第1章微型計算機簡介

第1章微型計算機簡介

電子計算機是20世紀最偉大的科學技術發(fā)明之一，是現代科學技術與人類智慧的結晶。它的出現，大大推動了科學技術的迅猛發(fā)展，同時也給人類社會帶來了日新月異的變化。電子計算機最早應用于計算，它也就因此而得名。1.1現代計算機的分類1．服務器（Server）2．工作站（Workstation）3．臺式機（DesktopPC）4．便攜機（MobilePC）5．手持機（HandheldPC）1.2微型計算機發(fā)展簡介1.2.1微型計算機的誕生1．第一臺微型計算機——牛郎星1974年，羅伯茨用8080微處理器裝配了一種專供業(yè)余愛好者試驗用的計算機“牛郎星”（Altair）。1974年12月，美國《大眾電子》雜志用最引人注目的大字標題發(fā)布消息：“世界第一套微型計算機問世，向所有種類的商業(yè)計算機挑戰(zhàn)！”。2．第一臺真正的微型計算機——AppleⅡ1975年，斯蒂芬·喬布斯（StevenJobs）20歲，斯蒂芬·沃茲尼克（StevenWozniak）25歲。他們選中的微處理器是莫斯技術（MOSTechnology）公司的8位6502芯片。1976年4月1日（愚人節(jié)），由沃茲尼克、喬布斯共同成立了蘋果（Apple）計算機公司。1977年，沃茲尼克精心設計了另一種新型微機，是世界上第一臺真正的個人計算機，喬布斯命名它為AppleⅡ。1983年年底，蘋果公司將Apple操作系統(tǒng)的使用權轉讓給微軟（Microsoft）公司，從此，微軟公司開始設計和銷售Windows操作系統(tǒng)，成為軟件業(yè)的霸主。3．IBMPC的誕生981年8月12日，IBM正式推出IBM5150，它的CPU是Intel8088，主頻為4.77MHz，主機板上配置64KB存儲器，另有5個插槽供增加內存或連接其他外部設備用。它還裝備著顯示器、鍵盤和兩個軟磁盤驅動器，而操作系統(tǒng)是微軟的DOS1.0。IBM將5150稱為PersonalComputer（個人計算機），不久，其縮寫“PC”成為所有個人計算機的代名詞。4．比爾·蓋茨與微軟公司1955年10月28日，比爾·蓋茨（BillGates）出生于美國華盛頓州的西雅圖。1975年，比爾·蓋茨只是一個不到19歲的大學生，他主動與羅伯茨聯系，與保羅·艾倫一起用了幾周的時間，設計出了用于“牛郎星”的BASIC解釋程序。1975年7月成立了微軟（Microsoft）公司，簡稱MS，專門從事微機軟件的開發(fā)。1980年11月，IBM與微軟簽訂了合同。當時蓋茨手中除了BASIC一無所有，為此，蓋茨買下了基爾達爾的CP/M8086操作系統(tǒng)，將產品做了一番改進，就成了后來的MS-DOS。1981年8月12日，IBMPC問世，配備的操作系統(tǒng)就是PC-DOS1.0。1985年6月，微軟和IBM達成協議，聯合開發(fā)OS/2操作系統(tǒng)。1983年年底，微軟從蘋果購買了Apple的視窗操作系統(tǒng)。1985年，Windows1.0問世。1990年推出Windows3.0。1992年推出Windows3.1。1995年8月，Windows95發(fā)布，正式把微軟推向計算機軟件業(yè)的巔峰。之后，1999年，推出Windows2000。2001年，推出WindowsXP。2003年，推出Windows2003。2007年，推出WindowsVista。1.2.2微型計算機的兩大流派及其檔次微型計算機從誕生至今有兩大流派：一個是由蘋果公司獨家設計的Apple系列；一個是采用IBM公司開放技術，由眾多公司一起組成的PC系列。1．Apple機及其檔次蘋果公司創(chuàng)造了個人微機產業(yè)，Apple機從誕生日起就以其卓越的工業(yè)設計著稱于世，被稱為技術和藝術的結晶。