CPU、主频、缓存、新技术。
一、微机的发展微机系统的核心部件为CPU，因此我们主要以CPU的发展、演变过程为线索，来介绍微机系统的发展过程，主要以Intel公司的CPU为主线。
第一代：4位及低档8位微处理器✧1971年，Intel公司推出第一片4位微处理器Intel4004，以其为核心组成了一台高级袖珍计算机。
微机选择题题库-答案
第1章微型计算机概述1.微型计算机的硬件系统包括____A____.A．控制器、运算器、存储器和输入输出设备B．控制器、主机、键盘和显示器C．主机、电源、CPU和输入输出D． CPU、键盘、显示器和打印机2.CPU是由___B__组成的。
A．内存储器和控制器B．控制器和运算器C．内存储器和运算器D．内存储器、控制器和运算器3.中央处理器英文缩写是___B___。
A．MP B．CPU C．CU D．ALU4.微型计算机各部件之间是用__A___连接起来的。
A．系统总线B．AB C．CB D．DB5.通常计算机系统中的外围设备是指__A___A．外存储器、输入设备、输出设备B．外存储器、输入设备C．外存储器、输出设备D．输入设备、输出设备6.若把组成计算机中的运算器和控制器集成在一块芯片上成为___C__A．微型计算机B．单片机C．微处理器D．单板机7.8086是___C__A．单片机B．单板机C．微处理器D．微机系统8.将微处理器、内存储器及I/O接口连接起来的总线是__C_____。
A.片总线B.外总线C.系统总线D.局部总线9.微型计算机是以__B___为核心部件。
A．寄存器 B．微处理器 C．逻辑部件 D．控制部件10.微型计算机系统的以___C___为主体。
A．系统软件 B．外部设备 C．微型计算机 D．操作系统11.目前微型机系统上广泛使用的机械式鼠标是一种___A___A．输入设备B．输出设备C．输入输出设备D．显示设备组成之一12.计算机系统总线中，用于传送读、写信号的是____C_____.A.地址总线B、数据总线C、控制总线D、以上都不对13.不属于微机应用特点的是_ _D_ _。
A.轻便、功耗低B.性能可靠C.结构灵活适宜性好D.应用面窄第2章 16位和32位微处理器1.当8086CPU的INTR=“1”时，且中断允许位IF=“1”，则CPU完成_ C___后，响应该中断请求，进行中断处理。
微型计算机系统
03
编译器的作用是将源代码转换 成机器码，使其能够在计算机 上运行。
应用软件
01
应用软件是用于完成特定任务的软件，例如办 公软件、图像处理软件和游戏等。
02
应用软件通常由专业的软件公司开发，提供给 用户使用。
03
应用软件的选择取决于用户的需求和计算机的 硬件配置。
04
微型计算机系统的性能指标
字长
微型计算机系统可以作为智能家居的 控制中心，实现家电的远程控制和智 能化管理。
航空航天
微型计算机系统在医疗设备中也有广 泛应用，如监护仪、超声波诊断仪等 。
02
微型计算机系统的硬件组成
中央处理器
中央处理器（CPU）是微型计算 机系统的核心部件，负责执行程 序中的指令，控制计算机的各个
部件协调工作。
微型计算机系统
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目 录
• 微型计算机系统概述 • 微型计算机系统的硬件组成 • 微型计算机系统的软件组成 • 微型计算机系统的性能指标 • 微型计算机系统的未来发展
01
微型计算机系统概述
定义与特点
定义
微型计算机系统是一种体积小、结构 紧凑、功能强大的计算机系统，通常 由微处理器、存储器、输入输出接口 等组成。
接口是用于连接外部设备和计算机的 接口电路，常见的接口类型有HDMI （高清晰度多媒体接口）、 DisplayPort等。
常见的总线类型有PCI（外设组件互 连标准）、USB（通用串行总线）、 SATA（串行高级技术附件）等。
03
微型计算机系统的软件组成
操作系统
操作系统是微型计算机系统的 核心软件，负责管理计算机的 硬件和软件资源，提供用户与 计算机交互的界面。
微型计算机的基本结构3篇
微型计算机的基本结构第一篇：微型计算机的基本结构概述微型计算机（Personal Computer，简称PC）是一种广泛应用于个人日常工作和娱乐等方面的计算机，其基本结构由五个部分构成，分别是中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU）、存储器、输入设备、输出设备和系统总线。
1. 中央处理器中央处理器是微型计算机最核心的部分，它是负责处理各种指令和数据的大脑。
CPU的性能直接影响着计算机的整体运行速度，因此在选择CPU时需要根据自己的需求选购合适的型号。
CPU主要由控制器和算术逻辑单元组成，其中控制器负责指导CPU完成各种操作，而算术逻辑单元则负责实现各种算术和逻辑运算。
除此之外，CPU还包括寄存器和高速缓存，它们的作用是缓存一些频繁使用的指令和数据，以提高CPU的运行效率。
2. 存储器存储器是微型计算机中用于存储数据和指令的部分，包括随机存储器（Random Access Memory，简称RAM）和只读存储器（Read-Only Memory，简称ROM）。
