第1章 微型計算機基礎

電子計算機的產生和發展是20世紀最重要的科技成果之一。進入20世紀70年代，微型計算機開始登上歷史舞臺，并以不可阻擋的勢頭迅猛發展，成為當今計算機發展的一個主流方向。當前，以微型計算機為代表的計算機已日益普及，其應用已深入社會的各個角落，極大地改變著人們的工作方式、學習方式和生活方式，成為信息時代的主要標志。本章主要介紹微型計算機的發展、分類、主要指標、系統組成及計算機中常用的數制與碼制等基礎知識。學完本章，要求學生對微型計算機的基本概念有一個全面的了解，掌握微型計算機的基本結構、數制的轉換、無符號數、有符號數及常用的二進制編碼等的表示方法。

1.1 概述

電子計算機是一種不需要人工直接干預，能夠對各種數字信息進行算術和邏輯運算的快速電子設備，它的出現和發展是20 世紀最重要的科學技術成就之一。計算機已滲透到國民經濟和社會生活的各個領域，極大地改變著人們的工作方式和生活方式，并成為推動社會發展的巨大生產力。以微處理器為核心，配上大容量的半導體存儲器及功能強大的可編程接口芯片，連上外設（包括鍵盤、顯示器、打印機和軟驅、光驅等外部存儲器）及電源所組成的計算機，稱為微型計算機，簡稱微型機或微機，有時又稱為PC（Personal Computer）或MC（Micro Computer）。微機加上系統軟件，就構成了微型計算機系統（MCS，簡稱微機系統）。微型計算機的問世和發展把計算機技術推向了整個社會，目前計算機已廣泛應用到國民經濟和國防建設的各個領域，并且在人們日常生活中也發揮著不可缺少的作用。

1.1.1 計算機的基本概念

現在廣泛使用的計算機，其全稱是數字電子式計算機，俗稱電腦。簡單地講，計算機是一種能夠存儲程序，并能自動連續地執行程序，對各種數字化信息進行運算的現代化電子設備。

首先，計算機是能夠進行各種運算的設備。運算可分為兩類：算術運算和邏輯運算。算術運算的對象是數值型數據，以四則運算為基礎，許多復雜的數學問題都可以通過各種算法轉換成若干四則運算；邏輯運算用來解決邏輯問題，如信息檢索、邏輯判斷和分析等。因此，計算機的工作實際上就是對各種信息的處理。

其次，計算機如何表示這些信息呢？簡單地說，是用數字代碼（即二進制數）來表示各種信息，因此稱為數字計算機。

最后，計算機如何對這些信息進行處理呢？它采用的是一種存儲程序的工作方式，即先編寫程序，再由計算機將這些程序存儲起來，然后自動連續地、快速地執行程序，從而實現各種運算處理。

為了存儲程序與數據，需要存儲器；為了進行運算，需要運算器；為了輸入程序和數據及輸出運算結果，需要有輸入設備和輸出設備；此外還需要控制器對計算機各個部件的工作進行控制和管理。

上述要領是由計算機技術的先驅馮·諾依曼提出的。他在1945 年提出了數字計算機的若干思想，后被稱為馮·諾依曼體制，這是計算機發展史上的一個里程碑。幾十年來計算機的體系結構發生了深刻的變化，但馮·諾依曼體制的核心概念仍沿用至今。馮·諾依曼體制的要點歸納如下：

① 采用二進制代碼表示數據和指令。

② 采用存儲程序的工作方式，即先編寫程序，然后存儲程序，最后自動連續地執行程序。

③ 由運算器、存儲器、控制器、輸入設備和輸出設備組成計算機硬件系統。

下面首先闡述其中兩點：存儲程序的工作方式、信息的數字化表示。

1．存儲程序的工作方式

計算機的工作最終體現為執行程序。前面提到，計算機采用存儲程序的工作方式，這是馮·諾依曼體制最核心的思想。它有三點含義，體現了計算機解決問題的過程。

（1）編寫程序

為了使用計算機解決問題，需要先編寫程序。在程序中規定了計算機需要做哪些工作，按什么步驟去做。程序還包括需要處理的原始數據，此外還規定了計算機何時從輸入設備去獲取數據。一件事情一般要分成幾步來完成，每步執行的操作命令稱為一條指令。計算機最終執行的程序是一系列指令序列，即若干指令的有序集合。換言之，我們事先編寫的程序最終變成指令序列和原始數據。

