第二章计算机组成原理
一、教学内容研究讨论单台计算机的完整硬件系统的基本组成原理。单台：非多机系统。基本：不一定是最高性能、最合理的组成而是最基础的必要的组成部分。完整：计算机整机、全部的硬件功能部件。二、授课过程计算机的发展与1、计算机的发展与应用（1）计算工具的发展计算工具的发展工时代十指计数（远古时代起）机械时代算盘（公元前五世纪，中国）和对数计算尺（公元17世纪，欧洲）电子时代电子计算机（2）具体可分为五个发展阶段：具体可分为五个发展阶段：具体可分为五个发展阶段第一阶段：电子管计算机（19461959）硬件简单，体积大，只能进行定点算术运算，运算速度慢（几第一阶段千几万次秒），编程语言采用机器语言和汇编语言。开始出现高级语言。（电子射线管、磁鼓存储信息）第二阶段：晶体管计算机（19591964）能进行浮点算术运算，运算速度提高到几几十万次秒，软第二阶段件采用子程序库、批处理管理程序。高级语言得到迅速发展。（磁芯为主要存储器，；用磁盘和磁鼓为外存）第三阶段：中小规模集成电路计算机19641975采用微程序控制的设计技术、流水线结构以及高第三阶段速缓冲存储器Cache运算速度达到几十万几百万次秒。软件出现操作系统、虚拟存储系统。（半导体存储器为主存）第四阶段：大规模集成电路计算机（19751990）体积进一步缩小，可靠性进一步提高，出现微型机。第四阶段运算速度达几百万～几千万次秒。数据库管理系统、分布式处理及网络。第五阶段：新一代计算机（1990现在）采用超大规模集成电路，运算速度达到几亿次秒，从数值第五阶段运算过渡到以知识推理为主；计算机语言向自然语言发展，并且可以自动生成程序。1981年10月，日本首先向世界宣告开始研制第五代计算机。第五代计算机与前四代计算机有本质的区别，是计算机发展史上的一次重要变革。据2003年11月26日“中国计算机”报“电脑工程师”专版刊载如下一则新闻：“日本贸易工业部放弃第五代计算机研究计划，准备开发以神经网络为基础的第六代计算机第六代计算机。”第六代计算机1946年第一台电子数字计算机ENIAC（electro
ic
umericali
tegratora
dcomputer在美国宾夕法尼亚大学由Joh
mauchly和JpEckert领导的为导弹设计服务小组研制成功后，大约每58年，计算机的运算速度可提高10倍，可靠性可提高10倍，体积可缩小至原来的110，成本也降低为原来的110。自20世纪70年代以来，计算机的产量以每年25％的速r