第2章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成.doc

第2章 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成2.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)，如圖2.1所示。硬件系統(tǒng)是看得見、摸得著的實(shí)體部分；而軟件系統(tǒng)是為了更好地利用計(jì)算機(jī)而編寫的程序及文檔。它們之間的關(guān)系猶如一個(gè)人的軀體和思想一樣，軀體是硬件，思想則是軟件。 圖2.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 幾乎所有的微型計(jì)算機(jī)都把主機(jī)部分、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器及電源等封裝在主機(jī)箱內(nèi)。從外觀上看，有臥式、立式和筆記本等幾種機(jī)型。典型的微型計(jì)算機(jī)如圖2.2所示。圖2.2 微型計(jì)算機(jī)照片 計(jì)算機(jī)硬件的基本功能是接受計(jì)算機(jī)程序的控制，并實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、運(yùn)算、數(shù)據(jù)輸出等一系列根本性的操作。雖然計(jì)算機(jī)的制造技術(shù)從計(jì)算機(jī)出現(xiàn)到今天已經(jīng)發(fā)生了很大的變化，但在基本的硬件結(jié)構(gòu)方面，卻一直沿襲著馮諾伊曼的傳統(tǒng)框架，即計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大基本部件構(gòu)成。圖2.3列出了一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本硬件結(jié)構(gòu)。實(shí)線代表數(shù)據(jù)流，虛線代表指令流，計(jì)算機(jī)各部件之間的聯(lián)系就是通過這兩股信息流動(dòng)來實(shí)現(xiàn)的。原始數(shù)據(jù)和程序通過輸入設(shè)備送入存儲(chǔ)器，在運(yùn)算處理過程中，數(shù)據(jù)從存儲(chǔ)器讀入運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的結(jié)果存入存儲(chǔ)器，必要時(shí)再經(jīng)輸出設(shè)備輸出。指令也以數(shù)據(jù)形式存于存儲(chǔ)器中，運(yùn)算時(shí)指令由存儲(chǔ)器送入控制器，由控制器控制各部件的工作。 由此可見，輸入設(shè)備負(fù)責(zé)把用戶的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）輸入到計(jì)算機(jī)中；輸出設(shè)備負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)中的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）傳送到外部媒介，供用戶查看或保存；存儲(chǔ)器負(fù)責(zé)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序，并根據(jù)控制命令提供這些數(shù)據(jù)和程序，它包括內(nèi)存（內(nèi)存儲(chǔ)器）和外存（外存儲(chǔ)器）；運(yùn)算器負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算（即對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理）；控制器負(fù)責(zé)對(duì)程序所規(guī)定的指令進(jìn)行分析，控制并協(xié)調(diào)輸入、輸出操作或?qū)?nèi)存的訪問。下面分別對(duì)其各部分進(jìn)行介紹。2.2 微型機(jī)的硬件系統(tǒng)2.2.1 微型機(jī)的硬件設(shè)備1. 主板 主機(jī)由中央處理器和內(nèi)存儲(chǔ)器組成，用來執(zhí)行程序、處理數(shù)據(jù)，主機(jī)芯片都安裝在一塊電路板上，這塊電路板稱為主機(jī)板（主板）。為了與外圍設(shè)備連接，在主機(jī)板上還安裝有若干個(gè)接口插槽，可以在這些插槽上插入與不同外圍設(shè)備連接的接口卡。主板上有控制芯片組、CPU插座、BIOS芯片，內(nèi)存條插槽，主板上也集成了軟驅(qū)接口、硬盤接口、并行接口、串行接口、USB接口、AGP總線擴(kuò)展槽、PCI局部總線擴(kuò)展槽、ISA總線擴(kuò)展槽、鍵盤和鼠標(biāo)接口以及一些連接其他部件的接口等。