微机中的几个主要性能指标20页PPT

1.1.2微机系统的主要性能指标微机系统和一般计算机系统一样，衡量其性能好坏的技术指标主要有以下五方面。

1. 字长字长是计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数。

一般一台计算机的字长决定于它的通用寄存器、内存储器、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；因此在完成同样精度的运算时，则数据处理速度越高。

然而，字长越长，计算机的硬件代价相应也增大。

为了兼顾精度/速度与硬件成本两方面，有些计算机允许采用变字长运算。

一般情况下，CPU的内、外数据总线宽度是一致的。

但有的CPU为了改进运算性能，加宽了CPU的内部总线宽度，致使内部字长和对外数据总线宽度不一致。

如Intel 8088/80188的内部数据总线宽度为16位，外部为8位。

对这类芯片，称之为“准××位”CPU，因此Intel 8088/80188被称为“准16位”CPU。

2. 存储器容量存储器容量是衡量计算机存储二进制信息量大小的一个重要指标。

存储二进制信息的基本单位是位(b,bit)。

一般把8个二进制位组成的通用基本单元叫做字节(B,Byte)。

微机中通常以字节为单位表示存储容量，并且将1024B简称为1KB，1024KB简称为1MB(兆字节)，1024MB 简称为1GB(吉字节)，1024GB简称为1TB(太字节)。

存储器容量包括内存容量和外存容量。

内存容量又分最大容量和实际装机容量。

最大容量由CPU的地址总线位数决定，如8位CPU的地址总线为16位，其最大内存容量为64KB；Pentium处理器的地址总线为32位，其最大内存容量为4GB。

而装机容量则由所用软件环境决定，如现行PC系列机，采用Windows环境，内存必须在4MB以上；采用Windows 95，内存必须在8MB以上；而采用Windows 98，内存必须在32MB以上等。

外存容量是指硬盘、软盘、磁带和光盘等的容量，通常主要指硬盘容量，其大小应根据实际应用的需要来配置。

微机系统的主要性能指标主要选项：主板+CPU、硬盘、显示器、显卡、声卡与光驱等多媒体套件、内存以及机箱等。

微机系统性能：主板与CPU、外设配置、总线结构以及软件配置微机系统的主要性能指标分以下几个方面：①最佳整体性能评估与最佳购买性能评估②主板的结构与性能③微处理器的性能指标④硬盘的性能指标⑤允许配置的外设数量⑥总线的性能指标⑦软件的配置1.最佳整体性能评估与最佳购买性能评估最佳整体性能评估（5方面）：性能（67%、可用性（17%）、特征（8%）、技术创新（4%）/价格（4%））最佳购买性能评估：与整体性能评估相比，其评估项目基本相同，但各项权重不同。

价格（50%）、性能（30%）、可用性（10%）、特征（10%）。

2.主板的结构与性能主板：又称母版、主机板、系统板等，是微机系统当中最要的部件，其结构和性能如何将直接影响到微机各部件之间的相互配合及其整体性能。

主板上集中了微机的主要部件和接口电路：CPU、内存条和高速缓存芯片、系统芯片组等直接装在主板上；硬盘、软驱和光驱通过数据总线与主板相连；鼠标、键盘和各种扩充卡经外设接口或扩展槽装或接插在主板上。

主板结构：根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。

现在主板结构主要有AT、ATX(AT extended)两种基本类型，NLX是最新结构的主板。

主板的主要性能指标：①微处理器支持的能力：包括CPU插槽类型、CPU种类、外频范围、电压范围；②系统芯片组的类型；③是否集成显卡、声卡、调制解调器、网卡；④支持内存和高速缓存的类型和容量；⑤系统BIOS的版本、功能，是否支持即插即用；⑥扩充插槽及I/O接口的数量、类型；⑦主板的电压输出范围。

3.微处理器的性能指标字长：CPU内部一次能同时处理的数据的位数。

字长标志计算精度，字长越长，精度越高，但制造工艺越复杂。

微机的字长有1、4、8、16、32位等多种，相应的就有1位机、4位机等。

微机系统的主要性能指标主要选项：主板+CPU 、硬盘、显示器、显卡、声卡与光驱等多媒体套件、内存以及机箱等。

微机系统性能：主板与CPU 、外设配置、总线结构以及软件配置微机系统的主要性能指标分以下几个方面：①最佳整体性能评估与最佳购买性能评估②主板的结构与性能③微处理器的性能指标④硬盘的性能指标⑤允许配置的外设数量⑥总线的性能指标⑦软件的配置1. 最佳整体性能评估与最佳购买性能评估最佳整体性能评估（5 方面）：性能（67%、可用性（17%）、特征（8%）、技术创新（4%）/价格（4%））最佳购买性能评估：与整体性能评估相比，其评估项目基本相同，但各项权重不同。

价格（50% ）、性能（30% ）、可用性（10% ）、特征（10%）。

2. 主板的结构与性能主板：又称母版、主机板、系统板等，是微机系统当中最要的部件，其结构和性能如何将直接影响到微机各部件之间的相互配合及其整体性能。

主板上集中了微机的主要部件和接口电路：CPU 、内存条和高速缓存芯片、系统芯片组等直接装在主板上；硬盘、软驱和光驱通过数据总线与主板相连；鼠标、键盘和各种扩充卡经外设接口或扩展槽装或接插在主板上。

主板结构：根据主板上各元器件的布局排列方式，尺寸大小，形状，所使用的电源规格等制定出的通用标准，所有主板厂商都必须遵循。

现在主板结构主要有AT、ATX（AT extended）两种基本类型，NLX 是最新结构的主板。

主板的主要性能指标：①微处理器支持的能力：包括CPU插槽类型、CPU种类、外频范围、电压范围；②系统芯片组的类型；③是否集成显卡、声卡、调制解调器、网卡；④支持内存和高速缓存的类型和容量；⑤系统BIOS的版本、功能，是否支持即插即用；⑥扩充插槽及I/O接口的数量、类型；⑦主板的电压输出范围。

