微型计算机性能指标以及分类
衡量微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)是?特點是?
2018-11-29 20:38:08?????來源:賢集網(wǎng) 趙媛微型計算機大家應(yīng)該耳熟能詳,它又比稱為“微型機”,由于其具備人腦的某些功能,所以也稱其為“微電腦”。現(xiàn)在流行的微型計算機,其基本結(jié)構(gòu)都是由主機、鍵盤和顯示器構(gòu)成。計算機的主機包含有系統(tǒng)主板、硬盤驅(qū)動器、CDROM驅(qū)動器、電源、顯示器適配器(顯示卡)等。體積較小的電子計算機,它是將數(shù)據(jù)和程序通過輸入設(shè)備輸入計算機,存放在存儲里面(計算機所有數(shù)據(jù)和程序都存放在存儲器里,除了有些程序或者指令會暫時存放在運算器里)。然后經(jīng)過控制器譯碼(因為我們輸入計算機的大都使用匯編語言或者高級語言編寫的,叫做源程序,計算機不能識別),編譯成二進制代碼,即機器語言,叫做目標(biāo)程序。再進入運算器進行處理,最后經(jīng)輸出設(shè)備輸出。微型計算機特點是體積小、靈活性大、價格便宜、使用方便。接下來賢集網(wǎng)小編來為大家介紹衡量微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)是?衡量微型計算機的特點、基本組成、分類、應(yīng)用領(lǐng)域及故障常見的檢測方法。
衡量微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)是
(1)字長
字長是計算機運算部件一次能處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長愈大,計算機的運算精度越高,尋址空間越大,計算機的處理能力就越強。早期的微型計算機的字長為 16位,現(xiàn)在常見的微型計算機的字長為32位和64位。
(2)主頻
主頻是指CPU的時鐘頻率。主頻是衡量微型計算機運行速度的主要參數(shù),主頻越高,執(zhí)行一條指令的周期就越短,因而速度就越快。主頻一般以兆赫茲(MHz)為單位。目前主流微型計算機CPU的主頻已達(dá)3GHz以上。
(3)運算速度
運算速度通常指CPU每秒鐘執(zhí)行指令的數(shù)目。運算速度是以每秒百萬指令數(shù)(MIPS)為單位,這個指標(biāo)較主頻更能直觀地反映微型計算機的運算速度。不同配置的微型計算機按相同的算法執(zhí)行相同的任務(wù)所需要的時間可能是不同的,這和微型計算機的速度有關(guān)。
(4)存儲容量
存儲容量主要指內(nèi)存容量。內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力,存儲容量越大處理數(shù)據(jù)的范圍就越大,運算速度就越快。現(xiàn)在的多媒體計算機需要處理圖像、聲音等數(shù)據(jù)量較大的信息,因此對內(nèi)存容量的要求很高。一般家用電腦的內(nèi)存在1GB~8GB之間。
(5)存取周期
UN去周期是指對存儲器進行一次完整的存取(即讀/寫)操作所需的時間,即存儲器進行連續(xù)存取操作所允許的最短時間間隔。存取周期越短,則存取速度越快。存取周期的大小影響微機運算速度的快慢。所以存取周期是微機的一個重要性能指標(biāo)。微機中使用的是大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路存儲器,其存取周期在幾十到幾百納秒。
微型計算機的特點
1、結(jié)構(gòu)簡單、系統(tǒng)設(shè)計靈活、適應(yīng)性強、使用方便微機多采用模塊化的 硬件結(jié)構(gòu),構(gòu)成系統(tǒng)的各功能部件和各種適配器通過標(biāo)準(zhǔn)的總線插槽相連,增加了系統(tǒng)擴充的靈活性和方便性。
2、可靠性高、使用環(huán)境要求低由于微機采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,系統(tǒng)內(nèi)使用的器件數(shù)量減少,器件、部件之間的連線以及接插件數(shù)目也相應(yīng)地減少,而且MOS電路本身工作所需的功耗也很低 所以微機的可靠性大大提高。進而降低了對使用環(huán)境的要求。
