微型计算机性能指标以及分类

衡量微型计算机的主要技术指标是？特点是？

2018-11-29 20:38:08     来源：贤集网 赵媛

微型计算机大家应该耳熟能详，它又比称为“微型机”，由于其具备人脑的某些功能，所以也称其为“微电脑”。现在流行的微型计算机，其基本结构都是由主机、键盘和显示器构成。计算机的主机包含有系统主板、硬盘驱动器、CDROM驱动器、电源、显示器适配器（显示卡）等。体积较小的电子计算机，它是将数据和程序通过输入设备输入计算机，存放在存储里面（计算机所有数据和程序都存放在存储器里，除了有些程序或者指令会暂时存放在运算器里）。然后经过控制器译码（因为我们输入计算机的大都使用汇编语言或者高级语言编写的，叫做源程序，计算机不能识别），编译成二进制代码，即机器语言，叫做目标程序。再进入运算器进行处理，最后经输出设备输出。微型计算机特点是体积小、灵活性大、价格便宜、使用方便。接下来贤集网小编来为大家介绍衡量微型计算机的主要技术指标是？衡量微型计算机的特点、基本组成、分类、应用领域及故障常见的检测方法。

衡量微型计算机的主要技术指标是
（1）字长
字长是计算机运算部件一次能处理的二进制数据的位数。字长愈大，计算机的运算精度越高，寻址空间越大，计算机的处理能力就越强。早期的微型计算机的字长为 16位，现在常见的微型计算机的字长为32位和64位。

（2）主频
主频是指CPU的时钟频率。主频是衡量微型计算机运行速度的主要参数，主频越高，执行一条指令的周期就越短，因而速度就越快。主频一般以兆赫兹（MHz）为单位。目前主流微型计算机CPU的主频已达3GHz以上。

（3）运算速度
运算速度通常指CPU每秒钟执行指令的数目。运算速度是以每秒百万指令数（MIPS）为单位，这个指标较主频更能直观地反映微型计算机的运算速度。不同配置的微型计算机按相同的算法执行相同的任务所需要的时间可能是不同的，这和微型计算机的速度有关。

（4）存储容量
存储容量主要指内存容量。内存容量反映了内存储器存储数据的能力，存储容量越大处理数据的范围就越大，运算速度就越快。现在的多媒体计算机需要处理图像、声音等数据量较大的信息，因此对内存容量的要求很高。一般家用电脑的内存在1GB～8GB之间。

（5）存取周期
UN去周期是指对存储器进行一次完整的存取（即读/写）操作所需的时间，即存储器进行连续存取操作所允许的最短时间间隔。存取周期越短，则存取速度越快。存取周期的大小影响微机运算速度的快慢。所以存取周期是微机的一个重要性能指标。微机中使用的是大规模或超大规模集成电路存储器，其存取周期在几十到几百纳秒。

微型计算机的特点
1、结构简单、系统设计灵活、适应性强、使用方便微机多采用模块化的 硬件结构，构成系统的各功能部件和各种适配器通过标准的总线插槽相连，增加了系统扩充的灵活性和方便性。
2、可靠性高、使用环境要求低由于微机采用大规模和超大规模集成电路，系统内使用的器件数量减少，器件、部件之间的连线以及接插件数目也相应地减少，而且MOS电路本身工作所需的功耗也很低 所以微机的可靠性大大提高。进而降低了对使用环境的要求。
3、体积小、质量轻、功耗低，由于微机中广泛采用了大规模和超大规模集成电路，从而使微机的体积大大缩小。
4、应用软件的配置丰富软件是计算机的灵魂，从系统软件到应用软件可方便地构成不同规模的微机系统 从而使微机具有很强的适应性。
5、性能价格比高性能价格比是指机器性能与售价之比，是衡量产品性能优劣的一个综合指标。许多高性能的微机的性能已经达到或超过了中小计算机甚至大型计算机、工作站的水平，但其价格要比它们低很多。微机优良的性能价格比是其能广泛应用基础，同时 又进一步促进了微机技术的发展。

