微型计算机和PC机历史和结构.docx

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微型计算机和PC机历史和结构

关键词：

微型计算机、PC机、历史、结构、未来

摘要：

本文主要讨论微型计算机和PC机的发展历史和结构模式，展望计算机的未来发展趋势，希望能提供一个全面的、系统的计算机基础介绍。

计算机自从问世以来,就对世界产生了很大的影响,随之就带来了工业上的飞跃。

计算机的出现,使我们的生活发生了前所未有的一次变革,不论是在工业上还是在生活中,可以说到处都闪现着它的身影。

计算机不断普及的过程也就是计算机技术不断完善,不断深入的一个过程。

那么今日我们就追本溯源，了解微型计算机和PC机的发展历史和结构模式。

微型计算机和PC机的历史

一、定义

1.微型计算机（Microcomputer），简称µC或MC，是指以微处理器为核心，配上由大规模集成电路制作的存储器、输入/输出接口电路及系统总线所组成的计算机（简称微型机，又称微型电脑）。

有的微型计算机把CPU、存储器和输入/输出接口电路都集成在单片芯片上，称之为单片微型计算机，也叫单片机。

2.PC机，是PersonalComputer的缩写。

PC分为IBM-PC和苹果机。

IBM-PC是由IBM公司开发的，面向小型和个人用户的电子计算机。

苹果电脑公司的苹果PC机是IBM-PC的竞争对手。

由于IBM-PC的广泛流行，已经使IBM-PC成了PC的代表，也成了PC的标准。

如今通常称PC就是指IBM-PC标准的PC。

而苹果PC就被转称为苹果机。

二、历史轨迹

1.概述

20世纪70年代，微处理器和微型计算机的生产和发展，一方面是由于军事工业、空间技术、电子技术和工业自动化技术的迅速发展，日益要求生产体积小、可靠性高和功耗低的计算机，这种社会的直接需要是促进微处理器和微型计算机产生和发展的强大动力；另一方面是由于大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，1970年已经可以生产1KB的存储器和通用异步收发器（UART）等大规模集成电路产品并且计算机的设计日益完善，总线结构、模块结构、堆栈结构、微处理器结构、有效的中断系统及灵活的寻址方式等功能越来越强，这为研制微处理器和微型计算机打下了坚实的物质基础和

技术基础。

微型计算机的换代，通常是按其CPU字长和功能来划分的。

2.七代计算机

时期

时间

典型计算机

描述

特点

第一代计算机

（电子管）

1946年2月16日

ENIAC

这是人类历史上真正意义的第一台电子计算机，占地170平方米，耗电150千瓦，造价48万美元，每秒可执行5000次加法或400次乘法运算。

共使用了18000个电子管。

指令系统比较简单，运算功能较差，速度较慢，软件主要采用机器语言或简单的汇编语言，其价格低廉。

1950年

EDVAC

第一台并行计算机，实现了计算机之父“冯.诺伊曼”的两个设想：

采用二进制和存储程序。

第二代计算机

（晶体管）

1954年

TRADIC

IBM公司制造的第一台使用晶体管的计算机，增加了浮点运算，使计算能力有了很大提高

采用NMOS工艺，集成度提高和运算速度提高，指令系统比较完善，已具有典型的计算机系统结构以及中断、DMA等控制功能，寻址能力也有所增强，软件除采用汇编语言外，还配有BASIC，FORTRAN，PL/M等高级语言及其相应的解释程序和编译程序，并在后期开始配上操作系统。

