第2章 计算机硬件系统.ppt

大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社第2章计算机硬件系统本章内容信息工具——计算机计算机的工作原理微机系统及其主要指标嵌入式计算机系统计算机应用大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 信息工具——计算机 计算机的发展 计算机的特点 计算机的分类 计算机的应用 计算机的发展趋势大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 计算机的发展人类所使用的计算工具从简单到复杂、从低级到高级的发展过程中,相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。 1946 年2月,世界上第一台数字电子计算机“ ENIAC ( Electronic Numberical Integrate and Calculator )”在美国宾夕法尼亚大学诞生。“ ENIAC ”共使用了 17468 个电子管,占地 170m2 ,功率 174kw ,重达 30t ,每秒进行 5000 次加法运算。它标志着计算机时代的到来。大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社起止年份代别主要逻辑元件软件电子管机器语言、汇编语言晶体管高级语言( FORTRAN 、 BASIC ) 简单操作系统中小规模集成电路功能较强的操作系统大、超大规模集成电路数据库、语言编译系统、网络软件、 C++ 及 Java 问世 1946- 1957 1958- 1964 1965-1970 1971- 一二三四存储器水银延迟线磁鼓、磁芯磁芯、磁盘半导体存储器半导体存储器运算速度几千~几万次几十万次几十万~几百万次几百万~几百亿次 计算机的发展大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 计算机的发展中国计算机的发展 1956 开始研究, 1958 年研究出第一台电子管计算机 1964 年:晶体管计算机, 1971 年:集成电路计算机 1983 年: “银河Ⅰ”巨型机,运算速度每秒 1亿次 1997 年: “银河Ⅲ”巨型机,运算速度每秒 130 亿次 1995 年: “曙光 1000 ”研制完成 2001 年:中科院计算所推出我国第一款通用 CPU ——“龙芯”芯片 2004 年:曙光公司研制出“曙光 400OA ” 2005 年:龙芯 2号正式面世 2008 年:曙光 5000A 研制成功,继美国后第二个成功研制浮点速度在百万亿次的超级计算机。 2010 年:国际超级计算机大会公布中国超级计算机“星云”是世界第二快的计算机,仅仅排在美国克雷公司的“美洲豹 XT5 ”之后。运算峰值达到每秒 3000 万亿次。大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 计算机的工作的特点 ,其运算速度远非其他计算工具所能比拟,而且其运算速度还在以每隔几个月提高一个数量级的速度在快速发展。 。计算机的存储器可以把原始数据、中间结果、运算指令等存储起来以备随时调用。存储器不但能够存储大量的信息,而且能够快速准确地存入或取出这些信息。存储性是计算机能够自动运算的前提和基础。 。任何复杂的任务都可以分解为基本的算术运算和逻辑操作集合,计算机程序员可以把这些基本的运算和操作按照一定规则(算法)写成一系列操作指令,加上运算所需的数据,形成适当的程序就可以完成各种各样的任务。 计算机的工作的特点大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 。只要把包含一连串指令的处理程序和要处理的数据输入计算机,计算机便会依次取出指令,逐条执行,完成各种规定的操作,直到得出结果为止。 ,这使得计算机的状态稳定,算术和逻辑运算规则简单,可靠性很高,差错率极低。一般来讲,只在人工介入的地方才有可能发生错误,这就是计算机的精确性。大学 IT(第五版) 中国石油大学出版社 计算机的分类 1. 按信息表示形式和处理方式划分根据信息表示形式和处理方式的不同,计算机可分为模拟计算机和数字计算机两大类。模拟计算机的主要特点:参与运算的数值由不间断的连续量表示,其运算过程是连续的。数字计算机的主要特点:参与运算的数值用离散的数字量表示,其运算过程按数字位进行计算。目前主流的计算机都属于数字计算机。 2. 按计算机的用途划分电子计算机按用途可分为专用计算机和通用计算机。专用计算机与通用计算机在效率、速度、配置、结构复杂程度、造价和适应性等方面是有区别的。专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性,但它的适应性较差,不适于其他方面的应用。在