主板是微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的主體和控制中心，它幾乎集合了全部系統(tǒng)的功能，控制著各部分之間的指令流和數(shù)據(jù)流。隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，不同型號(hào)的微型計(jì)算機(jī)的主板結(jié)構(gòu)是不一樣的，圖2.4為主板外觀示意圖。2. 中央處理器 中央處理器簡稱CPU（Central Processing Unit），它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心，中央處理器包括運(yùn)算器和控制器兩個(gè)部件。運(yùn)算器是對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件。它不僅可以實(shí)現(xiàn)基本的算術(shù)運(yùn)算，還可以進(jìn)行基本的邏輯運(yùn)算，實(shí)現(xiàn)邏輯判斷的比較及數(shù)據(jù)傳遞、移位等操作?？刂破魇秦?fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中取出指令，確定指令類型，并譯碼，按時(shí)間的先后順序，向其他部件發(fā)出控制信號(hào)，統(tǒng)一指揮和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)各器件進(jìn)行工作的部件。它是計(jì)算機(jī)的“神經(jīng)中樞”。中央處理器是計(jì)算機(jī)的心臟，CPU品質(zhì)的高低直接決定了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的檔次。能夠處理的數(shù)據(jù)位數(shù)是CPU的一個(gè)最重要的品質(zhì)標(biāo)志。人們通常所說的16位機(jī)、32位機(jī)即指CPU可同時(shí)處理16位、32位的二進(jìn)制數(shù)據(jù)。IBM PC/AT及286機(jī)均是16位機(jī)，386、486及現(xiàn)在的奔騰系列機(jī)器均是32位機(jī)。其中，IBM PC/AT的CPU芯片為Intel80286，而386機(jī)、486機(jī)、奔騰系列機(jī)器的CPU芯片分別以Intel80386、80486、Pentium系列為代表。圖2.5為P4的CPU。 圖2.4 主板示意圖 圖2.5 CPU示意圖3. 存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。使用時(shí)，可以從存儲(chǔ)器中取出信息來查看、運(yùn)行程序，稱其為存儲(chǔ)器的讀操作；也可以把信息寫入存儲(chǔ)器、修改原有信息、刪除原有信息，稱其為存儲(chǔ)器的寫操作。存儲(chǔ)器通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。（1）內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存） 內(nèi)存又稱為主存，它和CPU一起構(gòu)成了計(jì)算機(jī)的主機(jī)部分，它存儲(chǔ)的信息可以被CPU直接訪問。內(nèi)存由半導(dǎo)體存儲(chǔ)器組成，存取速度較快，但一般容量較小。內(nèi)存中含有很多的存儲(chǔ)單元，每個(gè)單元可以存放1個(gè)8位的二進(jìn)制數(shù)，即1個(gè)字節(jié)（Byte，簡稱“B”）。通常1個(gè)字節(jié)可以存放0255之間的1個(gè)無符號(hào)整數(shù)或1個(gè)字符的代碼，而對(duì)于其他大部分?jǐn)?shù)據(jù)可以用若干個(gè)連續(xù)字節(jié)按一定規(guī)則進(jìn)行存放。內(nèi)存中的每個(gè)字節(jié)各有一個(gè)固定的編號(hào)，這個(gè)編號(hào)稱為地址。CPU在存取存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)時(shí)是按地址進(jìn)行的。存儲(chǔ)器容量即指存儲(chǔ)器中所包含的字節(jié)數(shù)，通常用MB作為存儲(chǔ)器容量單位。圖2.6為內(nèi)存條示意圖。內(nèi)存儲(chǔ)器通?？梢苑譃殡S機(jī)存儲(chǔ)器RAM、只讀存儲(chǔ)器ROM和高速緩沖存儲(chǔ)器Cache三種。 