学习目标：

掌握计算机组成原理的基础知识巩固

例如：

• 信息化世界的组成
• 计算机系统概述
• 计算机硬件基本组成
• 各个硬件的工作原理
• 计算机软件
• 计算机系统的多层次结构
• 计算机系统的工作原理
• 计算机性能指标

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学习内容：

1.0、初入计算机组成原理的大门

上述图片描述的是我们信息化世界的组成原理，身为计算机学子我们理应都学习了C语言，数据结构之类的知识，
在上述图片中我们发现它们通过计算机网络联络起一个网状链路构成我们的信息化世界

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接下来我们来观察以下几幅图，这是我们大家日常中熟悉的硬件

好啦，上述图片都是一些计算机的硬件图片接下来我们进入正题

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在计算机硬件当中，计算机硬件能识别的数据其实就是0/1,其中我们还需要注意的是在硬件当中用低/高电平分
别表示0/1，并且计算机唯一能识别的数据就是--二进制0/1

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什么是高低电平？

我们观察上图所示，其实在生活中处处都有，例如左边的这个打火机的按钮，我们点火的时候是不是需要往下按，其实它就提供了一个下降沿也就是低电平(表示二进制0)，再看右边我们喜欢的皮卡丘提供了很强的一个电流其实就是高电平(表示二进制1)

接下来我们在上一幅图观察以下通过电信号传递数据

上述图中我们从左往右看其实传递的电信号就是01101，你答对了吗？

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1.1、计算机发展历程

明确计算机的发展历程，如下图

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什么是计算机系统？

• 计算机系统 = 硬件 + 软件
  

计算机性能的好坏取决于“软”，“硬”件功能的综合

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软件又分哪几类呢？

软件分为系统软件和应用软件。系统软件就是用来管理整个计算机系统的，例如操作系统，数据库之类。应用软
件就是我们平常所玩的软件，比如大家最喜欢的王者荣耀，抖音之类的

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硬件的发展

第一台电子数字计算机：ENIAC(1946)
占地面积约170平方米
耗电量150千瓦
运算次数：5000次加法/秒

在上述时代的时候计算机都是由逻辑元件电子管组成

在电子计算机的发展中因为随着计算机的用途不同，所需求的效率也越来越大，导致逻辑元件的一直升级，转型换代，由电子管->晶体管->中小规模集成电路->大规模、超大规模集成电路

电子管时代

晶体管时代

中小规模集成电路时代

大规模、超大规模集成电路时代

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微处理的发展：微处理器的发展以微处理技术为标志

1.2、计算机硬件的基本组成

知识总览

早期冯诺依曼的结构

• 在早期的ENIAC机器中，如果要进行计算的话需要手动接线来进行计算，仔细想一下如果计算量大的话那不是要很久，而且很累。
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• 冯诺依曼结构的计算机应运而生
  
  “存储程序”的概念是指将指令以二进制代码的形式事先输入计算机的主存储器，然后按其 在存储器中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按该程序的规定顺序执行其他指令，直 至程序执行结束。

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早期的冯诺依曼结构的计算机是由输入设备，输出设备、存储器、运算器、控制器组成

• 输入设备：将信息转变成为机器能识别的计算机语言

• 输出设备：将结果转变成为人们熟悉的形式

• 存储器：存放数据和程序

• 运算器：算术逻辑，逻辑运算

• 控制器：指挥程序的运行

• 在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等效的。

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冯诺依曼计算机的特点

• 1. 计算机由五大部件组成
• 2. 指令和数据以同等地位存于存储器，可按地址寻访
• 3. 指令和数据用二进制表示
• 4. 指令由操作码和地址码组成
• 5. 存储程序
• 6. 以运算器为中心

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现代计算机的结构

以存储器为中心

CPU = 运算器 + 控制器