第2章2.1计算机的组成与分类.ppt

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 随着生产的发展和社会的进步，计算工具的发展过程从简单到复杂、从低级到高级 计算工具相继出现了如： 算盘 计算尺 手摇计算器 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，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，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 价格：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。 我国第一颗原子弹 1964年10月16日下午3时，新疆罗布泊上空，我国第一颗原子弹爆炸成功，成为继美苏英法后第五个拥有核武器的国家。 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：高级编程语言 操作系统, 数据库 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 选讲： 未来可能的新型计算机 目前计算机用的几乎都是半导体集成电路，但现在人们也在努力研究基于其他材料的计算机，如： 量子计算机：建立在量子力学基础上，可以同时使用多个不同的量子态来处理和存储信息 光学计算机：以光子代替电子，光互连代替导线互连，光硬件代替计算机中的电子硬件，光运算代替电运算。 生物计算机：蛋白质分子与周围物理化学介质的相互作用过程。计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。预计10～20年后，DNA计算机将进入实用阶段 这些技术现在还都不成熟，与实际应用有很大差距，但可以预计这些技术的发展必将使计算机的前景更加美好 选讲： 光计算机和生物计算机 计算机的特点与作用 什么是计算机？ 计算机是一种工具 不是交通运输工具 不是机械加工工具 不是···工具 计算机是一种信息处理工具！ 为什么说 计算机是通用的信息处理工具？ 计算机能做许多不同的工作 算题（科学计算） 制作图案 处理文字 管理数据 控制其他机器 游戏 收发邮件 收看电视 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