RAM是一種讀寫存儲(chǔ)器，其內(nèi)容可以隨時(shí)根據(jù)需要讀出，也可以隨時(shí)重新寫入新的信息。這種存儲(chǔ)器可以分為靜態(tài)RAM和動(dòng)態(tài)RAM兩種。靜態(tài)RAM的特點(diǎn)是，只要存儲(chǔ)單元上加有工作電壓，它上面存儲(chǔ)的信息就將保持。動(dòng)態(tài)RAM由于是利用MOS管極間電容保存信息的，因此隨著電容的漏電，信息會(huì)逐漸丟失，為了補(bǔ)償信息的丟失，要每隔一定時(shí)間對(duì)存儲(chǔ)單元的信息進(jìn)行刷新。不論是靜態(tài)RAM還是動(dòng)態(tài)RAM，當(dāng)電源電壓去掉時(shí)，RAM中保存的信息都將全部丟失。圖2.6 內(nèi)存條示意圖 ROM是一種內(nèi)容只能讀出而不能寫入和修改的存儲(chǔ)器，其存儲(chǔ)的信息是在制作該存儲(chǔ)器時(shí)就被寫入的。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，ROM中的信息只能被讀出，而不能寫入新的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)斷電后，ROM中的信息不會(huì)丟失，即在計(jì)算機(jī)重新加電后，其中保存的信息依然是斷電前的信息，仍可被讀出。它主要用于檢查計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的配置情況并提供最基本的輸入/輸出（I/O）控制程序。 由于微型機(jī)的CPU速度的不斷提高，RAM的速度很難滿足高速CPU的要求，所以在讀/寫系統(tǒng)內(nèi)存都要加入等待的時(shí)間，這對(duì)高速CPU來說是一種極大的浪費(fèi)。Cache是指在CPU與內(nèi)存之間設(shè)置的一級(jí)或兩級(jí)高速小容量存儲(chǔ)器，稱之為高速緩沖存儲(chǔ)器，固化在主板上。在計(jì)算機(jī)工作時(shí)，系統(tǒng)先將數(shù)據(jù)由外存讀入RAM中，再由RAM讀入Cache中，然后CPU直接從Cache中取數(shù)據(jù)進(jìn)行操作。Cache的容量通常為32KB256KB之間，存取速度在15ns35ns（納秒）之間，而RAM存取速度一般要大于50ns。（2）外存儲(chǔ)器（外存） 外存儲(chǔ)器又稱為輔助存儲(chǔ)器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動(dòng)，便于在不同計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行信息交流。在微型計(jì)算機(jī)中，常用的外存有軟盤、硬盤、閃存和光盤4種。 軟盤存儲(chǔ)器 軟盤存儲(chǔ)器由軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器和軟盤適配器三部分組成。軟盤是活動(dòng)的存儲(chǔ)介質(zhì)，軟盤驅(qū)動(dòng)器是讀寫裝置，軟盤適配器是軟盤驅(qū)動(dòng)器與主機(jī)連接的接口。軟盤驅(qū)動(dòng)器安裝在主機(jī)箱內(nèi)，軟盤驅(qū)動(dòng)器插槽暴露在主機(jī)箱的前面板上，可方便地插入或取出軟盤。. 軟盤的結(jié)構(gòu) 軟盤是一種涂有磁性物質(zhì)的聚脂薄膜圓型盤片，它被封裝在一個(gè)方形的保護(hù)套中，構(gòu)成一個(gè)整體。當(dāng)軟盤驅(qū)動(dòng)器從軟盤中讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，軟盤保護(hù)套被固定在軟盤驅(qū)動(dòng)器中，而封套內(nèi)的盤片在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行旋轉(zhuǎn)以便磁頭進(jìn)行讀寫操作。軟盤上的寫保護(hù)口主要用于保護(hù)軟盤中的信息。一旦設(shè)置了寫保護(hù)，就意味著只能從該軟盤中讀信息，而不能再往軟盤上寫信息。常用的軟盤為3.5英寸軟盤，存儲(chǔ)容量為1.44MB，如圖2.7所示。 圖2.7 軟盤背面圖 圖2.8 軟盤的磁道、扇區(qū). 軟盤片的存儲(chǔ)格式 軟盤片按磁道和扇區(qū)來存儲(chǔ)信息。磁道是由外向內(nèi)的一個(gè)個(gè)同心圓，磁道號(hào)從外向內(nèi)越來越大；每個(gè)磁道上又等分成若干個(gè)扇區(qū)；每個(gè)扇區(qū)可以存儲(chǔ)若干個(gè)字節(jié)，如圖2.8所示。扇區(qū)數(shù)與字節(jié)數(shù)由格式化程序來定。