RAM是计算机中最常见的存储器，它可以被操作系统和应用程序用来存储临时数据和程序代码。
RAM的容量通常按照兆字节（Megabyte，简称MB）或者千字节（Kilobyte，简称KB）来计算，容量越大，能够同时存储的数据和程序代码就越多。
ROM是一类只能读取，不能写入的存储器，其中记录了一些固定的程序代码和数据。
ROM中的程序和数据不会被操作系统和应用程序改变，因此可以保证系统的稳定性和安全性。
3. 输入设备输入设备是用来输入数据和指令到计算机中的设备，常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
键盘是计算机最常见的输入设备，可以输入各种文字和命令；而鼠标则可以通过移动鼠标指针来控制计算机的操作。
4. 输出设备输出设备是用来将计算机处理的结果显示给用户的设备，常用的输出设备有显示器、打印机、音响等。
其中显示器可以显示计算机处理的图像和文字，而打印机则可以将计算机处理的结果打印出来。
微型计算机简介
1、概述 、
“微型计算机”=“微型电脑”=“微机”＝“个人电脑”＝ “PC机”. 一般PC机由以下部件组成： CPU、主板、内存、 显示卡、硬盘、软驱、显示器、键盘、鼠标、电源和机 箱等。 为使电脑能够享受多媒体的音像效果，还可以配 置光驱和声卡。如果需要联入网络和发送传真，还可以 配置调制解调器、网卡、传真卡等等。
6、显示卡 、
显示卡 是联接显示器和PC机主板的重要元件。它 是插在主板上的扩展槽里的。它主要负责把主机向显示 器发出的显示信号转化为一般电信号，使得显示器能明 白 PC 机在让它干什么。显示卡上也有存储器，我们叫 它“显示内存”， 它的多少将直接影响显示器的显示效 果，比如清晰程度和色彩丰富程度等等。 7、显示器 、 显示器 是电脑的输出设备之一，外形与电视机相似， 显示器清晰度比一般电视机要高。按屏幕尺寸有14寸、 15寸、17寸和20寸等(1英寸=2.54cm) ，按类型有CRT、 液晶显示器等
10、电源和机箱 、
电脑电源和机箱 电脑当然要有电源了，不过电脑的 电源可不能直接使用 220伏的普通电压。电脑的电源内 部有一个变压器，把普通的 220V市电转变为电脑各部 件所需的电压，比如 CPU 的工作电压，一般只有几伏。 为了安全起见，一般把电脑各部件（当然除了显示器） 合理放置在机箱内部。机箱的外壳上有许多按钮，如电 源启动按钮、RESET按钮（用于电脑的重新启动）等等。 机箱上还有一些指示灯，如电源指示灯在电脑工作时应 该是亮的，硬盘指示灯在对硬盘进行操作时会闪烁等等。 软驱和光驱在机箱前端可以直接使用。
BIOS控制:BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片， BIOS控制:BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片， 控制:BIOS芯片是主板上一个很重要的芯片 BIOS的中文意思是 基本输入输出系统” 的中文意思是“ BIOS的中文意思是“基本输入输出系统”，用来完成系统 与外设之间的输入输出工作。 与外设之间的输入输出工作。它的内部还有诊断程序和一 些实用程序，比如每次启动计算机时，都要调用BIOS BIOS的自 些实用程序，比如每次启动计算机时，都要调用BIOS的自 检程序，检查主要部件以确保它们工作正常。 检程序，检查主要部件以确保它们工作正常。
微型计算机的基础知识
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7
1.1 微型计算机系统概述
（1）位（bit） 二进制数的一位，简写b
（2）字节（Byte） 8位二进制数组成一个字节，简写B
（3)还有千字节（KB)，兆字节（MB），千兆字节（GB）等。
换算关系如下：
1B=8b 1GB=1024MB
例如：X86指令集、MMX（多媒体扩展指令集）、SSE(数 据流单指令扩展指令集）、SSE2、SSE3、SEE4(SSE4.1和 SSE4.2)等。
3、程序：
设计者为解决某一问题而设计的一系列指令集合。
计算机程序可分为：
机器语言程序、汇编语言编程辑p序pt 和高级语言程序。
21
1.3 微型计算机基本工作原理
1.2 计算机硬件基本结构
3、存储器：
存储器分为内存储器(主存）和外存储器（辅存）。内存储器简称内 存或主存，它的存储容量一般较小，与CPU直接相连，存取速度快，主要 用于暂时存放当前执行的程序和相关数据；外存储器称为外存或辅存， 作为内存的辅助存储器，它的存储容量大，但存取速度远比内存慢，主 要用于存放需长期保存的程序和数据。
取指令——分析指令——执行指令
编辑ppt
23
1.3 微型计算机基本工作原理
6、计算机系统
主机 硬件
中央处理器 内存储器 外存储器
运算器 控制器
外设
输入设备
微型计算机系统
系统软件
输出设备
操作系统 服务软件 编译或解释系统
软件
信息管理软件
辅助设计软件
