微型计算机概述共44页

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3．计算机的应用

科学计算：也称为数值计算，是指用计算机来解决科学研 究和工程技术中所提出的复杂的数学及数值计算问题。 数据处理：数据处理也称为信息处理，是人们利用计算机 对所获取的信息进行采集、记录、整理、加工、存储和传 输，并进行综合分析等。 过程控制：过程控制是用传感器在现场采集受控对象的数 据，通过比较器求出与设定数据的偏差，由计算机按控制 模型进行计算，产生相应的控制信号，驱动伺服装置对受 控对象进行控制和调整。
1.3.2 微型计算机的分类
1．按照CPU的字长来分类
有4位、8位、16位、32位、64位微型计算机等。
2．按照微处理器器件的工艺来分类
可分成MOS工艺、双极型TTL工艺的微处理器。
3．按照微型计算机的利用形态来分类
有单片机、单板机、位片机、微机系统等。
微型计算机的性能指标介绍

一．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的位数和内部 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， 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
• 通信技术 • 网络技术
1.1.3 计算机的特点、分类及应用 1．计算机的特点



运算速度快：PC机每秒种可以处理几百万条指 令，巨型机的运算速度可以达到几亿次以上。 计算精度高：普通微型计算机的计算精度已达 到32~64位二进制数。 具有“记忆”和逻辑判断功能：“记忆”功能 指的是计算机能够存储大量信息，供用户随时 检索和查询。逻辑判断功能指的是计算机不仅 能够进行算术运算，还能进行逻辑运算和实践 推理。记忆功能、算术运算和逻辑运算相结合， 使得计算机能够模仿人类的某些智能活动，成 为人类脑力延伸的主要工具，所以计算机又称 为“电脑”。

应用软件
应用软件定义
应用软件是为解决特定问 题或满足特定需求而编写 的计算机程序。
应用软件分类
应用软件可以分为系统软 件、支撑软件和应用软件 三类。
常见应用软件
常见的应用软件有Office 、Photoshop、AutoCAD 等。
软件开发与编程语言
软件开发定义
软件开发流程
软件开发是根据用户需求，构建软件 产品的过程。
如戴尔、惠普、IBM等，技术成熟，性能稳定，但价 格较高。
国内品牌
如联想、华为、小米等，价格相对较低，性能良好， 但某些技术可能不够成熟。
市场趋势
随着技术的进步，微型计算机的性能不断提升，价格 逐渐降低，未来市场将更加竞争激烈。
05
微型计算机的维护与优化
系统优化
定期清理系统垃圾
通过清理系统垃圾，释放硬盘空间，提高系统运行速度。
禁用不必要的启动项
禁用不必要的启动项，减少系统资源占用，加快启动速度。
优化系统设置
根据使用习惯，对系统设置进行优化，提高使用体验。
硬件维护与升级
定期清洁硬件
清洁硬件表面灰尘，保持散热良 好，延长硬件，如增加内存、 更换固态硬盘等，提升计算机性能 。
硬件故障排查
遇到硬件故障时，能够进行基本的 故障排查与处理，确保计算机正常 运行。
THANKS
感谢观看
软件开发流程包括需求分析、设计、 编码、测试和维护等阶段。
编程语言分类
编程语言可以分为机器语言、汇编语 言、高级语言三类。
04
微型计算机的性能指标与选购
性能指标
01
运算速度
计算机处理数据的速度，通常以 MIPS（百万条指令/秒）或
FLOPS（浮点运算/秒）来衡量。

累加器是一个特殊的寄存器，它的字长和微处理器的字长相同，累加器具 有输入／输出和移位功能，微处理器采用累加器结构可以简化某些逻辑运算。由 于所有运算的数据都要通过累加器，故累加器在微处理器中占有很重要的位置。 (2) 寄存器阵列 ①通用寄存器组：可由用户灵活支配，用来寄存参与运算的数据或地址信息。 ②地址寄存器：专门用来存放地址信息的积存器。 ③指令指针 IP：它的作用是指明下一条指令在存储器中的地址。每取一个指令 字节，IP 自动加 1，如果程序需要转移或分支，只要把转移地址放入 IP 即可。 ④变址寄存器 SI，DI：变址寄存器的作用是用来存放要修改的地址，也可以用 来暂存数据。 ⑤堆栈指示器 SP：用来指示 RAM 中堆栈栈顶的地址。SP 寄存器的内容随着堆 栈操作的进行，自动发生变化。 (3) 指令寄存器，指令译码器和定时及各种控制信号的产生电路 ①指令寄存器(Instruction Register，IR)用来存放当前正在执行的指令代码； ②指令译码器 ID(Instruction Delocler)用来对指令代码进行分析、译码，根据指令 译码的结果，输出相应的控制信号； ③时序逻辑产生出各种操作电位、不同节拍的信号、时序脉冲等执行此条命令所 需的全部控制信号。 (4) 内部总线和总线缓冲器
二、 微型计算机的特点
微型计算机本质上与其它计算机并无太多的区别，所不同的是由于广泛采用了集成度相当高 的器件和部件，特别是把组成计算机系统的两大核心部件—运算器和控制器集成在一起，形 成了微型计算机系统的中央处理器 CPU，因此带来微型计算机系统的下列一系列特点： 体积小，重量轻 价格低 可靠性高，结构灵活
2．微机系统的组成 微型计算机再加上外设、电源、软件等构成微机系统。微机系统常用的外
围设备有显示器、打印机、键盘等；系统软件一般包括操作系统、编译、编辑、 汇编软件等。

