计算机组成原理01课程介绍与计算机系统概述的知识

系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备办公室：408办公电话：3电子邮件：《计算机组成原理》第一章计算机系统概述输出设备1Why?How?What?课程简介课程推销：《计算机组成原理》授之以鱼不如授之以渔2Why?Objective明确目标

为什么要学习？大前提：计算机是人发明的东西小前提：凡是人都应该懂人发明的东西结论：如果我不学计算机我就不是…...亚里士多德的三段论学说：为什么要学计算机？3Why?Objective明确目标

考研+参加工作？or直接参加工作？考研计算机专业基础综合统考从2009年开始，总分150分。统考科目包括：计算机组成原理（45分）《计算机组成原理》，唐朔飞数据结构（45分）《数据结构》，严蔚敏操作系统（35分）《操作系统》，汤子赢计算机网络（25分）《计算机网络》，谢希仁4企业招聘要求：熟练掌握Java，JSP，Servlet，JDBC，EJB,WEBSERVICE，html，javascript精通struts框架和apache,Weblogic,JBoss,OC4J等服务器的使用和配置。精通JAVA、C++等多种面向对象编程语言编程和设计模式；精通Linux环境，进行各种应用服务器（Ftp，Apache，Sabram，Mail，DHCP，VPN等）的配置及维护，编写简单的shell脚本；熟练掌握Oracle或MYSQL或其他主流数据库及客户端工具，理解数据库体系结构，熟练运用SQL语句……软件专业毕业生提交的简历：必修课程：

《数据结构》《计算机组成原理》 《计算机网络》《操作系统》《数据库原理》《Oracle》《Linux》《JAVA程序设计》《J2EE》《UML系统分析与设计》《XML程序设计》……毕业设计：校园淘宝网开发英语：通过四级考试……Why?Objective明确目标

考研+参加工作？or直接参加工作？5How?No.1培养兴趣Interest兴趣是最好的老师“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”6How?No.2充满激情Passion激情是生活的源泉律政俏佳人LegallyBlondePassionisakeyingredienttothestudyandpracticeofcomputer--andoflife.激情是计算机学习和实践的一大要素，还有生活。

7How?No.3Optimistic乐观向上肖申克的救赎TheShawshankRedemptionHopeisagoodthing,maybethebestofthings,andnogoodthingeverdies.希望是件好东西，也许是世上最好的东西．好东西从来不会流逝．Talentisenduringpatience。天赋就是持续不断的忍耐。8How?No.4踏实前进Thinkbigbutdosmall。往大里想，往小里做。王实万科集团董事会主席每一天，每一件事，都尽量让自己比别人多想一点，多做一点，哪怕就一点点……相信自己，永远让自己看的更远一点……9How?No.5学以致用

Youneverknowifyoudon‘ttry。如果你不敢于尝试，你永远不可能知道自己能做什么。《论语》首句：“学而时习之，不亦悦乎？”10现实经过选择和处理的现实有意义的现实具有长期生命力的有意义的现实结构数据信息知识互联网Internet

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信息的海洋，最渊博的老师学会利用网络学习！搜索有价值的信息，获取知识！！！How?No.6

OpenOpen再Open以前是我要学什么，现在要学会不学什么。学会不学什么的人才是真会学习的人。增删查改显示完成特定的功能生成有用的信息应用软件人：形成知识11Business商业Software软件Hardware硬件CSEECEISCE计算机工程CS计算机科学IT信息技术EE电子工程SE软件工程IS信息系统Hardware硬件Software软件OrganizationalNeeds管理需要1990年前计算机专业：1990年后计算机专业：IEEE-CS/ASM组织计算机专业2005报告What?

计算机领域12组织管理与信息系统应用技术软件方法与技术系统基础支撑结构计算机硬件与架构理论原理创新应用开发配置发展更多理论更多实践IS:信息系统SE:软件工程IT:信息技术CS:计算机科学CE:计算机工程What?

