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2.4 微型计算机的分类及主要技术指标

2.4.1 微型计算机的分类

可以从不同角度对微型计算机进行分类,如微处理器的位数、组装形式、应用范围以及制造工艺等。

按微处理器的位数来划分,即把微处理器的字长作为微型计算机的分类标准,通常可分为4位、8位、16位、32位、64位以及位片式的微型计算机。位片式的微型计算机是由若干个位片组合而成的,一片是一位,不同位片数可以组成不同字长的机器。这类微型机的突出优点是结构灵活。常见的产品有MC 10800(4位)、AM2900系列(4位)、F100220系列(8位)等。

按微型计算机的组装形式,可分为单片机、单板机以及多板微型计算机。

单片机又称“微控制器”(Microcontroller),它是把CPU、存储器以及I/O接口电路全部制作在一个芯片上的计算机,甚至有的还将A/D转换器和D/A转换器集成在其中。单片机中的存储器容量不是很大,I/O接口的数量也不是很多,但它可以方便地安装在仪器、仪表、家电等设备之中。常用的单片机如Intel公司的MCS-51系列单片机(8031、8051、8751),MCS-96系列单片机(8096、8796、8098),Motorola公司的MC 6805,Zilog公司的Z-8等;单片机的开发和应用,是目前微机应用方面的一个很活跃的领域。

单板机是将CPU、存储器和I/O接口安装在一块印刷电路板上。有的在印刷电路板上装上小键盘和数码管显示器,用以实现简单的输入和输出。在只读存储器(EPROM)中装有监控程序(Monitor),用来管理整个单板机的工作。国内使用较多的单板机有TP-801(Z80)、ET-3400(6800)、KD86(8086)等。单板机广泛应用于工业控制或教学实验中。

多板微型计算机是把CPU、存储器、I/O接口电路、电源等组装在不同的印刷电路板上,然后组装在同一机箱内,就构成了一个多板微型计算机。它可以配置键盘、显示器、打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器等多种外部设备和足够的软件,形成一个完整的微型计算机系统。目前有人们熟悉的台式机或便携机等不同形式。图2.6给出了便携机和单板机的外观图示。

图2.6 不同组装形式的微型计算机

2.4.2 微型计算机的主要技术指标

通常用下述几项技术指标来衡量一台微型计算机的基本性能。

1.字长

字长是指参与运算的数的基本位数。它决定着计算机内部的寄存器、加法器以及数据总线等的位数,直接影响着机器的规模和造价。字长反映了一台机器的计算精度,为了适应不同需要并协调精度和造价的关系,许多计算机支持变字长运算,如半字长、全字长和双字长等。

微型计算机的字长通常为4位、8位、16位、32位等。目前,高性能微型计算机的字长已达64位。

2.主存容量

主存储器所能存储的信息总量称为主存容量。主存容量一般以字节(Byte)数来表示,一字节为8位(Bit)。每1024字节简称1K字节(2 10 =1K)。每1024K字节简称1M字节(2 20 =1M)。计算机的存储容量越大,存放的信息就越多,处理能力就越强。目前,常用微型计算机的主存容量有4M字节、8M字节、16M字节、32M字节、1G字节(2 30 =1G)等。主存容量直接影响着整个机器系统的性能和价格。

3.运算速度

计算机执行的操作不同,所需要的时间也就不同,因而对运算速度存在不同的计算方法。早期曾采用综合折算的方法,即规定加、减、乘、除各占多少比例,折算出一个运算速度指标。现在普遍采用每秒钟执行的机器指令条数作为运算速度指标,一般是指加减运算这类短指令,并以MIPS(Million Instruction Per Second,每秒百万条指令)作为计量单位。例如若某微处理器每秒钟能执行100万条指令,则它的运算速度指标为1MIPS。目前高性能微处理器的运算速度已达1000MIPS,甚至更高。

4.主频率

在计算机内部,均有一个按某一频率产生的时钟脉冲信号,称为主时钟信号。主时钟信号的频率称为计算机的主频率,简称主频。一般来说,主频较高的计算机运算速度也较快。所以,主频是衡量一台计算机速度的重要参数。通常微型计算机的主频有6MHz、8MHz、25MHz、33MHz、66MHz、90MHz、133MHz、200MHz、800MHz等。目前,高性能微型计算机的主频已达1GHz以上。

5.平均无故障时间

平均无故障时间(Mean Time Between Failures,MTBF)是衡量计算机可靠性的技术指标之一。它是指在相当长的运行时间内,用机器的工作时间除以运行时间内的故障次数所得的结果。它是一个统计平均值,该值越大,则说明机器的可靠性越高。目前,微型机的平均无故障运行时间可达几千小时,甚至上万小时。

6.性能价格比

性能价格比即性能与价格之比,它是衡量计算机产品性能优劣的综合性指标。显然,其比值越大越好。另外,这里所说的性能除上面列出的几项主要技术指标外,有时也包括其他有关项目,如系统软件的功能、功耗、外部设备的配置、可维护性、安全性、兼容性等。 NKi0gR7c1MFb/9K+mGNTQrFu7fLttiF4JNjA1434Wm3Zgzpu1LBn6VrNaTgluNUS

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