第1章微型計(jì)算機(jī)概述

1.1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段教育部“十一五”國(guó)家規(guī)劃教材

教育部“十二五”職業(yè)教育國(guó)家規(guī)劃教材北京市教育委員會(huì)“北京市高等教育精品教材”獲全國(guó)優(yōu)秀暢銷書獎(jiǎng)國(guó)內(nèi)銷量最多的、最受歡迎的組裝與維修類書1.1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段根據(jù)微處理器的字長(zhǎng)和功能，可將微型計(jì)算機(jī)劃分為以下幾個(gè)發(fā)展階段。

1．第一階段（1971～1973年）通常稱為第一代，是4位和8位低檔微處理器階段，是微機(jī)的問世階段。其典型產(chǎn)品是1971年生產(chǎn)的Intel4004和1972年生產(chǎn)的Intel8008微處理器，以及分別由它們組成的MCS-4和MCS-8微機(jī)。2．第二階段（1974～1977年）通常稱為第二代，是中檔8位微處理器和微型計(jì)算機(jī)階段。典型的微處理器產(chǎn)品有1974年生產(chǎn)的Intel8080/8085，Motorola6502/6800，以及1976年Zilog公司的Z80。1974年愛德華·羅伯茨的Altair（牛郎星），1975年1月問世。下圖是1975年生產(chǎn)的Altair的外觀。后來，比爾?蓋茨和保羅?艾倫為Altair設(shè)計(jì)了BASIC語言程序。亨利?愛德華?羅伯茨Altair的外觀PC之父羅伯茨/rollnews/2010-04/03/content_1409334.htm

1976年，喬布斯和沃茲用Motorola的6502芯片設(shè)計(jì)成功了第一臺(tái)真正的微型計(jì)算機(jī)，8KB存儲(chǔ)器，能發(fā)聲和顯示高分辨率圖形。1976年的喬布斯和沃茲1976年，蘋果創(chuàng)始人斯蒂夫?蓋瑞?沃茲尼亞克(SteveWozniak)親手組裝蘋果第一代電腦。第一代蘋果電腦現(xiàn)存世50臺(tái)，目前仍有6臺(tái)可運(yùn)行。蘋果II是公認(rèn)的世界上第一臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)。斯蒂夫·蓋瑞·沃茲尼亞克制造了蘋果I、II型個(gè)人電腦，并且為它寫了BASIC解釋器，甚至藍(lán)盒子與電視干擾器，它是個(gè)軟硬全才。AppleI和AppleII型計(jì)算機(jī)的技術(shù)設(shè)計(jì)理所當(dāng)然地歸功于沃茲，可是使AppleII型在商業(yè)上取得成功，主要是因?yàn)閱滩妓沟呐ΑＣ绹?guó)《洛杉磯時(shí)報(bào)》2013年5月25日?qǐng)?bào)道，蘋果第一代電腦“Apple1”近日在德拍賣行成功拍賣，價(jià)格高達(dá)67.14萬美元(約合人民幣411.4萬元)，再次刷新紀(jì)錄。1978年初AppleII又增加了磁盤驅(qū)動(dòng)器，如圖1-2所示。蘋果II，一個(gè)顯示器，一個(gè)鍵盤加主機(jī)，兩個(gè)讀寫5.25英寸軟驅(qū)在蘋果開發(fā)大樓上飄揚(yáng)的海盜旗，不要認(rèn)為那旗是假的，在它們的大樓頂上真正存在過蘋果一直引領(lǐng)著自己所將涉足的所有科技產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，在過去的40年中，蘋果一次又一次的的改變了我們看待科技的方式，并將整個(gè)行業(yè)帶入未來之中。/apple/news/2011-09-15/Apple_has_been_leading_his_own_all_the_technology_industry_will_be_involved_in_the_innovation_241232.shtml現(xiàn)在的史蒂夫·沃茲尼亞克（SteveWozniak）史蒂夫·沃茲尼亞克的個(gè)人網(wǎng)站…/真正意義上的首臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)個(gè)人電腦起源于施樂公司，下圖為XeroxAlto，制造于1973年。但它未產(chǎn)品化，一直在實(shí)驗(yàn)室里。這些小孩子都是誰家的，197X年就玩計(jì)算機(jī)現(xiàn)在是做什么的施樂的圖表軟件,夠先進(jìn)吧1969年，美國(guó)施樂帕洛阿爾托研究中心（XeroxPARC）成立，施樂聘請(qǐng)了曾任ARPA（美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃署）的信息處理技術(shù)處處長(zhǎng)鮑勃·泰勒（BobTaylor）負(fù)責(zé)組建這個(gè)中心。順便提一句，ARPA創(chuàng)立了Internet的前身ARPANET。圖形用戶界面（GraphicalUserInterface，GUI）是70年代由該研究中心提出的。從1972年到1974年，該研究小組成功開發(fā)出了施樂公司實(shí)驗(yàn)性的計(jì)算機(jī)Alto（阿爾托），它是真正意義上的首臺(tái)個(gè)人計(jì)算機(jī)，有鍵盤和顯示器。

