微型计算机基础知识Word文档下载推荐.docx
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我们目前所说的兼容机更多地是指其CPU采用的是非Intel公司生产的而及之相兼容的微处理器。
1993年，Intel公司推出了替换80486的产品，没有沿袭以往的命名方法叫80586，而是称为Pentium微处理器〔中文名为奔腾〕，并且其下一代产品随之而被称为Pentium
〔奔腾二代，简称P2〕、Pentium
〔奔腾三代，简称P3〕和Pentium
〔奔腾四代，简称P4〕。
同时，Intel公司为了同竞争对手抢占市场份额，对各代奔腾处理器经过一定简化〔去掉某些不常用部件，性能在某特定运行时会有一定降低，但价格大大降低〕而推出了Celeron处理器〔中文名为赛扬〕，Celeron是Pentium
的简化，Celeron
是Pentium
的简化，而Pentium
的简化就叫Pentium
Celeron。
同样，兼容的微处理器厂商也不沿用x86命名的习惯〔如AMD386，AMD486，AMDK5，Cyrix486，6x86等〕，而重新命名了新的产品，如K6-2，K7，Thunderbird（雷鸟系列），Duron〔毒龙系列〕，Cyrix
。
一般来说，某一代微处理器都有不同主频系列型号，如P41.4/1.5/1.6/1.7/1.8/1.9/2.0GHz，主频越高，意味着微处理器速度越快，性能越好，但这不是衡量微处理器的唯一指标，如P4Celeron1.7GHz在很多方面就不如P41.5GHz的性能好。
目前微处理器的主频已高达3.2GHz。
由于微型计算机价格低廉，用途广泛，在政府管理、军事、工业、商业、教育、科研以及效劳业等已到达了“无处不在〞的地步。
特别是连入了因特网后，使人们及世界的联系、交流方式发生了根本性的变革，人们会越来越多的使用微机，而能否透彻地了解微机，熟练地组装、操作和维护维修微机，是一个人掌握计算机水平的重要标志。
二微机的分类
微机分类的方式很多，按常见的综合方式分类，可以分为以下几类：
1．单片机和单板机
（1）单片机利用大规模集成电路工艺将微型机的三大组成局部（CPU、内存和I/O接口电路）集成在一片硅片上，这就是单片机。
目前4位机多做成单片机，8位机有单片和多片之分*使用简单的开发装置可以对它进展在线开发。
单片机在工业过程控制、智能化仪器仪表和家用电器中得到广泛的应用。
（2）单板机假设将微型机的CPU、内存、I/O接口电路多个芯片安装在一块印制电
路板上就组成了单板机。
单板机构造简单，价格低廉，性能较好，经过开发后，可用
于过程控制、各种仪器仪表、机器的单机控制、数据处理等，且普遍用作学习“微型
机原理〞的实验机型。
2．个人台式微机
个人台式计算机（desktop）成为目前微型计算机〔或个人计算机〕的通称。
按其CPU的种类，包括Intel系列〔及其兼容处理器系列〕、Motorola系列〔PowerPc〕、RISC处理器系列。
台式计算机适应性强，配套软件众多，涵盖各种应用领域且对环境要求较低，得到了极广泛的应用。
另外，由于台式计算机各部件设计都很标准化和模块化，市场上很易购置，因此自己组装很方便。
3．效劳器
效劳器是在多机环境，即网络环境中，存放共享资源及提供运算能力的计算机。
这类微机要求运算能力强，存储容量大，处理输入输出数据的速度快，专用效劳器一般对内部的总线构造和接口控制有专门的设计，高档的效劳器还采用了多CPU、磁盘阵列及热拔插等技术，因此效劳器一般都是品牌机，价格昂贵。
4．便携式微机
便携式微机是一种体积极小、重量极轻，但功能很强的便携式微型机。
从便携式微机又衍生出膝上微型机〔又称为笔记本计算机〕和掌上微型机〔又称为个人数字助手（PDA）、掌上电脑〕。
便携式计算机的特点是：
可移动性、轻便和可携带。
三微机的档次
微机的核心部件是中央处理器〔CPU〕，各种档次的微机即是以其CPU的不同档次来划分的，也就是说CPU是各种档次的微机的代名词，CPU的性能根本上就反映出一台微机的的性能。
目前市场主流微机是属于PC系列的个人微机，都采用了Intel公司的系列微处理器或其他公司生产的兼容微处理器作为CPU，因此CPU芯片开展了多少代，对应地微机就产生了多少代，例如有PC/XT机、PC/AT机、386系列机、486系列机、奔腾系列机、奔腾二代系列机、奔腾三代系列机、奔腾四代系列机，参见表1-1。
