第1章 计算机系统基础85447

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1、大学计算机基础（十一五规划教材）请用PowerPoint2003播放说在课前：“3W”问题WhyWhathow基本技能基本理论1.掌握和了解计算机理论基础知识2.具有网络环境下操作计算机的技能和信息处理的能力3.掌握数据库和多媒体相关知识为什么要学？学什么？怎么学？How教学模式：课堂＋网络＋实践（210.43.191.224)学习建议：学会归纳、总结和提炼；示例调整学习的最佳状态学时安排：34（课堂讲授）＋18（上机）培养兴趣提高自学、自控能力积极参与互帮互助狠练基本功善于应用注重动手能力，抵制网络诱

2、惑How资格认定（作业、上机、出勤、提问、解答问题的情况）（20％）水平测试（机试）（80％）考核标准要求违纪三次(包括旷课、迟到、上课睡觉、上机玩QQ和游戏等)，取消考试资格。作业按时上交。注重学习的过程1.1计算机的发展1.2计算机的类型1.3计算机的基本工作原理及结构1.4计算机硬件系统的组成1.5计算机软件系统1.6数据在计算机中的表示与存储第1章计算机系统基础计算机的分代、发展方向、分类计算机的基本工作原理和结构计算机硬件基本知识：硬件系统的总线结构图;微机系统五大组成部分及功能;计

3、算机的主要性能指标计算机软件基本知识：语言的概念，系统软件、应用软件的概念，操作系统、汇编程序、编译程序和解释程序的功能本章重点什么是现代计算机？计算机是一种无须人工干预，能对各种信息进行存储和快速处理的电子设备。现代计算机是电子驱动的，其本质特征是存储控制，即将事先编好的“程序”（指令和数据）存入“存储器”中，然后计算机就可以按照程序步骤自动连续执行。?思考：计算器和计算机的区别。1.1计算机的发展早期计算工具的发展早期计算机的发展现代计算机的发展微型计算机的发展未来的新型计算机手指、石块、贝壳算筹、算

4、盘加法计算器、差分机、分析机电子计算机现代计算机1.早期计算工具和计算机的发展世界上第一台计算机，1946年，美国ENIAC（爱尼亚克）2.现代计算机的发展EDSAC（爱德沙克）1949年，英国，宣告萌芽时期结束。EDVAC（爱德瓦克）1952年，美国，冯.诺依曼的“程序存储”设想首次体现。3.计算机发展的个时代时代年份电子器件特点第一代1946~1953电子管磁鼓、磁带；机器语言和汇编语言第二代1954~1963晶体管磁芯存储器（王安）、出现高级程序设计语言第三代1964~1970中小规模集成电路大型化

5、，集中式计算，远程终端第四代1971~至今大、超大规模集成电路超大型化，计算机化，嵌入式，图形用户界面，多媒体，网络通信，网格计算44.微型计算机的发展第一台微型计算机中国研制的第一台微型计算机1975年，美国，爱德华.罗伯茨1985年，长城05205.未来的新型的计算机现代计算机发展迅速面临的问题影响芯片集成度，计算机运行速度超导计算机量子计算机光子计算机生物计算机神经网络计算机发展方向：超高速、超小型、并行处理、智能化“摩尔定律”芯片发热摩尔定理晶体管数单位时间执行的指令数百万条/每秒MIPS每18个

6、月芯片能力增长一倍。1.2计算机的类型按计算能力分：巨型机、大型机、中型机、小型机、计算机（微机、笔记本、掌上电脑等）从市场分布情况看：JohnvonNeumann冯诺依曼计算机奠基人——冯诺依曼冯·诺依曼结构：硬件核心由五部分组成采用二进制和程序存储存储程序工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。1.3计算机的

7、基本工作原理及结构重点冯·诺依曼计算机结构模型数据流控制流取数存数地址指令（内）存储器控制器运算器输出设备输入设备程序+数据操作命令处理结果反馈信号响应信号请求信号响应信号请求信号1234567891011121314注意：其中5-10是个重复的过程1.3.2指令和指令系统指令是对计算机进行程序控制的最小单位。指令格式操作码操作数机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列注意：(1)所有指令的集合称为计算机的指令系统。(2)不同的计算机指令系统不同。

8、1.3.2指令和指令系统冯氏原理：人们预先编好程序，利用输入设备把程序输入内存，计算机在控制器控制下，从内存中逐条取出程序交运算器执行。把结果回送入内存、或由输出设备输出。执行步骤：取指令、分析指令、执行指令、程序计数器加1（例：指令070740H的执行过程）指令执行过程PC+1……………内存储器程序计数器PC（0100H）操作码地址码译码器操作控制线路累加器算术、逻辑运算部件运算器控制器指令寄存器…………程序区数据区07