第2讲(发展简史).ppt

第一台电子计算机——ENIAC 第一台电子计算机（通用可编程序） 18800电子管 30吨 150平方米 150kw 5000次十进制加法/秒 程序只能用插线开关实现 ENIAC ENIAC ENIAC 微处理器的发展 4004(2300/50μm)/8008 8080/8085、8086/8088 80286/80386/80486 Pentium/Pentium Pro/PentiumⅡ Pentium Ⅲ/Pentium Ⅳ(4200万/0.13μm) 集成电路技术的发展是基础 高性能、低能耗、高速度、低成本 Intel 4004 Intel 8088 Intel Pentium Intel PentiumⅡ 微型计算机的特点 体积小、功耗低 可靠性高、使用环境要求低 系统外部芯片配套，系统设计灵活 性能优良、价格低廉 计算机应用---“无孔不入” 单片机(微控制器) 将CPU、部分存储器、部分I/O接口集成在一个芯片上 单板机 将CPU、存储器、I/O接口及部分I/O设备安装在一个印刷线路板上 科学计算 密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算 过程控制 机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制 辅助设计/分析/制造/教学 机械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI 数据处理 数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化 智能模拟 人工智能、专家系统、自学习 * 计算机组成原理 ** * 3、计算机的分类及应用 本讲主要内容 1、计算机发展简史 2、计算机的性能评价 1946年美国宾西法尼亚大学研制成功电子数字计算机 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And Computer ) 为了改进程序的输入方式： 美国数学家冯.诺依曼，提出二进制表达方式和存储程序控制计算机构想。提出并描述一个计算机模型EDVAC Electronic Discrete Variable Automatic Computer ENIAC的特点：十进制表示 程序用插线开关实现 EDVAC直到1952年才调试成功 机器以运算器为中心，数据传送都经过运算器。 一般认为冯.诺依曼机具有如下基本特点: 计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。 采用存储程序的方式，程序和数据放在同一存储器中，由指令组成的程序可以修改。 数据以二进制码表示 指令由操作码和地址码组成。 指令在存储器中按执行顺序存放，由指令计数器指明要执行的指令所在的单元地址，一般按顺序替增。 第一台可操作的存储程序机器---Mark-I 1948年，曼彻斯特大学,小型计算机样机 第一台全面的、可操作的、存储程序计算机—EDSAC：Electronic Delay Storage Automatic Calculator 1949年，EDSAC开始运行 Maurice Wilkes，Cambridge University 第一台成功的商业化计算机，UNIVAC-I机1951年6月 1952年，IBM公司推出了它的第一台机器-BM701， 1955年，IBM704投入市场；机器中首次使用了变址寄存器，从而以一种更合理的方式实现了动态修改指令的地址部分所要完成的功能。 并且在这台机器上首次出现了操作系统的原始模型---控制程序。 1956年Ferranti有限公司建造成功第一台含通用寄存器的机器-----Pegasus；它有八个通用寄存器，其中R0恒为“0”，在今天的很多处理器中，我们仍能看到这一特点。 1953年，MIT的林肯实验室研制成第一台晶体管计算机。从此，晶体管器件开始逐步代替电子管器件，成为计算机实现的主要器件。 为了进一步提高IBM704的性能，1960年IBM 推出了世界上第一台通用流水线机器-----IBM7030它采用四级流水线结构，以使取指、译码和执行阶段重叠，从而提高速度。 指令系统总共有185条指令 这些指令分为七类： 数据传送指令、定点算术指令、浮点算术指令、逻辑指令、变址指令、转移类指令和I/O指令。 在1960年前后，IBM公司推出了它的晶体管计算机IBM 7094，在这台机器中第一次采用逻辑指令来进行非数值计算。该机器采用的许多成功的改进对后来计算机的发展有着很大的影响。 ?它的指令中有三个特征位，用以指示是否需要变址，以及使用哪个变址寄存器； 特点: ?它有一组变址寄存器以及能够处理定、浮点算术运算的硬件； ?所有的I/O操作均由一台可对主存储器直接进行存取的I/O处理机来控制；