3. 微处理器的性能指标字长：CPU内部一次能同时处理的数据的位数。

字长标志计算精度，字长越长，精度越高，但制造工艺越复杂。

微机的字长有1、4、8、16、32位等多种，相应的就有1位机、4位机等。

第一章习题1、微型计算机的特点是什么？主要性能指标有哪些？字节和字长有什么区别？特点：体积小，重量轻，耗电少；可靠性高，结构灵活；价格低廉；应用面广。

性标字算度内存容主要性能指标：字长、运算速度、内存容量。

字节和字长的区别：每8位为一个字节，固定不变，它是存储器的基本单位。

字长是计算机一次可并行处理的数据的位数，可以是个或多个字节。

以是一个或多个字节2、微型计算机是由哪几部分组成的？简述各部分的作用。

部分的作用微型计算机由硬件和软件组成，硬件主要包括中央处理器（CPU）、存储器、输入接口电路、输出接口电路、总线。

软件主要包括系统软件和应用软件。

作用略。

3、微处理器、微型计算机、微型计算机系统之间有什联系和区别。

什联系和区别微处理器即CPU是计算机的核心部件，其利用集成技术将运算器、控制器集成在一片芯片上。

主成技术将运算器控制器集成在片芯片上主要功能如下：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。

微型计算机是在CPU的基础上配置存储器、I/O接口的基础上配置存储器电路、系统总线。

微型计算机系统是以微机为主体，配置系统软件和外设。

4、微型计算机内部、外部的结构特点是什么？总线结构的优点是什么？微型计算机内部为单总线结构，外部为三总线结构即AB、DB、CB有线结构后系中各部件关有了总线结构以后，系统中各功能部件的相互关系变为各个部件面向总线的单一关系，一个部件只要符合总线标准，就可以连接到采用这种总线标准的系统中，使系统功能很方便得到扩展。

5、完成下列数制之间的转换（48）D=（30）H=（00110000）B（6DB）H=（1755）D=（11011011011）B （10101101）B=（AD）H=（173）D=10011000=1100010（98）D（00000）BCD（0000）B （010*********）BCD=（592）D＝（1001010000）B（6、完成下列码制之间的转换Ｘ[X]原=BDH [X]补、[X]反、Ｘ真值=？[X]反=3CH [X]补、[X]原、Ｘ真值=？[X]补=8AH [X]反、[X]原、Ｘ真值=？[X]原=BDH [X]补=C3H [X]反=C2H Ｘ真值=-61[X]=3CH [X]反=3CH 补=3CH [X]原Ｘ真值=60[X]补=8AH [X]反=89H [X]原=F6H Ｘ真值=-1187、已知X=72Y=35X Y=?Y X=?求X+Y=?X-Y=?Y-X=?[X]原=[X]补=01001000[-X]补=10111000[Y]原=[Y]补=00100011[-Y]补=11011101[X+Y]=[X]+[Y]=01101011=[X+Y]补补补原X+Y =107[X-Y]=[X]+[-Y]=00100101=[X-Y][]补[]补[]补[]原X-Y =37[Y-X]=[-X]=11011011[Y X]补[Y]补+[X]补11011011[Y-X]原=10100101Y-X =-37第二章习题1、CPU常用的工作方式有哪几种？8086CPU采用哪种工作方式？CPU常用的工作方式有串行方式和并行方式，8086CPU采用并行工作方式。

作业一1、计算机的主要性能指标包括哪些？[参考答案]：计算机的主要技术性能指标有下面几项：主频、字长、存储容量、存取周期和运算速度等。

（1）主频：主频即时钟频率，是指计算机的CPU在单位时间内发出的脉冲数。

（2）字长：字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。

字长决定了计算机的运算精度，字长长，计算机的运算精度就高。

字长也影响机器的运算速度，字长越长，计算机的运算速度越快。

（3）存储容量：计算机能存储的信息总字节量称为该计算机系统的存储容量存储容量的单位还有MB（兆字节）、GB（吉字节）和TB（太字节）。

（4）存取周期：把信息代码存入存储器，称为“写”；把信息代码从存储器中取出，称为“读”。

存储器进行一次“读”或“写”操作所需的时间称为存储器的访问时间(或读写时间)，而连续启动两次独立的“读”或“写”操作(如连续的两次“读”操作)所需的最短时间，称为存取周期(或存储周期)。

（5）运算速度：运算速度是一项综合性的性能指标。

衡量计算机运算速度的单位是MIPS(百万条指令/秒)。

因为每种指令的类型不同，执行不同指令所需的时间也不一样。

过去以执行定点加法指令作标准来计算运算速度，现在用一种等效速度或平均速度来衡量。

等效速度由各种指令平均执行时间以及相对应的指令运行比例计算得出来，即用加权平均法求得。

2、说明常见的计算机分类方法及其类型。

[参考答案]：计算机有多种分类方法。

常见的分类方法有以下几种：（1）按处理的信息形式分。

可分为数字计算机和模拟计算机。

用脉冲编码表示数字，处理的是数字信息，这类计算机是数字计算机；处理长度、电压、电流等模拟量的计算机称为模拟计算机。

本书介绍的是数字计算机的组成原理。

（2）按字长分。

可分为 8 位机、16位机、32位机和64位机等。

（3）按结构分。

可分为单片机、单板机、多芯片机与多板机。

（4）按用途分。

可分为工业控制机与数据处理机等。