全面认识计算机

news2024/12/26 23:45:27

目录

一、计算机的发展史

1. 电子管计算机时代

2. 晶体管计算机时代

3. 小、中规模集成电路计算机时代

4. 大、超大规模集成电路计算机时代

二、计算机硬件组成

1. 输入设备

2. 输出设备

3. 存储器

4. 运算器

5. 控制器

三、计算机硬件间的连接

四、计算机系统的结构

1. 微程序机器级

2. 传统机器级

3. 操作系统机器级

4. 汇编语言机器级

5. 高级语言机器级

6. 语言机器级


一、计算机的发展史

1. 电子管计算机时代

        这一时期的计算机采用 电子管作为基本器件,初期使用 延迟线作为 存储器,以后发明了 磁芯存储器。早期的计算机 主要用于 科学计算,为 军事 与 国防尖端科技 服务。

2. 晶体管计算机时代

        这一时期计算机的 基本器件由电子管改为 晶体管,存储器采用 磁芯存储器。运算速度 从每秒几千次提高到 几十万次,存储器的 容量从几千存储单元提高到 10万存储单元 以上。 这 不仅使计算机 在军事 与 尖端技术上的应用范围进一步 扩大,而且在 气象、工程设计、数据处理 以及其他科学 研究领域也得到 应用。

3. 小、中规模集成电路计算机时代

        这一时期的计算机采用小、中规模集成电路为基本器件,因此功耗、体积和价格等进步下降,而 速度及可靠性相应提高,使得计算机的应用 范围进一步扩大。

4. 大、超大规模集成电路计算机时代

        20 世纪 60年代后,微电子技术 发展迅猛,半导体存储器 问世,迅速取代了 磁芯存储器,并不断向大容量、高集成度、高速 度方向发展。从1971年开始出现了包含 CPU 的 单片集成电路(微处理器),以微处理器为核心的电子计算机就是微型计算机。微型 计算机的出现,形成了计算机发展史上 的又一次革命,使计算机 进入了几乎所有的行业。 

二、计算机硬件组成

        通常将 运算器和控制器 合称为中央处理器(Central Processing Unit,CPU)。在由 超大规模集成 电路构成的 微型计算机中,往往将CPU 制成一块芯片,称为微处理器。 中央处理器 和主存储器(内存储器)一起组成 主机部分。除去主机 以外的 硬件装置(如输入设备、输出设备和辅助存储器等)称为 外围设备或外部设备

1. 输入设备

        输入设备的任务是 把人们编好的程序 和 原始数据 送到计算机中,并且将它们 转换成算机内部所能识别 和接受的 信息方式。按 输入信息的形态输人 可分为字符(包括汉字)输入、图形输入、图像输入 及语音输入等。目前,常见的输人设备有键盘、鼠标、扫描仪、摄像头、手写输入板等。   

        辅助存储器(磁盘、磁带)也可以视为 输入设备。 

2. 输出设备

        输出设备的任务是将计算机的处理结果以数字、字符(汉字)、图形、图像、声音等形式送出计算机。 常用的输出设备有打印机、显示器、绘图仪等。

        辅助存储器 也可以视为 输出设备。 

3. 存储器

        存储器是用来存放程序和数据的部件,它是一个记忆装置,是计算机能够实现“存储程序控制”的基础。

        在计算机系统中,规模较大的 存储器往往分成若 干级,称为存储系统

        主存储器可由CPU 直接访问,存取速度快,但容量较小,一般用来存放当前正在执行的程序和数据。

        辅助存储器设置在主机外部,它的存储容量大,价格较低,但存取速度较慢,一般用来存放暂时不参与运行的 程序和数据。

        CPU 不可以直接访问辅存,辅存中的程序和数据在需要时才传送到主存,因此它是 主存的补充和后援。当 CPU 速度很高时,为了使 访问存储器的速度能与CPU 的速度相匹配,又在 主存和CPU 间 增设了一级 Cache(高速缓冲存储器)。Cache 的 存取速度比 主存更快,但 容量更小,用来存放当前 最急需处理的 程序和数据,以便快速地向 CPU 提供指令。

4. 运算器

        是 对信息进行处理 和 运算的 部件。经常进行的 运算是 算术运算和 逻辑运算,取以运算器又称为 算术逻辑运算部件(Arithmetic and Logical Unit,ALU)。 

        运算器的核心是 加法器,运算器中还有若干个 通用寄存器或累加寄存器,用来 暂存操作数并存放 运算结果。寄存器的存取速度 比存储器的 存取速度快 得多。 

5. 控制器

        控制器是整个计算机的指挥中心,它的主要功能是按照人们预先确定的操作步骤,控制整个计算机的各部件有条不紊地自动工作

        控制器从 主存中 逐条地取出指令 进行分析,根据指令 的不同来 安排操作顺序,向 各部件发出相应的 操作信号,控制它们执行 指令所规定的 任务。 

        控制器中包括一些专用的 寄存器。

三、计算机硬件间的连接

        一个完整的 计算机系统包含 多种组成部件。这些组成部件,一般不是由 单个公司独立生产的,而是由 不同的 公司共同生产完成的,每个公司 往往 只能生产这些部件中的一种或者少数几种。为了让 这些不同的 部件组合在一起 可以正常工作,必须 制定一套 大家共同 遵守的规格和 协议,这就是接口或者总线