（2）存儲程序

編寫完成的程序經輸入設備送入計算機，存放在存儲器中。編寫程序時是用字符書寫的，通過鍵盤將字符變成二進制編碼，然后再送入計算機。

（3）自動、連續地執行程序

由于程序已存儲在存儲器中，啟動計算機后，計算機就可以按照一定的順序從存儲器中逐條讀取數據，按照指令的要求完成相應的操作，直到程序被執行完畢。原則上，程序在執行過程中不需要人工干預。當然，有些工作本身需要以人機對話的形式進行，例如通過計算機進行查詢時，計算機通過屏幕向操作人員詢問，操作人員通過鍵盤或鼠標進行選擇。這種情況要求計算機能分段執行程序，之間允許用戶進行人工干預。所以計算機在自動、連續地執行程序的過程中，往往允許使用者以外部請求方式進行干預。

上述計算機的基本工作方式，稱為控制流驅動方式。在程序執行過程中，根據指令發出的控制信息稱為一種控制信息流，簡稱控制流，它驅動著計算機的工作；而處理的數據信息稱為一種數據信息流，簡稱數據流，它是被調用（處理）的對象。

2．信息的數字化表示

上面講到，現在廣泛使用的計算機，其全稱是電子式數字計算機。

“電子”指計算機的主要部件是由電子電路組成的，計算機內傳送與處理的信息是電子信號。例如，計算機中的算術運算單元（ALU）主要由加法器構成，而加法器由各種門電路（與門、非門等）組成。

“數字”則表示計算機中的信息（控制信息和數據信息）均采用數字化表示方法。例如，二進制11001表示-9，01000001表示字符A等。

1.1.2 計算機的工作過程

計算機的工作過程實際上是執行程序的過程，而程序是由一系列指令組成的，因此執行程序的過程就是按順序執行指令的過程。

通常，計算機要運行某個程序時，該程序預先要調入內存的一系列單元中，在程序執行過程中完全由計算機自動執行而不需要人工干預，具體包括下列幾步。

（1）取出指令

從存儲器某個地址中取出要執行的指令送到CPU內部的指令寄存器暫時保存。

（2）分析指令

把指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，分析出該指令對應的操作。

（3）執行指令

根據指令譯碼結果，向各個部件發出相應的控制信號，完成指令規定的各種操作。

（4）形成下一條指令地址

為執行下一條指令做好準備，即形成下一條指令的地址。

具體過程如圖1-1所示。

1.1.3 微型計算機的發展、分類、特點及應用

計算機技術是20 世紀發展最為迅速、普及程度最高、應用最為廣泛的科學技術之一。自從1946 年美國賓夕法尼亞大學研制了第一臺電子計算機ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Computer）以來，計算機的發展經歷了電子管計算機、晶體管計算機、集成電路計算機、大規模及超大規模集成電路計算機幾代。電子計算機按其規模、性能和價格可分為巨型機、大型機、中型機、小型機和微型機五類。從系統結構和基本工作原理上說，微型機與其他幾類計算機并沒有本質上的區別，所不同的是微機采用了集成度相當高的器件和部件，它的核心部分是微處理器。

1．微型計算機的發展

微處理器是指由一片或幾片大規模集成電路組成、具有運算器和控制器功能的中央處理器（CPU）。微型計算機的發展是以微處理器的發展為標志的，而微處理器的發展常以字長和功能為主要指標，大體可以劃分為6個時期。

（1）第一時期（1971—1973年）：4位或8位低檔微處理器和微機

1971年，Intel公司發布了4004微處理器。它是一種4位微處理器，其運算速度為50kI/s（千條指令/秒），指令周期是20μs，時鐘周期是1MHz，集成度是2000管/片。尋址能力為4KB，有45條指令。另一種4位微處理器是4040。同年又出現了4004的低檔8位擴展型產品8008，其尋址能力為16KB，有48條指令。

（2）第二時期（1973—1977年）：8位中高檔微處理器和微機

1973年，Intel公司發布了8位中檔微處理器8080，其運算速度為500kI/s，指令周期是2μs，尋址能力為64KB。同期Motorola公司的MC6800與8080相當。Zilog公司的Z80和Intel公司1977年發布的最后一款8位微處理器8085屬于8位高檔微處理器。8085的運算速度為770KI/s，指令周期為1.3μs。

