计算机从诞生到现在不过半个多世纪， 但是它的发展速度是惊人的， 它把人 类的计算速度提高了数千亿倍。计算机的发展先后经历了电子管、 晶体管、 大规模集成电路和超大规模集成电路为主要器件的四个发展时代。 预计在不久的将来，将诞生以超导器件、电子仿真、集成光路等技术支撑的第五代计算机。计算机总的发展趋势是朝着巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化发展。1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Computer)。这台计算机由电子管组成，每秒可进行5000次的加法运算，而且采用了著名的数学家冯·诺依曼(Von.Neumann，美籍匈牙利人) 的“存储程序” 的设计思想， 即采用二进制计算、存储程序并在程序控制下自动执行的思想。以后，这种模式的计算机被称为“冯 · 诺依曼机” 。 计算机发展至今， 一直沿用“存储程序” 的思想。这是计算机科学发展史上的一个重要里程碑，它奠定了计算机发展的科学基础。 1、中央处理器
中央处理器（Central Processing Unit，CPU）制作在一块集成电路芯片上，也称为微处理器（Micro Processor Unit，MPU）。计算机利用中央处理器处理数据，利用存储器来存储数据。CPU是计算机硬件的核心，主要包括运算器和控制器两大部分，控制着整个计算机系统的工作。计算机的性能主要取决于CPU的性能。
运算器又称为算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU）。操作时，控制器从存储器取出数据，运算器进行算术运算或逻辑运算，并把处理后的结果送回存储器。
控制器的主要作用是使整个计算机能够自动的运行。执行程序时，控制器从主存中取出相应的指令数据，然后向其他功能部件发出指令所需的控制信号，完成相应的操作，再从主存中取出下一条指令执行，如此循环，直到程序完成。
2、存储器
存储器是计算机中的记忆存储部件。存储器既能够接受和保存数据，又能够向其他部件提供数据。存储器分为内存和外存两大类。
在计算机系统中，习惯上把内存、CPU合称为主机。
（1）内存
内存储器分为随机读/写存储器（Random Access Memory，RAM）、只读存储器（Read OnlyMemory，ROM）和高速缓冲存储器（Cache）三类。内存一般指的是RAM。
（2）外存储器
外存储器主要包括硬盘、光盘、U盘和移动硬盘等。
3、输入设备
输入设备主要包括键盘、鼠标等。
（1）键盘
键盘是计算机的标准输入设备。通过键盘可以向计算机输入各种指令、程序、数据等。
（2）鼠标
鼠标是微机的标准输入设备，使用鼠标可以方便地对图形界面中的图标和菜单等进行可视化操作。目前微机上使用的主要是第2代光电鼠标，采用即插即拔的USB接口。
4、输出设备
输出设备主要有显示器和打印机等。
(1)显示器
显示器是微机必备的“软拷贝”输出设备，比较常见的是阴极射线管显示器（Cathode Ray Tube，CRT）和液晶显示器（Liquid Crystal Display，LCD）
（2）打印机
打印机是微机的常用的“硬拷贝”输出设备。在显示器上输出的图像只能当时查看。为了将图像长久保存，就需要使用打印机输出。 硬件是组成计算机的基础，软件才是计算机的灵魂。计算机的硬件系统上只有安装了软件后，才能发挥其应有的作用。使用不同的软件，计算机可以完成各种不同的工作。配备上软件的计算机才成为完整的计算机系统。
针对某一需要而为计算机编制的指令序列成为程序。程序连同有关的说明文档构成软件。微型计算机系统的软件分为两大类，即系统软件和应用软件。系统软件支持机器运行，应用软件满足业务需求。
1、系统软件
系统软件是指由计算机生产厂或“第三方”为管理计算机系统的硬件和支持应用软件运行而提供的基本软件，最常用的有操作系统、程序设计语言、数据库管理系统、联网及通信软件等。
（1）操作系统
操作系统（Operating System，OS）是微机最基本、最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的各种硬件资源（例如CPU、内存空间，磁盘空间、外部设备等），并且负责将用户对机器的管理命令转换为机器内部的实际操作。例如WIndowsXP、Windows2000等。
（2）程序设计语言
计算机语言分为机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言的运算效率是所有语言中最高的；汇编语言是“面向机器”的语言；高级语言不能直接控制计算机的各种操作，编译程序产生的目标程序往往比较庞大、程序难以优化，所以运行速度较慢。
（3）数据库管理系统
数据库管理系统（DateBase Management System，DBMS）是安装在操作系统之上的一种对数据进行统一管理的系统软件，主要用于建立、使用和维护数据库。微机上比较著名的数据库管理系统有Access、Oracle、SQL server、Sybase等。Access是小型数据库管理系统，适合于一般的商务活动，而SQL Server是大型数据库管理系统，适用于中小企业的业务应用。
（4）联网和网络管理系统软件
网络上的信息资源要比单机上丰富得多，因此出现了专门用于联网和网络管理系统软件。例如著名的网络操作系统NetWare、UNIX、Linux、WindowsNT等。