例如，1.44MB軟盤有80個(gè)磁道，每個(gè)磁道有18個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)存儲(chǔ)512個(gè)字節(jié)，共有兩面。當(dāng)軟盤插入軟盤驅(qū)動(dòng)器后，驅(qū)動(dòng)器的電機(jī)通過離合器帶動(dòng)盤片在封套內(nèi)旋轉(zhuǎn)。封套上開有一個(gè)讀寫槽，磁頭通過讀寫槽沿著磁道移動(dòng)進(jìn)行讀寫。. 軟盤的格式化 新軟盤在使用前必須進(jìn)行格式化，格式化后才能被系統(tǒng)識(shí)別和使用。格式化的目的是對(duì)磁盤劃分磁道和扇區(qū)，同時(shí)還將磁盤分成四個(gè)區(qū)域：引導(dǎo)扇區(qū)（Boot）、文件分配表（FAT）、文件目錄表（FDT）和數(shù)據(jù)區(qū)。引導(dǎo)扇區(qū)，用于存放系統(tǒng)的自引導(dǎo)程序，主要為啟動(dòng)系統(tǒng)和存放磁盤參數(shù)而設(shè)置的。文件分配表，用于描述文件在軟盤上的存放位置以及整個(gè)軟盤扇區(qū)的使用情況。文件目錄表即根目錄區(qū)，用于存放軟盤根目錄下所有文件名和子目錄名、文件屬性、文件在軟盤上存放的起始位置、文件的長度及文件建立或修改的日期與時(shí)間等。數(shù)據(jù)區(qū)即用戶區(qū)，用于存放程序或數(shù)據(jù)，也就是文件。. 軟盤的技術(shù)指標(biāo)l 面數(shù)：只用一面存儲(chǔ)信息的軟盤為單面軟盤，雙面存儲(chǔ)信息的軟盤稱為雙面軟盤。l 磁道：磁道是以盤片中心為圓心的一些同心圓。每一圓周為一個(gè)磁道，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在磁道內(nèi)。通常軟盤的磁道數(shù)為80，磁道從外層開始編號(hào)，編號(hào)從0開始，最內(nèi)層為末磁道。l 扇區(qū)：每個(gè)磁道被分成若干區(qū)域，每個(gè)區(qū)域?yàn)橐粋€(gè)扇區(qū)。每個(gè)磁道上的扇區(qū)數(shù)可分為8、9、15或18，扇區(qū)編號(hào)從1開始。扇區(qū)是軟盤的基本存儲(chǔ)單位，每個(gè)扇區(qū)的存儲(chǔ)容量為512B。l 存儲(chǔ)密度：存儲(chǔ)密度分為道密度和位密度。道密度是指沿磁盤半徑方向單位長度的磁道數(shù)。位密度是每個(gè)磁道內(nèi)單位長度所能記錄的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。l 容量：容量指軟盤所能存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的字節(jié)數(shù)。存儲(chǔ)容量通常指格式化容量，即軟盤經(jīng)格式化后的容量。如3.5英寸軟盤有80 個(gè)磁道，每道18個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)512個(gè)字節(jié)，共有2面。該軟盤總?cè)萘繛椋?0185122=1474560B=1.44MB。 硬盤存儲(chǔ)器 硬盤存儲(chǔ)器是由電機(jī)和硬盤組成的，一般置于主機(jī)箱內(nèi)。硬盤是涂有磁性材料的磁盤組件，用于存放數(shù)據(jù)。硬盤的機(jī)械轉(zhuǎn)軸上串有若干個(gè)盤片，每個(gè)盤片的上下兩面各有一個(gè)讀/寫磁頭，與軟盤磁頭不同，硬盤的磁頭不與磁盤表面接觸，它們“飛”在離盤片面百萬分之一英寸的氣墊上。硬盤是一個(gè)非常精密的機(jī)械裝置，磁道間只有百萬分之幾英寸的間隙，磁頭傳動(dòng)裝置必須把磁頭快速而準(zhǔn)確地移到指定的磁道上。圖2.9和2.10為硬盤示意圖。 圖2.9 硬盤的背面 圖2.10 硬盤的內(nèi)部圖示一個(gè)硬盤有多個(gè)盤片組成，所有的盤片串在一根軸上，兩個(gè)盤片之間僅留出安置磁頭的距離。柱面是指使盤的所有盤片具有相同編號(hào)的磁道。硬盤的容量取決于硬盤的磁頭數(shù)、柱面數(shù)及每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)，由于硬盤均有多個(gè)盤片，所以用柱面這個(gè)參數(shù)來代替磁道。每個(gè)扇區(qū)的容量為512B，硬盤容量為：512磁頭數(shù)柱面數(shù)每道扇區(qū)數(shù)。不同型號(hào)的硬盤其容量、磁頭數(shù)、柱面數(shù)及每道扇區(qū)數(shù)均不同，主機(jī)必須知道這些參數(shù)才能正確控制硬盤的工作，因此安裝新硬盤后，需要對(duì)主機(jī)進(jìn)行硬盤類型的設(shè)置。硬盤在使用之前也需要進(jìn)行格式化。目前的硬盤有兩種，一種為固定式，另一種為移動(dòng)式。