在這一時期，出現了以8080A/8085A、Z80和MC6502為CPU組裝成的微機。其中，基于8080 CPU的第一臺個人計算機Altair 8800在1974年問世。而以MC6502為CPU的Apple-II具有很大的影響力。這些個人計算機普遍采用了匯編語言、高級語言（如Basic、Fortran、PL/I等），其中Altair 8800的BASIC解釋程序就是由BiLL Gates開發的，后期配上了操作系統（如CP/M、Apple-II、DOS等），從而使微機開始配上磁盤和各種外設。

（3）第三時期（1978—1984年）：16位微處理器和微機

1978年以后，出現了16位微處理器，代表產品如Intel公司的8086（集成度為29000管/片）、8088、80286、Motorola公司的MC68000（集成度為68000管/片）和Zilog公司的Z8000（集成度為17500管/片）等。

8086/8088擴大了存儲容量并增加了指令功能（如乘法指令和除法指令）。指令總量從8085的246條增加到8086/8088的2萬多條，所以被稱為CISC（Complex Instruction Set Computer）處理器。8086/8088還增加了內部寄存器，使用8086/8088指令集更容易編寫高效、復雜的軟件。

用16位微處理器組裝的微機（如IBM PC、PC/XT、PC/AT、AST286、COMPAQ286）在功能上已達到和超過了低檔小型機PDP-11/45。

（4）第四時期（1985—1992年）：32位微處理器和微機

1986年，Intel公司推出了80386 CPU，Motorola同期相繼發布了MC68020～68050四款32位微處理器。1989年，Intel公司又推出了80486微處理器，其主要性能為80386的2～4倍。

這一時期的主要微機產品有IBM-PSII/80、AST386、COMPAQ386等。

（5）第五時期（1993—1999年）：超級32位Pentium微處理器和微機

1993年3月，Intel公司推出了Pentium微處理器（俗稱586）。其內部集成了310萬個晶體管，采用了全新的體系結構，性能大大高于Intel系列其他微處理器。Pentium系列CPU的主頻從60MHz到100MHz不等，它支持多用戶、多任務，具有硬件保護功能，支持構成多處理器系統。

1996年，Intel公司推出了高能奔騰（Pentium Pro）微處理器，它集成了550萬個晶體管，內部時鐘頻率為133MHz，采用了獨立總線和動態執行技術，處理速度大幅度提高。

1996 年底，Intel又推出了多能奔騰（Pentium MMX）微處理器，MMX（Multi Media eXtension）技術是Intel公司最新發明的一項多媒體增強指令集技術，它為CPU增加了57條MMX指令，此外，還將CPU芯片內的高速緩沖存儲器（Cache）由原來的16KB增加到32KB，使處理器多媒體的應用能力大大提高。

1997年5月，Intel公司推出了Pentium II微處理器，它集成了約750萬個晶體管，8個64位的MMX寄存器，時鐘頻率達450MHz，二級Cache達到512KB，它的浮點運算功能、MMX性能都有了很大的提高。

1999年2月，Intel公司推出了Pentium III微處理器，它集成了950萬個晶體管，時鐘頻率為500MHz。隨后又推出了新一代高性能32位Pentium 4微處理器，它采用了NetBurst的新式處理器結構，可以更好地處理互聯網用戶的各種需求，在數據加密、視頻壓縮和對等網絡等方面的性能都有較大幅度的提高。

早在1993 年底，世界上的主要微機生產廠商都有自己的586 微機系列，其更新的產品主要定位于多媒體、網絡文化服務器。當前，高檔微機以其很高的性價比，正向著社會各個領域乃至家庭日常生活不斷滲透，使人類邁步奔向信息社會新紀元。

（6）第六時期（2000年以后）：新一代64位微處理器Merecd和微機

在不斷完善Pentium系列處理器的同時，Intel公司與HP公司聯手開發了更先進的64位微處理器——Merecd。

Merecd采用全新的結構設計，這種結構稱為IA-64（Intel Architecture-64），IA-64不是原Intel 32位X86結構的64位擴展，也不是HP公司的64位PA-RISC結構的改造。IA-64是一種采用長指令字（LIW）指令預測、分支消除、推理裝入和其他一些先進技術從程序代碼提出更多并行性的全新結構。