微型计算机的基本组成
微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。

一、硬件系统
硬件系统是指组成计算机的各种物理设备，是那些看得见，摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。具体由五大功能部件组成：
1、微处理器
微处理器是微型计算机的核心芯片，它包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。运算器又称算术逻辑单元ALU，其主要功能是完成数据的算术和逻辑运算。控制器一般由指令寄存器、指令译码器和控制电路组成，它根据指令的要求，对微型计算机各部件发出相应的控制信息，使它们协调工作。CPU内部的寄存器用来存放经常使用的数据。
2、内存储器
内存储器又称主存储器，它是微型计算机的存储和记忆装置，用以存放数据和程序。CPU对内存的操作有两种：读和写。读操作是CPU将内存单元的内容读入CPU内部，而写操作是CPU将其内部信息传送到内存单元保存起来。
3、I/O接口和外部设备
外部设备是指微型计算机上配备的输入输出设备，其功能是为微型计算机提供具体的输入输出手段。常用的输入设备有键盘、鼠标器和扫描仪等，常用的输出设备有显示器、打印机和绘图仪等，磁盘、光盘既是输入设备，又是输出设备。由于各种外部设备的工作速度、驱动方法差别很大，无法与CPU直接匹配，所以不能将它们简单地连接到系统总线上。需要有一个接口电路来充当它们和CPU间的桥梁，通过接口电路来完成信号变换、数据缓冲、与CPU联络等工作。这种接口电路就叫I/O接口。
4、系统总线
微型计算机的硬件主要由微处理器、内存、I/O接口和外部设备组成，它们之间是用系统总线连接的。系统总线就是传送信息的公共导线，一般有三组总线。地址总线AB传送CPU发出的地址信息，是单向总线。数据总线DB传送数据信息，是双向总线，CPU既可通过DB从内存或输入设备读入数据，又可通过DB将CPU内部数据送至内存或输出设备。控制总线CB传送控制信息，有些是CPU向内存及外设发出的信息，有些是外设等发送给CPU的信息，因此，CB中每一根线的传送方向是一定的。
5、外部设备
外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等）输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置，负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
二、软件系统
软件是组成计算机系统的重要部分。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。
1、系统软件是指由计算机生产厂（部分由“第三方”）为使用该计算机而提供的基本软件。最常用的有：操作系统、文字处理程序、计算机语言处理程序、数据库管理程序、联网及通信软件、各类服务程序和工具软件等。
2、应用软件是指用户为了自己的业务应用而使用系统开发出来的用户软件。系统软件依赖于机器，而应用软件则更接近用户业务。

微型计算机的分类

一、按制造工艺

MOS型、双极型；

二、按机器组成：

1、单片机 又称为“微控制器” 和“嵌入式计算机”。这是一种把构成一个计算机的一些功能部件集成在一块芯片之中的计算机。
3、单板机 将up、RAM、ROM以及一些I/O接口电路，加上相应的外设（键盘、发光二极管显示器）以及监控程序固件等安装在一块印刷电路板上所构成的计算机系统。
3、个人计算机 所谓“个人计算机”是指“由微处理器芯片装成的、便于搬动而且不需要维护的计算机系统”。

三、按机器字长

（1）4位微处理器

最初的4位微处理器就是Intel 4004，后来改进为4040。目前常见的是4位单片微型机，即在一个芯片内集中了4位的CPU、RAM、ROM、I／O接口和时钟发生器。这种单片机价格低廉，但运算能力弱、存储容量小，存储器中存放固定程序。这些特点使它们广泛用于各类袖珍计算器进行简单运算，或者用于家用电器和娱乐器件中进行简单的过程控制。
（2）8位微处理器
8位微处理器被推出时，微型机技术已经比较成熟。因此，在8位微处理器基础上构成的微型机系统通用性较强，它们的寻址能力可以达到64KB，有功能灵活的指令系统和较强的中断能力。另外，8位微处理器有比较齐备的配套电路。这些因素使8位微型机曾经广泛用于事务处理、工业控制、教育和通信领域，但是随着16位和32位微处理器的推出，目前，8位微处理器主要以单片机形式用在工业控制中，而基本退出其他领域。
（3）16位微处理器
16位微处理器不仅在集成度和处理速度、数据总线宽度等方面优于前几类微处理器，而且在功能和处理方法上也作了改进。在此基础上构成的微型计算机系统在性能方面已经和20世纪70年代的中档小型计算机相当。16位微处理器中最有代表性的是Intel8086／8088和Motorola 68000。以Intel 8086／8088为CPU的16位微型机IBM PC/XT 技术上获得极大成功，它拥有的用户在计算机世界曾首屈一指，以至于在设计更高档的微型
（4）32位微处理器
这是当前性能最优的微处理器，典型产品为Intel 80386／80486／Pentium、Motorola 68020。现在，以Pentium为CPU的32位微型计算机已走向各个领域，走进千家万户。