计算机领域13

CE_ComputerEngineering计算机工程

该专业技术领域为：设计与构建计算机以及基于计算机的系统，涉及硬件、软件、通讯、及他们之间的交叉领域。该专业的课程集中在：理论、原理、传统电子工程与数学实践、以及应用他们来解决计算机或计算设备的设计问题。

该专业学生将学习：电子设备硬件系统的设计（通讯系统、计算机、含计算机的设备）；软件开发（针对电子设备和他们的用户以及与其他设备的接口程序）；总体偏向硬件方向，有很强的工程特色。

该专业技术领域专家：将能够设计和实施整合软件与硬件设备的系统。

该专业当前涉及领域：嵌入系统、软硬件系统设备的开发（例如：手机、电子多媒体播放器、电子多媒体录制器、报警系统、X-ray设备、激光手术工具等）。What?

计算机领域14CS_ComputerScience计算机科学该专业技术领域为：从事理论基础、算法基础到机器人、计算机可视化、智能系统、生物信息等领域的开发。该专业领域跨度宽，培养学生的综合能力，去开发新技术和开创新思路。该专业学生将学习：承担有挑战性的开发工作，利用新途径与方法，设计应用软件；设计使用计算机的新方法（例如：网络、数据库、人机接口导致的WWW的产生；使机器人更加智能化；运用数据库产生新的知识；用计算机帮助实现DNA解码等）；开发有效途径解决计算机问题（例如：开发尽可能好的途径存储信息到数据库以及在网络中传送数据；运用理论知识与算法知识设计出提高性能的方法）。该专业技术领域专家：将涉及广泛任务，从理论研究到软件开发。What?

计算机领域15IS_InformationSystem信息系统该专业技术领域为：通过整合信息技术解决方案和企业中的业务功能，满足企业信息化需求，并提高其工作效率和效益。该专业重点在信息，把技术看作一种可以对信息进行整合、处理、分布的工具。该专业学生将学习：怎样运用最新的技术去设计和建立一个系统去满足组织对信息的需求，包括怎样挖掘人们在工作中所需要的信息，掌握信息的展现形式和需求时间。学生将学习技术与组织要素，包括：数据库，团队合作技能，多媒体，互联网，电子商务，客户－服务器系统，商业建模，信息系统理论基础，有关信息系统与技术的特殊管理技能等。该专业技术领域专家：应该对企业的运行有深入的了解，协调其工作，通过分析信息需求和业务操作，为企业设计与部署实施信息系统并参与制定标准，同时还能设计企业的通讯协作系统。What?

计算机领域16IT_InformationTechnology信息技术该专业技术领域为：广义上涉及所有的计算机知识。偏重于培养生学习计算机技术，在今后工作单位（企业，政府，医疗，学校，等组织）的应用。信息技术就是信息系统的应用，它的重点在技术本身，而非信息。该专业学生将学习：新的信息技术，学习组织中应用的系统和软件，并学会解决计算机有关的问题；他们可以真正把知识和实践结合起来。该专业技术领域专家：为组织选择正确的硬件和软件产品，整合这些产品与组织的真实需求与基础设施，并且为组织有效的设计，实施，配置，维护计算机软硬件系统。该专业培养就业岗位：网络安装，网络管理，网络安全管理，网页设计，多媒体资源开发，通讯组件安装，网络系统管理，管理组织中的技术生命周期（在企业中应用的技术，其维护，升级，换代）……What?

计算机领域17SE_SoftwareEngineer软件工程该专业技术领域为：开发与维护可靠的，有效的软件系统，去满足不同客户需要。它与计算机科学有很多课程有共同点，但是它更侧重软件（软件的可靠，维护，工程知识，经验）。该专业学生将学习：怎样与客户交往，开发满足客户需求的有用软件；并且一定要早与其他学科，参与软件开发。该专业技术领域专家：能执行管理大规模软件系统生命周期的每一阶段。同学们将要进入的IT领域……What?

