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第3章计算机组成原理

主讲人：

计算机系统组成

第二次世界大战期间，美国军方要

求宾州大学莫奇来（Mauchly）博士和他

的学生爱克特（Eckert）设计以真空管

取代继电器的电子化电脑--ENIAC

（ElectronicNumericalIntegrator

andCalculator），电子数字积分器与

计算器），目的是用来计算炮弹弹道。

这部机器使用了18800个真空管，长50英

尺，宽30英尺，占地1500平方英尺，重

达30吨（大约是一间半的教室大，六只

大象重）。它的计算速度快，每秒可从

事5000次的加法运算，运作了九年之久。

由於吃电很凶，据传ENIAC每次一开机，

整个费城西区的电灯都为之黯然失色。

电子管计算机

2

电5

子瓦

管灯

泡

一、第一代电子管计算机(1945-1956)

1、主要特点：以电子管为主要逻辑元件

2、主要用途：进行复杂的科学运算

二、第二代晶体管计算机(1956-1963）

1954年，美国贝尔实验室研制

成功第一台使用晶体管线路的计算

机，取名“催迪克”（TRADI

C），装有800个晶体管。

三、第三代集成电路数字计算机(1964~1971)

体积变小，功耗更低

价格降低

运算速度提高

集成电路板

1964年，美国IBM公司研制成功第一个应用领域进一步扩大

采用集成电路的通用电子计算机系列

IBM360系统

四、第四代大规模集成电路计算机（1971-现

在)

1、特点

体积越来越小

“存储程序控制”原理

程序是一个指令序列，指令是可以被计算

机理解并执行的基本操作命令；指令与数

据都用二进制编码形式存储、运行和运算；

程序和数据预先存放在存储器内。

计算机工作时，CPU依次从存储器中取出一

个程序中的各条指令，对指令的功能进行

分析，按指令的功能从内存取出数据，对

数据进行运算处理并保存运算结果，一直

到取出并执行了终止指令，至此完成程序

的一次运行。

典型的冯.诺依曼计算机结构框图

（以运算器为中心）

控制信号

控制器

地址指令

程序