简介

在 计算机系统结构上采用相同的方案，具有程序上的兼容性和标准的输入-输出接口,在性能和价格上拉开一段距离的一组计算机机型。

特点

一个计算机系列具有以下五个特点。

①　各型号之间必须是 程序兼容的或 向上兼容的。程序兼容是指用 机器语言或 汇编语言编的程序能在各机型上运行，且能得到相同的结果。由于各机型性能上的差异，如 运算速度、 主存储器容量或加接的 外围设备的种类和数量上的差别，有些程序在高档机型上能够运行，在低档机型上却不能运行，而在低档机型上能运行的程序在高档机型上也能够运行。这种兼容称为程序 向上兼容。计算机系列内的 程序兼容性，可使几个机型采用相同的 系统软件。 应用程序也易于由一个机型搬到另一个机型上。

②　各型号之间具有统一的 系统结构方案。它们在机器的工作方式、数和 指令格式、 指令系统、 中断系统、 外围设备的控制和使用方式以及人－机交换的操作方式等方面采用统一的方案。这种概念性的结构与机型无关，各机型的物理设计和 软件设计均不违背 系统结构的规定。从程序员角度看，这些不同的机型就象是同一个机型。

③　一个系列中各型号在性能和价格上存在着一种规则的排列。二个以上的机型才能组成系列。各机型在 中央处理器的 运算速度、 主存储器容量和输入－输出 通道的数目和流量等性能方面拉开距离，因而能满足各种用户的需要，以及用户因 数据处理量扩大而需更新机型的要求，有利于扩大市场。

④　在系列内部除统一的 系统结构以外，在物理设计上制定和采用多方面标准化的规定，便于设计、生产和维护,节约研制投资。例如, 外围设备与主机的标准接口的物理设计在系列内部是统一的，一般在机柜的结构设计、插件板的大小和接插件的选型等方面也是统一的。

⑤　由一个公司或几个公司联合或是一个设计集团，按预定计划设计出的 系列机才能称为一个系列。设计生产与其他系列程序兼容的 系列机，不能看成是同一个系列。 系列机除程序兼容外还有其他的特征。每一个 系列机的设计计划，都应包括本身的设计目标、型号分档方法、物理设计标准化规定以及对市场的预测。

系列化的产生与发展

50年代后期，当计算机生产发展成为一门新兴的工业时，计算机的系列化设计便应运而生。其原因有二。第一是计算机 软件的发展。当计算机进入晶体管化时，应用领域急剧扩大。为满足用户要求，各种程序语言相继产生，能提高机器效率和减少人工介入的操作系统显得日益重要。在新机型的研制中，系统 软件较为庞大，价格昂贵，周期较长，迫使设计人员不能给每一个新机型各配一套新的系统软件，而采取为若干个机型配一套相同的系统软件。同时，推动 系列机出现的更大的原因，是用户不断要求更换新的、处理能力更强的机器。他们认为，应用 软件如果不能在新机型上运行会造成重大损失，这促使设计人员设计出处理能力大小不同而能执行同一 用户程序的多个机型。这就使 程序兼容性成为计算机系列最主要的特征。第二是计算机硬件的成本与处理能力的高低密切相关。设计人员需要设计出性能指标不同因而售价不同的多个机型，才能满足各种用户的不同需要。

计算机系列在第二代计算机时即已出现，但形成明确的概念则是在1964年美国 IBM公司公布其 第三代计算机产品IBM-360以后。IBM-360是一个在同一 系统结构方案上程序兼容的通用 系列机。此后，除少量特殊用途的计算机外，各公司纷纷按系列产品组织设计和生产。

1975年,美国出现了第一台与IBM-370程序兼容的机型。在计算机发展方面,出现了插接 兼容机(PCM)的新机种，即选择一个认为市场情况最好的系列作为自己系列兼容的对象，按所选系列的系统结构设计出能使用那个系列的软件的 系列机。严格地说，插接 兼容机与被兼容的那个系列，不能认为是同一个 系列机。但从 软件的角度看，也常常笼统地看成是同一个系列。插接 兼容机后来又被理解成程序兼容机。70年代以来，许多计算机厂家转向插接 兼容机的设计和生产。

设计技术

计算机系列的设计技术大体包括五个方面的内容。

系统结构设计 　经过市场分析而决定设计新的系列机后，就要确定该系列机的设计目标，主要是明确其性能范围、 软件、硬件的主要技术途径、大致的售价、准备取代现有的哪类产品，以及估计与其他同期产品的竞争能力。这个设计目标就是系统结构设计的依据。

系统结构的同一性是一个计算机系列的重要特征。系统结构的设计既要满足 软件技术发展的要求，又要考虑硬件实现的成本、技术上的先进性与现实性。设计的最终成果是系统结构设计文本，它是系统软件人员和硬件人员设计的依据，同时基本上也是这个 系列机的工作原理。

完成系统结构设计就相当于在概念上构成一台计算机。系统结构的设计，应规定所有 程序设计需要用到的机器属性。①数据的 字长和格式： 数据字是多少个二进位，是否规定半字长或双字长，有无可变长数，如何规定定点数和浮点数以及数的编码格式。② 指令系统：基本指令的二进位数目、 指令长度、选址的方式，并对每条指令给出确切的定义。③机器的工作方式：规定机器有几种工作状态，如果用“ 程序状态字”一类的控制字控制机器工作方式，则对这个控制字需要逐位给出明确的定义。如果它需要存储到 编址 存储器中，还要规定 存储单元的号码。④ 中断系统：中断级数以及它们优先级的排列，引起各级中断的源信号和中断过程的主要动作。⑤使用 外围设备的方式：无论通过 总线、 通道或 外围处理机使用外围设备，都要规定统一的指令，规定对外围设备动作的命令和外围设备状态信息。⑥控制台：统一规定与程序编制有关的系统控制台操作（如初始程序加载）。

系列机的系统结构设计工作有两个特点。一是系列机的系统结构设计要求完整和准确；而非系列机的系统结构设计并不要求一开始就那样完整准确，可以在具体的硬件设计中不断完善。另一是 系列机的系统结构设计须照顾到从低档机到高档机范围很宽的硬件设计和大小不同的操作系统的要求。