计算机领域18Why?How?What?课程简介课程推销：《计算机组成原理》19计算机组成原理:计算机专业基础课程，学生必修的核心硬件课程。起到了承上启下的作用：先修课程：《数字电路》《高级语言设计》后续课程：《操作系统》《接口与汇编语言》《计算机系统结构》

《计算机组成原理》课程20计算机系统结构主要研究软件硬件功能分配和对软硬件界面的确定。计算机组成是计算机系统结构的逻辑实现。

当一个计算机系统把软件和硬件功能划分完以后，它主要研究计算机各硬件部件的组成，以及之间的连接关系。计算机实现是计算机组成的物理实现。对各个部件的硬件物理实现技术。一个计算机系统结构有不同的计算机组成方法。一种计算机组成有不同的计算机实现技术。软件硬件概念解释：计算机系统结构与计算机组成21计算机系统结构ComputerArchitecture是从计算机系统的外部来研究计算机的一门学科。从程序员角度观察到的计算机外特性——概念性的属性和功能。

对不同虚拟机层次程序员看到的外特性不完全相同。计算机组成ComputerOrganization（是我们将要学习的）是从计算机系统的内部来研究计算机构成的。从逻辑设计人员的角度来研究计算机各组成部分的构成和互联。

研究主要内容：运算方法、CPU组成、主存储器、输入/输出设备和输入/输出接口等。概念解释：计算机系统结构与计算机组成22

将掌握计算机的硬件系统的基本组成原理和简单的设计技术。

包括：

数字化信息编码与数据表示，数据运算算法和运算器部件的知识；

指令、指令系统和控制器部件的知识；

存储器系统的组成、运行原理；

输入输出系统的构成和运行原理。

将讲解单台计算机的完整硬件系统的基本组成原理与内部运行机制。单台：讲单个简单的计算机系统，非多计算机系统，非多处理机结构。完整：计算机整机，全部的硬件功能部件。基本：是最基础的最必要的组成部分，不一定是最高性能最合理的组成。《计算机组成原理》课程学习目标231、计算机系统概论（第1、2章）2、计算机的逻辑部件（数字电路补充课程）3、运算方法和运算部件（第6章）4、存储器系统（第4章）5、指令系统（第7章）6、CPU（第8、9、10章）7、系统总线（第3章）8、输入输出系统（第5章）教材：计算机组成原理(第2版)以课件内容为知识主线24课件下载、课程考核考试70+作业30=100注意：每周交上周布置的作业（交作业纸），由班长收齐后再交！公共邮件地址下载：教学课件公共电子邮件地址：zzcomputerorganization@密码：dsnmysbd通过公共信箱，我们可以相互交流信息，有好的文章大家分享！25第一章计算机系统概论1、计算机系统的组成

2、计算机系统的层次结构

3、计算机的发展简史

4、计算机的应用范围

软件硬件26计算机由硬件和软件两大部分组成，统称计算机系统。

即：单有计算机硬件或计算机软件，都不能称为计算机系统。1、计算机系统的组成计算机系统硬件系统控制器主机CPU内存储器外设外存储器输入设备输出设备系统软件应用软件运算器软件系统软盘硬盘光盘操作系统网络系统软件27ApplicationsoftwareDevicedriversOperatingsystemsSoftwareSystemssoftware系统软件包括： 1、操作系统2、语言处理程序3、标准库程序4、服务性程序 5、数据库管理系统6、计算机网络软件1、计算机系统的组成：软件系统计算机软件有两大类：系统软件和应用软件。2800A200848DE200008E020004AE020000ADE2000403E00008MIPS机器语言程序目标程序文件

（在计算机中运行）1、计算机系统的组成：软件系统源程序文件（人工编写）swap:sll$2,$5,2add$2,$4,$2lw$15,0($2)lw$16,4($2)sw$16,0($2)sw$15,4($2)jr$31MIPS汇编语言程序汇编语言：面向机器机器语言：面向机器汇编语句与机器语句一一对应。汇编程序翻译2900A200848DE200008E020004AE020000ADE2000403E00008MIPS机器语言程序目标程序文件

