计算机一学习资料计算机的原理介绍.docVIP

说明：文中标明的页码均指《 大学计算机信息技术教程（第4版第二次修订） 》（南京大学出版社）；由于时间匆忙，能力有限，望大家谅解。祝你考试顺利~ 考点1 信息技术概况 (第一章1~2节 第二章 第1节 第六章 第5节) 考点 1.1 集成电路的基本知识 微电子技术是实现电子电路和电子系统超小型化及微型化的技术，以集成电路为核心。 集成电路：20世纪50年代出现。以半导体单晶片作为材料，经平面工艺加工制造，将大量的晶体管、电阻、电容等元器件及互相连线构成的电子线路集成在基片上，构成一个微型化的电路或者系统。集成电路的半导体材料通常是硅或砷化镓①按照元器件数目分： 小规模集成电路（SSI）集成度100） 中规模集成电路（MSI）100集成度30000） 大规模集成电路（LSI） 3000集成度10万 超大规模集成电路（VLSI）10万集成度100万 极大规模集成电路（ULSI）集成度100万 （注：集成度——单个集成电路所含电子元件的个数） ②按照晶体管结构、电路和工艺不同分为： 双极性集成电路 金属氧化物半导体（MOS）集成电路 双极-金属氧化物半导体集成电路等几类 ③按照集成电路功能分两类： 数字集成电路：如 门电路 存储器 微处理器 微控制器 数字信号处理器等 模拟集成电路（又称线性电路）：如 信号放大器 功率放大器等 ④按照用途分两类： I通用集成电路：微处理器和存储芯片等 II专用集成电路：专门设计、定制的集成电路 （2）集成电路制造（P29） 将单晶硅经切割研磨抛光制成硅抛光片经氧化光刻掺杂,互连等工艺制成含有成百上千独立集成电路的晶圆将晶圆切开剔除废品就成了一批芯片将芯片安装在陶瓷基座上将芯片与插脚连线并加盖封装就成了集成电路.常见的封装形式集成电路的特点是体积小重量轻可靠性高工作速度主要取决于晶体管的尺寸单块集成电路的集成度平均每18～24个月翻一番这叫做Moore定律集成度是有极限的因此Moore定律不可能永远成立集成电路朝着纳米技术集成光路光电子集成方向发展按自动化程度分人工的半自动的全自动的按技术手段分机械的电子的和光学的按通用性分专用的和通用的按应用领域分几乎涉及所有领域无法细分 代别 年代 主要元器件 软件类型 应用领域 第一代 20世纪40年代中期~50年代末期 CPU：电子管 内存：磁鼓 机器语言和汇编语言编写程序 科学和工程计算 第二代 20世纪50年代中期~60年代中期 CPU：晶体管 内存：磁芯 FORTRAN等高级程序设计语言 数据处理领域 第三代 20世纪60年代中期~70年代初期 CPU：SSI MSI 内存：SSI MSI的半导体存储器 OS和DBMS 普遍使用 科学计算、数据处理、工业控制领域 第四代 20世纪70年代以来 CPU：LSI VLSI 内存：LSI VLSI 的半导体存储器 软件开发工具和平台、分布式计算机软件广泛使用 家庭、PC机 开始使用 特点：1) 速度快，通用性强 2) 信息处理能力强 3) 存储功能强4) 具有互连、互通和互操作特性 作用：应用于科学研究、工农业生产、社会服务、文化等领域改变人们工作、生活方式，影响国家发展 考点 1.4 信息化与信息化建设的有关问题 （1） 信息化的含义和主要内容 所谓信息化就是工业社会向信息社会前进的过程，加快高科技发展及其产业化提高信息技术在经济和社会各领域的推广应用水平推动经济和社会发展的过程我国发展信息化的战略以信息化带动工业化以工业化促进信息化人类社会发展的三个阶段农业社会工业社会信息社会μP，通常指使用单片大规模集成电制成、具有运算和控制功能的部件。 考点 2.2 CPU的结构；指令与指令系统；指令的执行过程；CPU的性能指标 （1） CPU的结构及CPU的性能指标（P44） CPU组成：寄存器组：由十几个甚至几十个寄存器组成，速度快，用来存放参加运算的数据和运算得到的中间（或最后）结果 运算器：用来对数据进行加减乘除或者与、或、非等各种基本算术运算和逻辑运算，也称为算术逻辑部件（ALU），参加运算的数据来自寄存器，运算结果也送回寄存器 控制器：CPU指挥中心，有一个指令计数器，用来存放CPU正在执行的命令，还有指令寄存器。用来保存当前正在执行的命令 性能指标： A 字长（位数）：指CPU中整数寄存器和定点运算器的宽度（即二进制整数运算的位数） 亦即在一个时钟脉冲内，能够处理的计算机位数。 B 主频（CPU时钟频率）：指CPU中电子线路的工作频率，决定着CPU芯片内部传输与操作速度的快慢。一般而言，主频越高，CPU处理速度越快。