计算机硬件技术基础第01章

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1、上课公用信息邮箱：上面有讲课PPT更新Email:tju101@163.comPassword:tju101tju101--------------------------------------授课教师联系邮箱:hua_dz@163.com计算机硬件技术基础耿曾民孙思云主编人民邮电出版社第01章　微型计算机系统概述1.1　微型计算机的发展历程自1981年美国IBM公司推出第一代微型计算机IBM-PC以来，微型机以其执行功能强大、性价比高、轻便小巧等特点迅速进入社会各个领域，且新的技术不断推出、产品快速换代，发展的气势磅礴，无与伦比。本节从主

2、要从微型机的结构发展和微型机的核心部件CPU等发展角度，来观察微型计算机的发展历程。1.1.1计算机的发展历史一、第一代电子管（vacuumtube)1.世界上第一台电子计算机是在1946年由美国人JohnW.Mauchly和J.PresperEckert等人在宾夕法尼亚大学设计制造的。2.该计算机的名字叫：ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)简称ENIAC3.完全由电子管制作的的逻辑器件组装而成，大约占了一幢四层楼的房子。主要用途是用于高射炮瞄系统的弹道计算，其运算速度约5000次/秒。4.

3、二十世纪40年代末到50年代中期的计算机都是采用电子管组成的。例如：IBM公司的IBM701（1953.4）IBM公司的IBM605（1954.11）二、第二代晶体管(transister)1.根据记录，世界上第一只晶体管的发明时间应该为1947年12月25日，地点在著名的美国电话电报公司的贝尔实验室。(BellLaboratory)2.根据小组成员对这项工作贡献的大小，推举约翰.巴丁(JohnBardeen)和沃尔特.布莱顿(WalterBrattain)为发明人。其中巴丁做理论推算，布莱顿的实验技术出众。3.到了1947年，威廉姆.肖克利

4、(WilliamShockly在此基础上提出了结型双极性晶体管理论。1956年，肖克利，巴丁和布莱顿三人共获当年诺贝尔物理奖。注1：这是电子科技领域最最重大的事件。注2：1972年巴丁去了伊利诺州大学当教授，再次因创立低温超导理论获诺贝尔奖。三、第三代集成电路(IC)1.二十世纪60年代中期，计算机开始采用集成电路作为主要元件。（主要是小规模的TTL电路）2.典型的有IBM360（中型机）和IBM370（大型机）。（用于了著名的阿波罗登月工程）四、第四代超大规模集成电路(VLSIC)1.我们课程要介绍的微型计算机，指的是个人计算机PC（Per

5、sonalComputer),其属于第四代计算机产品。2.微型计算机的发展主要是由微型计算机结构和微处理器这两个方面的技术发展决定的。1.1.2微型计算机技术的发展过程注1：书上提到计算机按体积、性能、价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型计算机五类。这是传统的分类方式，随着微型计算机的发展，其性能已经远远超过传统的大型机、中型机、小型机，所以现在计算机只有巨型机，微型机两类了。注2：再次强调微型计算机属于第四代VLSIC计算机产品。一、微型计算机结构(structure)的发展1.单板机：singleboardcomputer2.单片

6、机:microcontroller3.系统机:computersystem(本课程介绍）4.工作站:workstation5.网络:computernetwork二、微型计算机核心部件CPU的发展(Intel)1.1.3微型计算机的应用和特点一、微型计算机的应用方面。1.科学计算2.过程检测与控制3.信息管理4.计算机辅助系统注：实际上微型机的应该远不止这四个方面。二、微型计算机的特点1.高性能、低价格。2.体积小，功耗低。3.可靠性高。4.应用面广泛。注：这些特点导致了大型机，中型机，小型机甚至计算机工作站的被淘汰。1.1.4微型计算机的分

7、类一、可以从不同的视线角度，对微型机进行分类。1.按制造工艺2.按机器组成（组成结构）3.机器的字长（处理数据的字长）注：字长的概念是指微型计算机的中央处理单元(CPU)能进行并行处理的数据位数。1.1.5一体机与平板电脑一、书上提到以下两类是最流行的电脑。1.一体机2.平板电脑注：其实最流行的是台式机，笔记本，平板电脑三类。这三类电脑各有优势所长。1.2微型计算机的基础知识当今世界上的绝大多数计算机都是采用一种称为冯诺依曼的结构类型。1946年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(JohnVon·Neuman)提出存储程序原理，把程序本身当作数据来对

8、待，程序和该程序处理的数据用同样的方式存储，并确定了存储程序计算机的五大组成部分和基本工作方法。最早的计算机只有固定用途（比如电子积分器），若想要改变它的用途，就必