防辐射服评测微型计算机控制技术
第一节 微型计算机系统的组成
1946年诞生第一台电子计算机；历经了电子管计算机，晶体管计算机，集成电路卡计算机和大规模及超级大规模集成电路计算机四代
一`微型计算机系统的组成
微型计算机系统由硬件系统和软件系统组成
1.计算机系统的硬件系统
在硬件体系结构上采用冯·诺依曼结构，这种结构由运算器，控制器，存储器，输入设备，输出设备5部分组成；地址为二进制形式，数据和程序都以二进制代码形式不加区别地共同存放在存储器中，存储位置由地址指定；
微型计算机系统的各硬件的功能：
(1) 运算器和控制器
中央处理单元(CPU)由运算器，控制器和寄存器组成，是微型计算机的运算和指挥控制中心；
运算器是由算数逻辑单元和其他运算功能部件组成，负责算数和逻辑运算；
控制器按照指令的要求，对微型计算机各部件发出相应的控制信息，使他们协调工作，从而完成整个计算机系统的控制；
寄存器用来存放经常使用的数据，寄存器包括通用寄存器，控制与状态寄存器，指令指针寄存器；
(2) 存储器
存储器是微型计算机的存储和记忆装置，用来存放数据和程序；存储器分为内部存储器和外部存储器；内部存储器也叫内存或主存，被划分为以8个二进制为一个单元的多单元，每个单元规定一个唯一的物理地址；CPU可直接访问内存，读/写速度较快主要存放当前正在使用的数据和程序，但由于内存大多采用RAM(随机存取存储器)，所以掉电后数据会丢失，外部存储器只要是硬盘，光盘等设备，容量较大且不存在掉电数据丢失问题，可用来存放大量的数据和程序，不过CPU需要通过总线或者接口部件才能访问外部存储器，访问外存的速度要比访问内存的速度慢
(3) 输入/输出设备和输入/输出接口
输入/输出(I/O)设备是指微型计算机提供数据或信息的输入设备，接收从微型计算机中输出的信息或数据的输出设备，I/O接口是微型计算机与I/O设备之间的桥梁；
(4) 微型计算机的总线
微型计算机与设备之间通过总线相连，，是微型计算机系统中各部件或设备之间传送信息的公共导线，由地址总线(AB)，数据总线(DB)和控制总线(CB)三组线组成；
地址总线(AB)：单向，传送CPU发出的地址信息，地址总线的宽度决定了系统能访问的最大存储容量
数据总线(DB)：双向，数据总线的宽度决定了一次可以传送的二进制数据的位数，外设，内存和CPU可以互传信息；
控制总线(CB)：双向，分别传送控制信息，时序信息和状态信息，这些信息控制数据总线和地址总线的使用；
2,微型计算机系统的软件系统
硬件系统只是微型计算机系统的物理基础，只有硬件的微型计算机系统成为裸机；
微型计算机系统的软件系统包括为了运行，管理和维护微型计算机而编制的各种程序的总和；
软件系统分为应用软件和系统软件，系统软件包括BIOS,操作系统和支撑软件；
基本输入/输出系统BIOS：首先对机器进行自检，同时为其他软件提供最基本的设备控制方法和数据输入和输出的编程接口，裸机配上BIOS后就可以正常运转起来了，和其他软件存放在键盘中不同，BIOS程序存放在机器里的一片ROM芯片或Flash Mem-ory中，机器启动以后会自动在一个特定的地址去启动BIOS运行。
应用软件指用户为解决各种问题而利用计算机及其系统软件编写的软件
二~微型计算机系统主要性能指标
常见的性能指标来衡量一台微型计算机的好坏：
(1) 字长—是指微型计算机系统中CPU一次能处理的二进制数，字长越长，说明CPU所能处理的数据精度越高，处理速度越快，存储容量越大，
(2) 主频—是主时钟不断产生的时钟脉冲的固定频率，主频的单位是MHz或GHz
(3) 速度—指每秒所能执行的指令条数，比较常用的衡量单位是MIPS，MIPS=指令条数/执行时间*10的6次方
(4) 主存容量和存取时间—主存容量是指微型计算机中内部存储器能存放数据的最大字节数，主存容量越大可同时存放的数据越多，主存容量受地址宽度限制
(5) 兼容性—指同一个软件不加修改就可以在两台机器上运行
第二节 微型计算机习题的工作过程
微型计算机系统的工作原理
冯·诺依曼结构的基本工作原理可概况为“存储程序”和“程序控制”
存储程序—是把事先编写好的程序和数据存储到存储器中保留起来；
程序控制—控制器依据存储程序中的指令顺序周而复始的取指令、分析指令、执行指令，直到完成全部指令操作；
三、微型计算机的工作过程
微型计算机的工作过程就是逐条执行进入到内存中的二进制机器指令流的过程;(1)取指阶段(2)执行阶段；
程序的执行过程就是周期性和重复性地进行取指令和执行指令两个操作；
第三节 微型计算机的组成结构
IA-32/INTER 64微处理器在提高性能，降低功耗，提高效能方面采用的新技术
(1) 流水线(2)高速缓冲存储器(3)超标量技术（4）CISC与RISC技术(5)动态执行技术（6）多媒体SIMD指令开展技术（7）融合图形处理单元GPU（8）超线程技术（9）多核技术
三类总线构成微型机系统
1.CPU总线也称为主总线，片总线，元件级总线
2.系统总线系统也称I/O总线，内总线，板级总线等
3.通信总线也称外部总线，外总线
（1）系统芯片
PC/XT系统芯片主要的几种:
1）.8087协处理器；2）.可编程定时/计数器8253/8254；3）.DMA控制器8237；4）．可编程中断控制器8259；5）.串行通信控制器8250；6）.可编程并行接口8255
（2）只读存储器（ROM）（3）随机存取存储器RAM（4）I/O接口电路（5）I/O扩展槽
南桥芯片，北桥芯片，CPU组成3芯片结构；北桥芯片一般存储控制中心芯片；南桥芯片是I/O控制中心，
2芯片的架构—即处理器和PCH的微型计算机结构，PCH为平台控制中心，汇集了南桥的所有功能；
芯片组的功能：
·支撑和协调着整个系统有条不紊的工作
·决定微型计算机系统的存储器类型和接口类型
·决定微型计算机系统的总线类型，并对总线进行控制
·控制微处理器和外设之间的数据传送
·为微型计算机功能扩展提供接口和总线插槽
四微型计算机基本结构发展特点
1． 处理器性能不断增强
2． 系统芯片由规模小的单功能芯片组成的芯片组，发展成为由多功能芯片组成的芯片组
3． 总线带宽变宽
4． 总线串行化趋势明显
5． 保持良好的兼容性
