计算机发展历史
第一代:电子管计算机时代(1946~1957),其主要特点是采用电子管作为基本器件。
第二代:晶体管计算机时代(1958~1964),这时期计算机的主要器件逐步由电子管改为晶体管。
第三代:集成电路计算机时代(1965~1971),随着半导体器件生产工艺与技术上的进步,在一片半导体基片上,可以生产出多个晶体管,并用它们形成具有一定处理功能的逻辑器件,这就是集成电路。
第四代:大规模集成电路计算机时代(1972~)
计算机的应用
科学计算,数据处理,工业控制,实时控制,网络技术,虚拟现实,办公自动化和管理信息系统,CAD/CAM/CIMS,多媒体技术,人工智能
计算机的硬件和软件
硬件
- 计算机系统中由电子元器件、光电元器件及机械设备等各种物理装置的总称
- 冯诺依曼结构:存储程序。
- 现代计算机的硬件结构
- 计算机硬件可以高速实现逻辑和运算功能,但是难以实现复杂功能和计算,灵活性也较差
软件
- 指能使计算机完成某项任务的程序和程序运行时所需要的数据集合
- 系统软件:操作系统、语言处理程序、数据库管理及设备的驱动等基本的工具软件
- 应用软件:为解决某个具体问题而设计的软件,例如:office,WPS,QQ,WeChat。
- 计算机软件易于实现各种逻辑和运算功能,灵活性好,但是往往速度较慢
工作原理
“存储程序”+“程序控制”
一条指令的执行通常分为三步:
- ① 取指令:根据程序计数器PC的值从内存中取出当前指令,送至指令寄存器IR,之后PC自动加1,指向下一条指令的地址或下一字节地址;
- ②分析指令:对IR中的指令操作码译码,分析其指令性质。若指令要求操作数,则计算操作数地址;
- ③执行指令:取出操作数后,执行指令操作码规定的操作。根据指令的不同,还可能进行结果回写。
计算机的性能指标
基本字长
- 计算机的CPU一次可以处理的一组二进制数的位数
- 字长越长,表示的操作位位数越多,范围越大,精度越高,速度越快,成本越大
存储容量
- 可以存放的二进制数的位数或字节数
- 存储器容量 = 存储单元数量 * 存储字长
运算速度
系统可靠性
外设和软件的配置
- 外设配置是指计算机配置哪些外设,配置什么性能的外设
- 软件配置是指计算机中安装的软件。
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