        总线的 应用和标准化,降低 了计算机设计和 应用的复杂度。有 了标准化的 接口,厂家生产出来的产品 只需要接口 符合规范,就可 以直接与其他 厂家生产的 产品配合使用,而不 必设计所有的硬件。

        所谓单总线并不是指只有一根信号线。系统总线按传送信息的不同可以细分为地址总线、控制总线和控制总线

        地址总线(Address Bus)由单方向的 多根信号线组成,用于 CPU主存、外设传输 地址信息。

        数据总线(Data Bus)由双方向的 多根信号线组成,CPU 可以沿些线 从主存或外设 读入数据,也可以沿这些线向 主存或 外设送出 数据。

        控制总线(Control Bus)上传输的是 控制信息,包括 CPU 送出的控制命令 和主存(或外设)返回 CPU 的反馈信号。 

四、计算机系统的结构

1. 微程序机器级

        这级的机器语言是微指令集,用微指令编写的微程序一般是直接由硬件执行。

2. 传统机器级

        这级的机器语言是该机的指令集,用机器指令编写的程序可以由微程序进行解释。

3. 操作系统机器级

        从操作系统的基本功能来看,一方面它要直接管理传统机器中的软硬件资源,另一方面它又是传统机器的延伸。

4. 汇编语言机器级

        这级的机器语言是汇编语言,完成汇编语言翻译的程序称为汇编程序。

5. 高级语言机器级

        这级的机器语言就是各种高级语言,通常用编译程序来完成高级语言翻译的工作。 

6. 语言机器级

        这一级是为了使计算机满足某种用途而专门设计的,因此这一级语言就是各种面向问题的应用语言。 


                                        后期学习再进行补充。

本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.coloradmin.cn/o/1501953.html

如若内容造成侵权/违法违规/事实不符,请联系多彩编程网进行投诉反馈,一经查实,立即删除!

相关文章

0201安装报错-hbase-大数据学习

1 基础环境简介 linux系统:centos,前置安装:jdk、hadoop、zookeeper,版本如下 软件版本描述centos7linux系统发行版jdk1.8java开发工具集hadoop2.10.0大数据生态基础组件zookeeper3.5.7分布式应用程序协调服务hbase2.4.11分布式…

Pytorch学习 day07(神经网络基本骨架的搭建、2D卷积操作、2D卷积层)

神经网络基本骨架的搭建 Module:给所有的神经网络提供一个基本的骨架,所有神经网络都需要继承Module,并定义_ _ init _ _方法、 forward() 方法在_ _ init _ _方法中定义,卷积层的具体变换,在forward() 方法中定义&am…

Java设计模式:适配器模式的三种形式(五)

码到三十五 : 个人主页 心中有诗画,指尖舞代码,目光览世界,步履越千山,人间尽值得 ! 适配器模式用于将一个类的接口转换为客户端所期望的另一个接口,以实现不兼容接口之间的协作。它像电器插头转换器一样…

单调栈(例题+解析)

1、应用场景 找出一个数的左面离概述最近的且小于该数的数&#xff08;同理右面也可以&#xff09; 例如&#xff1a; 数组a[i] 3 4 2 7 5 答案&#xff1a; -1 3 -1 2 2 2、如何实现找到规律 暴力写法&#xff1a; for(int i0;i<n;i) {for(int ji-1;j>0;j--){i…

金融数据采集与风险管理:Open-Spider工具的应用与实践

一、项目介绍 在当今快速发展的金融行业中&#xff0c;新的金融产品和服务层出不穷&#xff0c;为银行业务带来了巨大的机遇和挑战。为了帮助银行员工更好地应对这些挑战&#xff0c;我们曾成功实施了一个创新的项目&#xff0c;该项目采用了先进的爬虫技术&#xff0c;通过ope…

苍穹外卖学习-----2024/03/08

1.新增菜品 工具类AliOssUtil .java Data AllArgsConstructor Slf4j public class AliOssUtil {private String endpoint;private String accessKeyId;private String accessKeySecret;private String bucketName;/*** 文件上传** param bytes* param objectName* return*/pub…

STM32day3

1.思维导图 1.总结任务的调度算法&#xff0c;把实现代码再写一下 /* Definitions for myTask02 */ osThreadId_t myTask02Handle; uint32_t myTask02Buffer[ 64 ]; osStaticThreadDef_t myTask02ControlBlock; const osThreadAttr_t myTask02_attributes {.name "myTa…

PostgreSQL容器安装

docker中的centos7中安装 选择对应的版本然后在容器中的centos7中执行下面命令 但是启动容器的时候需要注意 开启端口映射开启特权模式启动init进程 docker run -itd --name centos-postgresql -p 5433:5432 --privilegedtrue centos:centos7 /usr/sbin/init 启动然后进入后先…