1.4 实训——微机外部线缆的连接
从后部看，电源线、信号线的连接如图115所示。
微机外部线缆的连接遵循先连接信号线，后连接 电源线的原则。其连接步骤如下。 1．显示器的连接 ① 连接信号线。如图1-16所示
② 连接电源线。
2．连接键盘、鼠标
对于ATX主板，靠近主板的PS/2插孔是键盘接口， 离开主板稍远一些的PS/2插孔是鼠标接口，如图 1-17所示。
从实际的结构来说，一般称机箱及其内部所装 的板卡、硬盘等部件的全部称为主机。
(2) 外部设备
微机中除了主机以外的所有设备都属于外 部设备。微机系统最常见的外部设备如下：
外存储器：外存储器在微机系统中通常是 作为后备存储器使用，用于扩充内存储器 的容量和存储当前暂时不用的信息。
键盘：键盘是微机的基本输入设备，利用 键盘可以将各种数据、程序、命令等输入 到微机中。
本质区别，只是厂家不同。 2．组装机
组装机价格低廉，部件可按用户的要求任意搭 配，而且维护、修理方便。如果用户能够掌握一 定的微机硬件及维修方面的知识，或者得到销售 商售后服务的可靠支持，则购买组装机可以说是 物美价廉。
3．准系统 “准系统”定位于品牌机与组装机之间。它是指
一种在机箱内集成了主板和电源的产品，有时甚至 包括了显卡、光驱，用户在购买后只需安装CPU、 硬盘和内存等配件即可。图1-14所示是准系统的外 观、内部结构和组装好的一台整机。
2002年11月，微软在全球推出Tablet PC （平板计算机）后，其他厂商也纷纷推出 自己的Tablet PC。图1-13所示是几款 Tablet PC。
1.3.2 按品牌机与组装机分类
1．品牌机 进口品牌机是由IBM、HP、DELL等著名大公司

通信设备
微型计算机被广泛应用于通信 设备的控制和数据处理。
医疗设备
微型计算机在医疗领域中发挥 着重要的作用，用于医疗设备 的控制和数据处理。
军事设备
微型计算机在军事设备中应用 广泛，用于武器系统的控制和 数据处理。
微型计算机的发展趋势
1
网络化
2
微型计算机将更深入地与网络相连，实
现更高效的信息交流。
发展历程
从早期的微型计算机到现代个人计算机，微型计算机经历了多次技术革新和演变。
基本构成部分
微型计算机由处理器、存储器（包括内存和硬盘）、输入/输出设备和总线等基本构成部分 组成。
微型计算机的特点
1 小型化
微型计算机体积小巧，便 于携带和使用。
2 低功耗
微型计算机具有较低的功 耗，能够更节能。
3 高性能
《微型计算机概述》PPT 课件
探索微型计算机的奇妙世界！了解什么是微型计算机、它的特点和应用领域， 以及未来的发展趋势和前景。
什么是微型计算机？
微型计算机是一种小型、低功耗、高性能、功能强大并且易于扩展和维护的计算机系统。
定义
微型计算机是一种小型计算机系统，由处理器、存储器、输入/输出设备和总线等基本构成 部分组成。
尽管小巧，微型计算机却 具备强大的计算和处理能 力。
4 功能强大
微型计算机具有丰富的功能，能够完成各种 任务。

5 易于扩展和维护
微型计算机的硬件和软件都可以方便地进行 扩展和维护。
微型计算机的应用领域
个人计算机
微型计算机广泛应用于个人使 用的计算机系统。
工业控制系统
微型计算机在工业生产中起着 关键的控制和监测作用。
3
安全化

