第1章

微型计算机概

微型计算机（Micro Computer）简称微机，也称为个人计算机（Personal Computer）、PC或电脑，是20世纪最伟大的发明之一，微机已应用到现代生活和工作的诸多方面。在很多场合下，微机也直接被称为计算机。

1.1

微型计算机的发展阶段

微型计算机是20世纪70年代初才发展起来的，是人类重要的创新之一，从微型计算机问世到现在不过40多年。微型计算机有一个显著的特点，它的CP-U（Central Processing Unit，中央处理器）的功能都由一块高度集成的超大规模集成电路芯片完成。微型计算机的发展主要表现在其核心部件——微处理器的发展上，每当一款新型的微处理器出现时，就会带动微机系统的其他部件的相应发展。根据微处理器的字长和功能，可将微型计算机划分为以下几个发展阶段。

1.第一阶段（1971—1973年）

第一阶段通常被称为第一代，是4位和8位低档微处理器阶段，是微机的问世阶段。这一代微型计算机的特点是采用PMOS工艺，集成度为2300晶体管/片，字长分别为4位和8位，基本指令周期为20～50μs，指令系统简单，运算功能较差，采用机器语言或简单汇编语言，用于家电和简单的控制场合。其典型产品是1971年生产的Intel 4004和1972年生产的Intel 8008微处理器，以及分别由它们组成的MCS-4和MCS-8微机。

2.第二阶段（1974—1977年）

第二阶段通常被称为第二代，是中档8位微处理器和微型计算机阶段。它们的特点是采用NMOS工艺，集成度提高约4倍，集成度为8000晶体管/片，字长为8位，运算速度提高约10～15倍（基本指令执行时间1～2μs），指令系统比较完善。软件方面除了汇编语言外，还有BASIC、FORTRAN等高级语言和相应的解释程序和编译程序，在后期还出现了操作系统，如CM/P就是当时流行的操作系统。典型的微处理器产品有1974年生产的Intel 8080/8085，Motorola6502/6800，以及1976年Zilog公司的Z80。

图1-1 Altair的外观

1974年爱德华·罗伯茨独自决定生产一种手提成套的计算机，用Intel 8080微处理器装配了一种专供业余爱好者试验的计算机Altair（牛郎星），1975年1月问世。1975年1月，美国《大众电子学》杂志封面上用引人注目的大字标题发布消息：“项目突破！世界上第一台可与商用型计算机媲美的小型手提式计算机……Altair 8800”。《大众电子学》一月号向成千上万个电子爱好者、程序员和其他人表明，个人计算机的时代终于到来了。Altair既无可输入数据的键盘，也没有显示计算结果的显示器。插上电源后，使用者需要用手按下面板上的8个开关，把二进制数“0”或“1”输进机器。计算完成后，用面板上的几排小灯泡表示输出的结果。图1-1所示是1975年生产的Altair的外观。后来，比尔·盖茨和保罗·艾伦为Altair设计了BASIC语言程序。

在Homebrew计算机俱乐部，史蒂夫·沃兹尼亚克（沃兹）见到了Altair8080计算机，当时他在HP公司工作，在HP他就设计了一台能连接到阿帕网上的计算机，而这台Altair，只能用8盏灯显示信息，与他的设计比起来差得多。他没有采用Intel8080的芯片，而是采用更先进的MOS Technology 6502芯片。1975年6月29日晚上10点，真正的个人计算机诞生了，从此开启了一个新的时代。沃兹用6502芯片设计成功了第一台真正的微型计算机，8KB存储器，能发声和显示高分辨率图形。史蒂夫·乔布斯在这台只是初具轮廓的机器中看到了机会，他建议他们创建一家公司，并于1976年4月1日成立了Apple（苹果）计算机公司，生产Apple牌微型计算机。1977年4月，沃兹完成了另一种新型微机。这种微机达到当时微型计算机技术的最高水准，乔布斯命名它为“Apple II”，并“追认”之前的那台机器为“Apple I”。1977年4月，Apple II型微型计算机第一次公开露面就造成了意想不到的轰动，Apple II被公认为是第一台个人微型计算机。从此，Apple II型微型计算机走向了学校、机关、企业、商店，走进了办公室和家庭，它已不再是简单的计算工具，它为20世纪后期领导时代潮流的个人微机铺平了道路。1978年初，Apple II又增加了磁盘驱动器，其外观如图1-2所示。Apple I和Apple II型计算机的技术设计理所当然地归功于沃兹，可是Apple II型在商业上取得的成功，主要是因为乔布斯的努力。