2、应用软件
应用软件是指除了系统软件以外，利用计算机为解决某类问题而设计的程序的集合，主要包括信息管理软件、辅助设计软件、实时控制软件等。
（1）办公软件
微型计算机的一个很重要的工作就是日常办公，微软开发的Office2003办公软件包含WOrd文字处理软件、电子表格Excel、演示文稿PowerPoint和数据库管理系统Access等组件。这些组件协同使用，基本可以满足日常办公的也许需要。
（2）工具软件
常用的工具软件有压缩/解压缩工具、杀毒工具、下载工具、数据备份与恢复工具、多媒体播放工具以及网络聊天工具等。例如Winrar、Winzip、Rising、Ghost、Thunder、QQ等。
（3）信息管理软件
信息管理软件用于对信息进行输入、存储、修改、检索等，例如工资管理软件、人事管理软件、仓库管理软件等。这种软件一般需要数据库管理系统进行后台支持，使用可视化高级语言进行前台开发，形成客户机/服务器（Cliet/Server,C/S）或浏览器/服务器（Browse/Server，B/S）体系结构，简称MIS（Management Information System，MIS）。
（4）辅助设计软件
辅助设计软件用于高效地绘制、修改工程图纸，进行设计中的常规计算，帮助用户寻求好的设计方案，例如二维绘图设计、三维几何造型设计等。这种软件一般需要AutoCAD和程序设计语言、数据库管理系统等的支持。
（5）实时控制软件
实施控制软件用于随时获取生产装置、飞行器等的运行状态信息，并以此为依据按预定的方案对其实施自动或半自动控制。这种软件需要汇编语言或C语言的支持。
单片机中，功耗最低的单片机要MSP430单片机，这是做手持设备最优选择，MSP430中，用到5种低功耗，LPM0，LPM1，LPM2，LPM3，LPM4，这五种低功耗各种解释如下 ：
CPU的活动状态称为AM（ACTVE MODE）模式。其中AM耗电最大，LPM4耗电最省，仅为0.1uA。另外工作电压对功耗的影响：电压越低功耗也越低。 系统PUC复位后，MSP430进入AM状态。在AM状态，程序可以选择进入任何一种低功耗模式，然后在适当的条件下，由外围模块的中断使CPU退出低功耗模式，返回AM模式，再由AM模式选择进入相应的低功耗模式，如此类推。
CPU的结构：16个寄存器R0-R15，16位算数逻辑单元ALU和一个指令控制单元。
。寄存器中R4-R15是通用寄存器没有特殊功能。
R0-R3具有特殊性：
R0：程序计数器PC（Program counter），存放着下一条要从程序存储器中取出的指令的地址。
R1：堆栈指针SP（Stack Point），系统堆栈在系统调用子函数或者进入中断服务程序时，保护程序计数器PC。
R2：状态寄存器SR（State Register）：
R3：常数发生器
状态寄存器SR
工作模式的选择由状态寄存器SR中的SCG1、SCG0、OSCOFF、CPUOFF位控制。由于在CPU的头文件中对CPU内的各寄存器和模块的各种工作模式都作了详尽的定义，所以编程时尽可能的利用就是了。如：要进入低功耗模式0，可在程序中直接写：LPM0; 。进入低功耗模式4，可以写：LMP4;就可以了。退出低功耗模式如下：
LPM0_EXIT; //退出低功耗模式0
LPM4_EXIT; //退出低功耗模式4
LPM0：CPU停止工作，MCLK时钟停止，SMCLK、ACLK时钟还在工作。
LPM1：CPU停止工作，MCLK时钟停止，在活动模式如果DCO没有作为MCLK和SMCLK时钟时，则直流发生器被禁止，否则就保持活动状态，SMCLK、ACLK时钟依然还在工作。
LPM2：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，如果DCO没有作为MCLK、SMCLK，自动被禁止直流发生器保持有效，ACLK还处于工作中。
LPM3：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，DCO时钟也停止工作，仅ACLK时钟还处于工作状态。
LPM4：CPU停止工作，MCLK、SMCLK时钟停止工作，DCO时钟也停止工作，ACLK也停止工作。此时功耗最低。
一般情况下，处理器进入低功耗模式后，由中断来唤醒，外部中断或内部中断。
如果想进入低功耗1，则程序可以为：_BIS_SR（LPM1_bits + GIE）;退出低功耗1，则程序可以为：LPM1_EXIT; 进入其他低功耗和退出低功耗一样。
低功耗执行的一个过程：程序从main函数入口开始执行程序，当遇到进入低功耗程序时，如：_BIS_SR（LPM1_bits + GIE）;此时相当于下面的程序处于停止状态不再执行，当有一个中断来到，则会进入中断处理程序，自动退出低功耗，如果在中断中没有没有退出低功耗，当中断服务程序执行完成后，又会重新进入低功耗。
不同的低功耗模式就是配置不同的SCG1，SCG0，OscOff，CPUOff.
SCG1：复位使能SMCLK，置位则禁止SMCLK.
SCG0：复位激活DCO，置位且DCOCLK不用于MCLK或SMCLK时禁止DCO。
OscOff：复位则LFXT激活，置位且LFXT不用于MCLK或SMCLK时，LFXT振荡器禁止--对应着ACLK。
CPUOff：复位则MCLK激活，置位则MCLK停止。
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