应用软件
文字处理软件
图形软件
各种程序包
如图：一个编完辑整pp的t 计算机系统
微型计算机系统原理及应用
微型计算机系统原理及应用一、微型计算机系统概述微型计算机系统又称为个人计算机系统(PC),是指以微处理器为中心，配合各种存储器、输入输出设备、系统软件等构成的计算机系统。
微型计算机系统具有体积小巧、价格低廉、方便携带、易于操作、功能强大、可编程性好等优点，因此受到广大人们的欢迎，成为现代生活不可或缺的一部分。
微型计算机系统的应用范围十分广泛，在工业、农业、文化、教育、军事、医疗等各个领域都有应用。
下面将详细说明微型计算机系统的原理及应用。
二、微型计算机系统组成微型计算机系统由中央处理器(CPU)、存储器、输入输出设备、总线及系统软件等几个部分组成。
1.中央处理器(CPU)中央处理器是微型计算机系统的核心部分，负责处理系统中的各种数据及控制信号。
CPU包含控制器、算术逻辑单元、寄存器及时钟等部分。
控制器负责程序的控制和执行，算术逻辑单元负责运算和逻辑处理，寄存器负责数据的存储和传输，时钟负责计算机系统中各个部分的同步操作。
2.存储器存储器主要分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两种。
随机存储器用于存储临时数据，只读存储器用于存储程序和数据。
3.输入输出设备输入输出设备主要有键盘、鼠标、显示器、打印机等。
键盘、鼠标用于输入数据，显示器用于输出数据，打印机用于将数据输出到纸张上。
4.总线总线是微型计算机系统中各个部分之间进行数据传输的途径。
总线包括地址总线、数据总线和控制总线三种。
5.系统软件系统软件是微型计算机系统中运行的各种软件程序，包括操作系统、应用软件等。
三、微型计算机系统应用微型计算机系统在工业、农业、文化、教育、军事、医疗等各个领域都有应用。
1.工业应用微型计算机系统在工业中的应用主要体现在生产自动化和控制系统中。
生产自动化和控制系统是利用现代技术对生产过程进行管理和控制的一种手段，可以提高生产效率，降低生产成本。
微型计算机系统在控制系统中可以实现对生产自动化的控制和管理，提高生产效率。
微型计算机概述
音箱
主机 打印机
键盘
鼠标
微型计算机概述
所有微机系统都采用了总线结构，各组成部分之间通过总线连接。总线是各种功能部件（CPU、存储器、 I/O接口等）之间信息传递的公共通道，它物理上是一组信号线的集合，可以是带状的扁平电缆线，也可以 是印制电路板上的一层极薄的金属连线。
（1）用地于址传总送线存（储A器d（dreRsAs BMus， 或ROM）A、BI）/O接口的地 址信息。地址总线是单向
世界上第一台具有现代意义的应用电子管的计算机称为ENIAC。这台计算机占地面积达170 m2，总重 量达到30 t，其运算速度达到每秒钟5000次加法，可以在3毫秒时间内做完两个10位数乘法。
微型计算机概述
第二代：晶体管计算机（1958－1964年）
其主要特点是：硬件方面，采用晶体管作为基本逻辑电路元件， 主存储器主要采用磁芯，外存储器开始采用磁盘；软件有了很大发展， 出现了各种各样的高级语言及其编译程序，还出现了以批处理为主的 操作系统；计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高，性能比 第一代计算机有很大的提升；应用以科学计算和各种事务处理为主， 并开始用于工业控制。
微型计算机概述
1.2 电子计算机的发展历程
自1946年世界上第一台现代电子计算机ENIAC诞生以来，计算机技术获得了迅猛发展。根据所 用电子器件的不同，计算机的发展已历经
电子管计算机
晶体管计算机
大规模及超大规 模集成电路计算
机
集成电路计算机
微型计算机概述
第一代：电子管计算机（1946－1958年）
此外，在产品的系列化、计算机系统之间的通信方面都有了较大发展， 计算机的应用领域不断拓宽，普及程度逐渐提高。
美国IBM公司推出了世界上第一台采用集成电路的IBM360型计算机。
认识微型计算机
图像处理软件
如Adobe Photoshop、GIMP 等，用于图片编辑、美化、合 成等图形处理任务。
视频编辑软件
如Adobe Premiere Pro、Final Cut Pro等，用于视频剪辑、特效 制作、音频处理等影视后期制作。
编程开发工具
如Visual Studio Code、 Eclipse等，用于编写、调试和 运行各种编程语言的应用程序
06 微型计算机的性能评价与 选购建议
性能评价指标体系建立及权重分配方法
内存性能
影响系统运行速度和多任务处 理能力，关注内存容量、速度 和类型。
显卡性能
影响图形处理能力和游戏性能， 关注显卡型号、显存大小和核 心频率。
处理器性能
衡量微型计算机的核心性能， 关注时钟频率、核心数量、缓 存大小等指标。
功率
根据计算机整体功耗选择合适的电源功率，以确保稳定 运行并留有一定的冗余。
散热性能
选择具有良好散热性能的机箱和散热器，确保计算机在 高负荷运行时的稳定性和可靠性。
ABCD
效率
关注电源的效率，选择高效能、低能耗的电源以节省能 源和降低运行成本。