它采用了許多奠定今天計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)的技術(shù)，比如圖形界面技術(shù)、以太網(wǎng)技術(shù)，當(dāng)時(shí)它已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了Alto計(jì)算機(jī)間的聯(lián)網(wǎng)功能，另外，它還配備了一種三鍵鼠標(biāo)。

由于Alto計(jì)算機(jī)的研制于1974年完成，有些人（特別是施樂公司的人）便聲稱這種計(jì)算機(jī)是個(gè)人計(jì)算機(jī)的先驅(qū)。然而，這種計(jì)算卻從未成為商用性產(chǎn)品。盡管它在個(gè)人使用方面性能完善，但由于價(jià)格過高，因而還算不上個(gè)人計(jì)算機(jī)。從價(jià)格上看，它與小型計(jì)算機(jī)相差無幾。施樂公司的許多超前發(fā)明創(chuàng)造被打入冷宮，多名關(guān)鍵研制人員退出了施樂公司，轉(zhuǎn)到了蘋果、微軟等公司。1977年4月，相比施樂Alto，技術(shù)功能弱很多的蘋果II型電腦，在推出后迅速受到市場(chǎng)歡迎。1979年11、12月，喬布斯帶著技術(shù)主管、高層管理等人員參觀了施樂帕洛阿爾托研究中心。喬布斯當(dāng)時(shí)已是聞名美國(guó)的紅人，施樂的工程師很愿意在他面前展現(xiàn)自己最新的成果，演示了圖形界面和鼠標(biāo)應(yīng)用。而當(dāng)年比爾蓋茨還在賣自己的BASIC程序呢，擁有屬于微軟的DOS操作系統(tǒng)還是在兩年以后，Windows操作系統(tǒng)還是遙遠(yuǎn)的未來的故事。

后來有人說，蘋果公司“竊”走了施樂Alto的技術(shù)，這種評(píng)價(jià)有些武斷，因?yàn)槭窙]有給蘋果任何拿走研發(fā)圖紙的機(jī)會(huì)。不過，對(duì)于喬布斯這位融會(huì)貫通的高手來說，看一眼就夠了。喬布斯回到蘋果公司，指示研發(fā)人員開始圖形界面的研發(fā)，1983年LisaOS首先用到Lisa計(jì)算機(jī)上，1984年蘋果公司發(fā)布了Macintosh微機(jī)，其采用的操作系統(tǒng)是首例成功使用GUI并用于商業(yè)用途的產(chǎn)品。1996年，在一次電視訪談中，喬布斯侃侃而談：“施樂完全可以在今天擁有整個(gè)計(jì)算機(jī)產(chǎn)業(yè)，完全可以比現(xiàn)在的規(guī)模大10倍，完全可以成為90年代的IBM，完全可以成為90年代的微軟?！?/p>

喬布斯直接，蓋茨間接從施樂Alto電腦學(xué)藝后，將擁有帶鼠標(biāo)、圖標(biāo)和視窗的圖形界面衍生為Macintosh和Windows；施樂發(fā)明了以太網(wǎng)技術(shù)，今天的最大受益廠商是思科；施樂推出了頁面描述語言Postscript，而該領(lǐng)域最成功的廠商之一是Adobe；施樂在激光打印機(jī)技術(shù)上起步很早，而一度在商業(yè)上最成功的是惠普。

曾是施樂帕洛阿爾托研究中心的一名技術(shù)員、后任微軟公司W(wǎng)ord及Excel軟件首席設(shè)計(jì)師的查爾斯·西蒙尼（CharlesSimonyi）這樣評(píng)價(jià)帕洛阿爾托研究中心對(duì)IT產(chǎn)業(yè)界的貢獻(xiàn)：“一個(gè)巨大的浪潮被釋放出來，惠及了依托于此的所有行業(yè)?！?．第三階段（1978～1984年）第三階段是16微處理器時(shí)代，通常稱為第三代。16位微處理器典型產(chǎn)品是Intel公司的8086、80286，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。此外，在這一階段，還有一種稱為準(zhǔn)16位的微處理器出現(xiàn)，典型產(chǎn)品有Intel8088和Motorola6809。