所謂固定式就是固定在主機(jī)箱內(nèi)，容量在3.2GB80GB之間，甚至更大，當(dāng)容量不足時(shí)，可再擴(kuò)充另一個(gè)硬盤。而移動(dòng)式硬盤如同軟盤一樣，只是它的速度與容量都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過軟盤。它可以輕松傳輸、攜帶、分享和存儲(chǔ)資料，可以在筆記本和臺(tái)式機(jī)之間，辦公室、學(xué)校、網(wǎng)吧和家庭之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，是私人資料保存的最佳工具。同時(shí)它還具有寫保護(hù)、無驅(qū)動(dòng)、無需外接電源、高速度讀寫、支持80G大容量硬盤等特點(diǎn)。 圖2.11 高速超薄型移動(dòng)硬盤 圖2.12 閃存 閃存 閃存又名優(yōu)盤，是在存儲(chǔ)速度與容量上介于軟盤與硬盤之間的一種外部存儲(chǔ)器。它具有如下特點(diǎn)：兼顧了USB2.0、USB1.1接口的使用；具有寫保護(hù)開關(guān)，用來防止誤刪除重要數(shù)據(jù)；無需安裝設(shè)備驅(qū)動(dòng)，Windows 98系統(tǒng)以上方便使用；固態(tài)閃存可以使數(shù)據(jù)保存10年以上；抗震，數(shù)米以上自由落體的碰撞也能保證安全，持久存儲(chǔ)數(shù)據(jù)；耐用，可重復(fù)擦寫100萬次以上；鋁制金屬外殼，防老化、防劃傷；小巧、輕便、即插即用、支持熱插拔；容量在32MB、64MB、128MB、256MB、512MB、1GB、2GB之間不等。圖2.12為閃存示意圖。 光盤 光盤的存儲(chǔ)介質(zhì)不同于磁盤，它屬于另一類存儲(chǔ)器。由于光盤的容量大、存取速度較快、不易受干擾等特點(diǎn)，其應(yīng)用越來越廣泛。光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類：只讀光盤、一次寫入型光盤和可擦寫光盤。只讀光盤是生產(chǎn)廠家在制造時(shí)根據(jù)用戶要求將信息寫到盤上，用戶不能抹除，也不能寫入，只能通過光盤驅(qū)動(dòng)器讀出盤中信息。只讀光盤以一種凹坑的形式記錄信息。光盤驅(qū)動(dòng)器內(nèi)裝有激光光源，光盤表面以凹坑的形式記錄的信息，可以反射出強(qiáng)弱不同的光線，從而使記錄的信息被讀出。只讀光盤的存儲(chǔ)容量約為650 MB。一次寫入型光盤可以由用戶寫入信息，但只能寫一次，不能抹除和改寫（像Prom芯片一樣）。信息的寫入通過特制的光盤刻錄機(jī)進(jìn)行，它是用激光使記錄介質(zhì)熔融蒸發(fā)穿出微孔或使非晶膜結(jié)晶化，改變原材料特性來記錄信息。這種光盤的信息可多次讀出，讀出信息時(shí)使用只讀光盤用的驅(qū)動(dòng)器即可。一次寫入型光盤的存儲(chǔ)容量一般為幾百個(gè)MB。可擦寫光盤可由用戶自己寫入信息，也可對(duì)已記錄的信息進(jìn)行抹除和改寫，就像磁盤一樣可以反復(fù)使用。它是用激光照射在記錄介質(zhì)上（不穿孔），利用光和熱引起介質(zhì)可逆性變化來進(jìn)行信息記錄的?？刹翆懝獗P需插入特制的光盤驅(qū)動(dòng)器進(jìn)行讀寫操作，它的存儲(chǔ)容量一般在幾百M(fèi)B至幾GB之間。4. 輸入、輸出設(shè)備 輸入設(shè)備是外界向計(jì)算機(jī)傳送信息的裝置。 在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標(biāo)，此外還有光電筆、數(shù)字化儀、圖像掃描儀等。也可以用磁盤和磁帶進(jìn)行輸入。輸出設(shè)備的作用是將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成某種為人們所認(rèn)識(shí)的表示形式。在微型計(jì)算機(jī)中，最常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機(jī)。此外，還有繪圖儀等，也可以通過磁盤和磁帶輸出。5. 總線和接口（1）總線 計(jì)算機(jī)中傳輸信息的公共通路稱為總線（BUS）。一次能夠在總線上同時(shí)傳輸信息的二進(jìn)制位數(shù)被稱為總線寬度。CPU是由若干基本部件組成的，這些部件之間的總線被稱為內(nèi)部總線；而連接系統(tǒng)各部件間的總線稱為外部總線，也稱為系統(tǒng)總線。按照總線上傳輸信息的不同，總線可以分為數(shù)據(jù)總線（DB），地址總線（AB）和控制總線（CB）三種。 數(shù)據(jù)總線：用來傳送數(shù)據(jù)信息，它主要連接了CPU與各個(gè)部件，是它們之間交換信息的通路。