3、體積小、質(zhì)量輕、功耗低,由于微機中廣泛采用了大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路,從而使微機的體積大大縮小。
4、應(yīng)用軟件的配置豐富軟件是計算機的靈魂,從系統(tǒng)軟件到應(yīng)用軟件可方便地構(gòu)成不同規(guī)模的微機系統(tǒng) 從而使微機具有很強的適應(yīng)性。
5、性能價格比高性能價格比是指機器性能與售價之比,是衡量產(chǎn)品性能優(yōu)劣的一個綜合指標(biāo)。許多高性能的微機的性能已經(jīng)達(dá)到或超過了中小計算機甚至大型計算機、工作站的水平,但其價格要比它們低很多。微機優(yōu)良的性能價格比是其能廣泛應(yīng)用基礎(chǔ),同時 又進一步促進了微機技術(shù)的發(fā)展。
微型計算機的基本組成
微型計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。
一、硬件系統(tǒng)
硬件系統(tǒng)是指組成計算機的各種物理設(shè)備,是那些看得見,摸得著的實際物理設(shè)備。它包括計算機的主機和外部設(shè)備。具體由五大功能部件組成:
1、微處理器
微處理器是微型計算機的核心芯片,它包括運算器、控制器和寄存器三個主要部分。運算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU,其主要功能是完成數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算。控制器一般由指令寄存器、指令譯碼器和控制電路組成,它根據(jù)指令的要求,對微型計算機各部件發(fā)出相應(yīng)的控制信息,使它們協(xié)調(diào)工作。CPU內(nèi)部的寄存器用來存放經(jīng)常使用的數(shù)據(jù)。
2、內(nèi)存儲器
內(nèi)存儲器又稱主存儲器,它是微型計算機的存儲和記憶裝置,用以存放數(shù)據(jù)和程序。CPU對內(nèi)存的操作有兩種:讀和寫。讀操作是CPU將內(nèi)存單元的內(nèi)容讀入CPU內(nèi)部,而寫操作是CPU將其內(nèi)部信息傳送到內(nèi)存單元保存起來。
3、I/O接口和外部設(shè)備
外部設(shè)備是指微型計算機上配備的輸入輸出設(shè)備,其功能是為微型計算機提供具體的輸入輸出手段。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)器和掃描儀等,常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機和繪圖儀等,磁盤、光盤既是輸入設(shè)備,又是輸出設(shè)備。由于各種外部設(shè)備的工作速度、驅(qū)動方法差別很大,無法與CPU直接匹配,所以不能將它們簡單地連接到系統(tǒng)總線上。需要有一個接口電路來充當(dāng)它們和CPU間的橋梁,通過接口電路來完成信號變換、數(shù)據(jù)緩沖、與CPU聯(lián)絡(luò)等工作。這種接口電路就叫I/O接口。
4、系統(tǒng)總線
微型計算機的硬件主要由微處理器、內(nèi)存、I/O接口和外部設(shè)備組成,它們之間是用系統(tǒng)總線連接的。系統(tǒng)總線就是傳送信息的公共導(dǎo)線,一般有三組總線。地址總線AB傳送CPU發(fā)出的地址信息,是單向總線。數(shù)據(jù)總線DB傳送數(shù)據(jù)信息,是雙向總線,CPU既可通過DB從內(nèi)存或輸入設(shè)備讀入數(shù)據(jù),又可通過DB將CPU內(nèi)部數(shù)據(jù)送至內(nèi)存或輸出設(shè)備。控制總線CB傳送控制信息,有些是CPU向內(nèi)存及外設(shè)發(fā)出的信息,有些是外設(shè)等發(fā)送給CPU的信息,因此,CB中每一根線的傳送方向是一定的。
5、外部設(shè)備
外部設(shè)備是用戶與機器之間的橋梁。輸入設(shè)備的任務(wù)是把用戶要求計算機處理的數(shù)據(jù)、字符、文字、圖形和程序等各種形式的信息轉(zhuǎn)換為計算機所能接受的編碼形式存入到計算機內(nèi)。輸出設(shè)備的任務(wù)是把計算機的處理結(jié)果以用戶需要的形式(如屏幕顯示、文字打印、圖形圖表、語言音響等)輸出。輸入輸出接口是外部設(shè)備與中央處理器之間的緩沖裝置,負(fù)責(zé)電氣性能的匹配和信息格式的轉(zhuǎn)換。