微型计算机的应用领域
1、科学计算
2、信息处理和事务管理
短时间内完成对大量信息的处理是信息时代的必然要求。微型计算机配上数据库管理软件以后，可以很灵活地对各种信息按不同的要求进行分类、检索、转换、存储和打印，加上一些专用部件（如传感器）后，还可以处理光、热、力、声等物理信号。
3、过程控制
过程控制是微机系统应用最多，也是最有效的方面之一。现在，在制造工业和日用品生产厂家中都可以看到微机控制的自动化生产线，微机在这些部门的应用为生产能力和产品质量的迅速提高开辟了广阔前景。
4、仪器仪表控制
在仪器仪表，特别是电子设备中，已逐步用微处理器取代了传统的机械部件或分离的电子部件，这大大提高了产品的性能/价格比。此外，微处理器的应用还导致了一些新仪器——智能仪器的诞生。如智能示波器、逻辑分析仪等，它使得人们能同时观察众多的信号波形及它们之间的时序关系。在医学领域，出现了以微处理器为核心控制部件的CT扫描仪、超声扫描仪等智能化的医疗设备，这就大大提高了对疾病的确诊速度和确诊率。
5、计算机辅助教学、辅助设计等
随着微机系统软、硬件的不断丰富，逐步改善着人们的生活和生产方式。比如，用微机辅助设计（CAD）机械、电子等产品，可以降低成本、缩短研制周期；用微机辅助测试（CAT）数字设备、集成电路性能指标或检查设备故障等，可以节约测试时间、提高测试准确率及避免重大事故的发生；用微机辅助教学（CAI），可提高学习者的学习兴趣和学习效率。目前各高校都在建设越来越多的多功能教室，改变着传统的教育方法；此外，在日常生活中也在不断涌现辅助服装设计（客体服装设计）、电脑选发型等用微机提供的各种全新的服务项目。
6、计算机网络与通信
计算机网络是指把若干台地理位置不同，且具有独立功能的计算机通过通信设备和线路互连起来，以实现信息传输和资源共享的一种计算机系统。

