摘要:微机是电子计算机的一种,是根据其性能指标分类称其为即微型计算机。
它由微处理机(核心)、存储片、输入和输出片、系统总线等组成。
它的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。
20世纪80年代以来,微型计算机的类型越来越多,体积越来越小,功能越来越强。
关键字:微型计算机发展现状趋势1微机发展的标志——CPU的发展历程.一、第一代(1971~1973):4位或低档8位微处理器和微型机代表产品是美国Intel公司首先的4004微处理器以及由它组成的MCS-4微型计算机(集成度为1200晶体管/片)。
随后又制成8008微处理器及由它组成的MCS-8微型计算机。
第一代微型机就采用了PMOS工艺,基本指令时间约为10~20µS,字长4位或8位,他的特点是:指令系统比较简单,运算功能较差,速度较慢,系统结构仍然停留在台式计算机的水平上,软件主要采用机器语言或简单的汇编语言,其价格低廉。
二、第二代(1974~1978):中档的8位微处理器和微型机其间又分为两个阶段,1973-1978年为典型的第二代,以美国Intel公司的80和Motorola公司的MC6800为代表,集成度提高1~2倍,(Intel80集成度为4900管/片),运算速度提高了一个数量级。
1976-1978年为高档的8位微型计算机和8位单片微型计算机阶段,称之为二代半。
高档8位微处理器,以美国ZILOG公司的Z80和Intel公司的8085为代表,集成度和速度都比典型的第二代提高了一倍以上(Intel8085集成度为9000管/片)。
8位单片微型机以Intel 集成度为9000管/片等为代表,它们主要用于控制和智能仪器。
总的来说,第二代微型机的特点是采用NMOS工艺,集成度提高1~4倍,运算速度提高10~15倍,基本指令执行时间约为1~2µS,指令系统比较完善,已具有典型的计算机系统结构以及中断、DMA等控制功能,寻址能力也有所增强,软件除采用汇编语言外,还配有BASIC,FORTRAN,PL/M等高级语言及其相应的解释程序和编译程序,并在后期开始配上操作系统。
三、第三代(1978~1981):16位微处理器和微型机代表产品是Intel 8086(集成度为29000管/片),Z8000(集成度为17500管/片)和MC68000(集成度为68000管/片)。
这些CPU的特点是采用HMOS工艺,基本指令时间约为0.05µS,从各个性能指标评价,都比第二代微型机提高了一个数量级,已经达到或超过中、低当小型机(如的水平。
这类16位微型机通常都具有丰富的指令系统,采用多级中断系统、多重寻址方式、多种数据处理形式、段式寄存器结构、乘除运算硬件,电路功能大为增强,并都配备了强有力的系统软件。
四、第四代(1985年以后):32位高档微型机随着科学技术的突飞猛进,计算机应用的日益广泛,现代社会对计算机的依赖已经越来越明显。
原来的8位、16位机已经不能满足广大用户的需要,因此,1985年以后,Intel公司在原来的基础上又发展了80386和80486。
其中,80386有工作主频达到25MHz,有32位数据线和24位地址线。
以80386为CPU的COMPAQ386、AST386、等机种相继诞生。
同时随着内存芯片的发展和硬盘技术的提高,出现了配置16MB内存和1000MB外存的微型机,微机已经成为超小型机,可执行多任务、多用户作业。
由微型机组成的网络、工作站相继出现,从而扩大了用户的应用范围。
1989年,Intel公司在80386的基础上,又研制出了80486。
它是在80386的芯片内部增加了一个8KB的高速缓冲内存和80386的协处理器芯片80387而形成了新一代CPU。
1993年3月22日,Intel公司发布了它的新一代处理器Pentium(奔腾)。
它采用0.8µm的BicMOS技术,集成了310万个晶体管,工作电压也从5V降到3V。
随着Pentium新型号的推出,CPU晶体管的数目增加到500万个以上,工作主频率从66MHz增加到333MHz。
1998年3月,Intel公司在CeBIT贸易博览会展出了一种速度高达702MHz 的奔腾II芯片。
1999年,以奔腾II450、奔腾III450为微处理器、内存128MB、硬盘8.4GB的微机已在我国xx。
2微型计算机系统结构及发展现状我们通常所说的微型计算机简称微机,俗称电脑。
其准确的称谓应是微型计算机系统,可以简单定义为:在微型计算机硬件系统的基础上配置必要的外部设备和软件构成的实体。
微型计算机系统从全局到局部存在三个层次:微型计算机系统——微型计算机——微处理器。
微处理器(Microprocessor)也常称为微处理机,它包括算术逻辑部件ALU (Arithmetic Logic Unit),控制部件CU(Control Unit)和寄存器组R (Registers)三个基本部分和内部总线,相当于一般计算机系统结构中的运算器和控制器的组合。
通常是利用大规模集成电路(LSI)或超大规模集成电路(VLSI)技术将这些功能制作在一块集成电路芯片上,即一般计算机系统概念的中央处理器(CPU)。
微处理器先后经历了4位、8位、16位、32位和64位的发展阶段,目前生产的微型计算机所用的微处理器主要是64位Pentium4芯片,除Intel公司之外, AMD、Motorola及Cyrix公司也有类似的产品。