二、軟件系統(tǒng)
軟件是組成計算機系統(tǒng)的重要部分。微型計算機系統(tǒng)的軟件分為兩大類,即系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。
1、系統(tǒng)軟件是指由計算機生產(chǎn)廠(部分由“第三方”)為使用該計算機而提供的基本軟件。最常用的有:操作系統(tǒng)、文字處理程序、計算機語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理程序、聯(lián)網(wǎng)及通信軟件、各類服務(wù)程序和工具軟件等。
2、應(yīng)用軟件是指用戶為了自己的業(yè)務(wù)應(yīng)用而使用系統(tǒng)開發(fā)出來的用戶軟件。系統(tǒng)軟件依賴于機器,而應(yīng)用軟件則更接近用戶業(yè)務(wù)。
微型計算機的分類
一、按制造工藝
MOS型、雙極型;
二、按機器組成:
1、單片機 又稱為“微控制器” 和“嵌入式計算機”。這是一種把構(gòu)成一個計算機的一些功能部件集成在一塊芯片之中的計算機。
3、單板機 將up、RAM、ROM以及一些I/O接口電路,加上相應(yīng)的外設(shè)(鍵盤、發(fā)光二極管顯示器)以及監(jiān)控程序固件等安裝在一塊印刷電路板上所構(gòu)成的計算機系統(tǒng)。
3、個人計算機 所謂“個人計算機”是指“由微處理器芯片裝成的、便于搬動而且不需要維護的計算機系統(tǒng)”。
三、按機器字長
(1)4位微處理器
最初的4位微處理器就是Intel 4004,后來改進為4040。目前常見的是4位單片微型機,即在一個芯片內(nèi)集中了4位的CPU、RAM、ROM、I/O接口和時鐘發(fā)生器。這種單片機價格低廉,但運算能力弱、存儲容量小,存儲器中存放固定程序。這些特點使它們廣泛用于各類袖珍計算器進行簡單運算,或者用于家用電器和娛樂器件中進行簡單的過程控制。
(2)8位微處理器
8位微處理器被推出時,微型機技術(shù)已經(jīng)比較成熟。因此,在8位微處理器基礎(chǔ)上構(gòu)成的微型機系統(tǒng)通用性較強,它們的尋址能力可以達(dá)到64KB,有功能靈活的指令系統(tǒng)和較強的中斷能力。另外,8位微處理器有比較齊備的配套電路。這些因素使8位微型機曾經(jīng)廣泛用于事務(wù)處理、工業(yè)控制、教育和通信領(lǐng)域,但是隨著16位和32位微處理器的推出,目前,8位微處理器主要以單片機形式用在工業(yè)控制中,而基本退出其他領(lǐng)域。
(3)16位微處理器
16位微處理器不僅在集成度和處理速度、數(shù)據(jù)總線寬度等方面優(yōu)于前幾類微處理器,而且在功能和處理方法上也作了改進。在此基礎(chǔ)上構(gòu)成的微型計算機系統(tǒng)在性能方面已經(jīng)和20世紀(jì)70年代的中檔小型計算機相當(dāng)。16位微處理器中最有代表性的是Intel8086/8088和Motorola 68000。以Intel 8086/8088為CPU的16位微型機IBM PC/XT 技術(shù)上獲得極大成功,它擁有的用戶在計算機世界曾首屈一指,以至于在設(shè)計更高檔的微型
(4)32位微處理器
這是當(dāng)前性能最優(yōu)的微處理器,典型產(chǎn)品為Intel 80386/80486/Pentium、Motorola 68020。現(xiàn)在,以Pentium為CPU的32位微型計算機已走向各個領(lǐng)域,走進千家萬戶。
微型計算機的應(yīng)用領(lǐng)域
1、科學(xué)計算
2、信息處理和事務(wù)管理
短時間內(nèi)完成對大量信息的處理是信息時代的必然要求。微型計算機配上數(shù)據(jù)庫管理軟件以后,可以很靈活地對各種信息按不同的要求進行分類、檢索、轉(zhuǎn)換、存儲和打印,加上一些專用部件(如傳感器)后,還可以處理光、熱、力、聲等物理信號。
3、過程控制