声卡可分为集成声卡和独立声卡两种类型，其中独立声卡具有更好的声 音处理性能。
声卡性能决定了计算机的声音输出质量和音频处理能力，因此选择一款 高性能的声卡至关重要。
网卡
网卡是微型计算机中用于连接网络的专 用硬件。
网卡可分为有线网卡和无线网卡两种类 型，其中无线网卡可以提供更方便的网
络连接方式。
网卡性能决定了计算机的网络连接速度 和质量，因此选择一款高性能的网卡至
微型计算机的未来发展
人工智能与微型计算机的结合
人工智能技术
微型计算机将集成更多的人工智 能技术，如机器学习、自然语言 处理等，使其具备更强大的数据 处理和学习能力。
智能家居
微型计算机将成为智能家居的核 心，连接和控制各种智能设备， 提供更为便捷和智能化的家居生 活体验。
量子计算与微型计算机的结合
由中央处理器、存储器、输入输出设 备等部分组成。
特点
具有较高的计算速度、数据处理和信 息存储能力，广泛应用于办公自动化 、科学计算、数据处理、图像处理、 人工智能等领域。
微型计算机的发展历程
01
02
03
04
第一代
1971年，以Intel公司生产的 4004微处理器芯片为标志，
主要用于工业控制。
第二代
数据处理
随着大数据时代的到来，数据处理已经成为各行各业 不可或缺的一部分，微型计算机在数据处理方面发挥 了重要作用。
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数据处理利用微型计算机的存储和计算能力，对大量 数据进行高效处理，为决策提供支持，提高工作效率 。

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3．第三代——16位微处理器
第三代微处理器的典型产品是1978年Intel公司生产的8086 CPU、 Zilog公司的Z8000 CPU和Motorola公司的MC6800 CPU。它们均为 16位微处理器，具有20位地址总线。
用这些芯片组成的微型计算机有丰富的指令系统、多级中断 系统、多处理机系统、段式存储器管理以及硬件乘除法器等。为 方便原8位机用户，Intel公司在8086推出后不久便很快推出准16位 的8088CPU，其指令系统与8086完全兼容，CPU内部结构仍为16 位，但外部数据总线是8位的。并以8088为CPU组成了IBM PC、 PC/XT等准16位微型计算机，由于其性能价格比高，很快占领了 市场。
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系列处理器
在1995年，Intel引入了P6系列处理器。此处理器系列是基于新的超标量微结构上的，它建立了新 的性能标准。P6系列微结构设计的主要目的之一是在仍使用相同的0.6微米、四层金属BICMOS制造过程的 情况下使处理器的性能明显地超过奔腾处理器，用与奔腾处理器同样的制造过程要提高性能只能在微结构 上有实质上的改进。
1985年，Intel公司推出了32位微处理器芯片80386，其地址总线 也为32位。80386有两种结构：80386SX和80386DX。这两者的关 系类似于8088和8086的关系。80386SX内部结构位32位，外部数 据总线为16位，采用80287作为协处理器，指令系统与80286兼容。 80386DX内部结构、外部数据总线皆为32位，采用80387作为协处 理器。
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Intel 386处理器有32位地址总线，能支持多至4G字节的物理存储器。32位结构为每个软件进程提 供逻辑地址空间。32位结构同时支持分段的存储模式和“平面（flat）”存储模式。在“平面”存储模式 中，段寄存器指向相同地址，且每个段中的所有4 G字节可寻址空间对于软件程序员是可访问的。

➢主机包括微处理器、内存储器、系统总线和输入输 出接口，是整个系统的控制中心；
➢外部设备通过输入输出接口及外部总线与主机相连。
微处理器
1．微处理器的发展 4位→8位→ 16位→ 32位→ 64位
2．微处理器组成
微处理器是一个超大规模集成电路器件，在这个芯片中包含有内 部寄存器组、运算器和控制器，它们通过CPU内部总线连接在一起，
主板（Mainboard）
主板是PC机硬件系统集中管理的核心载体，它控制着整个
1
系统中各部件之间的指令流和数据流，其性能的优劣直接
影响到PC机各个部件之间工作是否协调。
2
常见的主板是ATX主板，它是由印刷电路板（PCB）制造 而成的，是在一种绝缘材料上采用电子印刷工艺制造的。
主板上主要包括芯片组（北桥芯片、南桥芯片、BIOS芯片
外部存储器
DVD
1. DVD（Digital Versatile Disk， 数字多功能光碟，也称作 Digital Video Disk，数字影像光碟）是 代替CD的又一代存储媒体。
2. 它以电影院级的声像，强大的交互 功能，正在给电影界带来革命；一 张和普通CD-ROM大小一样的DVD 光盘上，可以存储数倍于CD-ROM 的数据（可达14GB），这也给计算 机信息界带来了巨大的进步。
课程内容
1 微型计算机概述 2 微型计算机系统 3 微型计算机硬件系统 4 外部存储器 5 常用外部设备 6 微型计算机的软件系统
常用输入设备
键盘
鼠标 数码相机 摄像头
扫描仪 手写笔
常用输入设备
鼠标
从系统内部来讲，鼠标有三种类型： 1. PS/2型鼠标、串行鼠标和USB接口鼠标。 2. 串行鼠标利用串行口，在电脑上为 COM1

