第一章 微型计算机概论 本章内容提要: 微型计算机系统的基本术语 微型计算机系统的发展与分类 微型计算机的系统组成

1.1微型计算机系统的基本术语 1.微处理器 微处理器MPU（microprocessor）也常称为微处理机，它并不是微型计算机，它是微型计算机的核心部件。微处理器包括算术逻辑部件ALU（arithmetic logic unit）、控制部件CU（control unit）和寄存器组R（registers）3个基本部分和内部总线。 2.微型计算机 微型计算机MC（micro computer）是以微处理器为核心，由大规模集成电路制作的存储器M、I/O（输入／输出）接口和系统总线组成。

1.1 微型计算机系统的基本术语 3.微型计算机系统 微型计算机系统（micro computer system）是以微型计算机为核心，再配以相应的外围设备、电源、辅助电路和控制微型计算机工作的软件而构成的完整的计算系统。 4.接口 接口（interface）是微处理器与I/O的连接电路，是CPU与外界进行信息交换的中转站。

1.2 微型计算机系统的发展与分类 1.2.1微型计算机系统的发展 1.2.2微型计算机的分类

1.2.1 微型计算机系统的发展 年代 CPU(中央处理器) 1971年 第1台微型计算机诞生 微型计算机的发展 1971~1972 Intel 4004 / 8008 1973~1977 Intel 8080 1978~1980 Intel 8086 / 8088 1981~1989 Intel 80286 / 80386 1990~至今 Intel 80386 / 80486 Pentium 586 Pentium Ⅱ Pentium Ⅲ Pentium Ⅳ 老式电脑 IBM-PC 586电脑 Pentium多媒体电脑 掌上电脑 等离子交互电脑显示 笔记本电脑

1.2.2 微机计算机的分类 （1）多板机：微型计算机各组成部分装配在多个印刷电 路板上的微型计算机 应用：如PC 机（台式、便携式、手持式） （2）个人微机(PC机)：微型计算机各组成部分装配在一个印刷电路板上的微型计算机 应用：用于教学、实验等 （3）单片机：微型计算机的各组成部分集成在一个超大规模芯片上，称之为单片微型计算机，简称单片机。 应用：广泛用于测控系统、仪器仪表、工业控制、通信设备、家用电器等。因单片机广泛用于嵌入式系统，亦被称为微控制器（microcontroller）。 按微型计算机组成分类

1.2.2 微机计算机的分类 （4）位片机：微型计算机的各组成部分以MC=MPU（ALU+R+CU）+M+I/O接口的形式，配套积木式组装，字长、指令系统灵活、可变、易扩展。 应用：广泛用于高速实时专用系统，如自控系统、武器系统、语音系统、高速外设等。位片机用多个位片组成任意字长的处理器。 按微型计算机组成分类

1.2.2 微机计算机的分类 （1）普林斯顿机：程序和数据存于同一内存系统中，如通用微型计算机。 （2）哈佛机：程序和数据分存于严格区分的两个内存系统中，如单片机，DSP等。 按内部存储器的组成分类

1.2.2 微机计算机的分类 （1）个人计算机（PC）：通用微型机，体积小、价格低廉，主要为每次一人使用，用户界面“友好”。又可分为台式、便携式、手持式。 （2）工作站（workstation）：这里的工作站是指，具有完整的人机交互界面，集高性能的计算和图形于一身，可配置大容量的内存和硬盘，I/O和网络功能完善，使用多任务、多用户操作系统的小型通用个人化的计算机系统。 按用途分类