微型计算机(Micro Computer)是以微处理器为核心,加上由LSI制作的内存储器M(ROM、RAM)、I/O(输入/输出)接口和系统总线(包括地址总线AB、数据总线DB、控制总线CB)组成的裸机。
该层次也就是我们所说的主板,它已安装了CPU和内存条。
微型计算机系统(Micro Computer System)是以微型计算机为核心,再配以相应的外部设备、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。
由此可见,单纯的微处理器不是计算机,单纯的微型计算机也不是完整的微型计算机系统,它们都不能独立工作,只有微型计算机系统才是完整的(数值的及非数值的)信息处理系统,才具有实用意义。
一个完整的计算机系统应该包括硬件系统和软件系统两大部分。
目前的各种微型计算机系统,无论是简单的单片机(又称为微控制器或嵌入式计算机)、单板机(属微型计算机系统),还是较复杂的个人计算机(PC)系统,其硬件体系结构采用的基本上是计算机的经典结构——冯.诺依曼结构:由运算器、控制器、存储器(含内存和外存)、输入设备和,输出设备五大部分组成,采用“指令驱动”方式。
微型计算机软件的种类很多,功能各异,但按计算机专业可划分为系统软件和应用软件两类。
系统软件是计算机系统的核心,管理和控制计算机硬件各部分协调工作,为各种应用软件提供运行平台。
系统软件主要包括:操作系统、标准实用程序、各种语言处理程序、数据库管理系统以及各种工具软件(如杀毒软件),其中操作系统是系统软件的核心,用户只有通过操作系统才能完成对计算机的各种操作。
应用软件指系统软件之外的所有软件,是为某种应用目的而编制的计算机程序,如文字处理软件、图形图像处理软件、网络通信软件、财务管理软件、CAD/CAM软件、各种应用软件包等。
3微型计算机的种类及等级划分3.1微型计算机的种类微型计算机是当今发展速度最快、应用最为普及的计算机类型。
它可以细分为PC服务器、NT工作站、台式(也称桌上型)计算机、膝上型计算机、笔记本型计算机、掌上型计算机、可穿戴式计算机以及问世不久的平板电脑等多种类型。
习惯上人们将尺寸小于台式机的微型计算机统称为便携式计算机。
3.2各种微型计算机现状及发展趋势2003年3月Intel公司推出了集成有笔记本计算机处理器Pentium-M (Banias)、Intel855系列芯片组、802.11b(Wi-Fi)无线网卡、图形处理模块在内的笔记本计算机平台,这种以“迅驰(Centrino)”品牌命名的移动计算技术打破了以往笔记本计算机使用台式机CPU的局面,不仅为笔记本计算机带来强大的处理能力,也使其具有超长的电池使用时间、无线联网能力及轻薄的设计。
除了Intel的“迅驰”外,笔记本计算机流行的CPU还有Intel的Pentium 4-M、Celeron M;AMD的Athlon XP-M、Athlon 64;Transmeta的Crusoe等。
预计今后笔记本计算机将向着高性能、无线联网,低能耗、长电池寿命的方向发展。
除了有双屏幕显示外,还将整合台式计算机和笔记计算机的双方优势,不仅无线通信功能更强大,而且会打破“贝壳式”笔记本计算机造型,还会变得更轻、更薄而屏幕更大。
此外,2004年市场不断涌现笔记本计算机16:10或16: 9宽屏显示器也预示着相对于传统的4: 3标准屏视野更好、分辨率更高的笔记本计算机显示器的一个发展方向。
掌上电脑是一种运行在嵌入式操作系统和内嵌式应用软件之上的、小巧、轻便、易带、实用和廉价的新一代超轻型计算设备,是计算机微型化、专业化趋势的产物。
它无论在体积、功能和硬件配备方面都比笔记本计算机简单轻便,但在功能、容量、扩展性、处理速度、操作系统和显示性能方面又远远优于电子记事簿。
掌上电脑拥有与台式PC完整交换信息的能力,具备PIM(个人信息管理)的功能,以其具有的上网浏览、下载、发送电子邮件和收发传真、红外传输以及与无线通信工具结合后所表现的无线数据通信能力,在信息查询和现场信息采集方面得到了充分应用。
与膝上型和笔记本型计算机不同,掌上电脑的电源通常采用现有的电池,如AA电池。
掌上型电脑一般没有磁盘驱动器,更确切的说,其程序是储存在ROM中的,并且当打开计算机时程序才被装载入到RAM中。
为提供更广阔的灵活性和更强的功能,最近的掌上电脑大多配备了PCMCIA卡槽。
掌上电脑关键的核心技术是嵌入式操作系统,各种产品之间的竞争也主要在此。
目前市面上的产品主要有三大类:一是使用Palm OS系统的品牌,例如Palm、IBM、Sony、Handspring、Motorola、Nokia、Samsung、TRG Pro等;二是使用Microsoft的Windows CE操作系统的品牌:Compaq、HP、Casio等;第三类就是国内厂商如联想、方正等,他们也多使用Windows CE系统,但Linux也颇具潜力。
掌上电脑的发展方向是:不断增加和增强个人事务处理功能;在通信功能(包括数据通信、移动电话通信)和各种信息(包括手写识别、语音、图像和数据等)的输入输出功能方面有较大的提高;着重研制开发出包含个人助理功能、数据处理功能、具备多样性与兼容性通信功能的专用掌上电脑设备。