(计算机的发展.docVIP

计算机的四个发展阶段 （1）第一代计算机（1946年~1958年）采用电子管作为逻辑元件，内存储器采用水银延迟线，使用汇编语言，其特点是内存存储器容量小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。 （2）第二代计算机（1959年~1964年）采用晶体管作为基本元件，主存储器采用磁芯存储器，其特点是主存储器容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了计算机的可靠性，出现高级语言，用于科学计算和数据管理 （3）第三代计算机（1964年~1975年）基本电子元件是中、小规模集成电路（几十至几百个/mm2），采用半导体存储器，其特点是功能进一步增强，体积功耗进一步降低，操作系统日益成熟，多种高级语言出现。 （4）第四代计算机（1975年至今）是大规模、超大规模集成电路（几万至几千万个/mm2），主存采用半导体存储器，容量大大增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达几亿次/秒，计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进，微机大量应用，数据库系统、并行操作系统得到发展，计算机进入网络时代。 5、计算机的发展趋势 巨型化 发展高速度、大存储容量和功能强大的计算机 微型化 提高集成度，研制质量可靠、性能优良、价格 低廉、更加小巧的微型计算机。 网络化 智能化 计算机的特： 具有逻辑判断能 运算速度快 存储容量大 工作自动化 计算机的应范围： 数值计算（科学计算） 数据处理（非数值计算） 实时控制（过程控制） 计算机辅助系统 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教育CBE：包括计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CAT和计算机管理教学CMI 信息化时代的特征： 数字化 计算机技术与电子产品的集成，数字电视、数码产品 集成化 智能化 移动化 个性化 多媒体与虚拟现实：多媒体技术是目前非常活跃的研究和应用领域 虚拟现实技术 科学计算可视化 计算机技术概论 冯·诺依曼体系结构基本思想： 使用二进制表示数据和指令：计算机中所有数据和程序指令都用二进制表示。 存储程序：由指令构成的程序可以存入计算机并自动执行。 五大组成部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 存储程序的工作方式： 程序由指令按一定顺序组合而成； 计算机执行程序，实际上是由硬件逐一执行指令，指令必须事先装入内存； 程序的运行，就是CPU从存储器中取指令→分析指令→执行指令的循环过程 五大组成部分及功能： 运算器 算术逻辑单元，完成算术运算和逻辑运算。 存储器 存储程序和数据，能高速自动完成对程序和数据的存取。 程序和数据以二进制形式表示，必须加载到存储器中，程序才能执行。 存储器由众多存储单元构成，每个单元有唯一的编号→地址 控制器 计算机系统的指挥中心，指挥计算机各部件协调工作，按步骤取指令→分析指令→执行指令 控制器＋运算器＝中央处理器CPU。 输入设备 输出设备 基本存储单位： 位：bit(binary digit)是存储在计算机中的最小数据单位，它是 0 或 1。 位代表设备的某一种状态，这些设备只能处于两种状态之一。如开关要么断开（用0表示），要么合上（用1表示）。 8个二进制位被称为字节(Byte)，是衡量存储容量的基本单位。 1K=210B = 1024Byte 1M=1024K = 210×210Byte 1G=1024M = 210×210×210Byte 计算机软件： 计算机系统由硬件和软件构成，硬件是计算机的物质基础。 软件：狭义上指计算机中运行的各种程序；广义上还包括各种手册、文档。 系统软件：管理、控制和维护计算机及其外部设备，提供用户与计算机之间的界面； 应用软件：帮助个人或单位解决实际应用问题的各种软件。 术语和概念： 指令：是计算机硬件能执行的特定操作，是对计算机进行程序控制的最小单位； 指令系统：计算机中所有指令的集合； 程序：完成特定任务的一组指令序列，由指令和数据按特定顺序组合而成； 程序执行时，指令和数据需要送入内存中，CPU不断从内存中取出指令和数据并加以执行。 系统软件： 操作系统OS：最基本的系统软件，管理计算机硬件资源、数据和其他程序。大量应用程序和其他系统程序都建立在操作系统之上。 语言处理程序：将程序源代码翻译为计算机能够执行的二进制指令码。C、Java等 数据库管理系统DBMS：数据库是数据处理技术的核心，常用DBMS有Oracle，Sybase、SQL Server等 程序设计语言： 机器语言：能被计算机执行的二进制形式指令称为机器指令。不同的机器有各自不同的机器指令。 汇编语言：采用助记符来代替二进制指令码，易于使用。 源程序：用汇编语言编写的程序； 汇编：“源程序” 不能被直接执行，借助一种特殊程序(汇编器)将其翻译为机器指令； 汇编语言特定于硬件，难以使用。 高级语言