1.3 微型计算机的系统组成 1.3.1微型计算机系统构成 1.3.2IBM PC/XT微机系统

1.3.1 微型计算机的系统组成 微型计算机系统是由硬件和软件两部分组成

1.3.1 微机计算机系统构成 微型计算机硬件 (1)主机 微处理器（CPU）。微处理器包括运算器、控制器和寄存器几个部分。运算器可以完成算术运算和逻辑运算。控制器由指令寄存器、指令译码器和一些时序控制电路组成。控制器根据指令的要求，对CPU内部和外部发出相应的控制信息，使微型机各部件协调地工作，完成指令要求的操作。CPU内部的寄存器用于存放运算过程中的数据。 存储器（memory）。存储器是微机的存储和记忆部件，用以存放程序代码和运算需要的数据。内存通常使用半导体存储器。 输入/输出接口（I/O interface）。CPU要与很多外部设备进行数据传送，必须通过输入/输出接口，所以输入/输出接口是CPU与外设之间的桥梁，这个接口也叫I/O适配器。

1.3.1 微机计算机系统构成 微型计算机硬件 （2）外部设备 外部设备主要指输入设备和输出设备。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、模数转换器；常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪、数模转换器。磁盘、磁带既是输入设备，又是输出设备，而多数光盘是只读的，只能做输入设备。 （3）总线  微型计算机主要是由微处理器、存储器、I/O接口和I/O设备所组成的，这些部件使用系统总线连接起来。系统总线就是一组传送信息的公共导线，分为3组，即地址总线AB（address bus）、数据总线DB（data bus）、控制总线CB（control bus）。AB传送CPU发出的地址信息，是单向总线。DB在CPU与内存（I/O接口）之间传送数据，是双向总线。而控制总线CB是每一根起一种固定的作用。

1.3.1 微机计算机系统构成 微型计算机的结构

1.3.1 微机计算机系统构成 微型计算机软件 微型计算机的软件是为完成运行、管理和测试维护等功能而编制的各种程序的总和。计算机软件分为系统软件和应用软件。系统软件包括操作系统（如DOS及Windows、UNIX、Linux等）和系统应用。系统应用包括各种语言的汇编、编译程序、自诊断程序、文字处理程序、各种工具软件、数据库管理程序等。应用软件包括用户为解决各种工程实际应用而编写的程序，例如数控机床的插补程序、控制系统的控制程序等。

1.3.2 IBM PC/XT微机系统 1. IBM PC/XT的配置 以8088为CPU的PC/XT机由主机和外部设备组成，主机采用大底板结构，放置在机箱底部。 (1）系统板 系统板也叫主板，分为5大部分。CPU及其外围配套芯片、ROM、RAM、I/O接口、I/O扩展槽。 (2) ROM PC/XT机只读存储器ROM的容量为64KB，其中有32KB固化了BASIC解释程序，8KB的基本输入/输出系统BIOS。BIOS是一组管理程序，它包括加电自检程序、DOS引导程序、日历钟管理程序、基本外设如键盘、CRT显示器、打印机等驱动程序等。

1.3.2 IBM PC/XT微机系统 (3) RAM 原装PC机的随机存储器芯片共4列，每列9片，共36片，组成带奇偶校验的64KB内存。而后期的兼容机，由于存储器集成度的大大提高，系统板上内存容量为640KB。586机型，内存的配置高达32～128MB，采用内存条。 (4) I/O接口电路及总线部分  系统板上还有音频盒式磁带机、键盘接口、扬声器接口电路，磁带机接口已经很少使用。IBM PC/XT的主机板上有8个扩展槽，用于插入不同功能的插件板，以连接各种外设，如外设适配器。 IBM PC/XT为62芯总线。它与I/O槽的62线相连，62芯总线包括8位数据线（双向），20位地址线，IRQ2～IRQ7中断请求线，3位DMA控制线，4位电源线，3位地线以及存储器和外设读写线，时钟信号线等。

1.3.2 IBM PC/XT微机系统 2. IBM-PC/XT和外设的连接 配置一个基本系统，一般还需要一个I/O插槽放置多功能卡，它有软盘驱动适配器和硬盘驱动适配器、打印机适配器、串口等，还有一个扩展槽插入彩色显示适配器，还可用扩展槽插入其他外设接口。IBM PC/XT和外设的连接如图所示。

1.3.2 IBM PC/XT微机系统