计算机原理与系统结构参考教材：白中英，计算机组成原理，科学出版社唐朔飞，计算机组成原理第2版，高等教育出版社罗克露，计算机组成原理，电子工业出版社包健，计算机组成原理，浙江科学技术出版社图书馆其他的相关教材均可课件：jsjylyxtjg@163.com密码：tjcsjsxy考核方式必修的专业基础课。本课程先修的课程有：计算机基础、C语言、数字逻辑电路课程教学内容第1章概论一、计算机发展史新石器时代早期，人类用绳子打结的多少来表示数的概念。1623年德国契克卡德W.Schickard制造了人类历史第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。1642年：法国科学家帕斯卡B.Pascal制造了加法器，能够做6位加法和减法，首次确立了计算机器的概念。帕斯卡被公认为制造出机械计算机的第一人。1674年：德国莱布尼茨改进了帕斯卡的计算机，使之能够进行连续运算，可进行四则运算及开方运算。1679年，莱布尼茨提出了“二进制”数的概念，给出了二进制加法与乘法规则。计算机发展史——电磁式计算机1944年美国艾肯设计的MARK—I在哈佛大学投入运行。该计算机的特点是可按照程序员编制的一系列指令进行自动操作运算，指令是用机器码编成并由穿孔纸带送入计算机，由于该机使用了3000多个继电器。第一代（1946~1956）电子管计算机5千~4万（次/秒）第三代（1965~1970）中小规模集成电路计算机百万~几百万（次/秒）5000次加法/秒体重30吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW作用:计算炮弹、火箭等的弹道轨迹ENIAC的两大缺点:1954年美国电报电话公司（AT&T）贝尔实验室研制成功了第一台半导体计算机（TRADIC）。1969年，桑德斯创立了AMD公司。第三代电子计算机——集成电路计算机第四代计算机——大规模集成电路计算机型号Intel4004Intel8088IntelPentiumIntelPentiumⅡ1976年：沃兹尼亚克和乔布斯共同创立了苹果公司，并推出了自己的第一款计算机：Apple－Ⅰ。从此，微型计算机开始普及与广泛应用。1981年8月12日，IBM正式推出了全球第一台个人计算机——IBMPC，具有划时代的意义。因为它首创了个人电脑（PersonalComputer）的概念，并为PC制订了全球通用的工业标准。IBMPC主机板上配置64KB存储器，另有5个插槽、显示器、键盘和两个软磁盘驱动器。计算机与微型计算机是两种概念，苹果机和IBMPC都属于微型计算机。1982年康柏Compaq公司成立并推出了便携式PC机，这也是第一台非IBM制造的PC兼容机。1983年：1月，苹果公司推出了丽萨（Lisa）电脑，首次采用图形用户界面，第一次配备了鼠标。1984年，苹果公司推出Macintosh计算机，首次采用作业系统，并且第一次使微型计算机具有了多媒体处理能力。二、计算机系统的组成1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出计算机的体系结构发生了许多变化，但VonNeumann提出的二进制、程序存储和程序控制，依然是普遍遵循的原则。冯·诺依曼体系结构特点2．采用存储程序的工作方式存储程序工作方式计算机的工作步骤如下：（1）事先编写程序。为了用计算机求解问题，需要事先编写程序，由它告诉计算机需要做那些事，按什么步骤去做，并提供加工处理的数据。（2）将程序存入计算机的内存中。（3）计算机在运行程序时自动地、连续地从存储器中依次取出指令加以执行。存储器运算器控制器输入设备及输出设备功能：存放指令和数据原理：二进制数据表示概念：存储单元：每个单元可以存放一个字或字节的信息，存储器就是存储单元的集合。单元地址：存储单元的顺序编号。存储容量:存储器所有存储单元的总数。通常用单位“KB、MB”表示，如64KB，128KB。存储器组成图运算器控制器CU（ControlUnit）输入输出设备典型的冯.诺依曼计算机结构框图（以运算器为中心）计算机的软件系统软件的分类操作系统：Windows、DOS、UNIX；语言处理程序；标准库程序：一些预先编好的常用程序段；各种服务性程序，如诊断程序、排错程序、练习程序等；数据库管理系统：SQL，Oracle，Sybase；计算机网络软件：WindowsNT。操作系统语言处理程序数据库管理系统应用程序3.运算速度:*主频*MIPS（MillionofInstructionPerSecond)每秒百万条指令6.性能价格比:性能为综合性能四、计算机系统的层次结构从IBM360开始的现代计算机系统层次结构五、计算机应用六、计算机未来发展超导计算机纳米计算机光计算机DNA计算机量子计