扩展性和易用性
考虑机箱的扩展性和易用性，如易于拆卸、安装和升级 等。
工业控制
微型计算机在工业控制领域有 着广泛的应用，如自动化生产
线控制、机器人控制等。
嵌入式系统
微型计算机可以作为嵌入式系 统的核心部件，用于实现各种 智能化设备的控制和管理。
物联网
微型计算机在物联网领域也有 着重要的应用，如智能家居、
智能交通等。
02 微型计算机的组成结构
中央处理器（CPU）
01
• 扫描仪、摄像头等图像输入设备：将图像转换为数字信号 输入计算机。
微型计算机概论
微型计算机概论１.１微型计算机的发展概况1.1.1微型计算机的发展及应用概述自1946年世界上第一台电子计算机在美国问世以来，计算机科学和技术获得了高速发展。
电子计算机的产生和发展是20世纪最重要的科技成果之一。
到今天为止，电子计算机的发展已经历了由第一代电子管计算机、第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机到第四代大规模集成电路、超大规模集成电路计算机的四代发展过程。
未来的计算机将是半导体技术、光学技术和电子仿生技术相结合的产物。
由于超导器件、集成光学器件、电子仿生器件和纳米技术的迅速发展，将出现超导计算机、光学计算机、纳米计算机、神经计算机和人工智能计算机等。
新一代计算机将着眼于机器的智能化，使之具有逻辑推理、分析、判断和决策的功能。
目前，已经有了第五代“非冯·诺伊曼”计算机和第六代“神经”计算机的研制计划。
计算机按其性能、价格和体积可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。
微型机诞生于20世纪70年代，一方面是由于当时军事、工业自动化技术的发展，需要体积小、功耗低、可靠性好的微型计算机；另一方面，由于大规模(LSI)和超大规模集成电路(VLSl)的迅速发展，可以在单片硅片上集成几千到几十万个晶体管，为微型机的产生打下了坚实的物质基础，引发了新的技术革命。
微型计算机一经问世，就以不可阻挡的势头迅猛发展，成为当今计算机发展的一个主流方向。
当前，微型计算机的应用已日益普及，深入到社会生活的各个领域，改变了人们传统的工作、学习和生活方式，成为信息时代的主要标志。
微型计算机的特点是：1．集成度高，体积小，重量轻，价格低廉；2．部件标准化，易于组装及维修；3．高可靠性及适应性。
在计算机技术中，一般把计算机的核心部件——运算器和控制器——称为中央处理单元，简称CPU(Central Processing Unit)。
微处理器是利用大规模集成电路技术，把计算机中的运算器和控制器集成在一块硅片上的集成电路(包括多个内部寄存器)，通常称为微处理器MPU(MicroProcessor Unit)或MP(Micro Processor)。
微型计算机概述
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课程主要内容
本课程主要内容： 微型计算机基础知识 计算机系统的组成及工作原理 指令系统及汇编语言程序设计 C语言程序设计及仿真调试 中断 定时计数器与可编程计数器阵列 数据通信 模数转换器与数模转换器 人机交互接口 复位时钟和省电方式控制
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第一章
微型计算机概述
控制总线CB 双向 CPU对存储器、I/O接 口进行控制和联络。
输出控制信号：CPU发给存储器或I/O接口的控 制信号。如，微处理器的读信号 RD 、写信号 WR等。 输入控制信号： CPU通过接口接受的外设发来 的信号。如，外部中断请求信号INTR、非屏蔽 中断请求输入信号NMI等。 控制信号间相互独立，表示方法采用能表明含 义的缩写英文字母符号。按照一般惯例，若符 号上有一横线，则表示该信号为低电平有效， 否则为高电平有效。
控 制 器 控 制 总 线 CB
图1-2 微型计算机的基本结构
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1、系统总线
定义：连接多个功能部件的一组公共信号线。 各功能部件之间通过总线传输信息。
总线就是一组线的集合，它定义了各引线的信号、电 气和机械特性，使计算机系统内部的各部件之间以及外部 的各系统之间建立信号联系，进行数据传递和通信。
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3、存储器
分为程序存储器和数据存储器两类。 程序包括系统程序和用户程序。程序存储 器主要是硬盘；数据存储器——内存条。
4、I/O接口
主要用于CPU和外部设备之间交换数据。 并行口 串行口 USB口等
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5、关于微机需要区别的概念
