微型计算机系统发展史

第一章 绪  论
本章主要介绍计算机的系统组成和计算机的分类,以及微型计算机的发展;讲解了微型计算机系统的基本结构组成。
第一节        微型计算机的基本知识
自从世界上第一台电子数字计算机“埃尼阿克(ENIAC)”1946年诞生于美国。此后,电子计算机随其主要部件的发展,先后经历了电子管、晶体管、小规模集成电路、大规模集成电路及超大规模集成电路的演变。
微型计算机具有体积小、价格低、使用方便、可靠性高等优点,因此广泛用于国防、工农业生产和商业管理等领域。由于微处理器高速度发展,微型计算机应用渗透到人类生活的各个领域,从而给人们的生活带来深刻的变革。
微型计算机系统基本结构
微型计算机在基本结构和基本功能上与计算机大致相同,但由于微型计算机采用了大规模和
制钢超大规模集成电路组件及特定的总线结构,微型计算机具有了更简单、更规范的系统结构和易于扩充的特点。
典型的微型计算机硬件基本结构包括中央处理器CPU、存储器和输入/输出子系统三个主要组成部分,它们三者由系统总线连接,构成一个有机的整体。
中央处理器(微处理器)主要包括运算器、控制器,集成于一块半导体芯片上。中央处理器是微型计算机的核心,其基本功能是进行数据的算术运算和逻辑运算、暂存数据、控制和指挥其它部件协调一致的工作。
微型计算机系统基本结构
存储器:微型计算机的内存储器采用集成度高、容量大、体积小、功耗低的半导体存储器。内存储器根据
信息存取方式不同分为随机存取存储器(RAM) 和只读存储器(ROM) 两类;随机存取存储器又称读写存储器,存储器中的信息按需要可以随机地读出,也可随机地写入和修改,但在断电后不再保留原信息,它一般是用来存放用户程序和数据;只读存储器的信息在一般情况下只能读出,不能写入和修改,在断电后仍保存原信息,是非易失性存储器,主要用来存放系统必须的基本程序。
I/O(输入/输出)子系统一般包括I/O接口电路与I/O设备。输入输出接口电路是介于计算机和外部设备
之间的电路,I/O接口电路具有以下基本功能:对数据的缓存作用,使各种速度的外部设备与计算机速度相适配;对信号的变换作用,使各种电气特性不同的外部设备与计算机相联接;联络作用,使外部设备的输入输出与计算机操作同步。目前微型计算机的接口普遍采用大规模集成电路芯片,大多数接口芯片是可编程的,以命令来灵活地选择接口功能和工作模式。I/O设备是指与计算机的外部通信用的输入/输出设备,如键盘、打印机、软盘、
硬盘、光盘。由于计算机内存容量有限,计算机用外部存储器(磁盘、磁带和光盘)作为内存的辅助设备,只有在运行时,才通过I/O接口电路把它们从外部存储器传送到内存的某个区域,供中央处理器CPU控制执行使用。
总线是一组公共的信息传输线,用以连接计算机的各个部件。内部总线位于芯片内部的总线称为内部总线。外部总线是微处理器与存储器、输入输出接口之间的总线。外部总线通常称为系统总线。系统总线把CPU、存储器和I/O设备连接起来,用来传送各部件之间的通讯信息。微型计算机的总线按功能分为数据总线、地址总线和控制总线三组,称为三总线。数据总线用于各部件之间传送数据信息,是双向总线,数据流可朝两个方向传送,数据总线用以实现微处理器、存储器和I/O接口之间的数据交换;地址总线用于传送通讯所需的地址,用以指明数据的来源或目的地,是单向总线,信息流只朝一个方向传送;控制总线传送CPU对存储器或I/O设备的控制命令和I/O设备对CPU的请求信号,使微型计算机各部件协调工作。系统总线的工作由CPU控制器中总线控制逻辑负责指挥。
微型计算机采用标准总线结构,使整个系统中各功能部件之间相互关系变为面向总线的单一关系;凡符合总线标准的功能部件可以互换,符合总线标准的设备可以互连,提高了微机系统的通用性和可扩性。
微型计算机系统发展历程简介火油草
微机的主要核心部件是中央处理器CPU,因此微机均以CPU来划分档次。个人计算机采用美国Intel公司的“x86”系列微处理器或其他公司生产的兼容微处理器作为CPU。从第一代个人微机问世到今天,微处理器已经发展到第七代产品,产生了相应的7代个人微机系列产品。
1. 第一代
第一代PC机采用16位8088为CPU,以IBM公司的IBM PC和PC/XT机为代表,诞生于1981年。由此,出现了许多兼容机及制造商。通常称该类微机为PC。
1981年8月IBM PC发布。该机有64K内存、单显示器 、可选的盒式磁带驱动器、两个160KB单面软盘驱动器。1983春季IBM XT机发布,增加了10兆的硬盘,128K RAM,一个软驱、单显示器、一台打印机、可以增加一个8087数字协处理器。该机使用DOS 1.0操作系统。 pet回收料
2. 第二代  
第二代PC机采用16位80286为CPU,以IBM公司的IBM PC/AT机为代表,诞生于1984年,
其数据处理和存储管理能力都大大提高。通常把采用80286作为CPU的微机都统称为286
微机或简称286,是20世纪80年代末的主流机型。 1984 年8月IBM AT发布,采用ISA标准,支持大硬盘和1.2M高密软驱。使用DOS 3.0操作系统。
3. 第三代