數(shù)據(jù)總線是雙向的，而具體的傳送方向由CPU控制。 地址總線：用來傳送地址信息。CPU通過地址總線中傳送的地址信息訪問存儲(chǔ)器。通常地址總線是單向的。同時(shí)，地址總線的寬度決定可以訪問的存儲(chǔ)器容量大小，如20條地址總線可以控制1MB的存儲(chǔ)空間。 控制總線：用來傳送控制信號(hào)，以協(xié)調(diào)各部件之間的操作。控制信號(hào)包括CPU對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器和接口電路的讀寫控制信號(hào)、中斷響應(yīng)信號(hào)，也包括其他部件傳送給CPU的信號(hào)，如中斷申請(qǐng)信號(hào)、準(zhǔn)備就緒信號(hào)等。（2）接口 不同的外圍設(shè)備與主機(jī)相連都必須根據(jù)不同的電氣、機(jī)械標(biāo)準(zhǔn)，采用不同的接口來實(shí)現(xiàn)。主機(jī)與外圍設(shè)備之間信息通過兩種接口傳輸。一種是串行接口，如鼠標(biāo)；一種是并行接口，如打印機(jī)。串行接口按機(jī)器字的二進(jìn)制位，逐位傳輸信息，傳送速度較慢，但準(zhǔn)確率高；并行接口一次可以同時(shí)傳送若干個(gè)二進(jìn)制位的信息，傳送速度比串行接口快，但器材投入較多?，F(xiàn)在的微機(jī)上都配備了串行接口與并行接口。2.2.2 微型機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)評(píng)價(jià)一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)的指標(biāo)很多。一般常用的指標(biāo)有：1. 字長 字長是指一臺(tái)計(jì)算機(jī)所能處理的二進(jìn)制代碼的位數(shù)。 微型計(jì)算機(jī)的字長直接影響到它的精度、功能和速度。字長愈長，能表示的數(shù)值范圍就越大，計(jì)算出的結(jié)果的有效位數(shù)也就越多；字長愈長，能表示的信息就越多，機(jī)器的功能就更強(qiáng)。但是，字長又受到器件及制造工藝等的限制。目前常用的是16位和32位字長的微型計(jì)算機(jī)。2. 運(yùn)算速度 運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，一般用MIPS（Million of Instructions Per Second，即每秒百萬條指令）為單位。由于不同類型的指令執(zhí)行時(shí)間長短不同，因而運(yùn)算速度的計(jì)算方法也不同。3. 主頻 主頻是指計(jì)算機(jī)CPU的時(shí)鐘頻率，它在很大程度上決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。一般時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度就越快。主頻的單位一般是MHz（兆赫）或GHz（吉赫），如微處理器Pentium4/2.0GHz的主頻為2210MHz。4. 內(nèi)存容量 內(nèi)存容量是指內(nèi)存儲(chǔ)器中能夠存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)，一般以MB為單位。內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力。目前微型機(jī)的內(nèi)存容量有64MB、128MB、256MB等。5. 外設(shè)配置 外設(shè)是指計(jì)算機(jī)的輸入/輸出設(shè)備以及外存儲(chǔ)器，如鍵盤、顯示器、打印機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器、鼠標(biāo)等。其中，鍵盤的質(zhì)量反映在每一個(gè)按鍵的反應(yīng)靈敏度與手感是否舒適；顯示器有單色和彩色之分，也有高、中、低3種分辨率之分；磁盤有軟盤與硬盤之分。6. 軟件配置 軟件配置包括操作系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)語言、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、 漢字軟件及其他各種應(yīng)用軟件等。由于目前微型機(jī)的種類很多，特別是兼容機(jī)種類繁多，因此，在選購微型機(jī)時(shí)應(yīng)以軟件兼容比較好微型機(jī)的為主。一般微型機(jī)之間的兼容性包括軟盤格式、接口、硬件總線、鍵盤形式、操作系統(tǒng)和I/O規(guī)范等方面。以上只是微機(jī)的一些主要性能指標(biāo)。 