（1）微处理器即CPU —— 计算机的核心部件 将运算器、控制器集成在一片芯片上。其功能如下： 对指令译码并执行规定动作； 能与存储器及外设交换数据； 可响应其它部件的中断请求； 提供系统所需的定时和控制。 （2）微型计算机 在CPU的基础上配置存储器、I/O接口电路、系统总线。 （3）微型计算机系统 以微机为主体，配置系统软件和外设。软件部分包括系 统软件（如操作系统）和应用软件（如字处理软件）。
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1972-1973年，8位微处理器相继问世，最先出现的是INTEL8008。
尽管它的性能还不完善，仅展示了无限的生命力，驱使众多厂家
技人竞争，微处理器得到了蓬勃的发展。后来出现了INTEL8080、
MOTOROLA6800和ZILOG公司的Z-80。
1978年以后，16位微处理器相继出现，微型计算机达到一个
智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像 人一样思维，并且运算速度极快，其硬件系统支持 高度并行和快速推理，其软件系统能够处理知识信 息。神经网络计算机（也称神经计算机）是智能计 算历程:
• 第六代：生物计算机 半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底
解决，大大影响了计算机性能的进一步发挥与突破。 研究人员发现，遗传基因——脱氧核糖核酸（DNA） 的双螺旋结构能容纳巨量信息，其存储量相当于半 导体芯片的数百万倍。一个蛋白质分子就是一个存 储体，而且阻抗低、能耗少、发热量极小。 制生物计算机（也称分子计算机、基因计算机）， 已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅 晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极 具发展潜力的“第六代计算机”。
机——埃尼克（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫 尔学院诞生。ENIAC犹如一个庞然大物，它重达30 吨，占地170平方米，内装18000个电子管，但其运 算速度比当时最好的机电式计算机快1000倍。 1949年，第一台存储程序计算机——EDSAC在剑 桥大学投入运行，ENIAC和EDSAC均属于第一代电 子管计算机。 电子管计算机采用磁鼓作存储器。磁鼓是一种高速
1981年,日本东京召开了一次第五代计算机---智 能计算机研讨会,随后制定出研制第五代计算机的长 期计划.第五代计算机的系统设计中考虑了编制知识 库管理软件和推理机,机器本身能根据存储的知识进 行判断和推理.同时,多媒体技术得到广泛应用,使人 们能用语音,图像,视频等更自然的方式与计算机进行 信息交互。
新的高峰，典型的代表有INTEL8086．ZILOG公司的Z-8000和
MOTOROLA公司的MC68000。
INTEL公司不断推进着微处理器的革新。紧随8086之后，又研制
成功了80286。80386、80486、奔腾（PEN－TIUM）、奔腾二
代（PENTIUMⅡ）和奔腾三代（PENIUMⅢ)。
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7、各接口适配器：声卡
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7、各接口适配器：显卡
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7、各接口适配器：Modem
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8、机箱和电源：
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9、显示器：
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10、键盘和鼠标：
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10、键盘和鼠标：
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四、PC机的发展历程:
• 第一代：电子管计算机 1946年，世界上第一台电子数字积分式计算
第一章 微型计算机概述
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一、计算机简介
• 微型计算机是电子计算机技术发展第四代 的产物。它的CPU的全部功能由一块高度 集成的超大规模集成电路芯片完成。
• 最早PC诞生于20世纪70年代，代表有： APPLEⅡ和中华学习机。
• PC机源于IBM公司于1980年推出的IBMPC 及IBMPC/XT。
