1.2.2 现代计算机系统的构成

一个完整的现代计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分，微机系统也是如此。硬件包括了计算机的基本部件和各种具有实体的计算机相关设备；软件则包括了用各种计算机语言编写的计算机程序、数据、应用说明文档等。本小节仅以微机系统为例说明现代计算机系统的构成。

1.软件系统

在计算机系统中硬件是软件运行的物质基础，软件是硬件功能的扩充与完善，没有软件的支持，硬件的功能不可能得到充分的发挥，因此软件是使用者与计算机之间的桥梁。软件可分为系统软件和应用软件两大部分。

系统软件是为使用者能方便地使用、维护、管理计算机而编制的程序的集合，它与计算机硬件相配套，也称之为软设备。系统软件主要包括对计算机系统资源进行管理的操作系统（Operating System，OS）软件、对各种汇编语言和高级语言程序进行编译的语言处理（Language Processor，LP）软件和对计算机进行日常维护的系统服务程序（System Support Program）或工具软件等。

应用软件则主要面向各种专业应用和某一特定问题的解决，一般指操作者在各自的专业领域中为解决各类实际问题而编制的程序。例如，文字处理软件、仓库管理软件、工资核算软件等。

2.硬件系统

在计算机科学中将连接各部件的信息通道称为系统总线（BUS，简称总线），并把通过总线连接各部件的形式称为计算机系统的总线结构，分为单总线结构和多总线结构两大类。为使成本低廉，设备扩充方便，微机系统基本上采用了如图1.4所示的单总线结构。依据所传送信号的性质，总线由地址总线（Address BUS，AB）、数据总线（Data BUS，DB）和控制总线（Control BUS，CB）3部分组成。依据部件作用，总线一般由总线控制器、总线信号发送/接收器、导线等构成。

图1.4 微型计算机的硬件系统结构示意图

在微机系统中，主板（见图1.5）由微处理器（Micro Processing Unit，MPU）、存储器、输入/输出（I/O）接口、总线电路和基板组成，主板上安装了基本硬件系统，形成了主机部分。其中的微处理器即采用超大规模集成电路工艺将运算器和控制器制作于同一芯片之中的CPU，其他的外部设备均通过相应的接口电路和主机总线相连，即不同的设备只要配接合适的接口电路（一般称为适配卡或接口卡）就能以相同的方式挂接在总线上。一般在微机的主板上设有数个标准的插座槽，将一块接口板插入任意一个插槽里，再用信号线将其和外部设备连接起来就完成了一台设备的硬件扩充，非常方便。

图1.5 微机主板

把主机和接口电路装配在一块电路板上，就构成单板计算机（Single Board Computer），简称单板机；若把主机和接口电路制造在一个芯片上，就构成单片计算机（Single Chip Computer），简称单片机。单板机和单片机在工农业生产、汽车、通信、家用电器等领域都得到了广泛的应用。