表1-1微机的档次
微机档次
采用的CPU
CPU典型的主频
推出的年代
PC/XT机
8088，8086
1981年
PC/AT机
80286
1985年
386系列机
80386SX，80386DX
16-33MHz
1987年
486系列机
80486SX，80486DX等
25-100MHz
1989年
奔腾系列机
Intel的Pentium，PentiumPro，PentiumMMX；
AMD的K5；
Cyrix的6x86；
75-250MHz
1993年
奔腾二代系列机
Intel的Pentium
，Celeron；
AMD的K6
300-600MHz
1997年
奔腾三代系列机
，Celeron
；
AMD的K7
>
450MHz
1999年
奔腾四代系列机
，Pentium
Celeron；
AMD的Atholon系列等
850MHz
2000/11/21
虽然微机所采用的CPU的不同决定了它的档次，但其综合性能在很大程度上取决于系统的其他配置。
其中最重要的配置包括内存的容量，外存储器的种类、容量和速度，显示系统的类型和速度等。
一样档次的微机，由于配置不同，性能也不一样，价格也会有很大差异。
1.2.3微机的性能指标
微机系统的性能通常用以下主要技术指标来评价：
●字长：
这是由CPU决定的。
计算机可以把复杂的问题分解成多个简单的情况来逐步完成〔如把表示较复杂的数据分成多段简单的数据，把过程较复杂的操作分成一系列简单的操作〕，字长就是计算机每一次能直接处理的二进制数据的位数，一般一台计算机的字长取决于它的通用存放器、内存储器、算术逻辑单元〔ALU〕的位数和数据总线的宽度。
字长越长，一个字所能表示的数据精度就越高；
在完成同样精度的运算时，数据处理速度越高。
●主频：
是指计算机的时钟频率，单位一般用MHz〔百万次/秒〕。
主频在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频越高，运算速度越快。
如现在微机的主频已达3.2GMHz。
●运算速度：
是指每秒钟能执行多少条指令，单位一般用MIPS〔百万条/秒〕。
由于执行不同指令所需的时间不同，因而有不同的计算运算速度的方法。
可以用各条指令的统计平均方法来计算运算速度；
也可以用执行时间最短的指令来计算运算速度；
还可以直接给出每条指令的执行时间来计算运算速度。
●内存容量：
是指内存中能存储信息的总字节数。
内存容量的大小反映了计算机的信息处理能力，容量越大，能力越强。
●存取周期：
存储器进展一次完整的读/写操作所需的时间，也就是存储器连续两次读〔或写〕所需的最短时间间隔。
存取周期越短，那么存取速度越快，直接影响运算速度越快。
如DDR内存比SDRAM、EDO等内存快，而Cache〔高速缓存〕又比一般内存快得多。
●外存容量及速度：
计算机的所有文件〔包括程序，数据及文本〕都保存在外部存储器中，如硬盘，软盘及光盘等。
外存容量要比内存大得多且在关机后会永久保存，由于一般外存都带有机电装置，因此存取速度比内存慢的多。
●系统的兼容性、可靠性和可维护性，以及外围设备扩展能力：
这主要指计算机系统配接各种外围设备的可能性、灵活性和适应性。
一台计算机允许配接多少外围设备，对于系统接口和软件研制都有重大影响。
在微型机系统中，打印机型号、显示屏幕分辨率、外存储器容量等，都是外围设备配置中需要考虑的问题。
●软件的配备：
软件是计算机系统必不可少的重要组成局部，它配置是否齐全，直接关系到计算机性能的好坏和效率的上下。
例如是否有功能很强、能满足应用要求的操作系统和高级语言、汇编语言，是否有丰富的、可供选用的应用软件等，都是在购置计算机系统时需要考虑的。
四微机的选型及配置方案
1．确定微机的用途
首先要明白一个观念，就是计算机是最不保值的商品。
我们前面介绍了著名的摩尔定律，反映在普通用户上，即是根本以每个月4%的幅度贬值，例如年初以10000元购置的微机，年底可能只值5000元或者更低。
微机中最保值的可能就是显示器，且显示器对使用者的影响也最大，因而在购置微机时，显示器应该是用户最关心的微机部件。
在购置微机时，选型不要一味要档次高，配置高而造成某些功能目前用不上，过了一段时间后又过时且市面上无相应的软、硬配件。
因此，首先要确定微机的用途，对一般用户，归结起来其用途可以包括在以下三种中：