微型計算機發展的主要方向，是把計算機的運算器、控制器、存儲器、輸入/輸出（I/O）接口等部分集成在一個硅片上，于是就出現了以一個大規模集成電路為主組成的微型計算機——單片微型計算機（Single chip microcomputer），簡稱單片機。由于單片機的主要應用領域為智能化電子產品，一般需要嵌入設備產品內，故又稱為嵌入式微控制器（Embedded Microcontroller）。

2．微型計算機的分類

微型計算機的品種繁多，系列各異，最常見的有以下4種分類方法。

（1）按微處理器的位數分類

按微處理器的位數分為4位機、8位機、16位機、32位機、64位機，即分別以4位、8位、16位、32位、64位處理器為核心組成的微機。

在數值計算的場合，主要以32位機、64位機為主；在控制或檢測的場合，主要使用的是8位、16位計算機。

（2）按微型計算機的用途分類

按微型計算機的用途可分為通用機和專用機兩類。

在日常辦公過程中使用的計算機以通用微型計算機為主；在控制和檢測系統中使用的計算機以專用微型計算機為主。在后面各章的內容中，主要介紹專用微型計算機的設計技術。

（3）按微型計算機的檔次分類

按微型計算機的檔次可分為低檔機、中檔機和高檔機。計算機中的核心部件是它的微處理器，也可以根據所使用的微處理器檔次，將微機分為8086機、286機、386機、486機、Pentium機、Pentium II機、Pentium III機和Pentium 4機等。

（4）按微型計算機的組裝形式和系統規模分類

按微型計算機的組裝形式和系統規模，可分為單片機、單板機、個人計算機。

單片機是將微機的主要部件，如微處理器、存儲器、輸入/輸出接口等集成在一片大規模集成電路芯片上形成的微機，它具有完整的微機功能。單片機具有體積小、可靠性高、成本低等特點，廣泛應用于智能儀器、儀表、家用電器、工業控制等領域。

單板機是將微處理器、存儲器、輸入/輸出接口、簡單外設等部件，安裝在一塊印制電路板上形成的微機。單板機具有結構緊湊、使用簡單、成本低等特點，常應用于工業控制和實驗教學等領域。

個人計算機也就是人們常說的PC，它是將一塊主機板（包括微處理器、內存儲器、輸入/輸出接口等芯片）和若干接口卡、外部存儲器、電源等部件組裝在一個機箱內，并配置顯示器、鍵盤、鼠標等外設和系統軟件構成的微機系統。PC具有功能強、配置靈活、軟件豐富、使用方便等特點，是目前最普及、應用最廣泛的微機。

3．微型計算機的特點

由于微型計算機廣泛采用了集成度相當高的大規模集成（LSI）和超大規模集成（VLSI）電路，因此它除了具有一般計算機運算速度快、計算精度高、記憶功能和邏輯判斷力強、自動工作等常規功能外，還具有獨特的優點。

（1）體積小、質量輕、功耗低

由于采用大規模和超大規模集成電路，微型計算機所包含的器件數目大為減少，體積也顯著縮小。20世紀50年代要由占地上百平方米、耗電上百千瓦的電子計算機實現的功能，已被內部只含幾十片集成電路的微型機所取代。近年來，微型機已從臺式發展到便攜乃至筆記本式。隨著微處理器技術的發展，今后推出的高性能微處理器產品體積更小、功耗更低而功能更強，對于航空、航天、智能儀器、儀表等領域具有特別重要的意義。

（2）可靠性高、使用環境條件要求低

微型計算機采用大規模集成電路以后，系統內使用的芯片數量大大減少，從而使印制電路板上的連線減少，接插件數目大幅度減少，同時由于集成電路芯片本身功耗低、發熱量小，提高了微型計算機的可靠性，降低了對使用環境的要求。

（3）結構簡單靈活、系統設計方便、適應性強

微型計算機采用了模塊化的硬件結構，特別是采用總線結構后，使微型計算機系統成為一個開放的體系結構，系統中各功能部件通過標準化的插槽和接口相連，用戶選擇不同的功能部件（板卡）和相應外設就可構成不同要求和規模的微型計算機系統。由于微型計算機的模塊化結構和可編程功能，使得一個標準的微型計算機在不改變系統硬件設計或只部分地改變某些硬件時，在相應軟件的支持下就能適應不同應用任務的要求，或升級為更高檔次的微機系統，從而使微型計算機具有很強的適應性和寬廣的應用范圍。