Apple機用戶之所以喜愛Apple機，其精美的、人性化的設計也是重要的原因之一。Apple機已經超越一臺微機的意義，而成為一種精神——Apple文化。它被譽為真正體現美國氣質的經典品牌。（1）第一代——AppleⅡ時代（1977—1983年）1977年推出的AppleⅡ，采用莫斯公司的8位6502CPU，CPU速度為1MHz。AppleⅡ產品系列一直到1993年才正式退出了蘋果公司的產品生產線。AppleⅡ產品如圖1-1所示。1980年，AppleⅢ問世。（2）第二代——Macintosh時代（1984—1993年）1984年推出的Macintosh機開創(chuàng)了圖形界面的先河。Macintosh機，簡稱Mac機，是一種集文字、圖形、聲音、圖像等多媒體信息于一體的個人微機。其CPU采用摩托羅拉（Motorola）的16位MC68000，CPU速度為8MHz。Mac機如圖1-2所示。1987年，推出MacⅡ機，其CPU采用摩托羅拉的32位MC68020，CPU速度為16MHz，運算速度達到2MIPS（百萬條指令每秒）。它的新型總線結構使其總線速度可與工作站相媲美，而10倍于當時的PC/AT機（16位的286微機）。MacII機如圖1-3所示。1990年，MacLC&MacClassic問世，同時發(fā)布的System7操作系統(tǒng)和QuickTime也意味著多媒體時代的到來。以后的Mac機中的CPU采用摩托羅拉的32位MC68030/MC68040，CPU速度為33MHz。MacLC機如圖1-4所示。（3）第三代——PowerPC時代（1994—1997年）1991年，蘋果、摩托羅拉和IBM公司締結同盟，開始共同研發(fā)PowerPC的產品。同年，蘋果公司推出第一代的PowerBook筆記本電腦，如圖1-5所示。1994年，蘋果公司推出第一代PowerMac機，這是第一臺基于PowerPC超快芯片的產品，從此蘋果公司開始進入商用市場。最初PowerMac機的CPU采用PowerPC601，CPU速度為60/66MHz，后來CPU采用PowerPC603/604，CPU速度達到300MHz。PowerMac機如圖1-6所示。1997年7月，創(chuàng)始人喬布斯重回蘋果公司，改革產品線，與微軟聯盟，公司重獲生機。（4）第四代——G3/G4時代（1998—2002年）1998年8月，蘋果公司推出iMac機，其外形如圖1-7所示。iMac機的CPU采用PowerPCG3，CPU速度為233～700MHz。1999年，蘋果公司推出PowerMacG3和iBook。1999年，蘋果公司還推出了功能強大的PowerMacG4機。這是第一款采用PowerPCG4微處理器的微機，號稱第一款超過每秒10億次運算的個人微機。如圖1-8所示。2002年，蘋果公司推出了幾款極漂亮的iMac和eMac機型，主要配置與PowerMacG4機的基本相同，其外觀如圖1-9和圖1-10所示。2002版的iBookG4、PowerBookG4，如圖1-11所示。（5）第五代——G5時代（2003—2005年）2003年6月23日，蘋果公司領先業(yè)界率先發(fā)布了第一臺64位個人微機PowerMacG5。如圖1-12所示，分別為單顯示器、雙顯示器的PowerMacG5機及其內部的照片。2005年年初，蘋果在美國舊金山發(fā)布了號稱目前為止最低價的Mac機——MacMini，如圖1-13所示。（6）第六代——Intel時代（2006年至今）2006年1月，蘋果公司推出了采用Intel雙核處理器的系列產品。如圖1-14所示是蘋果iMac液晶一體機。新款MacBook機的外觀如圖1-15所示。2．PC及其檔次（1）第一代PC（準16位）第一代PC以IBM公司的IBMPC/XT機為代表，CPU用的是8088，誕生于1981年，如圖1-16所示。