對(duì)于微機(jī)的優(yōu)劣不能根據(jù)一兩項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)定，而是需要綜合考慮。要考慮經(jīng)濟(jì)合理、使用效率及性能價(jià)格比等多方面因素，以滿足應(yīng)用需求為目的。微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本配置主要包括主機(jī)、鍵盤、磁盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤、顯示器等。在選購計(jì)算機(jī)時(shí)要綜合考慮需要的性能和可承受的價(jià)格，同時(shí)也要考慮到發(fā)展。目前使用的微型計(jì)算機(jī)多為 Pentium 及其以上的微機(jī)，486、586機(jī)雖然也有一些人在用，但已逐步被淘汰。2.3 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)2.3.1 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的概述1. 計(jì)算機(jī)軟件概念 所謂計(jì)算機(jī)軟件是相對(duì)硬件而言的，一般是指計(jì)算機(jī)程序和對(duì)該程序的功能、結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)思想以及使用方法等整套文字資料的說明（即文檔）。軟件也可以看作是在硬件基礎(chǔ)上對(duì)硬件的完善和擴(kuò)充。從對(duì)計(jì)算機(jī)影響的意義上來講，軟件和硬件的作用是一樣的。2. 軟件系統(tǒng)的分類 軟件系統(tǒng)通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件一般是指計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)制造者提供的為使用和管理計(jì)算機(jī)的軟件，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行這些軟件時(shí)為其他程序的運(yùn)行建立良好的運(yùn)行環(huán)境和可靠的運(yùn)行結(jié)果。應(yīng)用軟件是程序設(shè)計(jì)人員為解決用戶特定的問題而設(shè)計(jì)的程序或購買的程序，其功能在某一領(lǐng)域內(nèi)較強(qiáng)，但運(yùn)行時(shí)一般應(yīng)在系統(tǒng)軟件如操作系統(tǒng)的支持下運(yùn)行。2.3.2 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、常用服務(wù)程序和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等幾個(gè)部分。1. 操作系統(tǒng) 為了使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的所有軟、硬件資源協(xié)調(diào)一致，有條不紊地工作，就必須有一個(gè)軟件可進(jìn)行統(tǒng)一的管理和調(diào)度，這種軟件就是操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)是管理和控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟、硬件和數(shù)據(jù)資源的大型程序，是用戶和計(jì)算機(jī)之間的接口，并提供了軟件開發(fā)和應(yīng)用的環(huán)境。操作系統(tǒng)是最基本的系統(tǒng)軟件，它直接運(yùn)行在裸機(jī)之上，是對(duì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的第一次擴(kuò)充。常見的操作系統(tǒng)有DOS、Windows、Unix、Linux、NetWare等。2. 計(jì)算機(jī)語言 計(jì)算機(jī)語言是人和計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交流的媒介，作為人與計(jì)算機(jī)交流的一種工具，這種交流被稱為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)。所有的計(jì)算機(jī)都可以配有一種或多種計(jì)算機(jī)語言，按照與硬件的聯(lián)系程度可分為兩類，即低級(jí)語言、高級(jí)語言。低級(jí)語言主要有兩種：機(jī)器語言和匯編語言。