（4）性價比高

隨著大規模和超大規模集成電路技術的不斷成熟，集成電路芯片的價格越來越低，微型機成本不斷下降，同時也使許多過去只在大、中型計算機中采用的技術也在微型機中得到采用，許多高性能的微型計算機的性能實際上已經超過了中、小型計算機的性能，但其價格要比中、小型機低幾個數量級。隨著超大規模集成電路技術的進一步成熟，生產規模和自動化程度的不斷提高，微型機的價格還會越來越便宜，而性能也會越來越高，這將使微型計算機得到更廣泛的應用。

4．微型計算機的應用

由于微型計算機具有體積小、質量輕、價格低、可靠性高、功耗低和結構靈活等一系列優點，所以得到廣泛應用。迄今為止，微型計算機不僅在工業、農業、國防、科學技術和國民經濟各個領域發揮了巨大作用，而且在日常生活中也日益顯示出它強大的生命力，其應用主要有以下幾個方面。

（1）科學計算

科學計算一直是計算機的重要應用領域。發明計算機的最初目的就是為了科學計算，如利用計算機高速、高精度地進行大量復雜的數學運算（如導彈飛行軌跡計算、天氣預告、地震預測等）。隨著微處理器技術的不斷發展，性能不斷升級，高檔微型計算機已具有較強的運算能力，已能滿足相當大范圍的科學計算的需要，特別是微型機的發展及多個微處理器組成的并行處理機系統，其功能和計算速度已可與大型計算機匹敵，而成本只有大型機的幾分之一，使微型計算機用于科學計算的前景更為廣闊。

（2）數據處理與信息管理

數據處理通常是指計算機對實時采集的和人工送入的大量數據進行加工處理、轉換分析、分類統計、顯示打印和通信等。這在航空、航天、郵電通信、軍事科學中的應用十分廣泛。信息管理是指計算機對人工輸入的信息和歷史信息進行分類檢索、查找統計、繪制圖表和輸出打印的過程。這在機票預訂、情報檢索、氣象預報、辦公自動化等系統中得到了廣泛應用。

（3）CAD、CAM、CAA和CAI的應用

計算機輔助設計（CAD，Computer-Aided Design），是指工程技術人員借助于計算機進行新產品開發和設計的過程。計算機輔助制造（CAM，Computer-Aided Manufacturing），是指計算機自動對設計好的零件進行加工的過程。計算機輔助裝配（CAA，Computer-Aided Assemble），是指計算機自動把零件裝配成部件或把部件裝配成整機的過程。計算機輔助教學（CAI，Computer-Aided Instruction），是指教師借助于計算機對學生進行形象化教學或學生借助于計算機進行形象化學習的過程。CAD、CAM、CAA和CAI都要求有一臺高性能的微型計算機或工程工作站，其運算速度要快，存儲容量要大，并要有相應的軟件支持。目前，我國的CAD使用較為普遍，在服裝設計、電子、建筑、造船、機械制造和飛機制造業等領域使用尤其廣泛。

（4）過程控制和儀器儀表智能化

微型計算機對生產過程的控制是借助于傳感器、A/D和D/A轉換器以及執行機構進行的。計算機實時采集生產現場的信息并加以處理，然后輸出命令控制生產現場的有關設備或參數，使生產現場達到較佳的狀態，如數控機床、化工自動控制、交通自動控制、自動滅火、智能儀器等。

（5）軍事領域的應用

微型計算機在軍事領域中的應用雖然鮮為人知，但應用卻十分廣泛。微型計算機通常可用來幫助指揮和協調作戰、進行軍事通信、搜集情報、信息管理，也可以直接用在坦克、火炮、軍艦、潛艇、軍用飛機、巡航導彈等武器中。

（6）多媒體系統和信息高速公路

多媒體系統是一種集聲音、動畫、文字和圖像等多媒體于同一載體或平臺的系統，以實現與外部世界進行多功能和多用途的信息交流。多媒體技術廣泛用于工業生產、教育培訓、醫療衛生、商業廣告和娛樂生活等方面。

（7）家用電器和家庭自動化

微處理器在家用電器中應用很普遍，最常見的有微電腦洗衣機、微電腦冰箱、微電腦空調、微電腦音響系統和微電腦電視機等。此外，微電腦計時裝置和微電腦報警系統等已經進入發達國家的家庭。微電腦盲人閱讀機也為盲人提供了極大的方便。

