第1章计算机系统概述.doc
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第一章 计算机系统概述
计算与计算工具
⑴布莱斯.帕斯卡 制造机械计算器
⑵莱布尼兹(数理逻辑创始人)对其进行改进
⑶查尔斯巴贝奇(现代计算机的创始人)创造出分析机
分析机包括:
①齿轮式的“存储仓库”
②运算室
③数据的输入、输出部件
④控制器装置(未给出名称)
计算机发展史
世界上第一台电子管的数字积分计算机:ENIAC(埃尼亚克)
没有真正的存储器,只有20个暂存器,程序是外插型的
Intel公司创始人提出“摩尔定律”:半导体上的晶体管数目每隔18个月翻一倍, 体积缩小50%
计算机发展的五个时代
(1)第一代:真空电子管(逻辑器件)穿孔式卡片机(输入设备)磁鼓/磁带(外存储 器) 机器语言编程 用于科学计算
(2)第二代:晶体管(逻辑器件) 磁芯体(内存储器)变址寄存器 浮点运算器件 I/10 处理机 软件方面配置程序库和批处理管理程序
(3)第三代:(标志:IBM公司推出360系列计算机)集成电路 半导体存储器 微程 序设计技术 操作系统 应用程序
(4)第四代:大规模的集成电路和超大规模的集成电路→微处理器和微型计算机的产 生→进入微电子阶段
(5)第五代:人工智能
发展方向:a.神经网络技术
B.生物技术
计算机的分类:
巨型机 小巨型机 大型机 小型机(PDP-8标志着小型机时代来临)
工作站 微机
计算机历史上重要的人物及贡献
乔治布尔与布尔逻辑
布尔代数----二值代数 只有0和1
与(“∧”) 或(“∨”) 非(“¬”)
与非 或非 与或非 异或(不同时为1,相同时为0)
★C语言中,任何非0值都被解释为真!
A B A∧B A∨B A+B ¬A 0 0 0 0 0 1 0 非0 0 1 1 1 非0 0 0 1 1 1 非0 非0 1 1 1 0
布什-----发明微分分析仪
香农(信息论的创始人)与开关逻辑
《继电气与开关电路的符号分析》→开关电路理论的开端
阿兰图灵(计算机科学之父)与图灵机→证明了研究通用数字计算机的可行性
图灵机(思想模型):机器由一个控制器和一个两端无限延长的工作带组成,工作带 被分为大小相等的方格,每个方格可书写一个给定字母表上的符号,控制器可以在 工作带上自由移动,它带有一个读写头,可以读出所访问格子上的符号,也可以 抹 去这一符号,最后得到你期待的结果。
冯诺依曼与冯诺依曼体系结构
冯诺依曼体系结构的特点:
A.指令和数据均采用二进制表示,从而简化机器的逻辑线路
B.指令和数据一样存储在主存储器中(存储程序思想标志着字自动运算的实现,标 志着计算机的成熟)
C.计算机的五大部件:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备
基于冯诺依曼思想的计算机EDVAC与1950年诞生于宾夕法尼亚大学
冯诺依曼型计算机的工作原理:存储程序、程序控制
(三)计算机的应用
1)科学计算
科学研究的方法:科学计算、科学理论、科学实验
2)数据处理
3)自动控制
4)数据管理
5)人工智能(AI)
①机器人(工业机器人+智能机器人)
②专家系统
③模式识别
④智能检索:具有一定的推理能力
互联网络
另外还有:计算机辅助制造(CAM)计算机辅助设计(CAD)
计算机辅助教学(CAI)计算机辅助测试(CAT)
办公自动化(OA)
计算机的基本原理和组成
信息处理
计算机的本质:模拟人类处理信息的过程
计算机的本质特征:信息处理
计算机的基本组成
五大部件 运算器 控制器 主存储器 输入设备 输出设备
运算器+控制器=中央处理器(CPU)
运算器+控制器+主存储器=主机
输入设备+输出设备+外存储设备=外部设备
外/辅 存储器采用脱机存储的方式,
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