（在计算机中运行）swap(intv[],intk){inttemp;

temp=v[k];

v[k]=v[k+1];

v[k+1]=temp;}高级语言程序源程序文件（人工编写）1、计算机系统的组成：软件系统编译/解释程序翻译高级语言：面向问题30汇编程序swap:sll$2,$5,2add$2,$4,$2lw$15,0($2)lw$16,4($2)sw$16,0($2)sw$15,4($2)jr$31MIPS汇编语言程序编译程序00A200848DE200008E020004AE020000ADE2000403E00008MIPS机器语言程序目标程序文件

（在计算机中运行）swap(intv[],intk){inttemp;

temp=v[k];

v[k]=v[k+1];

v[k+1]=temp;}高级语言程序源程序文件（人工编写）1、计算机系统的组成：软件系统中间语言31计算机硬件系统包括：CPU（运算器、控制器、Cache）存储系统（高速缓存、主存储器、外存设备）输入/输出设备等主要组成部分。它们总是通过总线和接口连接在一起，构成一台完整的计算机。系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统32计算机进行解题的过程完全和我们人用算盘解题的情况类似：运算器：相当于算盘，具有计算功能的部件。存储器：相当于纸，具有记忆功能的部件。输入设备或者输出设备：相当于笔，把原始解题数据送到计算机或者把运算结果显示出来的设备。控制器：相当与我们人的大脑，能够自动控制整个计算过程的。

和打算盘不同的是以上这些部分是由电子线路和其他设备进行控制。计算机是死的，人的大脑是灵活的。1、计算机系统的组成：硬件系统33运算器:是计算机中进行数据加工的部件。其主要功能包括：1、执行数值数据的加减乘除等算术运算，执行逻辑数据的与或非等逻辑运算，

所有的运算功能由一个被称为

ALU（算术逻辑单元）的线路完成。

功能强的ALU还能执行定点运算、浮点运算，甚至向量运算。2、暂时存放参加运算的数据和中间结果。（由多个通用寄存器来完成）系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统34控制器：是计算机的管理机构和指挥中心。（人的大脑）控制计算机的各个部件，对运算器、存储器、输入/输出设备等部件发出有关操作命令。功能：1、正确执行每条指令（单个指令）先取一条指令、分析这条指令、再按指令格式和功能执行这条指令。2、保证指令按规定序列自动连续执行。（多个指令）3、对异常情况和请求及时响应和处理。系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统35存储器：是存放程序和数据的部件，它具有记忆作用。三级存储系统： 高速缓冲存储器、 主存储器、 辅助存储器。这三级存储器所用的存储介质（半导体材料，磁性材料），工作原理和特性各不相同。系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统36存储器是存储单元的集合。存储器的基本操作：读/写，统称为访问。每个存储单元都有一个编号，称为“地址”。存储器的容量：存储器所有存储单元的总数（通常以字节为单位）。例如：宾馆的房间号码是地址，每个房间里的床位相当于存储的一位数据。1KB（210字节）1MB（220字节）1GB（230字节）1TB（240字节）存储单元地址：每个存储单元赋予一个地址存储字：存储单元中二进制代码的组合存储字长：存储单元中二进制代码的位数8位；16位；32位；64位10110010存储单元（房间）存储位（床位：有人/无人）存储器（大楼）地址1、计算机系统的组成：硬件系统存储单元=存储元件=存储基元=储存元37输入设备：向计算机送入程序和数据的，有一定独立功能的设备。它通过接口和总线与计算机连通，用于人机交互联系，把人们所熟悉的某种数据变换成机器内部所能接收和识别的二进制数据。例如：键盘、鼠标等。理想的输入设备应是“会看”“会听”“会看”：摄像头，电子扫描笔“会听”：麦克风系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统38输出设备：用于送出计算机内部数据的设备。它把计算机的数据以人们能以识别的形式输出。例如：显示器等理想的输出设备应是“会写”“会讲”。“会写”：打印机，绘图仪等“会讲”：音响设备等系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统39接口：通过接口，主机和外设可以并行协调地工作。输入/输出设备通常称为外围设备。其种类繁多，数据传送方式和速度差异也很大，因此它不能直接同计算机相连接，而要通过接口与主机相连接。例如：网卡、声卡、显卡等。系统总线：是构成计算机系统的骨架，是多个系统部件之间进行数据传送的公共通道。借助系统总线的连接，计算机在各系统部件之间实现地址、数据、控制数据的传送。例如：主板系统总线存储器运算器控制器接口与通信输入设备输出设备1、计算机系统的组成：硬件系统40计算机硬件的三个主要技术指标：1、机器字长：CPU一次能处理数据的位数，与CPU中的寄存器位数