1981年8月，IBM正式推出IBM5150。IBM將5150稱為PersonalComputer（個(gè)人計(jì)算機(jī)），IBMPC如圖所示。比爾·蓋茨，保羅·艾倫1975年，比爾?蓋茨和保羅?艾倫這對(duì)兒時(shí)的好友為Altair8800微機(jī)寫了一組編程語言，隨后攜手創(chuàng)辦了微軟公司(Microsoft)。蓋茨手中拿的是什么？

蓋茨手中拿的是什么？再過幾年，新生代就像不知道軟磁盤一樣，不再認(rèn)識(shí)光盤。

蓋茨建立了比爾和梅琳達(dá)?蓋茨基金會(huì)(BillandMelindaGatesFoundation)，這些年來一直與沃倫?巴菲特一道倡導(dǎo)慈善事業(yè)。比爾·蓋茨的漂亮女兒比爾·蓋茨黃金五十三年/misc/2008-06-23/95/2194.html2021年5月，在經(jīng)歷了27年的婚姻生涯之后，美國(guó)微軟公司聯(lián)合創(chuàng)始人之一比爾·蓋茨美東時(shí)間星期一在個(gè)人推特上發(fā)布了和妻子梅琳達(dá)·蓋茨的聯(lián)名公開信，二人正式宣布離婚。比爾蓋茨65歲，梅琳達(dá)56歲，已到了可以安度晚年的年紀(jì)，就連三個(gè)孩子也都長(zhǎng)大成人，還需要提升什么？4．第四階段（1985～2003年）

1987年Intel的80386微處理器，1989年Intel的80486微處理器，1993年Intel的Pentium（中文名“奔騰”）微處理器，2000年Intel的PentiumIII、Pentium4微處理器，以及AMD的K6、Athlon微處理器，還有Motorola公司的M68030/68040等。5．第五階段（2004年～現(xiàn)在）目前微機(jī)上使用的64位微處理器有IntelCorei3/i5/i7，AMDFX/A8/A6等。不朽經(jīng)典！回顧30年最具影響力處理器1.2微型計(jì)算機(jī)的分類在選購(gòu)和使用微機(jī)時(shí)，有以下幾種分類方法。1．按微機(jī)的結(jié)構(gòu)形式分類微機(jī)主要有兩種結(jié)構(gòu)形式，即臺(tái)式微機(jī)和便攜式微機(jī)。臺(tái)式微機(jī)分為傳統(tǒng)的臺(tái)式微機(jī)、一體電腦和HTPC，便攜式微機(jī)分為筆記本電腦、超極本和平板電腦。下面按照目前使用的廣泛程度逐一介紹。（1）臺(tái)式微機(jī)臺(tái)式機(jī)需要放置在桌面上，它的主機(jī)、鍵盤和顯示器都是相互獨(dú)立的，通過電纜和插頭連接在一起。（2）筆記本電腦筆記本電腦是把主機(jī)、硬盤、鍵盤和顯示器等部件組裝在一起，體積有手提包大小，并能用蓄電池供電。（3）超極本（Ultrabook）超極本（Ultrabook）是Intel繼上網(wǎng)本之后，定義的又一全新品類的筆記本產(chǎn)品，Ultra的意思是極端的，Ultrabook指極致輕薄的筆記本產(chǎn)品，即我們常說的超輕薄筆記本，中文翻譯為超“極”本。（4）一體電腦一體電腦改變了傳統(tǒng)微機(jī)屏幕和主機(jī)分離的設(shè)計(jì)方式，把主機(jī)與顯示器集成到一起，電腦所需的所有主機(jī)配件全部高集成化地集中到了屏幕后側(cè)。（5）平板電腦平板電腦（TabletPersonalComputer，TabletPC）是一種小型、方便攜帶的個(gè)人電腦，以觸摸屏作為基本的輸入設(shè)備，提供瀏覽互聯(lián)網(wǎng)、收發(fā)電子郵件、觀看電子書、播放音頻或視頻、游戲等功能。（6）HTPCHTPC（HomeTheaterPersonalComputer，家庭影院電腦或客廳電腦）是以PC擔(dān)當(dāng)信號(hào)源和控制的家庭影院，也就是一臺(tái)具有多種接口（如HDMI、DVI等），可與多種設(shè)備（如電視機(jī)、投影機(jī)、顯示器、音頻解碼器、音頻放大器等數(shù)字設(shè)備）連接，而且預(yù)裝了各種多媒體解碼播放軟件，可以播放各種影音媒體的微機(jī)。（7）準(zhǔn)系統(tǒng)準(zhǔn)系統(tǒng)產(chǎn)品大致可以這樣通俗地說：它是一個(gè)帶有主板的機(jī)箱，而主板則集成了基本的顯示、音效系統(tǒng)以及常用的接口。

