同方 第2章2.1 计算机的组成与分类课件.ppt

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1、第2章计算机组成原理2.1计算机的组成与分类2.2CPU的结构与原理2.3PC机的主机2.4常用输入设备2.5常用输出设备2.6外存储器2.1计算机的组成与分类2.1.1计算机的发展与作用（熟悉一下）计算机是通用的信息处理工具计算机的信息处理功能：信息的收集（信息获取）信息的储存（信息存储）信息的加工（信息处理）信息的传递（通信）信息的施用（展现与控制）计算机有哪些特性？计算机的特性：（1）速度快（2）存储容量大（3）通用性好不仅能处理数字和文字，而且能对图像、声音等多种形式的信息进行处理不仅能进行数学运算，而且能进行逻辑运算不仅能

2、进行运算，而且具有信息的获取、存储、传输、展现等功能（4）计算机与计算机具有互连、互通和互操作的能力计算机的巨大作用计算机对社会的进步与发展产生了巨大的作用：计算机应用于科学研究，大大增强了人类认识自然、开发自然、改造和利用自然的能力，促进了科学技术的发展。计算机应用于工农业生产，大大提高了人类物质生产水平和社会生产率，促进了经济的飞跃发展。计算机应用于社会服务，大大扩展和改善了服务范围与质量，提高了工作效率，推动了社会进步。计算机应用于社会文化，为人类创造文化提供了现代化工具，改变了人们创造文化和传播文化的方式和方法，扩展了人类文化

3、活动的领域、丰富了内容、提高了质量。计算机有什么负面影响？计算机引发的社会问题和某些潜在的危机：计算机系统崩溃给社会带来不可预测的严重后果信息欺骗和计算机犯罪增加知识产权保护更加困难个人隐私受到威胁不良和有害信息肆意传播和泛滥大量电子垃圾污染环境、破坏生态长期沉迷于计算机游戏、网络聊天等给青少年生理和心理带来严重危害计算机的发展1946年研制成功第1台数字电子计算机60年来发展速度之快大大超出人们的预料：性能、体积、价格、···应用领域和装机数量软件技术和软件产品使用的元器件第1代：电子管＋磁鼓第2代：晶体管＋磁芯第3代：中、小规模集

4、成电路第4代：大、超大规模集成电路应用模式：集中计算模式分散计算模式网络计算模式普适计算模式（？）问题：60年来没变的是什么？基本工作原理第1台数字电子计算机1946年ENIAC计算机公布ENIAC（电子数字积分机与计算机）：研制单位：美国宾夕法尼亚大学用途：军事计算运算速度：5000次/秒体积价格：170平方米，30吨，140千瓦，40万美元计算机的分代(按使用的元器件)第一代（约1946-1957）电子管计算机●速度：几十～几万次/秒●内存：磁鼓，千字●外设：磁带●机器语言或汇编语言编程美国于20世纪50年代生产的IBM704型采

5、用电子管的第一代电子计算机第一代电子计算机中使用的磁鼓存储器第二代（约1957-1964）晶体管计算机●速度：几十万次/秒，●内存：磁芯，十万字●外设：磁盘●高级语言编程电子管晶体管计算机的分代(按使用的元器件)第三代（约1965-1973）中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机速度：几十万次～几百万次/秒内存：半导体存储器高级语言,OS,DBMS第四代（1974年起）大规模(LSI)和VLSI计算机速度：几百万次～亿次/秒内存：半导体存储器软件工程，分布式处理等第1～4代计算机的对比代别年代使用的元器件使用的软件类型主要应用领

6、域第1代20世纪40年代中期～50年代末期CPU：电子管内存：磁鼓使用机器语言和汇编语言编写程序科学和工程计算第2代20世纪50年代中、后期～60年代中期CPU：晶体管内存：磁芯使用FORTRAN等高级程序设计语言开始广泛应用于数据处理领域第3代20世纪60年代中期～70年代初期CPU：SSI，MSI内存：SSI，MSI的半导体存储器操作系统、数据库管理系统等开始使用在科学计算、数据处理、工业控制等领域得到广泛应用第4代20世纪70年代中期以来CPU：LSI、VLSI内存：LSI、VLSI的半导体存储器软件开发工具和平台、分布式计算、

7、网络软件等开始广泛使用深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机2.1.2计算机的组成计算机系统计算机硬件计算机软件运算器控制器输入设备存储器输出设备系统软件应用软件操作系统数据库管理系统程序语言处理系统文字处理通信···娱乐计算机是一个复杂系统计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档计算机是一个复杂的系统复杂性：硬件由数以亿计的元器件组成，软件由数以亿计的指令组成多样性：硬件与光、机、电、声等有关，软件与数学、逻辑···等有关层次性：分层(hierarchical)

8、结构计算机硬件的逻辑结构经典计算机的逻辑结构（冯.诺依曼计算机）运算器和控制器输入设备输出设备存储器（注：逻辑结构意指概念上（即功能上）的结构）计算机硬件的逻辑结构2现代计算机的逻辑结构与经典计算机结构相比的3个变化：集