過程控制是微機系統(tǒng)應(yīng)用最多,也是最有效的方面之一。現(xiàn)在,在制造工業(yè)和日用品生產(chǎn)廠家中都可以看到微機控制的自動化生產(chǎn)線,微機在這些部門的應(yīng)用為生產(chǎn)能力和產(chǎn)品質(zhì)量的迅速提高開辟了廣闊前景。
4、儀器儀表控制
在儀器儀表,特別是電子設(shè)備中,已逐步用微處理器取代了傳統(tǒng)的機械部件或分離的電子部件,這大大提高了產(chǎn)品的性能/價格比。此外,微處理器的應(yīng)用還導(dǎo)致了一些新儀器——智能儀器的誕生。如智能示波器、邏輯分析儀等,它使得人們能同時觀察眾多的信號波形及它們之間的時序關(guān)系。在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域,出現(xiàn)了以微處理器為核心控制部件的CT掃描儀、超聲掃描儀等智能化的醫(yī)療設(shè)備,這就大大提高了對疾病的確診速度和確診率。
5、計算機輔助教學(xué)、輔助設(shè)計等
隨著微機系統(tǒng)軟、硬件的不斷豐富,逐步改善著人們的生活和生產(chǎn)方式。比如,用微機輔助設(shè)計(CAD)機械、電子等產(chǎn)品,可以降低成本、縮短研制周期;用微機輔助測試(CAT)數(shù)字設(shè)備、集成電路性能指標(biāo)或檢查設(shè)備故障等,可以節(jié)約測試時間、提高測試準(zhǔn)確率及避免重大事故的發(fā)生;用微機輔助教學(xué)(CAI),可提高學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率。目前各高校都在建設(shè)越來越多的多功能教室,改變著傳統(tǒng)的教育方法;此外,在日常生活中也在不斷涌現(xiàn)輔助服裝設(shè)計(客體服裝設(shè)計)、電腦選發(fā)型等用微機提供的各種全新的服務(wù)項目。
6、計算機網(wǎng)絡(luò)與通信
計算機網(wǎng)絡(luò)是指把若干臺地理位置不同,且具有獨立功能的計算機通過通信設(shè)備和線路互連起來,以實現(xiàn)信息傳輸和資源共享的一種計算機系統(tǒng)。
微型計算機故障常見的檢測方法
1、清潔法
對于機房使用環(huán)境較差,或使用較長時間的機器,應(yīng)首先進行清潔。可用毛刷輕輕刷去主板、外設(shè)上的灰塵,如果灰塵已清掃掉,或無灰塵,就進行下一步的檢查。另外,由于板卡上一些插卡或芯片采用插腳形式,震動、灰塵等其他原因,常會造成引腳氧化,接觸不良。可用橡皮擦擦去表面氧化層,重新插接好后開機檢查故障是否排除。
2、直接觀察法
即“看、聽、聞、摸”。 “看”即觀察系統(tǒng)板卡的插頭、插座是否歪斜,電阻、電容引腳是否相碰,表面是否燒焦,芯片表面是否開裂,主板上的銅箔是否燒斷。還要查看是否有異物掉進主板的元器件之間(造成短路),也可以看看板上是否有燒焦變色的地方,印刷電路板上的走線(銅箔)是否斷裂等等。 “聽”即監(jiān)聽電源風(fēng)扇、軟/硬盤電機或?qū)さ罊C構(gòu)、顯示器變壓器等設(shè)備的工作聲音是否正常。另外,系統(tǒng)發(fā)生短路故障時常常伴隨著異常聲響。監(jiān)聽可以及時發(fā)現(xiàn)一些事故隱患和幫助在事故發(fā)生時即時采取措施。 “聞”即辨聞主機、板卡中是否有燒焦的氣味,便于發(fā)現(xiàn)故障和確定短路所在地。 “摸”即用手按壓管座的活動芯片,看芯片是否松動或接觸不良。另外,在系統(tǒng)運行時用手觸摸或靠近CPU、顯示器、硬盤等設(shè)備的外殼根據(jù)其溫度可以判斷設(shè)備運行是否正常;用手觸摸一些芯片的表面,如果發(fā)燙,則為該芯片損壞。
3、拔插法
PC機系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因很多,主板自身故障、I/O總線故障、各種插卡故障均可導(dǎo)致系統(tǒng)運行不正常。采用拔插維修法是確定故障在主板或I/O設(shè)備的簡捷方法。該方法就是關(guān)機將插件板逐塊拔出,每拔出一塊板就開機觀察機器運行狀態(tài),一旦拔出某塊后主板運行正常,那么故障原因就是該插件板故障或相應(yīng)I/O總線插槽及負(fù)載電路故障。若拔出所有插件板后系統(tǒng)啟動仍不正常,則故障很可能就在主板上。拔插法的另一含義是:一些芯片、板卡與插槽接觸不良,將這些芯片、板卡拔出后在重新正確插入可以解決因安裝接觸不當(dāng)引起的微機部件故障。