2．按微機(jī)的流派分類微機(jī)從誕生到現(xiàn)在有兩大流派。

PC系列：采用IBM公司開放技術(shù)，由眾多公司一起組成的PC系列。

蘋果系列：由蘋果公司獨(dú)家設(shè)計(jì)的蘋果系列。3．按品牌機(jī)與組裝機(jī)分類（1）品牌機(jī)品牌機(jī)由國(guó)內(nèi)外著名大公司生產(chǎn)的，在質(zhì)量和穩(wěn)定性上高于組裝機(jī)，均配有齊全的隨機(jī)資料和軟件，并附有品質(zhì)保證書，信譽(yù)較好，售后服務(wù)也有保證，但價(jià)格要比同檔次的兼容組裝機(jī)高出許多。（2）組裝機(jī)組裝機(jī)價(jià)格低廉，部件可按用戶的要求任意搭配，而且維護(hù)、修理方便。4．按微機(jī)的應(yīng)用和價(jià)格分類根據(jù)個(gè)人或企業(yè)應(yīng)用層次和需求的不同，可將微機(jī)劃分為以下檔次：

學(xué)生學(xué)習(xí)型。

家用經(jīng)濟(jì)型。

游戲發(fā)燒型。

企業(yè)應(yīng)用型。

專業(yè)設(shè)計(jì)型。1.3微機(jī)系統(tǒng)的組成1．硬件

計(jì)算機(jī)硬件（ComputerHardware）是指組成計(jì)算機(jī)的看得見、摸得著的實(shí)際物理設(shè)備，包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中由電子、機(jī)械和光電元器件等組成的各種部件和設(shè)備。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)各種功能的物理基礎(chǔ)，沒有安裝軟件的計(jì)算機(jī)也稱為裸機(jī)。從外觀上來看，微機(jī)由主機(jī)箱和外部設(shè)備組成。從功能上講，主機(jī)主要包括CPU（CentralProcessingUnit，中央處理器）和內(nèi)存儲(chǔ)器。從實(shí)際的結(jié)構(gòu)來說，一般把機(jī)箱及其內(nèi)部所裝的板卡、硬盤等部件的全部稱為主機(jī)。主機(jī)箱內(nèi)主要包括CPU、內(nèi)存、主板、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng)器、各種擴(kuò)展卡、連接線、電源等。從實(shí)際的結(jié)構(gòu)來說，一般把機(jī)箱及其內(nèi)部所裝的板卡、硬盤等部件的全部稱為主機(jī)。微機(jī)中除了主機(jī)以外的所有設(shè)備都屬于外部設(shè)備（簡(jiǎn)稱外設(shè)）。外部設(shè)備的作用是輔助主機(jī)的工作，為主機(jī)提供足夠大的外部存儲(chǔ)空間，提供與主機(jī)進(jìn)行信息交換的各種手段。外部設(shè)備作為微機(jī)系統(tǒng)的重要組成部分，必不可少。1.3微機(jī)系統(tǒng)的組成2．軟件計(jì)算機(jī)軟件是指為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所編制的各種程序的總和。軟件一般分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。1.4微機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)如圖所示是從外部看到的典型的微機(jī)系統(tǒng)，它由主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等部分組成。目前微機(jī)配件基本上是標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，全部配件也只有10件左右，如機(jī)箱、電源、主板、CPU、內(nèi)存條、顯示卡、硬盤、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)等部件，使用者只需選配所需的部分，然后把它們組裝起來即可。微機(jī)一般由下列部分組成。1．CPU（CentralProcessingUnit，中央處理器）CPU是微機(jī)的“大腦”，由運(yùn)算器和控制器組成。2．內(nèi)存內(nèi)存儲(chǔ)器由半導(dǎo)體大規(guī)模集成電路芯片組成。3．主板主板是一塊多層印制電路板。主板上有CPU、內(nèi)存條、擴(kuò)展槽、鍵盤、鼠標(biāo)接口以及一些外部設(shè)備的接口和控制開關(guān)等。4．硬盤驅(qū)動(dòng)器（簡(jiǎn)稱硬盤）硬盤分為機(jī)械硬盤和SSD硬盤。5．CD和DVD驅(qū)動(dòng)器6．各種接口適配器各種接口適配器是主板與各種外部設(shè)備之間的聯(lián)系渠道，目前可安裝的適配器只有顯示卡、聲卡等。7．機(jī)箱和電源