（1）機(jī)器語言 人和計(jì)算機(jī)打交道必須使用計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的指令。指令是計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的一般由二進(jìn)制數(shù)碼構(gòu)成的集合，而這些指令的集合就是該計(jì)算機(jī)的機(jī)器語言，也就是計(jì)算機(jī)能理解的語言。用機(jī)器語言編寫程序的缺點(diǎn)是：難編、難記、難交流。例如，計(jì)算3+5的機(jī)器語言程序如下：10110000 00000011把3放入累加器AL中00001000 000010015與累加器AL中的值相加，結(jié)果仍放入AL中11110100結(jié)束，停機(jī)（2）匯編語言 人們用指令的助記符、符號(hào)地址、標(biāo)號(hào)等符號(hào)來書寫程序，這種書寫程序的語言稱為匯編語言。匯編語言是程序設(shè)計(jì)自動(dòng)化第一階段的語言，它是低級(jí)語言。其主要特點(diǎn)是可以使用符號(hào)機(jī)器指令的操作碼、地址碼、常量和變量，程序員不必為程序（代碼和數(shù)據(jù)）在存儲(chǔ)器中的物理位置進(jìn)行具體的安排。例如，計(jì)算3+5的匯編語言程序如下：MOV AL,3把3放入累加器AL中ADD AL,55與累加器AL中的值相加，結(jié)果仍放入AL中HLT結(jié)束，停機(jī)（3）高級(jí)語言 高級(jí)語言，非常接近人們的自然語言和數(shù)學(xué)語言，語言中所用的各種運(yùn)算符號(hào)、運(yùn)算表達(dá)式及運(yùn)算規(guī)則和人們常用的數(shù)學(xué)公式和數(shù)學(xué)規(guī)則差不多。用高級(jí)語言編寫的程序可讀性好，表達(dá)直觀，而且與具體的計(jì)算機(jī)無關(guān)，易于移植，提高了程序員的工作效率。例如，計(jì)算A=3+5的BASIC語言程序如下：A=3+53與5相加的結(jié)果放入A中PRINT A輸出AEND程序結(jié)束目前高級(jí)語言發(fā)展到了面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)語言，如Visual Basic、Visual FoxPro、C+ Builder、Delphi等，使用這些語言來開發(fā)程序更直觀、更方便、更簡潔。3. 語言處理系統(tǒng) 用匯編語言和高級(jí)語言編寫的程序（稱為源程序），計(jì)算機(jī)并不認(rèn)識(shí)，更不能直接執(zhí)行，而必須由語言處理系統(tǒng)將它翻譯成計(jì)算機(jī)可以理解的機(jī)器語言程序（即目標(biāo)程序），然后再讓計(jì)算機(jī)執(zhí)行目標(biāo)程序。語言處理系統(tǒng)一般可分為三類：匯編程序、解釋程序和編譯程序。（1）匯編程序 匯編程序是把用匯編語言寫的源程序翻譯成等價(jià)的機(jī)器語言程序。匯編語言是為特定的計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的面向機(jī)器的語言。其加工對(duì)象是用匯編語言編寫的源程序。（2）解釋程序 解釋程序是把用交互會(huì)話式語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器語言程序。解釋程序的主要工作是：每當(dāng)遇到源程序的一條語句，就將它翻譯成機(jī)器語言并逐句逐行執(zhí)行，非常適用于人機(jī)會(huì)話。（3）編譯程序 編譯程序是把高級(jí)語言編寫的源程序翻譯成目標(biāo)程序的程序。其中，目標(biāo)程序可以是機(jī)器指令的程序，也可以是匯編語言程序。如果是前者，則源程序的執(zhí)行需要執(zhí)行兩步，先編譯后運(yùn)行；如果是后者，則源程序的執(zhí)行就需要執(zhí)行三步，先編譯，再匯編，最后運(yùn)行。編譯程序與解釋程序相比，解釋程序不產(chǎn)生目標(biāo)程序，直接得到運(yùn)行結(jié)果，而編譯程序則產(chǎn)生目標(biāo)程序。一般，解釋程序運(yùn)行時(shí)間長，但占用內(nèi)存少，編譯則正好相反，大多數(shù)高級(jí)語言都是采用編譯的方法執(zhí)行。2.3.3 應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是為解決特定應(yīng)用領(lǐng)域問題而編制的應(yīng)用程序，應(yīng)用軟件的種類繁多，用途非常廣泛。不同的應(yīng)用軟件對(duì)運(yùn)行環(huán)境的要求不同，為用戶提供的服務(wù)也不同。1、文字處理應(yīng)用軟件 文字處理處理