组成原理8版张基温第8版教学全套课件 第1章A.ppt

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1、第1章计算机系统概述第2章存储系统第3章总线与主板第4章输入输出控制第5章输入输出设备第6章控制器逻辑第7章处理器架构第8章未来计算机展望第1章计算机系统概述人类生存在资源环境中。人类社会的发展过程是一个不断提高资源开发能力的过程。这种能力表现在知识水平和工具水平两个方面。计算机俗称为电脑。是模拟和放大人类大脑的工具。而模拟有两种途径：结构模拟和功能模拟。目前人类的模拟水平还基本处于功能模拟阶段。因此，对于计算机组成原理的学习，也应当从这里启步。第1章目录1.1计算工具的进步轨迹1.20、1编码1.3电子数字计算机工作原理1.4诺伊曼计算机体系的改进

2、1.5计算机性能指标1.1计算工具自动化的形成轨迹1.1.1算盘和算筹的贡献——软件与硬件的起源11.1.2提花机的启示与巴贝奇分析机——内程序计算机的发展轨迹51.1.3帕斯卡加法器——第一台内动力计算机81.1.4从八卦图到布尔代数——电子数字计算机的理论基础121.1.5诺依曼电子数字计算机体系的确立211.1.6操作系统——计算机的自我管理251.1.7现代计算机系统结构271.1.8自动计算机理论的再讨论291.1.1算盘和算筹——软件与硬件的起源1.从记数到计数再到计算远古的记数第1章计算机系统概述从一、二、多到计数第1章计算机系统概述游

3、珠算盘与算盘第1章计算机系统概述算筹第1章计算机系统概述祖冲之用算筹计算出圆周率到小数点后7位第1章计算机系统概述口诀—最早的计算语言和程序第1章计算机系统概述程序概念的出现口诀：计算42+39的口诀为：三下五去二（十位上：要加3，应在上档下来一个珠——5，再去掉2），九去一进一（个位上：要加9，应先去掉一个1，再向前位进1）。第1章计算机系统概述课题讨论具备哪些条件才能让计算工具的工作过程脱离人，自动地工作呢？第1章计算机系统概述第1章计算机系统概述1.1.2从提花机到Babbage分析机—内程序计算机模型的提出第1章计算机系统概述1.中国古代的提

4、花机JACQUARD提花机和穿孔卡片（1801）第1章计算机系统概述第1章计算机系统概述2.Bouchon的设想和Jacquard提花机第1章计算机系统概述3.Babbage分析机差分机（1822）和分析机（1834）第1章计算机系统概述第1章计算机系统概述Babbage的设计已经初步具备现代计算机的基本结构：存储器（仓库）运算器（作坊）控制器（穿孔卡片及其阅读设备）输入/输出设备（卡片穿孔设备、印刷厂）总线（运输数据部件）课堂讨论在Babbage时代，能实现自动计算过程吗？为什么？第1章计算机系统概述1.1.3内动力计算机的形成轨迹第1章计算机系统

5、概述B.Pascal（1623~1662年）1.B.Pascal制造的计算机（1642）Leibnitz及其制造的乘法器（1694）第1章计算机系统概述课堂讨论为什么从Pascal计算机到计算尺、手摇计算机反倒在内动力方面倒退了呢？第1章计算机系统概述要有合适的内动力与计算机匹配18世纪60年代人类开始了第一次工业革命，并创造了巨大的生产力，人类进入“蒸汽时代”。但是，蒸汽机与计算机是非常不匹配的。后来，内燃机技术发展。但是内燃机也与计算机非常不匹配。好像大炮打蚊子。第1章计算机系统概述第1章计算机系统概述在朋克文化中，一种设想的用蒸汽机带动计算机工

6、作，还没有画出锅炉部分。19世纪70年代，人类进入电气时代。这时，才有可能实现真正的内动力计算机。第1章计算机系统概述2.计算元件进入电气时代1931年美国麻省理工学院教授万尼法·布什（VannevarBush，1890~1974年）用电动机驱动机械轴承和齿轮，制作成功了一台称为“微分分析仪”的电动机械式计算机。从此，停顿了近300年的内动力计算机发展进程又开始启动。第1章计算机系统概述计算元件从宏运动到微运动1937年11月，美国AT&T贝尔实验室的研究员乔治·斯蒂比兹（GeorgeR.Stibitz，1904~1995年用继电器组成的计算装置——

7、Model-K。计算机与通信技术很早就结合了3.计算元件进入电子时代第1章计算机系统概述第1台真空管计算机ABC（1942）ENIAC（1946）4.计算元件进入微电子时代1834年法拉第（MichaelFaraday，1791~1867年）奇怪地发现硫化银的电阻会随温度而下降。1874年布劳恩（FerdinandBraun，1850~1918）发现金属与硫化物的接触面上会出现单向导电现象。1876年，亚当斯（W.G.Adams）和代依（R.E.Day）发现硒的表面会发生光生电动势。1883年，弗立兹（C.E.Fritts）制成了一个实用的硒整流器。

8、1911年，梅里特（E.Merrit）制成了硅整流器，用于无线电检波。1931年，英国A.H.威尔逊（A．H