Mysql的Cardinality值

什么是Cardinality值&#xff1f; Cardinality值是Mysql做索引优化时一个非常关键的值&#xff0c;优化器会根据这个值来判断是否使用这个索引&#xff0c;它表示索引中唯一值的数目估计值&#xff0c;该值应该尽可能接近1&#xff0c;如果非常小&#xff0c;则用户需要考虑是否…

Clickhouse表引擎介绍

作者&#xff1a;俊达 1 引擎分类 ClickHouse表引擎一共分为四个系列&#xff0c;分别是Log、MergeTree、Integration、Special。其中包含了两种特殊的表引擎Replicated、Distributed&#xff0c;功能上与其他表引擎正交&#xff0c;根据场景组合使用。 2 Log系列 Log系列…

运维知识点-Apache HTTP Server

Apache 介绍 介绍 Apache是一个开源的Web服务器软件&#xff0c;全称为Apache HTTP Server&#xff0c;由Apache软件基金会开发和维护。它是目前全球使用最广泛的Web服务器软件之一&#xff0c;占全球所有网络服务器的很大比例。Apache服务器具有跨平台的特性&#xff0c;可以…

ChatGPT Plus 支付出现「您的银行卡被拒绝/your card has been declined」怎么办?

ChatGPT Plus 支付出现「您的银行卡被拒绝/your card has been declined」怎么办&#xff1f; 在订阅 ChatGPT Plus 或者 OpenAI API 时&#xff0c;有时候会出现已下报错 &#xff1a; Your card has been declined. 您的银行卡被拒绝 出现这种错误&#xff0c;有以下几个解…

Linux操作系统的vim常用命令和vim 键盘图

在vi编辑器的命令模式下&#xff0c;命令的组成格式是&#xff1a;nnc。其中&#xff0c;字符c是命令&#xff0c;nn是整数值&#xff0c;它表示该命令将重复执行nn次&#xff0c;如果不给出重复次数的nn值&#xff0c;则命令将只执行一次。例如&#xff0c;在命令模式下按j键表…

FPGA高端项目:FPGA基于GS2971的SDI视频接收+GTX 8b/10b编解码SFP光口传输,提供2套工程源码和技术支持

目录 1、前言免责声明 2、相关方案推荐本博已有的 SDI 编解码方案本方案的SDI接收转HDMI输出应用本方案的SDI接收图像缩放应用本方案的SDI接收纯verilog图像缩放纯verilog多路视频拼接应用本方案的SDI接收HLS图像缩放Video Mixer多路视频拼接应用本方案的SDI接收OSD动态字符叠加…

防火墙配置实验

配置 配置IPSec FW1 FW3 NAT策略 FW1 FW3 安全策略 FW1 FW3 最后测试

软考高级:系统工程生命周期方法(计划驱动方法、渐进迭代式方法等)概念和例子

作者&#xff1a;明明如月学长&#xff0c; CSDN 博客专家&#xff0c;大厂高级 Java 工程师&#xff0c;《性能优化方法论》作者、《解锁大厂思维&#xff1a;剖析《阿里巴巴Java开发手册》》、《再学经典&#xff1a;《Effective Java》独家解析》专栏作者。 热门文章推荐&am…

Windows按文件类型指定默认应用程序方法,.py文件设置默认打开程序实例演示

有两种方法可以设置按文件类型指定默认应用。 一个是系统的设置&#xff0c;但是部分类型里面是没有的&#xff0c;这种就要通过注册表来添加。 如果没有的话&#xff0c;通过 winR 打开运行&#xff0c;然后输入 regedit 打开注册表&#xff0c;在 计算机\HKEY_CLASSES_ROO…

【leetcode热题】重排链表

给定一个单链表 L 的头节点 head &#xff0c;单链表 L 表示为&#xff1a; L0 → L1 → … → Ln - 1 → Ln请将其重新排列后变为&#xff1a; L0 → Ln → L1 → Ln - 1 → L2 → Ln - 2 → … 不能只是单纯的改变节点内部的值&#xff0c;而是需要实际的进行节点交换。 示…

<商务世界>《第8课 Leads——MQL——SQL——商机——成交》

1 各种概念 英文缩写概念Traffic流量Leads潜在客户&#xff0c;销售线索&#xff1b;简称潜在线索MQLMarketing-Qualified Leads市场认可线索SQLSales-Qualified Leads销售认可线索OPPOpportunity商机Account成单客户 2 线索到商机 一般企业会把自身线索进行如下的划分&…

ubuntu18.04编译OpenCV-3.4.19+OpenCV_contrib-3.4.19

首先确保安装了cmake工具 安装opencv依赖文件 sudo apt-get install build-essential sudo apt-get install git libgtk-3-dev pkg-config libavcodec-dev libavformat-dev libswscale-dev sudo apt-get install python3-dev python3-numpy libtbb2 libtbb-dev libjpeg-dev li…