体管，比电子管功耗少、体积小、质量轻、工作电 压低、工作可靠性好。1954年，贝尔实验室制成了 第一台晶体管计算机——TRADIC，使计算机体积 大大缩小。 1957年，美国研制成功了全部使用晶体管的计算机， 第二代计算机诞生了。第二代计算机的运算速度比 第一代计算机提高了近百倍。 第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储 器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，输入和 输出方面有了很大的改进，价格大幅度下降。在程 序设计方面，研制出了一些通用的算法和语言，其 中影响最大的是FORTRAN语言。ALGOL和COBO
运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点
的磁化方向来确定该点的信息。第一代计算机由于 采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、 故障率较高而且价格极贵。本阶段，计算机软件尚 处于初始发展期，符号语言已经出现并被使用，主
要用于科学计算方面。
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四、PC机的发展历程:
• 第二代：晶体管计算机 1947年，肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶
• 到286PC以后，相继有COMPQ、HP、 DELL等公司各占一片天地。
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二、微机的系统组成
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三、微机的硬件结构
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1、主板：
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2、CPU：
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3、内存条：
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4、软盘驱动器:
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5、光盘驱动器：
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6、硬盘驱动器：
个人电脑（PC）不断更新换代，日益风靡世界。第四代计算机以
大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机向着微型化和
巨型化两个方向发展。
从第一代到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控制
器，存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯·诺依曼体系结
构.
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四、PC机的发展历程:
• 第五代 智能计算机
的办公室或家中使用远程计算机。
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四、PC机的发展历程:
• 第四代：大规模集成电路计算机
1971年发布的 INTEL4004，是微处理器（CPU）的开端，也
是大规模集成电路发展的一大成果。INTEL4004用大规模集成电
路把运算器和控制器做在一块芯片上，虽然字长只有4位、且功能
很弱，但它是第四代计算机在微型机方面的先锋。
语言随后也相继出现，操可编作辑版系统的雏形开始形成。20
四、PC机的发展历程:
• 第三代：集成电路计算机 60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集
成电路，引发了电路设计革命。随后，集成电路的 集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。 1962年1月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了 IBM360系列计算机。 DEC公司（现并入 COMP叫 公司）交付了数千台PDP小型计算机。 第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围 更广，尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面 形成了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应 用程序，总称为软件。值得一提的是，操作系统中 “多道程序”和“分时系统”等概念的提出，结合 计算机终端设备的广泛使用，使得用户可以在自己