微机

微机专业介绍

微型计算机的特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。把微型计算机集成在一个芯片上即构成单片微型计算机(Single Chip Microcomputer)。

由微型计算机配以相应的外围设备(如打印机)及其他专用电路、电源、面板、机架以及足够的软件构成的系统叫做微型计算机系统(Microcomputer System)(即通常说的电脑)。

自1981年美国IBM公司推出第一代微型计算机IBM-PC以来，微型机以其执行结果精确、处理速度快捷、性价比高、轻便小巧等特点迅速进入社会各个领域，且技术不断更新、产品快速换代，从单纯的计算工具发展成为能够处理数字、符号、文字、语言、图形、图像、音频、视频等多种信息的强大多媒体工具。如今的微型机产品无论从运算速度、多媒体功能、软硬件支持还是易用性等方面都比早期产品有了很大飞跃。

微型计算机简称微机，俗称电脑，其准确的称谓应该是微型计算机系统。它可以简单地定义为：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(CPU)。单纯的微处理器和单纯的微型计算机都不能独立工作，只有微型计算机系统才是完整的信息处理系统，才具有实用意义。

一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。硬件系统由运算器、控制器、存储器( 含内存、外存和缓存)、各种输入输出设备组成，采用“ 指令驱动”方式工作。

软件系统可分为系统软件和应用软件。系统软件是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)的软件。它主要包括：操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统以及各种工具软件等。

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软件、各种程序包等。

微型计算机的发展通常以微处理器芯片CPU的发展为基点。当一种新型CPU研制成功，一年之内，相应的软硬件配套产品就会推出，进而使微型计算机系统的性能得到进一步完善，这样只需两三年的时间就会形成一代新的微型计算机产品。

美国Intel公司在微处理器的生产商一直处于主导地位。事实上，到目前为止，微型计算机的历史也就是Intel微处理器的发展史。

微机专业发展阶段

第1阶段

第1阶段(1971—1973年)是4位和8位低档微处理器时代，通常称为第1代，其典型产品是Intel4004和Intel8008微处理器和分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。

ntel 4004是一种4位微处理器，可进行4位二进制的并行运算，它有45条指令，速度0.05MIPs(Million Instruction Per Second，每秒百万条指令)。

Intel 4004的功能有限，主要用于计算器、电动打字机、照相机、台秤、电视机等家用电器上，使这些电器设备具有智能化，从而提高它们的性能。Intel 8008是世界上第一种8位的微处理器。

存储器采用PMOS工艺。基本特点是采用PMOS工艺，集成度低(4000个晶体管/片)，系统结构和指令系统都比较简单，主要采用机器语言或简单的汇编语言，指令数目较少(20多条指令)，基本指令周期为20~50μs，用于简单的控制场合。

第2阶段

第2阶段(1971—1977年)是8位中高档微处理器时代，通常称为第2代，其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等。

它们的特点是采用NMOS工艺，集成度提高约4倍，运算速度提高约10~15倍(基本指令执行时间1~2μs)，指令系统比较完善，具有典型的计算机体系结构和中断、DMA等控制功能。它们均采用NMOS工艺,集成度约9000只晶体管,平均指令执行时间为1μS～2μS，采用汇编语言、BASIC、Fortran编程，使用单用户操作系统。

第3阶段

第3阶段(1978——1984年)是16位微处理器时代，通常称为第3代，其典型产品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微处理器。

其特点是采用HMOS工艺，集成度(20000~70000晶体管/片)和运算速度(基本指令执行时间是0.5μs)都比第2代提高了一个数量级。指令系统更加丰富、完善，采用多级中断、多种寻址方式、段式存储机构、硬件乘除部件，并配置了软件系统。

这一时期著名微机产品有IBM公司的个人计算机。8086和8088在芯片内部均采用16位数据传输，所以都称为16位微处理器，但8086每周期能传送或接收16位数据，而8088每周期只采用8位。

因为最初的大部分设备和芯片是8位的，而8088的外部8位数据传送、接收能与这些设备相兼容。8088采用40针的DIP封装，工作频率为6.66MHz、7.16MHz或8MHz，微处理器集成了大约29000个晶体管。1981年IBM公司推出的个人计算机采用8088CPU。