有关。2、运算速度：主频：CPU时钟周期的倒数MIPS：每秒执行百万条指令

FLOPS：每秒浮点运算次数CPI：执行一条指令所需时钟周期数3、存储容量：存放二进制信息的总位数（通常用字节表示，包括主存与辅存）

存储单元个数×存储字长例如：64K×32位1、计算机系统的组成：硬件系统41第一章计算机系统概论1、计算机系统的组成

2、计算机系统的层次结构

3、计算机的发展简史

4、计算机的应用范围

软件硬件计算机系统按功能划分成多级层次。42软件硬件由硬件直接执行微指令微指令系统-

微程序机器M0逻辑设计员用编译程序翻译成汇编语言程序高级语言-虚拟机器M4高级语言程序员用汇编程序翻译成机器语言程序汇编语言-

虚拟机器M3汇编语言程序员用机器语言解释操作系统操作系统-虚拟机器M2操作员用微指令解释机器指令机器指令-

实际机器M1机器语言程序员2、计算机系统的层次结构由软件实现的虚拟机器。由硬件实现的实际机器。是我们将要学习的！虚拟机：是一个由软件实现的抽象计算机，不同软件（语言）角度获得不同

层次的虚拟机。计算机系统按功能划分成5级层次，每一级各对应一种机器。从某一层次的观察者看来，他只通过该层次的语言来了解和使用计算机，不必关心下几层的机器是如何工作和实现各自功能的。43第一章计算机系统概论1、计算机系统的组成

2、计算机系统的层次结构

3、计算机的发展简史

4、计算机的应用范围

冯.诺依曼44 当代计算机的体系结构的形式是冯.诺依曼等人提出了计算机设计的一些基本思想，到目前为止大多数计算机仍沿用这一体制。冯.诺依曼体制特点：1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大基本部件组成。2、引入存储程序概念。（计算机不仅可以存储数据也可以存储程序）将程序事先存入主存储器中，计算机在工作时自动高速从存储器中取出指令加以执行。3、指令由操作码和地址码组成。

指令在计算机中是顺序执行的，并受PC的统一控制。4、指令和数据均用二进制表示。5、指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访。3、计算机发展简史45典型冯.诺依曼计算机结构以运算器为中心：输入输出设备与存储器之间的数据传送都途径运算器。运算器、存储器、输入输出设备的操作以及它们之间的联系都由控制器集中控制。3、计算机的发展简史46现在的计算机结构（冯.诺依曼结构）不改变的：存储程序（精华）改变的是：以存储器为中心，总线结构，分散控制。3、计算机的发展简史输入设备控制器存储器输出设备运算器地址指令数据结果反馈信息操作指令控制信号请求信号控制信号请求信号47从器件发展而言，经历了五次更新换代

→电子管、继电器存储

→晶体管磁介质存储

→集成电路

→大规模和超大规模集成电路

→智能计算机3、计算机的发展简史从结构的发展而言，经历了：单个CPU单机系统→流水线机→多处理机→大规模的并行处理机从技术的发展上而言，经历了：变址技术→中断技术→微程序技术→缓冲技术共享→重用技术→虚拟技术

48世界第一台电子计算机－ENIAC埃尼阿克宾夕法尼亚大学摩尔工程学院，莫奇利和埃克特领导的研究小组由程序控制的电子数字计算机，全电子，不存储程序，十进制表示。1946年2月14日18000多个电子管60000多个继电器10000个电容器6000个开关重量30吨占地170平方米耗电140千瓦运算速度5000次加法/秒3、计算机的发展简史ENIAC49从这台计算机问世以来，计算机的发展经历了五代变化。1、第一代