（1）文字处理、上网、家政管理和炒股；
（2）一般的平面、动画图形设计；
（3）广告制作、电脑游戏；
2．配置微机原那么
针对上面三种用途，可以配置三种价格层次的微机。
对于第1种用途，一般可以运用6000元定律。
即购置价格在6000元左右的机器。
如果用户是新手，可以购置品牌机，其价格应上浮15%左右。
6000元定律是针对自己组装微机的用户〔称为DIYer〕而确定的：
即1000元左右用于购置CPU，1000元左右用于购置主板〔主板集成显卡和声卡〕，1800元左右用于购置显示器，1200元左右用于购置内存和硬盘，1000元左右用于购置光驱、软驱、键盘、鼠标、机箱及音响。
对于第2种用途，由于是用于平面和动画设计，所以必须选择2500元以上的显示器，且应单独购置500元以上的显卡，这样可以保证图形图像制作的效果。
如果是专门用于动画制作，显卡的投入应更高。
这类微机价格应在7500元左右。
对于第3种用途，由于新游戏的不断推出，它们对机器性能要求越来越高，无论怎样高配置都不为过。
当然，电脑游戏追求逼真的三维声音和场景，因此声卡、显卡和音箱尤为重要。
这类微机的低价应为10000元。
建议不买品牌机，通过自己组装，可以选择令人满意的发烧级组合。
五微机系统的组成
微机虽然体积不大，却具有许多复杂的功能和很高的性能，因此在系统组成上几乎大型计算机系统没有什么不同，可以说是“麻雀虽小，五脏俱全〞，如果把计算机比作“人〞的话，那么可以这样说：
硬件是躯体，软件是灵魂。
硬件中，处理器是心脏，存储器是大脑，控制电路是神经，主机板是骨骼，外部设备是手脚和眼耳口鼻的延伸和扩展。
通常，我们把微机系统分为硬件和软件两大局部。
硬件是指构成微机系统的全部物理装置，包括计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种部件和设备。
这些部件和设备按照计算机系统构造的要求构成一个有机整体，称为计算机硬件系统。
计算机进展信息的存储、处理和交换等操作都是在软件的控制下，通过硬件实现的。
它的外观如图1-1所示。
图1-1一台微机的外观图
仅仅只有硬件的微机，称为裸机，其实不能做任何事情。
硬件及软件相互配合才能实现计算机所能完成的各种任务。
软件是指为计算机编制的各种程序及相应文档，让计算机保存、处理的各类信息资料。
软件通常是存储在各种外部存储器上，如软盘、硬盘、光盘、闪存盘等。
六硬件
硬件〔Hardware〕可分为两大局部：
主机和外设。
主机包括中央处理器CPU和内部存储器。
外设包括外部存储器、输入设备和输出设备。
1．中央处理器CPU
CPU包括运算器、控制器和内部存放器三个主要局部。
运算器也称为算术逻辑单元〔ArithmeticLogicUnit，简称ALU〕。
顾名思义，运算器的功能是完成数据的算术和逻辑运算。
控制器一般由指令存放器、指令译码器和控制电路组成。
控制器根据指令的要求，对微机各部件发出相应的控制信息．并使它们协调工作，从而完成对整个计算机系统的控制。
内部存放器用来存放即将要运算的数据或刚运算的结果。
2．内部存储器
存储器用于存放计算机工作所必需的数据和程序。
有了它，才能保证实现计算机的“程序存储〞和“程序控制〞，计算机对信息才具有记忆功能。
按照其作用和地位，存储器分为内部存储器和外部存储器两大类。
内部存储器〔又称为主存储器，简称内存或主存〕是直接及CPU相联系的存储器，所有要执行的程序和要处理的数据一般都要先装入内存。
内存由半导体大规模集成芯片组成，其特点是存取速度快，但是本钱高因而容量有限，并且所存储的信息在断电后会自动消失。
3．外部存储器
外部存储器〔又成为辅助存储器，简称外存或辅存〕在微机系统中通常是作为后备存储器使用的，用于扩大内存的容量和保存当前暂时不用的信息。
外存的特点是容量大，单位容量价格低，信息可以长期保存，其种类很多，如硬磁盘、软磁盘、磁带、光盘、闪存盘等，其中很多携带方便，互相传递、交换数据十分容易。
4．输入设备
输入设备是计算机系统承受外部数据的部件，人们对控制计算机所有操作的命令和要求，或者相关数据都是通过输入设备传给计算机。
人对计算机的控制以及计算机内的所有程序和数据都是首先通过输入设备来完成和实现的。
微机上标准的输入设备有键盘和鼠标，常见的还有扫描仪，数码相机。
另外，外部存储器既可作输入设备，也可作输出设备。