操作系统、设备驱动程序、数据库存管理系统、通信处 理程序、语言处理程序等） 计算机辅助设计／制造／教学、系统仿真、人工智能、管 理信息系统、办公自动化等各种应用软件包以及用户自行 开发的软件等）
２
微型计算机的主机结构
Ｉｎｔｅｌ非Ｉｎｔｅｌ ＲＯＭ
ＲＡＭ
３
外存储器
简称为内存，又叫做辅存，主要用于存放长期使用的程序、文档和 数据等，容量比内存大，但是读写速度较慢。属于永久性存储器，除 非用户删除，否则长期存在。
二、
01 02 03 04
微型计算机的组成 微型计算机的主机结构
外储存器 存储单位的基本概念
微型计算机 微机发展的时代划分
１
微型计算机的组成
主机
键盘
显示器
鼠标
计算机系统的组成
硬件系统
计算机系统 软件系统
中央处理器 主机
（ＣＰＵ） 外内部存设储备器 系统软件
应用软件
运算器
控制器 随机存储器
只读存储器 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪等）. 输出设备（显示器、投影仪、打印机等） 外存储器（Ｕ盘、硬盘、光盘等）
分类
硬盘
光盘和光驱
Ｕ盘
４
存储单位的基本概念
（１）位 位称位“ｂｉｔ（比特）”，计算机中存储信息的最小单位。
（２）字节 存储信息最基本的单位Ｂｙｔｅ，简记位Ｂ，１Ｂ＝８ｂｉｔ。
半角字母、数字和符号占用１个字节，一个汉字占用２个字节。
（３）其他单位 千（ｋ）、兆（Ｍ）、吉（Ｇ）、太（Ｔ）； 换算关系：１ｋＢ＝１０２４Ｂ； １ＭＢ＝１０２４ｋＢ； １ＧＢ＝１０２４ＭＢ； １ＴＢ＝１０２４ＧＢ。

3
2．微型计算机的硬件结构
微机的硬件系统采用总线结构，总线就是一组公共信息的传输线路， 由三部分组成： 数据总线（DB）：在CPU与RAM之间传送数据； 地址总线（AB）：传送CPU向存储器、I/O接口设备发出的地址信息； 控制总线（CB）：传送控制信息。
总线可以单向传输信息，也可以双向传输信息，并能在多个设备中选 择唯一的源地址和目的地址。目前微机结构多采用“面向CPU或面向内 存的双总线结构。
4
PC计算机的总线结构
存储器 输出设备
内存
外存 总线
运算器 控制器 ＣＰＵ
输入设备
5
面向主存储器的双总线系统结构示意图
CPU
主
外存接口
输入接口
存
储 硬、软盘驱
器
动器
键盘 鼠标
输出接口
其它I/O口
显示器 打印机
各种 外存
6
3．微型计算机的基本硬件配置
现在常用微型机硬件系统的基本配置通常包含 CPU、主板、内存、硬盘、光驱、显示器、显卡、 声卡、键盘、鼠标、机箱、电源等。
微型计算机概述
目录
1
微型计算机基本概念
2
微型计算机置
2
1．微型计算机基本概念
1、微处理器：是指第四代大规模、超大规模集成电路的CPU，是单纯 的硬件概念。 2、微型计算机：是指计算机的CPU是用微处理器组成的电脑。 3、微型计算机系统：是指一个完整的计算机系统，是由硬件和软件组 成的计算机体系。即：硬件是微型计算机并带有软件系统的整体。
根据需要还可以配置音箱、打印机、扫描仪和绘 图仪等。
主机箱是微机的主要设备的封装设备，有卧式和 立式两种。在主机箱内安装有CPU、内存、主板、 硬盘及硬盘驱动器、光盘驱动器、软盘驱动器、机 箱电源和各种接口卡等部件。