4、交換法
將同型號插件板,總線方式一致、功能相同的插件板或同型號芯片相互交換,根據(jù)故障現(xiàn)象的變化情況判斷故障所在。此法多用于易拔插的維修環(huán)境,例如內(nèi)存自檢出錯,可交換相同的內(nèi)存芯片或內(nèi)存條來判斷故障部位,無故障芯片之間進行交換,故障現(xiàn)象依舊,若交換后故障現(xiàn)象變化,則說明交換的芯片中有一塊是壞的,可進一步通過逐塊交換而確定部位。如果能找到相同型號的微機部件或外設(shè),使用交換法可以快速判定是否是元件本身的質(zhì)量問題。交換法也可以用于以下情況:沒有相同型號的微機部件或外設(shè),但有相同類型的微機主機,則可以把微機部件或外設(shè)插接到該同型號的主機上判斷其是否正常。
5、比較法
運行兩臺或多臺相同或相類似的微機,根據(jù)正常微機與故障微機在執(zhí)行相同操作時的不同表現(xiàn)可以初步判斷故障產(chǎn)生的部位。
6、振動敲擊法
用手指輕輕敲擊機箱外殼,有可能解決因接觸不良或虛焊造成的故障問題。然后可進一步檢查故障點的位置排除之。
7、升溫降溫法
人為升高微機運行環(huán)境的溫度,可以檢驗微機各部件(尤其是CPU)的耐高溫情況,因而及早發(fā)現(xiàn)事故隱患。人為降低微機運行環(huán)境的溫度,如果微機的故障出現(xiàn)率大為減少,說明故障出在高溫或不能耐高溫的部件中,此舉可以幫助縮小故障診斷范圍。事實上,升溫降溫法是采用的是故障促發(fā)原理,以制造故障出現(xiàn)的條件來促使故障頻繁出現(xiàn)以觀察和判斷故障所在的位置。
8、程序測試法
隨著各種集成電路的廣泛應(yīng)用,焊接工藝越來越復(fù)雜,同時,隨機硬件技術(shù)資料較缺乏,僅靠硬件維修手段往往很難找出故障所在。而通過隨機診斷程序、專用維修診斷卡及根據(jù)各種技術(shù)參數(shù)(如接口地址),自編專用診斷程序來輔助硬件維修則可達(dá)到事半功倍之效。程序測試法的原理就是用軟件發(fā)送數(shù)據(jù)、命令,通過讀線路狀態(tài)及某個芯片(如寄存器)狀態(tài)來識別故障部位。此法往往用于檢查各種接口電路故障及具有地址參數(shù)的各種電路。但此法應(yīng)用的前提是CPU及總線基本運行正常,能夠運行有關(guān)診斷軟件,能夠運行安裝于I/O總線插槽上的診斷卡等。編寫的診斷程序要嚴(yán)格、全面、有針對性,能夠讓某些關(guān)鍵部位出現(xiàn)有規(guī)律的信號,能夠?qū)ε及l(fā)故障進行反復(fù)測試及能顯示記錄出錯情況。軟件診斷法要求具備熟練編程技巧、熟悉各種診斷程序與診斷工具(如debug、DM等)、掌握各種地址參數(shù)(如各種I/O地址)以及電路組成原理等,尤其掌握各種接口單元正常狀態(tài)的各種診斷參考值是有效運用軟件診斷法的前提基礎(chǔ)。
上述是賢集網(wǎng)小編為大家講解的衡量微型計算機的主要技術(shù)指標(biāo)是?衡量微型計算機的特點、基本組成、分類、應(yīng)用領(lǐng)域及故障常見的檢測方法。關(guān)于微型計算機,小編就先介紹到這里啦,希望這些知識能夠給大家?guī)韼椭?#xff01;微型計算機的故障總是在不知不覺中發(fā)生,就具體故障而言,可分為因其本身部件的長期工作、器件老化、參數(shù)變化等引發(fā)的硬件故障和系統(tǒng)配置不正確、參數(shù)設(shè)置不合理、工作環(huán)境不適當(dāng)、病毒感染等引發(fā)的軟件故障。其中有些故障是難以避免的,但是只要我們具備微型計算機的基本知識,有些故障是可以通過我們平時做好保養(yǎng)工作來避免的。這里建議大家將微型計算機放在通風(fēng)的地方,離墻壁應(yīng)有20cm的距離,還應(yīng)該避開熱源。我們維護微型計算機的意義就是要降低故障率,減少維修工作。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的微型计算机性能指标以及分类的全部內(nèi)容,希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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