第三代PC机采用32位80386为CPU,以Compaq、IBM公司的Deskpro PC、IBM PS/2机为代表,诞生于1986年。80386微处理器是第一块32位CPU;该档次的微机称为386。
1987年4月IBM推出PS/2系统。开始使用3.5英寸1.44MB软盘驱动器和20兆硬盘驱动器。引进了微通道技术。开始使用VGA技术。使用DOS 3.3操作系统。
微型计算机系统发展历程简介
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4. 第四代
第四代PC机采用32位80486为CPU,由Dell公司首先生产整机,诞生于1989年。80486微处理器采用了RISC技术并内置协处理器。该档次的微机称为486。
DELL'425E使用4MB RAM、高分辨率16位显示卡、VGA监视器、5.25'1.2MB或3.5'1.44MB软驱、101键键盘,支持190MB IDE硬盘和650MB ESDI硬盘。使用DOS 3.31操作系统。
5. 第五代
1993年,Intel公司推出了Pentium(中文名“奔腾”)微处理器。1996年,Intel公司推出了多功能Pentium MMX。相应的还有AMD公司的K5、Cyrix公司的6x86等兼容的CPU。
采用此类CPU的计算机使用16MB以上RAM、540MB硬盘,PCI总线的显示卡和14英寸的VGA彩显示器。
6. 第六代
1998年,Inte1公司推出了Pentium Ⅱ、Ce1eron,1999年推出了Pentium Ⅲ、2000年推出
了Pentium Ⅳ。第六代CPU中Pentium Ⅳ是目前最流行的档次。相应的还有AMD公司的K6系列、Athlon和AthlonXP。
此代计算机变化较大,内存从最初的32MB到现在的512MB,甚至有的达到1GB;硬盘从最初的几个GB到现在的1百多GB;显示系统使用了专用的AGP总线及显示卡,显示器经历了14'、15'、17'的更新换代。
7. 第七代
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这一代微机刚刚起步,2003年AMD公司发布Athlon64,是首枚桌面应用级的64位处理器,既可执行64位应用程序,又兼容现有的32位应用程序,用户可平稳地由32位计算机应用过度到64位计算机应用。
此代计算机的内存容量基本在512MB以上;硬盘容量在80GB以上;显示系统中使用AGP总线显示卡,显示器为17寸CRT或15寸以上的LCD显示器。
第二节     微型计算机系统组成
微型计算机系统一般可以分为硬件系统和软件系统。
微型计算机硬件系统组成
微机的硬件系统由主机箱、输入设备键盘、鼠标和输出设备显示器、打印机等组成。整个硬件系统采用开放式结构,各部件之间通过接口互相连接,组成一个有机整体。用户使用输入设备将外界的数据信息送入主机,主机进行处理,然后再通过输出设备输出给用户。
1. 主机箱
主机是计算机的核心部分,由主机箱、电源、主板、显示卡、声卡、网卡、硬盘、光驱和软驱等设备组成。主机外部有大量的接口可与其它设备相连,主机内部由各种板卡、设备紧密相连而成。
(1) 主机箱外观
主机外观主要为机箱外观,机箱分为立式和卧式两种,结构基本相同,仅机箱内部各部件的安放位置不同。机箱面板位于主机前部,包括驱动器仓、开关和指示灯,用于对计算机进行操作和显示计算机运行状态:     驱动器仓:5.25寸用于安装光盘驱动器等设备;3.5寸用于安装软磁盘驱动器。
电源开关:用于接通或关闭计算机的电源。
    硬盘指示灯:用于显示硬盘运行状态,指示灯亮表示硬盘正在进行读写操作。
    电源指示灯:用于显示计算机运行状态,指示灯亮表示电源接通。
    Reset开关:用于重新启动计算机,相当于关机后重新开机的效果。一般仅在计算机死机的情况下使用。
微型计算机硬件系统组成
翻板百叶 机箱背板由各种接口组成,用于主机和外部设备的连接,接口种类不同,其颜不同:
    PS/2 接口:用于连接鼠标或键盘。
    键盘接口:用于连接键盘,多在 AT 结构主板。
    USB 接口:用于连接 USB 接口的设备,如键盘、鼠标。
    并行接口:用于连接打印机等并行设备。
    串行接口:用于连接鼠标或调制解调器等串行设备。
    视频接口:用于连接显示器信号电缆。
    电源插座:位于电源上,用于连接电源线。
    适配器窗口:用于插接各种功能板卡。
    其它接口: RJ45 网卡接口、 MIDI 接口、音频接口等。
   (2) 主机箱内部
    主机内部含有主板、内存条、 CPU 、显示卡、硬盘驱动器、软盘驱动器、 CDROM 驱动器、电源和各种功能卡。
    主板:主板由微处理器插座、芯片组( Chipset )、内存条插槽、总线扩展槽和接口电路等组成,用于连接和控制计算机。
    微处理器:微机的核心部件,完成运算处理功能,对各部件进行控制,使微型机各部件统一协调工作。
    内存储器:存放程序和数据的记忆装置。由于功能不同又有许多分类,这里通常用指内存条。

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