5．输出设备
输出设备是计算机系统将内部数据转换为人们可以直接承受和理解的载体形式，如视觉〔包括文字、图像、视频等〕，声觉〔包括声音、音乐等〕。
微机上常见的输出设备有显示器，打印机，音箱等，当然还包括外部存储器
七软件
计算机的软件〔Software〕是指为了运行、管理和维护计算机系统所编制的各种程序。
有时，我们也把计算机所处理的各种数据也称为软件。
软件一般分为系统软件和应用软件。
1．系统软件
系统软件通常由计算机或计算机部件的设计制造者或专门的软件公司提供，它们是为了让计算机按人们希望的方式正常运行、工作；
有效管理计算机的各种资源；
更方便人们的监控、操作的程序。
包括操作系统〔例如著名的DOS，Windows〕，计算机监控管理程序，BIOS设置程序、开机引导程序、计算机各部件的驱动程序、开发各类程序或应用系统的工具或平台〔例如著名的C++，Oracal，SQL等〕。
2．应用软件
应用软件是由各种软件公司、用户，利用各种系统软件、开发工具或平台设计编制的，用来解决用户各种实际问题的程序或应用系统。
例如著名的Office办公系列软件，IE浏览器，以及各财务软件，各银行、证券系统，电力管理，教育课件，人事档案管理，工厂，商业，政务，军事等各行各业的应用系统。
事实上，目前绝大局部计算机用户都是通过各类应用软件来使用计算机的。
微机系统的组成见图1-2表示：
图1-2微机系统的组成
八微机的系统构造
目前的各种微型机系统从硬件体系构造来看，采用的根本上是计算机的经典构造一一冯诺依曼构造。
这种构造的要点是：
●由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大局部组成。
●数据和程序以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中。
●控制器是根据存放在存储器中的指令序列即程序来工作的，并由一个程序计数器控制指令的执行。
控制器具有判别能力，能以计算结果为根底，选择不同的动作流程。
1.外部构造
整个微机的主机是放在主机箱里，一般在机箱后有许多插孔，用于连接各种外部设备。
作为微机的输出设备——显示器通过一根信号电缆及主机相连，作为微机的输入设备——键盘和鼠标也通过各自的信号线及主机相连。
假设配有打印机〔也属于输出设备〕，打印机也有一根信号电缆线及主机相连。
同样，其他外设如音箱，MODEM〔调制解调器〕，活动硬盘，闪存盘〔优盘〕，数码相机等也有相应的信号线，如声频线，网线〔包括双绞线，同轴电缆及无线电波等〕，USB信号线及主机相连。
另外，主机以及某些外部设备〔如显示器，打印机，有源音箱等〕都有电源电缆插在电源插座上，因此一台微机后面会看到密密麻麻一大堆连线，而各种连线都有专门的设计接插口，一般是不会接错的。
主机箱里的部件主要有主板、硬盘、软驱、光驱及电源。
主板上固化有各种线路，集成电路芯片、接口插座，没有插CPU、RAM内存条和外设适配卡的主板称为裸板。
主板上插接有中央处理器CPU，RAM内存条，各外设的适配卡〔也称为接口卡〕；
主板，硬盘，软驱及光驱用固定装置固定在机箱里，并且硬盘，软驱及光驱有专用的扁平信号线及主板相连；
机箱里的电源将外来220V交流电源转换成各部件需要的直流电压，通过各输出线给主板，硬盘，软驱及光驱等供电。
各部件连接如图1-2所示。
图1-2微机的外部连接构造图
2.内部构造
从工作原理上，微机的各功能部件有运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，各部件的控制信号连接和数据处理流向如图1-3所示。
中央处理器CPU是微机的核心部件，包括运算器和逻辑控制电路〔控制器〕：
运算器是执行算术运算及逻辑运算的部件；
控制器通过取指令并译码来控制运算器、存储器、输入/出设备的运算和处理、读或写、数据及命令的输入、结果的输出等操作。
图1-3微机的内部原理构造图
各功能部件的控制信号和数据信号的连线一般是通过总线方式。
如果是通过一条系统总线连接起来的，称为单总线，它是一组传递信息的公共信号线，包括地址总线、数据总线和控制总线，如图1-4所示。
另外还有双总线〔一条是存储器总线，另一条是I/O总线〕和多重总线构造。
图1-4总线图
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