计算机硬件及网络概论计算机的基本组成.pptx
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1、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。力求达到能设计一台简单、完整的基本计算机系统的要求;同时还能熟悉知晓当前流行的计算机中广泛采用的最新技术和工艺,有能力粗浅了解国内外计算机硬件领域科学研究的动向与应用发展的趋势。第1页/共31页本课程是计算机系统结构、微型计算机系统和操作系统等后续课程的先修课。本课程教学过程中,强调学习理论知识和增长科研与开创性工作的能力,强调理解硬件与软件的协调与实现的思路。第2页/共31页二、世界上第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic N
2、umerical Integrator And Computer),美国宾夕法尼亚大学1946年研制成功。18000多个电子管,1500多个继电器,耗电150千瓦,重30吨,占地170平方米,运算速度5000次/秒左右。尽管从今天的眼光来看,这台计算机性能低且耗费巨大,但它却是科学史上的一次划时代的创新,它奠定了电子计算机的基础。宣告人类进入电子计算机时代。担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。第3页/共31页ENIAC第4页/共31页ENIAC第5页/共31页Vacuum tube in ENIAC第6页/共31页Cable第7页/共31页Prog
3、raming第8页/共31页Debug(线路检查)第9页/共31页ENIAC&Von Neumann第10页/共31页Von Neumann第11页/共31页ENIAC的问题十进制计算机每一位数由一圈共10个真空管表示通过开关和插拔电缆进行手动编程 输入程序和数据可能需要半天时间能否将程序和数据存在存储器中?存储程序?第12页/共31页现代电子计算机之父19441945年间,美籍匈牙利科学家冯诺伊曼在第一台现代计算机ENIAC尚未问世时注意到其弱点,并提出一个新机型EDVAC的设计方案,其中提到了两个设想:采用二进制和“存储程序”。这两个设想对于现代计算机至关重要,也使冯诺伊曼成为“现代电子计
4、算机之父”,冯诺伊曼机体系延续至今。第13页/共31页第1章 概论 1.1 冯诺依曼体制1.ENIAC概况 1)数据表示-十进制 2)工作存储器-只有20个单元,用于存放数据 3)编程-靠电子开关和拔接插头进行编制程序 4)ENIAC共用18000多个电子管,1500多个继电器,耗电140kw,占地170平米,重30吨,运算速度5000次/秒。ENIAC可靠运行时间不超过20分钟。第14页/共31页第1章 概论 1.1 冯诺依曼体制2.冯诺依曼体制 1)引进存储程序概念,程序和数据一样放在同一个存储器中 2)数据以二进制码表示 3)机器以运算器为核心 4)指令由操作码和地址码两部分构成 5)计
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