文档介绍：计算机工作原理
计算机的发展与作用
第1台数字电子计算机诞生
1946年美国宾州大学研制成功第1台数字电子计算机-ENIAC
Photo: van Pelt Library, U Penn.
18 000 电子管,6000 开关
占地面积: 150 m2
重量: 30 吨
功耗: 140 KW
运算速度: 5000 次/s
平均无故障时间 7 min
外部程序控制
第1~4代计算机的对比
代别
年代
使用的元器件
使用的软件类型
主要应用领域
第1代
20世纪40年代中期~50年代末期
CPU:电子管
内存:磁鼓
使用机器语言和汇编语言编写程序
科学和工程计算
第2代
20世纪50年代中、后期~60年代中期
CPU:晶体管
内存:磁芯
使用FORTRAN等高级程序设计语言
开始广泛应用于数据处理领域
第3代
20世纪60年代中期~70年代初期
CPU:SSI,MSI
内存:SSI,MSI的半导体存储器
操作系统、数据库管理系统等开始使用
在科学计算、数据处理、工业控制等领域得到广泛应用
第4代
20世纪70年代中期以来
CPU:LSI、VLSI
内存:LSI、VLSI的半导体存储器
软件开发工具和平台、分布式计算、网络软件等开始广泛使用
深入到各行各业,家庭和个人开始使用计算机
计算机的特点与作用
计算机有哪些特性?
计算机的特性:
(1)速度快
(2)存储容量大
(3)通用性好
不仅能处理数字和文字,而且能对图像、声音等多种形式的信息进行处理
不仅能进行数学运算,而且能进行逻辑运算
不仅能进行运算,而且具有信息的获取、存储、传输、展现等功能
(4)计算机与计算机具有互连、互通和互操作的能力
计算机的逻辑组成
计算机系统
计算机硬件
计算机软件
运算器
控制器
输入设备
存储器
输出设备
系统软件
应用软件
操作系统
数据库管理系统
程序语言处理系统
文字处理
通信
···
娱乐
计算机是一个复杂系统
计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称
计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档
计算机硬件的逻辑结构 1
经典计算机的逻辑结构()
运算器和控制器
输入设备
输出设备
存储器
(注:逻辑结构意指概念上(即功能上)的结构)
:程序存储和程序控制
中央处理器CPU
(Central Processing Unit)
计算机硬件的逻辑结构 2
现代计算机的逻辑结构
中央处理器
(运算器及其控制)
外存储器
内存储器
输出设备
总线(bus)
输入设备
I/O接口
I/O接口
外存储器接口
控制器
控制器
控制器
CPU
控制器
memory
storage
I/O设备通过I/O接口与各自的控制器连接,然后由控制器与I/O总线相连