计算机组成原理 2 2.ppt

计算机组成原理_2_2第一单元第二讲
计算机发展简史
运算器功能及数据表示
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内容提要
计算机发展简史
运算器基本功能
数据表示
数值
整数
定点小数
浮点数
字符
逻辑值
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Computer Generations
Gen-0: Mechanical computers (BC to early 1940s)
Gen-1: Vacuum Tubes (1943-1959)
Gen-2: Transistors (1960-1968)
John Bardeen, Walter Brattain, and William Shockley
Gen-3: Integrated Circuits (1969-1977)
Jack Kilby (1958)
Gen-4: VLSI (1978-present)
Gen-5: Optical?
Quantum?
生物？
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古代及近代计算技术
公元前500年，中国出现算盘
1642年，Blaise Pascal发明自动进位的加法机器，齿轮驱动拨盘，在窗口显示结果
1822年，Charles Babbage，差分机（Differential Engie）
1833年，分析机（Analytical Engine），通用机器
16世纪，Alkhowarizmi
提出算法概念，并出版以算法（Algorithm）为题的书籍
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Turing机
1937年，Alan Turing提出一种“通用”计算机的概念，它可以执行任何一个描述好的程序（算法），实现需要的功能，形成了“可计算性”概念的基础。
存储程序的思想，使计算机从专用走向通用。正是这一创新，开创了计算机的新时代。
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Turing机特点
通用计算机：并不是保存所有问题的结果。
存储程序计算机：问题的求解由程序或过程给出，程序和过程可以通过语言描述。
有限速度：计算机执行程序的时间是有限的。
是现代计算机的鼻祖。
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现代计算机的里程碑
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第一台通用电子计算机ENIAC
Electronic Numerical and Integrate Calculator
Mauchly and Eckert 设计
1946年2月14日
第一台通用电子计算机，设计用于计算火炮的弹道
重30吨，占地15000平方英尺，18000个电子管，耗电 140KW
运算速度：5000次加法/秒
使用十进制数
20个寄存器，每个存放10位的十进制数
通过设置6000个开关和其它众多的插头和插座来编程
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Von Neumann机IAS
现代计算机结构的鼻祖：五大功能部件
将程序和数据统一表示：存储器有4096个字，每个字40位。
采用二进制数据：简化了存储器
只提供整数运算：任何有能力的数学家都能在头脑中记住小数点的位置。
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第一台小型计算机：PDP-1
1957年由DEC公司生产
第二代计算机（晶体管）
18位字长，4K内存，机器周期为5微秒
售价120000美元。售出50台。
开创了计算机产业！
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