（2）第二代PC（16位）IBM公司于1985年推出的IBMPC/AT機標志著第二代PC的誕生，如圖1-17所示。它采用80286為CPU。（3）第三代PC（32位）1987年，Intel公司推出了80386微處理器。80386又進一步分為SX和DX兩檔，檔次由低到高依次為386SX，386DX。用各檔CPU組裝的機器，稱為該檔次的微機，如386DX。（4）第四代PC（32位）1989年，Intel公司推出了80486微處理器。80486也分為SX和DX兩檔，即486SX和486DX。（5）第五代PC（32位）1993年，Intel公司推出了第五代微處理器Pentium，中文名稱為“奔騰”。（6）第六代PC（32位）1998年，Intel公司推出了PentiumⅡ、CeleronCPU，后來推出了PentiumⅢ、Pentium4。其他公司也推出了相同檔次的CPU，如K6，AthlonXP，VIAC3等。（7）第七代PC（64位）2003年9月23日，AMD發(fā)布了面向臺式機和筆記本的64位處理器：Athlon64和Athlon64FX，標志著64位PC時代的到來。2005年2月，Intel公司也發(fā)布了64位處理器。2005年6月，Intel和AMD相繼推出了雙核心處理器。2006年，Intel和AMD發(fā)布了四核桌面處理器。1.2.3微型計算機的結構形式1．臺式個人微機最初的個人微機都是臺式的，至今這仍是它的主要形式。如圖1-18所示。2．便攜式個人微機便攜式個人微機又稱筆記本電腦，如圖1-19所示。2002年11月，微軟在全球推出TabletPC（平板計算機）后，其他廠商也紛紛推出自己的TabletPC。圖1-20所示是幾款TabletPC。1.2.4品牌機與組裝機1．品牌機進口品牌機：IBM、HP、DELL等。國產品牌機：聯想、方正、同方等。2．組裝機組裝機價格低廉，部件可按用戶的要求任意搭配，而且維護、修理方便。如果用戶能夠掌握一定的微機硬件及維修方面的知識，或者得到銷售商售后服務的可靠支持，則購買組裝機可以說是物美價廉的選擇。1.3微型計算機系統(tǒng)的組成微機系統(tǒng)的組成，通常是先分成硬件和軟件兩大部分，然后再根據每一部分功能進一步劃分，如圖1-21所示。1.3.1微型計算機的硬件系統(tǒng)1．微型計算機的邏輯結構基本結構仍然是按照馮·諾依曼（JohnVonNeumann）提出的“存儲程序方式”原理設計的，故稱為馮·諾依曼計算機。其基本思想是，計算機至少應具備以下5種部件才能完成用戶所需的基本功能。輸入設備。存儲器。運算器。輸出設備?？刂破?。（1）主機微機硬件系統(tǒng)由主機和外部設備組成。由于不同型號的CPU指標不同，因此CPU的型號決定了硬件系統(tǒng)的檔次表1-1以IntelCPU為例給出了近年來常見的CPU型號及其主要指標。（2）存儲器存儲器是計算機的記憶裝置，用來存放程序和數據。①內存儲器內存儲器簡稱內存，或稱主存，用來存儲可供CPU直接取用的程序和數據。②外存儲器外存儲器簡稱外存或輔存。（3）輸入設備輸入設備（InputDevice）是人們向計算機輸入程序和數據的設備。（4）輸出設備輸出設備（OutputDevice）是計算機向用戶輸出處理結果的設備。2．微型計算機的物理結構圖1-22是從外部看到的、典型的微機系統(tǒng)的實例，它由主機、鍵盤、顯示器等部分組成。主機是安裝在一個主機箱內所有部件的統(tǒng)一體，其中除了功能意義上的主機以外，還包括電源和若干構成系統(tǒng)所必不可少的外部設備和接口部件，其結構如圖1-23所示。3．常見微型計算機的配置計算機的配置是指組成計算機的各部件的型號及性能。目前，典型臺式微機的配置如下。微處理器：IntelCore2ExtremeQX9650或AMDPheno