PC系列微型计算机的配置.DOC

第1章 计算机基础知识 本章学习要求 1．了解计算机的发展与分类。 2．掌握计算机的硬件结构与工作原理。 3．掌握微型计算机的配置结构。 4．了解信息在计算机内的存储形式及数制的转换。 5．了解安全使用计算机的常识。 世界上第一台真正的电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）于1946年在美国宾夕法尼亚大学（University of Pennsylvania）诞生，如图1-1所示。ENIAC共用了18000多个电子管，重达30吨，占地170平方米，运算速度为5000次加法/秒。尽管这台计算机有许多不足，如存储容量小、体积大、耗电多、可靠性差、使用不便等，可是当时人们对它的速度相当满意。它的诞生宣布了电子计算机时代的到来。 自从第一台计算机问世以来，其发展极为迅速，至今虽然不过60余年，却已经历了代。 第一代电子计算机 在ENIAC研制成功后，相继出现了一批电子管计算机，主要用于科学计算。采用电子管作为逻辑元件是第一代计算机的标志。 1950年问世的计算机离散变量自动计算机（Electronic Discrete ariable Automatic Computer，EDVAC），首次实现了冯诺依曼（如图1-2所示）体系的两个重要设想其一是电子计算机应该以二进制为运算基础其二是电子计算机应采用存储程序方式工作并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由5个部分组成运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置（如图1-3所示）。冯诺依曼的这些理论的提出，解决了计算机的运算自动化问题和速度配合问题，对后来计算机的发展起到了决定性的作用。直至今天，绝大部分的计算机还是采用冯·诺依曼方式工作。 图1-2 冯·诺依曼 图1-3 冯·诺依曼体系结构 把这5个部分中的运算器和控制器组合在一起，称为中央处理器（Central Processing Unit，CPU）。一台计算机的性能在很大程度上取决于CPU的性能。 第二代晶体管计算机 1948年，贝尔实验室发明晶体管，如图1-4所示相比电子管，晶体管体积小、重量轻、寿命长、发热少、功耗低由于晶体管组成的电子线路的结构大大改观，运算速度大幅度提高。它就像颗重磅炸弹，在电子计算机领域引一场晶体管革命，电子计算机从此跨进了第二代的门槛。采用晶体管代替电子管成为了第二代计算机的标志。 1954年贝尔实验室研制成功了第一台使用晶体管的第二代计算机TR，如图1-5所示。装有800晶体管，功率仅100，占地也只有3。相比采用定点运算的第一代计算机，第二代计算机普遍增加了浮点运算，计算能力实现了一次飞跃。 第三代——集成电路计算机1958年第一块集成电路诞生以后，集成电路技术的发展日臻成熟。集成电路的问世催生了微电子产业，采用集成电路作为逻辑元件成为第三代计算机的最重要特征，并且开始使用半导体存储器作为主存储器。此外，系列兼容和采用微程序设计也是第三代计算机的重要特点。 IBM于1964年研制出计算机历史上最成功的机型之一IBM S/360，如图1-6所示。于S/360的成功，IBM进一步巩固了自己在业界的地位，“蓝色巨人”几乎成为计算机的代名词。 IBM S/360计算机的研制过程为着IBM计算机不方式处理相同的指令，共享相同的软件，配置相同的外设，并能够相互连接一起工作。其次，开创了软件研发的新纪元。为了让软件能够适用于所有计算机，必须编制几百万条计算机指令。投入编写程序的软件工程师多达2000多人，第一次使软件开发的费用超过了硬件。IBM 360共有6个型号的大、中、小型计算机，具有通用化、系列化、标准化的特点，这对全世界计算机产业的发展产生了深远而巨大的影响。第四代——计算机（1970年至今） 从1970年至今的计算机基本上都属于第四代计算机，它们都采用大规模和超大规模集成电路。随着技术的发展，计算机按规模、速度和功能等开始分化成巨型机、通用大型机、小型机和微型机。它们之间的基本区别通常在于体积大小、结构复杂程度、功率消耗、性能指标、数据存储容量、指令系统和设备、软件配置等的不同。 为了争夺世界范围内信息技术的制高点，20世纪80年代初期，各国展开了研制第五代计算机的激烈竞争。第五代计算机的研制推动了专家系统、知识工程、语音合成与语音识别、自然语言理解、自动推理和计算机的分类方法大致有如下几种： （1）按信息的表示和处理方式划分 按信息的表示和处理方式划分，计算机可分为数字电子计算机、模拟电子计算机及数字模拟混合电子计算机。 （2）按计算机的用途划分 按计算机的用途划分，可分为专用计算机与通用计算机。 （3）按计算机规模与性能划分 按计算机规模大小与性能高低划分，可