1.2 计算机的分类和应用

不同类型的计算机，其用途不同。
1.2.1 计算机的分类
计算机的种类很多，可以从不同的角度对计算机进行分类。按照性能分类，可将计算机分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机、嵌入式计算机等。
1.巨型计算机
巨型计算机（Supercomputer）又称超级计算机，是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于国家高科技领域和尖端技术研究，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。
巨型计算机主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务，如大范围天气预报，整理卫星照片，探索原子核物理，研究洲际导弹、宇宙飞船，制订国民经济的发展计划等。
目前，美国、日本和中国是世界上高性能计算机的研制、生产国。2009年，我国的天河一号超级计算机（见图1.4）的运算速度达到世界第一。目前，我国的超级计算机主要包括天河、银河、曙光系列等。


图1.4 天河一号超级计算机
2.大型计算机
大型计算机（Mainframe）是用来处理大容量数据的机器。它运算速度快、存储容量大、联网通信功能完善、可靠性高、安全性好，但价格比较贵，一般用于为大中型企、事业单位（如银行、机场等）的数据提供集中的存储、管理和处理，承担企业级服务器的功能，同时为许多用户执行信息处理任务。如图1.5和图1.6所示分别是世界上和我国的一款大型计算机。

图1.5 IBM大型计算机

图1.6 联想大型计算机
3.小型计算机
小型计算机（Minicomputer）是相对于大型计算机而言的。小型计算机的软、硬件系统规模比较小，但价格低、可靠性高、便于维护和使用，一般为中小型企、事业单位或某一部门所用。
4.微型计算机
微型计算机（Personal Computer）又称微机、个人计算机、微电脑、PC等，是第4代计算机时期开始出现的一个新机种，是由大规模集成电路组成的、体积较小的电子计算机。它是以微处理器为基础，配以内存储器及输入/输出（I/O）接口电路和相应的辅助电路而构成的裸机，其体积小、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）。
5.嵌入式计算机
嵌入式计算机（Embedded System）即嵌入式系统，是一种以应用为中心、以微处理器为基础，软、硬件可裁剪的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性能严格要求的专用计算机系统。现在，它几乎已嵌入了我们生活中的所有电器设备中，如掌上电脑、计算器、电视机顶盒、手机、数字电视、多媒体播放器、汽车、微波炉、数字相机、家庭自动化系统、电梯、空调、安全系统、自动售货机、蜂窝式电话、消费电子设备、工业自动化仪表、医疗仪器等。
1.2.2 微型计算机
微型计算机包括个人计算机、网络计算机和工业控制计算机。
1.个人计算机
（1）台式机
台式机（Desktop）又称桌面机，它的主机（除了输入、输出部分）、显示器等设备一般都是相对独立的，需要放置在电脑桌或专门的工作台上。台式机一般在学校、企事业单位普遍批量采用，也用于家庭。其外观如图1.7所示。

 事业单位普遍批量采用，也用于家庭。其外观如图1.7所示。

图1.7 台式机
（2）一体机
一体机是由一台显示器（其中集成了主机）、一个键盘和一个鼠标组成的计算机，如图1.8所示。只要将键盘和鼠标连接到显示器上，机器就能使用。随着无线技术的发展，一体机的键盘、鼠标与显示器可实现无线连接，这样只有一根电源线，这就解决了一直为人诟病的台式机线缆多而杂的问题。有的一体机还具有电视接口。

（3）笔记本电脑
笔记本电脑是一种小型的可携带的个人电脑，通常重1～3千克。它提供的备用电池，可在不插电源的情况下，也能够运行若干小时。如图1.9所示为ThinkPad笔记本电脑。

上网本是更强调上网功能和便携性的笔记本电脑，多用于在出差、旅游甚至公共交通上的移动上网。
（4）掌上电脑（PDA）和智能手机
掌上电脑是一种小巧、轻便、易带、实用、较廉价的手持式计算机。在掌上电脑的基础上加上手机功能，就成了智能手机。如图1.10所示为iPhone智能手机。智能手机既方便随身携带，又为软件运行和内容服务提供了广阔的舞台，很多增值业务可以就此展开，如股票、新闻、天气、交通、商品、应用程序下载、音乐图片下载等。

 （5）平板电脑
平板电脑由比尔·盖茨提出，是一款无须翻盖、没有键盘、大小不等、类似一块平板，却功能完整的计算机。它利用触笔在屏幕上书写，而不使用键盘和鼠标输入，移动性和便携性更胜一筹。iPad平板电脑如图1.11所示。

图1.11 iPad平板电脑
2.网络计算机
网络计算机是指网络上包含计算机的各种设备，如服务器、工作站、路由器、交换机、网桥、网络打印机等。下面介绍其中的两个。

（1）服务器
服务器（Server）专指某些高性能计算机，能通过网络对外提供服务。相对于普通计算机来说，服务器在稳定性、安全性等方面的要求更高。其外观如图1.12所示。

图1.12 服务器
（2）工作站
工作站（Workstation）是一种高档的微型计算机，通常配有高分辨率的大屏幕显示器及容量很大的内存储器和外存储器，并且具有较强的信息处理功能，图形、图像处理功能及联网功能。工作站主要面向工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域。HP工作站如图1.13所示。


图1.13 HP工作站
3.工业控制计算机
工业控制计算机是一种采用总线结构，对生产过程及其机电设备、工艺装备进行检测与控制的计算机系统的总称，简称工控机。目前工控机的主要类别有IPC（PC总线工业计算机）、PLC（可编程控制系统）、DCS（分散型控制系统）、FCS（现场总线系统）及CNC（数控系统）五种。