1958年

IBM1401

这是第二代计算机中的代表，用户当时可以租用。

第三代计算机（集成电路）

1964年

IBMS/360

这是计算机历史上最成功的机型之一，具有极强的通用性，因可适用于各个行业的用户而得名。

具有丰富的指令系统，采用多级中断系统、多重寻址方式、多种数据处理形式、段式寄存器结构、乘除运算硬件，电路功能大为增强，并都配备了强有力的系统软件。

第四代计算机（大规模和超大规模集成电路）

1970年

IBMS/370

这是IBM的更新换代的重要产品，采用了大规模集成电路代替磁芯存储，小规模集成电路作为逻辑元件，并使用虚拟存储器技术，将硬件和软件分离开来，从而明确了软件的价值。

1975年4月

Altair8800

MITS制造的，带有1KB存储器。

这是世界上第一台微型计算机。

1977年4月

AppleII

NMOS65001MHzCPU，4KBRAM，16KBROM，这是计算机史上第一个带有彩色图形的个人计算机

1981年8月12日

IBMPC

采用了主频为4.77MHz的Intel8088CPU，内存64KB,160KB软驱，操作系统是Microsoft提供的MS-DOS

1983年1月19日

APPLELISA

第一台使用了鼠标的电脑，第一台使用图形用户界面的电脑。

1983年3月8日

IBMPC/XT

采用INTEL80884.77MHz的CPU，256KRAM和40KROM,10MB的硬盘，两部360KB软驱。

1984年8月

IBMPC/AT

采用Intel802866MHzCPU，512KB内存，20MB硬盘和1.2M软驱。

1986年9月

CompaqDesktopPC

采用了Intel8038616MHzCPU,640KB内存，20MB硬盘，1.2M软驱，是计算机史上第一台

386计算机。

1989年4月

DELL80486

采用Intel80486DXCPU640KB内存，20MB硬盘，1.2M软驱。

1996年

基本配置是奔腾或者奔腾MMX的CPU，32MEDO或者SDRAM内存，2.1G硬盘，14寸球面显示器为标准配置。

1997年

基本配置开始向赛扬处理器过渡，部分高档的机器开始使用PentiumIICPU，同时内存也由早期的EDO过渡到SDRAM，4.3G左右的硬盘开始成为标准配置。

1998年

带有128K二级高速缓存的赛扬处理器成为广大装机者的最爱，同时64M内存和15寸显示器开始成为标准配置。

1999年

部分品牌厂商开始将PentiumIIICPU作为电脑的一个卖点，64M内存和6.4G硬盘开始成为电脑的标准配置。

2000年

66M和100M外频的赛扬处理器占领了大部分品牌或兼容机的市场，128M内存，10G以上的硬盘开始成为标准配置，17寸显示器慢慢进入家庭。

2001年至今

Pentium4CPU和Pentium4赛扬CPU开始成为电脑的标准配置，内存由SDRAM实现了向DDR的过渡，同时17寸CRT显示器或者15寸液晶显示器开始成为用户的首选，硬盘逐渐向40G以上的容量发展。

苹果iMacG5（M9248CH/A）

处理器类型PowerPCG5配置，主频1600MHz以上，内存容量

256MB，硬盘容量80GB，显示器类型17”液晶。

这是苹果电脑的创新，将主机的部件全部集成到显示器内部。

显示器就是一台电脑。

微型计算机和PC机的结构

一、结构示意

二、计算机硬件组成

1.CPU

2.主板

3.内存条

4.网卡

5.声卡

6.硬盘

7.软盘驱动器和软盘

8.输入设备和输出设备

9.机箱和电源

装机过程超链接

三、软件系统

1.系统软件

所谓的系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备、支持应用软件的开发和运行的软件。

1）操作系统，如DOS、Windows、Unix、Linux、Netware等。

2）各种语言处理程序，如C、Pascal及其编译、解释程序等。

3）各种服务性程序，如机器调试、故障检查和诊断程序、杀毒程序等。

4）各种数据库管理系统，如SQLSever、Foxpro等。

2.应用软件

所谓的应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。

1）用于科学计算方面的软件。

2）文字处理软件，如WPS2000、Office2003等。

3）图像处理软件，如Photoshop、3DSMAX等。

4）各种财务管理、税务管理、工业控制、辅助教育软件等。

计算机的未来

计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一，产品不断升级换代。

当前计算机正朝着巨型化、微型化、智能化、网络化等方向发展，计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。

随着物理化学的发展，我们有理由相信高智能的计算机将出现！

一、量子计算机

量子计算机是一类遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算、存储及处理的量子物理设备，当某个设备是由两子元件组装，处理和计算的是量子信息，运行的是量子算法时，它就是量子计算机。

二、神经网络计算机

人脑总体运行速度相当于每妙1000万亿次的电脑功能，可把生物大脑神经网络看做一个大规模并行处理的、紧密耦合的、能自行重组的计算网络。

从大脑工作的模型中抽取计算机设计模型，用许多处理机模仿人脑的神经元机构，将信息存储在神经元之间的联络中，并采用大量的并行分布式网络就构成了神经网络计算机。

三、化学、生物计算机

在运行机理上，化学计算机以化学制品中的微观碳分子作信息载体，来实现信息的传输与存储。

DNA分子在酶的作用下可以从某基因代码通过生物化学反应转变为另一种基因代码，转变前的基因代码可以作为输入数据，反应后的基因代码可以作为运算结果，利用这一过程可以制成新型的生物计算机。

生物计算机最大的优点是生物芯片的蛋白质具有生物活性，能够跟人体的组织结合在一起，特别是可以和人的大脑和神经系统有机的连接，使人机接

口自然吻合，免除了繁琐的人机对话，这样，生物计算机就可以听人指挥，成为人脑的外延或扩充部分，还能够从人体的细胞中吸收营养来补充能量，不要任何外界的能源，由于生物计算机的蛋白质分子具有自我组合的能力，从而使生物计算机具有自调节能力、自修复能力和自再生能力，更易于模拟人类大脑的功能。

现今科学家已研制出了许多生物计算机的主要部件—生物芯片。

四、光计算机

光计算机是用光子代替半导体芯片中的电子，以光互连来代替导线制成数字计算机。

与电的特性相比光具有无法比拟的各种优点：

光计算机是“光”导计算机，光在光介质中以许多个波长不同或波长相同而振动方向不同的光波传输，不存在寄生电阻、电容、电感和电子相互作用问题，光器件有无电位差，因此光计算机的信息在传输中畸变或失真小，可在同一条狭窄的通道中传输数量大得难以置信的数据。

参考文献

1.谭浩强著，高等学校计算机基础教育系列，高等教育出版社，1985年

2.刘义常等著，计算机应用基础，清华大学出版社，2010年

3.陆汉权等著，大学计算机基础教程，浙江大学出版社，2009年

4.杨克昌、王岳斌等著，计算机导论，中国水电水利出版社，2002年

5.廉师友著，人工智能技术导论，西安电子科技大学出版社，2000年

（注：

本资料素材和资料部分来自网络，仅供参考。

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