微型计算机(卷名：机械工程)
microcomputer
以微处理器为中央处理器，再配以计算和处理过程需要的存贮器、时钟发生器、串行和并行的输入／输出接口（I/O）电路、 系统总线接口电路构成的装置。在微型计算机上加上外围外部设备（控制打字机、显示器、磁带和磁盘等）、系统软件和电源，就称为微型计算机系统。从表1中可看出三者的关系。
微处理器与本系统中其他器件（存贮器和输入／输出接口等）之间的互相通信是通过三组总线实现的，即地址总线、数据总线和控制总线。图1为微型计算机的结构方框图。
分类 微型计算机可以按表2从左到右分为4种类型，表示微型计算机功能从低档到高档的变化。表中还列出每种类型微型计算机的应用范围和功能。
工作原理和结构 在微型计算机中，与微处理器配套的有几种存贮器。一种是能从中读出数据或向其写入数据的存贮器。微处理器可以寻找存贮器中任意一个存贮单元，在任意地址存取所需的时间都是一定的，与其前一个存取信息所在地址无关，这种存贮器称为随机存取存贮器。另一种称为只读存贮器，它在工作过程中只能读出信息，而不能由微处理器指令写入信息。通常，只读存贮器用来存贮微型计算机的程序，也可以存贮系统的常数和数据换算表等。微处理器从存贮器读出一个信息的过程是:在它的地址总线上送出一个二进制地址码，同时在控制总线上送出一个表示“我正在读”的信号。上述特定的二进制地址码的存贮单元产生响应，将存贮的数据通过数据总线送给微处理器。微处理器对存贮器写入信息的过程与上述过程类似。
输入／输出接口能读入模拟信号，或将信息送到打印机、显示终端等。
数字输入／输出接口电路将输入的信号转换为二进制字，使微处理器可以读入。异步通信接口适配器(ACIA)是数字输入/输出接口的一种，用以将从微处理器来的并行数据变为串行数据，或反过来将显示终端或打印机送入的串行数字脉冲转换为并行的数据送往微处理器（图2）。传输速率时钟是一个振荡电路，分为发送用和接收用两种时钟，作为收发数据的同步信号使用。串行脉冲送入ACIA后转换为并行字方式寄存，当微处理器给出ACIA二进制地址和“读出”的控制信号时，即将ACIA中并行字读出。“写入”的过程与此类似。
模拟输入／输出电路通过模拟数字转换器将模拟信号转换为数字信号，使微型计算机可以读入。微型计算机也可通过数字模拟转换器将数字信号转换为模拟信号，从微型计算机送出。
应用 仪器仪表应用微型计算机能实现智能化，扩展功能，主要表现在实现测量自动化和测量信号的预处理（范围选择、调零、线性化、求平均值、乘常数、实现某种补偿功能、内部校准消除漂移和系统误差、外部影响修正、自动诊断等）上，从而能提高测量的准确度和速度。应用微处理器的数据采集、巡回检测装置具有监视、报警和控制等处理能力；通过通信线路与上位计算机相连，可形成在线控制系统。
在许多成套的机械设备中，已经采用了带有微型计算的单回路控制器和批量控制系统。应用多台微型计算机的分布式计算机控制系统，正在不断扩大应用领域。在这类系统中，按照工厂设备的功能、安全要求和地理位置，将过程控制任务分布到若干台微型计算机之中，有的还分布到调节阀上，然后用通信网络把这些微型计算机连接起来。连接方式可以采用树型、 星型、 网格型或点对点型网络。这种系统具有模块化和灵活性等特点，比集中式计算机控制系统更为可靠，并且易于管理。机械设备应用微处理器称为“机电一体化”，这将使机械设备的结构、功能和制造技术等提高到一个新的水平。
微型计算机管理系统还日益广泛地用于工厂管理和办公室管理的自动化。
参考书目
李三立编：《微处理器与微计算机》，国防工业出版社，北京，1981。
周明德编著：《微型计算机硬件软件及其应用》，清华大学出版社，北京，1982。