计算机基础概述

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1、一、计算机分类：1＞按原理分类：（I）数字计算机：按位不连续的跳动运算，用数字0（关）和1（开）来表示数据,数字计算的计算方式，程序控制控制方式，高精度大数据量，很强的逻辑判断能力。⑵模拟计算机：数值由连续量来表示，连续的运算过程，用电压來表示数据，电压组合和测量值计算方式，盘上连线控制方式，低精度小数据量，没有逻辑判断能力。2、计算机按大小分类：⑴微型机：如PC机；个人、家庭、办公、娱乐。⑵故入式计算机：工业控制：汽车、电视、空调、电梯。⑶小型机：最高并行工作的CPU为4个；银行、大型企业、科研机构。⑷中型机：最高并行工作的CPU为8个；银行、大型企业、科研机构。⑸

2、大型机：最高并行工作的CPU最少16个；银行、大型企业、科研。⑹巨型机：科学、军事、航天。3、PC机分类：A、台式机:品牌机：性能稳定、售后服务好IBM、DELL、联想、长城组装机：价格使宜、个性化配置、需要-定的技术基础B、便携机：笔记本电脑：移动办公、方便、扩容不方便C、掌上电脑：PDA、商务通、联想、文曲星、手机二、现代计算机系统的结构：现代计算机采用了“存储程序”工作原理，是1946年由冯・诺依曼和他的同事们提出并论证的。1、计算机硬件曲五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。2、计算机内部采用二进制来表示程序和数据。3、采用“存储程序”

3、的方式，将程序和数据放入同一个存储器中（内存储器）。计算机系统y系统秋件应用软件厂控制務r中央处理器（cpu）T一.[匸运算器（ALU）■存储系统舗助存储魁光盘、U盘）一■入设备（凰标、键盘、扫4#仪、摄初I、服相机尊〉.籀曲设备印机、显示羽、给图仪弩）r撫作系统＜os）语言处理系统理系统通信软件處务程序（检査、诊断、椿错）支撑软件通用应用软件（办公软件等）专用应用软件三、计算机系统的主要性能指标：1、时钟频率（主频）和机器周期：时钟频率（主频）它是指CPU内部晶振的频率，常用单位为兆（MHz）。一个机器周期由若干个时钟周期组成，在机器语言中，使用执行一条指令所需要的

4、机器周期数来说明指令执行的速度。一般使用CPU类型和时钟频率來说明计算机的档次。如PentiumIII500等。2、机器字长：是指CPU—次最多可同时传送和处理的二进制位数.3、运算速度：是指计算机每秒能执行的指令数。单位有MIPS（每秒百万条指令）、MFLOPS（秒百万条浮点指令）4、存储容量：5•可靠性、可用性和RASIS特性6.友好性和环保性7•性能价格比8.带宽均衡性9.其他四、计算机工作原理：程序数据fas运算器输出结果=^＞＞控制流＜^＞数据流CPU根据当前程序指针寄存器的内容取出指令并执行指令。控制器的输入命令把表示让算步骤的程序和计算中需要的原始数据通

5、过输入设备送入计算机的存储器存储，随后当计算开始时在控制器的取指令作用下把程序指令逐条送入控制器，然后控制器对指令进行译码，并根据指令的操作要求向存储器和运算器发岀存储、取数和运算命令，经过运算器计算并把结果存放在存储器内。在控制器的取数和输出命令作用下，通过输出设备输出计算结果。五、运算器（ALU）：运算器也称为算术逻辑单元ALU（ArithmeticLogicUnit）o它的功能是完成算术运算和逻辑运算。算术运算是指加、减、乘、除及它们的复合运算，而逻辑运算是指“与”、“或”、“非”等逻辑比较和逻辑判断等操作。六、控制器（CU）：控制器CU（ControllerU

6、nit）是计算机的指挥系统，控制器一般由指令寄存器、指令译码器、时序电路和控制电路组成。它的基本功能是从内存取指令和执行指令，指令是指示计算机如何工作的一步操作，由操作码（操作方法）及操作数（操作对象）两部分组成。通常将运算器和控制器统称为中央处理器CPU（CentralProcessingUnit）,它是整个计算机的核心部件,是计算机的"大脑"。它控制了计算机的运算、处理、输入和输出等工作。1＞摩尔定律：在1965年，芯片巨人英特尔公司的创始人戈登•摩尔，给出了著名的摩尔定律：芯片上的晶体管数量每隔18~24个刀就会翻一番。2、CPU集成度：CPU集成度是指在CPU

7、芯片的单位面积上集成电子器件数量的程度。如今的CPU大多数是基于场效应管（MOS管）技术制造的，nMOS管的结构CPU集成度用MOS管的〃制程〃衡量。所谓制程就是指在一定制造工艺下MOS管可以实现的最小"门控导线〃（GATE）＜度。一般来说MOS管的制程越小，CPU的主频越高,CPU的运算速度越快。口前商业用的CPU芯片绝大多数采用Si02介质，制程为45nm,现在Intel公司经过10多年的努力，发现用附。2（二氧化铅）介质替代SiO2介质后，MOS管的GATE宽度可降至22nm,但是Hf元素的获取成木比Si高很多,因为Hf存在于大多数Zr（鉛）矿