电子管计算机时代（1945-1950年后期）

采用电子管作为基本部件，体积大，速度慢，可靠性低， 确定了程序设计的基本方法，“数据处理机”开始得到应用。 运算速度：每秒钟几千次，几万次。2、第二代

晶体管计算机时代（50年代后期到60年代初期）

这个时代的计算机由电子管改为晶体管，大大地缩小了它的体积，降低了功耗，提高了速度和可靠性，价格不断下降； 在此期间，“工业控制机”开始得到了应用。 运算速度：每秒几万次至几十万次。 3、计算机的发展简史503、计算机的发展简史第三代中小规模集成电路计算机时代（60年代中期到70年代前期） 这个时期的计算机采用集成电路为基本器件。 可靠性进一步提高，体积进一步缩小，成本进一步下降， 集成电路的出现，形成计算机通用化，生产系列化，使用系统化， 这时“小型计算机”开始出现。 运算速度：每秒几十万次到几百万次4、第四代超大规模集成电路计算机时代（为1971年开始到如今）

可靠性更进一步提高，体积更进一步缩小，成本更进一步降低， 由几片大规模集成电路组成的“微型计算机”开始出现。

运算速度：每秒几百万次至几千万次。51摩尔定律(Moore’sLaw)1964年戈登﹒摩尔提出摩尔定律：在芯片上所能集成的晶体管数目将会每隔18个月翻一翻。性能每10年提高100倍，但价格基本不变。用同样的价格，五年之后能买到性能高十倍的机器。这一法则适用至今：1979-2001，22年精确符合，再适用十年。3、计算机的发展简史52软硬件比例

软件硬件

最少硬件目前计算机不可编程

发展

硬件

软件成本年代发展趋势：硬件实现的比例越来越高，软件所占的成本上升。硬件实现：速度快，灵活性差；软件实现：速度低，灵活性高。随着大规模集成电路技术的发展和软件硬化的趋势，要明确划分计算机系统软、硬件界限已经显得比较困难了。因为任何操作和指令可以由软件来实现，也可以由硬件来实现。3、计算机的发展简史53有四种飞速发展的实现技术对现代计算机实现的影响最为深远：集成电路逻辑技术，晶体管密度每年以35%增长，4年翻2番。芯片尺寸买年增长10~20％。使得每个芯片上晶体管每年增长50％。半导体DRAM，其晶体密度每年增长40~60%，访问时间平均每十年减少1/3。每片的带宽随着延迟时间缩短而以其2倍的速度增长。磁盘存储技术，存储密度最近每年100％增长，访问时间过去10年缩短了1/3。网络技术，取决于交换和传输系统。延迟和带宽都能改进。发展思路：提高速度，扩大存储容量，降低成本，提高系统可靠性，方便用户的使用。3、计算机的发展简史54型号4004800880808086/80888028680386DX80486DXPentiumPentiumProPentiumIIPentiumIIIPentium4发布日期197119721974197819821985198919931995199719992000制造工艺PMOSPMOSNMOSNMOSCMOSCMOSCMOSBiCMOSBiCMOSCMOSCMOSCMOS特征尺寸（m）101060.80.350.350.180.18集成度（晶体管）2300350060002900013400027500012000003100000550000075000002800000042000000工作频率108KHz200kHz2MHz5MHz6MHz16MHz25/33MHz60/66MHz150MHz233MHz500MHz1400MHz基片面积（mm2）13.515.220.028.668.7104163264310209140224Intel公司部分微处理器的部分工艺参数3、计算机的发展简史55Roadrunner：IBM制造出全球运算速度最快的超级电脑。每秒运行1.105千万亿次

耗资1.33亿美元主要供美国能源部计算核能武器存储量的安全及可靠性，同时提供提供科学，金融，汽车，及航天工业等领域的运算。3、计算机的发展简史56计算机的分类超级计算机用于科学计算领域，Gray-1，银河机大型计算机多用户的通用计算机小型计算机体积小、成本低，通用性强工作站强大的图形功能微型计算机成本低、应用广嵌入式计算机成为其它设备的一部分3、计算机的发展简史57台式电脑拥有最大的市场：价格1000美元左右的个人电脑；