微型计算机故障常见的检测方法
1、清洁法
对于机房使用环境较差，或使用较长时间的机器，应首先进行清洁。可用毛刷轻轻刷去主板、外设上的灰尘，如果灰尘已清扫掉，或无灰尘，就进行下一步的检查。另外，由于板卡上一些插卡或芯片采用插脚形式，震动、灰尘等其他原因，常会造成引脚氧化，接触不良。可用橡皮擦擦去表面氧化层，重新插接好后开机检查故障是否排除。
2、直接观察法
即“看、听、闻、摸”。 “看”即观察系统板卡的插头、插座是否歪斜，电阻、电容引脚是否相碰，表面是否烧焦，芯片表面是否开裂，主板上的铜箔是否烧断。还要查看是否有异物掉进主板的元器件之间(造成短路)，也可以看看板上是否有烧焦变色的地方，印刷电路板上的走线(铜箔)是否断裂等等。 “听”即监听电源风扇、软/硬盘电机或寻道机构、显示器变压器等设备的工作声音是否正常。另外，系统发生短路故障时常常伴随着异常声响。监听可以及时发现一些事故隐患和帮助在事故发生时即时采取措施。 “闻”即辨闻主机、板卡中是否有烧焦的气味，便于发现故障和确定短路所在地。 “摸”即用手按压管座的活动芯片，看芯片是否松动或接触不良。另外，在系统运行时用手触摸或靠近CPU、显示器、硬盘等设备的外壳根据其温度可以判断设备运行是否正常；用手触摸一些芯片的表面，如果发烫，则为该芯片损坏。
3、拔插法
PC机系统产生故障的原因很多，主板自身故障、I/O总线故障、各种插卡故障均可导致系统运行不正常。采用拔插维修法是确定故障在主板或I/O设备的简捷方法。该方法就是关机将插件板逐块拔出，每拔出一块板就开机观察机器运行状态，一旦拔出某块后主板运行正常，那么故障原因就是该插件板故障或相应I/O总线插槽及负载电路故障。若拔出所有插件板后系统启动仍不正常，则故障很可能就在主板上。拔插法的另一含义是：一些芯片、板卡与插槽接触不良，将这些芯片、板卡拔出后在重新正确插入可以解决因安装接触不当引起的微机部件故障。
4、交换法
将同型号插件板，总线方式一致、功能相同的插件板或同型号芯片相互交换，根据故障现象的变化情况判断故障所在。此法多用于易拔插的维修环境，例如内存自检出错，可交换相同的内存芯片或内存条来判断故障部位，无故障芯片之间进行交换，故障现象依旧，若交换后故障现象变化，则说明交换的芯片中有一块是坏的，可进一步通过逐块交换而确定部位。如果能找到相同型号的微机部件或外设，使用交换法可以快速判定是否是元件本身的质量问题。交换法也可以用于以下情况：没有相同型号的微机部件或外设，但有相同类型的微机主机，则可以把微机部件或外设插接到该同型号的主机上判断其是否正常。
5、比较法
运行两台或多台相同或相类似的微机，根据正常微机与故障微机在执行相同操作时的不同表现可以初步判断故障产生的部位。
6、振动敲击法
用手指轻轻敲击机箱外壳，有可能解决因接触不良或虚焊造成的故障问题。然后可进一步检查故障点的位置排除之。
7、升温降温法
人为升高微机运行环境的温度，可以检验微机各部件（尤其是CPU）的耐高温情况，因而及早发现事故隐患。人为降低微机运行环境的温度，如果微机的故障出现率大为减少，说明故障出在高温或不能耐高温的部件中，此举可以帮助缩小故障诊断范围。事实上，升温降温法是采用的是故障促发原理，以制造故障出现的条件来促使故障频繁出现以观察和判断故障所在的位置。
8、程序测试法
随着各种集成电路的广泛应用，焊接工艺越来越复杂，同时，随机硬件技术资料较缺乏，仅靠硬件维修手段往往很难找出故障所在。而通过随机诊断程序、专用维修诊断卡及根据各种技术参数(如接口地址)，自编专用诊断程序来辅助硬件维修则可达到事半功倍之效。程序测试法的原理就是用软件发送数据、命令，通过读线路状态及某个芯片(如寄存器)状态来识别故障部位。此法往往用于检查各种接口电路故障及具有地址参数的各种电路。但此法应用的前提是CPU及总线基本运行正常，能够运行有关诊断软件，能够运行安装于I/O总线插槽上的诊断卡等。编写的诊断程序要严格、全面、有针对性，能够让某些关键部位出现有规律的信号，能够对偶发故障进行反复测试及能显示记录出错情况。软件诊断法要求具备熟练编程技巧、熟悉各种诊断程序与诊断工具(如debug、DM等)、掌握各种地址参数(如各种I/O地址)以及电路组成原理等，尤其掌握各种接口单元正常状态的各种诊断参考值是有效运用软件诊断法的前提基础。

上述是贤集网小编为大家讲解的衡量微型计算机的主要技术指标是？衡量微型计算机的特点、基本组成、分类、应用领域及故障常见的检测方法。关于微型计算机，小编就先介绍到这里啦，希望这些知识能够给大家带来帮助！微型计算机的故障总是在不知不觉中发生，就具体故障而言，可分为因其本身部件的长期工作、器件老化、参数变化等引发的硬件故障和系统配置不正确、参数设置不合理、工作环境不适当、病毒感染等引发的软件故障。其中有些故障是难以避免的，但是只要我们具备微型计算机的基本知识，有些故障是可以通过我们平时做好保养工作来避免的。这里建议大家将微型计算机放在通风的地方，离墙壁应有20cm的距离，还应该避开热源。我们维护微型计算机的意义就是要降低故障率，减少维修工作。

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