（8）人工智能的應用

人工智能就是用計算機模擬人類的智能，使計算機具有聽、看、說和“思維”的能力。人工智能包括的內容有：圖形與語言的識別、語言的翻譯、專家系統、機器人、自動程序設計等。

1.1.4 現代微型計算機技術的發展趨勢

隨著微電子技術和計算機技術的發展，一些新思維和新技術被陸續應用于微型計算機領域。

（1）多級流水線結構

為了提高微型計算機的工作速度，將某些功能部件分離，把一些大的順序操作分解為由不同功能部件分別完成、在時間上可以重疊的子操作，這種技術被稱為“流水線技術”。在一般的微處理器中，在一個總線周期（或一個機器周期）未執行完前，地址總線上的地址是不能更新的。在多級流水線的情況下，當前一個指令周期正執行命令時，下一條指令的地址已被送到地址線，這樣從宏觀上來看兩條指令執行在時間上是重疊的。這種流水線結構大大提高了微處理器的處理速度。

（2）片上存儲器管理技術

片上存儲器管理技術是把存儲器管理部件與微處理器集成在一個芯片上。目前把數據高速緩存、指令高速緩存與MMU（存儲器管理單元）結合在一起的趨勢已十分明顯，這樣可以減少CPU的執行時間，減輕總線的負擔。例如，摩托羅拉的MC68030將256B的指令高速緩存及256B的數據高速緩存與MMU結合在一起構成Cache/Memory Unit。

（3）虛擬存儲技術

虛擬存儲是一種存儲管理技術，目的是擴大面向用戶的內存容量。在一般情況下，系統除配備一定的主存外，還配備有較大容量的輔助存儲器，二者相比，前者速度快，但價格貴、容量小；后者速度慢，但容量大，所以大量的程序和數據平時是存放在輔助存儲器中的，到用時才調入內存。當程序規模較大而內存數量相對不足時，編程者就需要做出安排，分批將程序調入內存，也就是說，需要不斷用新的程序段來覆蓋內存中暫時不用的老程序段。所謂“虛擬存儲”技術，就是采用軟、硬件相結合的方法，由系統自動進行這項調度。對于用戶來說，這意味著他們可放心使用更大的虛擬內存，而不必過問實際內存的大小，并可得到接近實際內存的工作速度。

（4）并行處理的哈佛結構

為了進一步提高系統的工作速度和工作能力，一些系統采用了多處理器結構。所謂“多處理器系統”，是指一個系統中同時有幾個部件可以接受命令，并進行指令的譯碼操作。為了克服CPU數據總線寬度的限制，尤其是在單處理器的情況下，進一步提高微處理器的處理速度，采用高度并行處理技術——哈佛結構（Havard Structure）已成為引人注目的趨勢。哈佛結構的基本特性是：采用多個內部數據/地址總線；將數據和指令緩存分開；使MMU和轉換后緩沖存儲器（TLB）與CPU實現并行操作。

（5）RISC結構

所謂RISC結構，就是簡化指令集的微處理器結構。其指導思想是在微處理器芯片中，將那些不常用的由硬件實現的復雜指令改由軟件來實現，而硬件只支持常用的簡單指令。這種方法可以大大降低硬件的復雜程度，并顯著減少處理器芯片的邏輯門個數，從而提高處理器的總性能。這種結構更適于當前微處理器芯片新半導體材料的開發和應用。

（6）整片集成技術

目前高檔微處理器基本轉向CMOS VLS工藝，集成度已突破千萬個晶體管大關。一個令人矚目的動向是新一代的微處理器芯片已將更多的功能部件集成在一起，并做在一個芯片上。目前在一個CPU的芯片上已實現片上存儲管理、高速緩存、浮點協處理器部件、通信I/O接口、時鐘定時器等。同時，單芯片多處理器并行處理技術也被不少廠家研制出來。

目前，微型計算機仍繼續向著微型化的方向發展，同時也在向著網絡化和智能化方向發展。隨著微電子技術的發展，微處理器的集成度越來越高，芯片功能越來越強，從而使微型計算機的體積進一步減小，重量進一步減輕，而功能則在不斷地增強。另外，從微型計算機系統角度來看，采用多機系統結構、增強圖形處理能力、提高網絡通信性能等方面都是當今微型計算機系統所追求的目標。