10000美元左右的工作站。良好的性价比。服务器，互联网刺激了其发展：需提供可靠有效的服务；可扩展性，升级计算能力、主存容量、存储空间以及I/O带宽。目标：吞吐量，单位时间处理请求的数目。嵌入式系统，安装在其它设备中的计算机，是计算机市场增长最快的(微波炉、洗衣机、打印机、网络交换机、汽车、掌上电脑、手机、Smart卡)。3、计算机的发展简史计算机的发展方向：60年代：主要形式是数百万美元的大型机。目前：台式电脑、服务器、嵌入式系统。58嵌入式系统两个关键的特征：最小化存储器和最小化功耗的需求。3、计算机的发展简史59第一章计算机系统概论1、计算机系统的组成

2、计算机系统的层次结构

3、计算机的发展简史

4、计算机的应用范围

60随计算机的迅速发展，它的应用范围也越来越广泛，已经涉及到人类社会的各个领域，例如：教育，文化艺术，生产，家庭，军事，等各个行业，一般计算机应用可以归纳七个方面的内容。1、科学计算 早期的计算机一般都应用于科学研究和工程技术计算。 例如：数、理、化、生物学等基础科学研究，以及航天飞行、人造卫 星、运载火箭轨道等方面的大量的数据运算，利用计算机进行数值计算，可大大节省时间，人力和物力。2、自动控制 可以减轻人的劳动强度，提高产品质量，它主要应用于冶金、化工、电力、交通、机械、军事等部门。随着科学的进步，计算机的自动化控制应用越来越广，（水泥厂的配料控制）4、计算机的应用范围613、测量和测试 计算机在测量和测试领域中的应用比较也相当大。 例如对高温，低温，有毒气体，辐射环境的测量和测试，核爆炸时数据采集等都必须用自动化的手段才能得到数据。4、信息处理 计算机在早期时常用于数值计算，现在发展到非数值计算，可以用来处理文字，图象，声音等多媒体技术，信息处理的范围相当广泛，计算机应用数量较多，应用所占的比例也大，带来的各种效益也十分明显。 例如 事务处理：商业、银行、邮政业务上的应用。 管理应用：人事管理、仓库管理、档案管理等。5、家用电器 电子玩具、游戏机、冰箱、洗衣机定时及控制等。4、计算机的应用范围626、教育和卫生 计算机的辅助教学、远程教学；卫生系统中，各种疾病的电脑诊断系统。 例如：心脑电图分析仪，CT图象处理设备，肝病电脑诊治系统等，这些专家系统为诊治疾病发挥了很大的作用。7、人工智能 计算机能够模仿人的高级思维，着就是“机器人”。 目前世界上有数万台“工业机器人”，在第一线工作。 例如：高温，低温，有毒气体、辐射等环境下工作。 比“工业机器人”更高明的“智能机器人”有判断和决策能力，灵活机 动地完成控制任务和信息处理任务。4、计算机的应用范围63认识计算机的基本硬件补充知识6411873146513189122410141、主板2、北桥芯片3、南桥芯片4、CPU插座5、内存插槽6、PCI插槽7、AGP插槽8、ATA接口9、软驱接口10、电源插口及主板供电部分11、BIOS及电池12、机箱前置面板接头13、外部接口14、其他主要芯片补充知识：计算机主板学习651、主板一块主板主要由线路板和它上面的各种元器件组成。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能。例如：ATX板型，便于ATX机箱的风扇对CPU进行散热，而且板上的很多外部端口都被集成在主板上。计算机主板66芯片组(Chipset)是主板的核心组成部分，按照在主板上的排列位置的不同，通常分为北桥芯片和南桥芯片。2.北桥芯片

北桥芯片一般提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，通常在主板上接近CPU插槽的位置，由于此类芯片的发热量一般较高，所以在此芯片上装有散热片。3.南桥芯片

南桥芯片主要用来与I/O设备及ISA设备相连，并负责管理中断及DMA通道，让设备工作