第2章2.1 计算机的组成及分类.pptVIP

第2章 计算机组成原理 2.1 计算机的组成与分类 2.2 CPU的结构与原理 2.3 PC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 过去的计算工具 计算工具相继出现 算盘 计算尺 手搖计算器 电动计算器 上世纪30年代的机械式计算器 第1台数字电子计算机诞生 1946年美国宾州大学研制成功第1台数字电子计算机-ENIAC 第1代数字电子计算机 旋风1号(Whirlwind I) 数字计算机 Whirlwind I数字计算机，当时的售价是1750万美元，美国国防部使用 我国第1台数字电子计算机 1956年，华罗庚受命筹建中国科学院计算技术研究所。 1958年中国第一台计算机103型机研制成功，中国科学院计算所与北京有线电厂共同研制。字长31位，内存容量为1024字节，运算速度每秒450次。 1958年8月1日该机可以表演短程序运行，标志着我国第一台电子计算机诞生。该机在738厂开始小量生产，改名为103型计算机(即DJS-1型)，共生产38台 我国第1台大型电子计算机 1959年4月104机完成调试,第一道题目是“五一”节天气预报，9月交付用户使用。无故障稳定运行时间达到2小时 该机有22个机柜，占地200平方米。全机共用4200个电子管，4000个晶体二极管。字长39位，容量4K，每秒运算1万次 第2代数字电子计算机 第2代计算机的内存：磁芯存储器 上世纪50年代末 安装在美国宇航局的IBM 7090计算机 290万美元。内存容量：128KB；存取周期：2微妙 我国的第2代电子计算机 1964年我国华北计算所先后研制成功108乙机(DJS-6)、121机(DJS-21)和320机(DJS-6)，并在738厂等五家工厂生产；哈军工（国防科大前身）研制成功441B全晶体管计算机，小批量生产了40多台。 第3代数字电子计算机 时间：约1965-1973 使用的元器件：中小规模集成电路 速度：几十万次～几百万次/秒 内存：半导体存储器 软件：高级语言, OS, DBMS 第3代计算机 1965年IBM推出的System 360大型主机，被美国航天局用于首次载人登月任务 上世纪60年代的 存储容量为5MB的硬盘 上世纪70年代 我国的集成电路计算机 第4代数字电子计算机 时间：从1974年起 使用的元器件：大规模和超大规模集成电路（VLSI） 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 计算机的发展大大超出人们预料 由于集成电路技术的发展和微处理器的出现，计算机发展速度之快，大大超出人们的预料： 性能不断提高 体积不断变小 功耗不断降低 价格越来越便宜 软件越来越丰富 使用越来越容易 应用领域越来越普遍 计算机数量不断增加 计算机的特点与作用 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 计算机对社会的进步与发展有 巨大作用 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劳动生产效率，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，为人类传承并创造知识与文化提供了现代化工具，改变了人们创造和传播文化的方式和方法，扩展了人类文化活动的领域、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 2.1.2 计算机的逻辑组成 计算机是一个复杂系统 计算机硬件的逻辑结构 1 经典计算机的逻辑结构（冯.诺依曼计算机） 计算机硬件的逻辑结构 2 (1) 输入设备 输入(input)的双重含义： 1.把信息送入计算机的过程; 2.向计算机输入的内容 输入设备(input devices) 功能：