计算机组成原理第1章概论ppt课件.ppt

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1、主要知识点：（1）计算机系统的组成,主要是硬件系统的组成（2）计算机的基本设计思想------冯.诺依曼原理（3）用层次结构的观点描述计算机系统的组成与功能第一章概论重点与难点:重点是：计算机硬件系统的组成、冯.诺依曼原理难点是：层次结构的观点描述计算机系统的组成与功能计算机的基础理论:1936年,图灵(英国)发表论文:论文中心思想:《论应用于决定问题的可计算数字》机器需要:人类的工作可以分解成简单动作图灵论题阿兰·麦席森·图灵他提出的有限状态自动机也就是图灵机的概念，对于人工智能，它提出了重要的衡量标准“图灵测试”，如果有机器能够通过图灵测试，那他就是一个完

2、全意义上的智能机，和人没有区别了。他杰出的贡献使他成为计算机界的第一人，现在人们为了纪念这位伟大的科学家将计算机界的最高奖定名为“图灵奖”。这种理想机器被称为“图灵机”。用于贮存计算结果;表示运算和数字;对运算和数字进行识别;计算过程中的下一步做什么;(1)存储器:(2)一种语言:(3)扫描:(4)计算意向:(5)执行下一步计算。—著名的图灵论题：凡可计算的函数都可用这样的机器来实现论题为计算机的产生打下了理论基础“图灵机”与“冯·诺伊曼机”齐名，被永远载入计算机的发展史中。1950年10月，图灵又发表了另一篇题为“机器能思考吗”的论文，成为划时代之作。也正是这

3、篇文章，为图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。第一台电子计算机的产生1946年“电子数值积分计算机”(ENIAC)作用:计算炮弹、火箭等的弹道轨迹ENIAC的两大缺点:—没有内部存储器—不同计算需重新搭配组件计算1计算3计算2计算机的发展1、在电子管计算机时期(1946～1959)，第一代计算机的内部元件使用的是电子管。计算机主要用于科学计算。2、1960年到1964年，由于在计算机中采用了比电子管更先进的晶体管，所以我们将这段时期称为“晶体管计算机时代”。晶体管比电子管小得多，不需要暖机时间，消耗能量较少，处理更迅速、更可靠。3、从1965年到1970年

4、，集成电路被应用到计算机中来，因此这段时期被称为“中小规模集成电路计算机时代”。第三代计算机的特点是体积更小、价格更低、可靠性更高。4、从1971年到现在，被称之为“大规模集成电路计算机时代”。第四代计算机使用的元件依然是集成电路，不过，这种集成电路已经大大改善，它包含着几十万到上百万个晶体管，人们称之为大规模集成电路（LargeScalelntegratedCircuit，简称LSI）和超大规模集成电路（VeryLargeScalelntegratedCircuit，简称VLSI）。ENIAC英国人的观点:第一台计算机作用:破译德国“谜式”密码“ENIA

5、C”与“巨人”的共同点:专用不具有现代计算机特征英国于1940年研制的“巨人”计算机我国的计算机事业1965年：第一台晶体管计算机108机1958年：第一台电子管计算机103机（DJS-1)1970年：第一台集成电路计算机，DJS-1001983年：第一台巨型计算机，银河I型巨型机，亿次/秒，国防科大1992年：银河II型巨型机，十亿次/秒，国防科大1997年：银河III型巨型机，130亿次/秒计算机发展方向——“四化”微型化：巨型化：速度快、容量大、功能强巨型机网络化：点——线——面智能化：现代计算机原型该结构明确规定:计算机由五

6、个组成部分:第一台商用计算机:IBM701(1952年)—EDVAC1952年研制成功(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)运算器冯·诺依曼:存储程序式通用计算机结构输入设备控制器存储器输出设备(冯·诺依曼体系结构)1.1计算机系统的基本组成与特点一、计算机系统的基本组成硬件组成-----概括为两句话：以存储器为中心，由五大部件组成。见下面的组成框图：（1）存储器功能：存放程序和数据，具有记忆功能。（见下图）特点：存储单元是基本单位，每个存储单元对应一个地址，地址具有唯一性。按地址访问、每次对一个单元进行读出

7、或写入。（2）运算器功能：对数据进行加工处理，（算术运算、逻辑运算）特点：根据指令的含义对数据进行处理，运算的操作数通常来自存储器/寄存器。运算的结果存入存储器/寄存器。（3）控制器功能：对指令进行解释、产生控制信号，控制计算机各个部件协调工作。特点：是计算机的指挥中心。（4）输入设备和输出设备功能：完成信息形式的转换，将人所习惯的各种信息形式转换为计算机可以接受的形式，或反之将计算机出来的结果信息转换为人可以接受的信息形式。计算机系统的组成工作过程如下:(1)编程、并组织相应数据存储器(3)执行程序(2)程序和数据输入按地址取第一条指令指令译码发出操作命

8、令根据操作结果设置状态