计算机的原理\应用\影响
D)码分多址 ,选择码分多址的话就只能传送0或1两种信号。
Nothing will benefit human health and increase the chances for survival of life on Earth as much as the evolution to a vegetarian diet." ~Albert Einstein
你想干啥??交作业吗?能自动地、以存储程序的方式进行算术和逻辑运算的机器。广义上指能自动地处理信息的机器。
发展 语言和文字是人类所特有的用来表达思想和交流信息的工具,当人类企图用定量的方式来表达思想时,就必然对计算的方法和工具提出需求。原始社会,人类是用结绳和垒石的方法来计数的。公元10世纪,中国人民在早期的算筹和珠盘的基础上发明了算盘和相应的口诀,这就是最初用于计算的“硬件”和“软件”,是人类在计算工具的发展史上的第一项重大发明。这种易学好用、轻便灵巧的计算工具在广泛的应用中日趋成熟,并传到日本、朝鲜和东南亚等地区。从中国古代的算盘到现代计算机的问世经历了一个漫长的阶段,即由算盘到机械式计算机、机电式计算机和萌芽期的电子计算机。1642 年,法国数学家 B. 帕斯卡用类似钟表的齿轮传动装置,制成了十进制加法器。1822年,英国数学家C.巴贝奇在总结机械式的十进制数计算器原理的基础上又完成了差分机模型的设计,同时他还提出了一个设想:不是一次次地进行某种算术运算,而是能自动地完成某种特定运算的完整过程。1834年,巴贝奇提出了一种用程序控制的通用分析器的设计方案,但由于当时技术条件所限而未能实现。随后,美国人G.斯蒂比斯和H.艾肯发明了机电式的自动计算器。第二次世界大战爆发前后,军事科学技术对高速计算工具的需要尤为迫切,例如火炮的弹道计算和密码的破译等 ,不依靠高速、自动、精确的计算装置,靠手工计算是不能满足计算难度和计算工作量的需求。
1946年2月15日,世界上第一台数字电子计算机(ENIAC)在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院研制成功。最初专门用于火炮弹道计算,多次改进后成为运算速度为每秒5000次的通用电子计算机,它比当时的继电器式计算机的运算速度快1000倍。但这种计算机尚未具备现代计算机的主要特征。
现代计算机发展中的第一次重大突破是由美籍匈牙利数学家J.von诺依曼领导的设计小组设计完成的。1945年3月 ,他们发表了存储程序式通用电子计算机方案(EDVAC )。1946年 6月,诺依曼等人提出了更为完善的设计报告《 电子计算机装置逻辑结构初探》。同年7、8月间,他们在莫尔学院为美英等国的专家讲授了《 电子计算机设计的理论和技术 》,提出存储程序式计算机的设计原理和方法 。1949 年 ,英国剑 桥 大学 数 学实验 室研 制 成电 子离散 时序 自动 计 算机( EDSAC )。1950年 ,美国研 制成 东部 标准 自动 计算机(SFAC)。至此,电子计算机发展的萌芽时期遂告结束,开始了现代计算机作为一种按程序自动进行信息处理的通用工具的发展时期。在研制数字计算机的同时还研制了另一类重要计算工具,即模拟计算机。
电子计算机诞生后已经历了4代,即4个发展阶段。
第一代是从 1946 年到 50 年代末,其主要特征是:主机采用电子管器件,主存储器主要采用磁鼓和磁心存储器,应用以科学计算为主,软件技术采用机器语言和符号语言编程,所研制的都是单机系统。
第二代是从50年代末到60年代中 ,其主要特征是 :主机采用半导体器件,主存储器均为磁心存储器,磁鼓和磁盘用作辅助存储器,应用领域扩大到数据处理,软件采用算法语言(高级语言)编程,开始出现操作系统,计算机开始向系列化方向发展。
第三代是从60年代中到70年代初,其主要特征是:主机及主存储器均采用集成电路,辅助存储器为硬磁盘 、软磁盘和磁带 ,软件中的操作系统已很完善,软件工程兴起,应用领域随终端设备(包括远程终端)迅速发展而扩大。
第四代电子计算机的特征是:主机和主存储器均采用大规模和超大规模集成电路,多处理机的体系结构已显示出优势,磁盘、磁卡和光盘成为主要的辅助存储器,计算机系统已向网络化、开放式、分布式发展,计算机硬件系统和软件工程的进展已使各种计算机辅助设计、辅助生产、辅助决策、辅助管理、辅助医疗、辅助教学等系统发挥出巨大的经济效益和社会效益。
预计在 20 世纪末、21 世纪初,光电器件、超导器件 、生物器件将用于计算机,计算机技术将与通信技术更紧密地结合,采用大规模并行处理(MPP )体系结构的计算机将得到 更快的发展,人工智能技术将使计算机不仅是处理数据的工具,也是处理知识的助手,人工智能技术和各种多媒体技术 及幻真(灵境)技术使计算机和用户之间的距离缩小,在未来的信息社会中将建立起和谐的人-机系统。
分类 计算机按所处理变量的性质可划分为数字计算机和模拟计算机,一般所说的计算机即指数字计算机;按计算机体系结构遵循的基本机理可划分为:诺依曼体系结构计算机和非诺依曼体系结构计算机;按计算机单机系统所具有的规模(指包括功能、体积等在内的综合规模)可划分为:巨型机(见巨型计算机)、大型机、中小型机、工作站、个人计算机(微型机、膝上机、掌上机、单板机)等;按计算机系统间的互联地域范围可划分为:单机系统、计算机局域网、计算机远程网等;按计算机系统的抗恶劣环境程度可划分为:通用计算机、加固(半加固)计算机。
此外,还可按计算机内的指令流和数据流是单个还是多个来划分计算机的种类,这就是Flynn 分类法。按 Flynn 的建议可把计算机的体系结构分为 4 类:SISD(单指令、单数据流):串行地执行指令;MISD(多指令、单数据流):在多个处理机中用不同的指令去处理单个数据,这种方案看来是很不实际的;SIMD(单指令、多数据流):以多个处理机同时对不同的数据执行同一种指令操作;MIMD(多指令、多数据流):以多个处理机自治地对不同的数据执行不同的操作。
原理和构成 不论何种计算机,它们都是由硬件和软件所组成。
硬件 计算机系统中所使用的电子线路和物理设备,是看得见、摸得着的实体,如中央处理器( CPU )、存储器、外部设备(输入输出设备、I/O设备)及总线等。①存储器。主要功能是存放程序和数据,程序是计算机操作的依据,数据是计算机操作的对象。存储器是由存储体、地址译码器 、读写控制电路、地址总线和数据总线组成。能由中央处理器直接随机存取指令和数据的存储器称为主存储器,磁盘、磁带、光盘等大容量存储器称为外存储器(或辅助存储器) 。由主存储器、外部存储器和相应的软件,组成计算机的存储系统。②中央处理器的主要功能是按存在存储器内的程序 ,逐条地执行程序所指定的操作。中央处理器的主要组成部分是:数据寄存器、指令寄存器、指令译码器、算术逻辑部件、操作控制器、程序计数器(指令地址计数器 )、地址寄存器等。③外部设备是用户与机器之间的桥梁。输入设备的任务是把用户要求计算机处理的数据、字符、文字、图形和程序等各种形式的信息转换为计算机所能接受的编码形式存入到计算机内。输出设备的任务是把计算机的处理结果以用户需要的形式(如屏幕显示、文字打印、图形图表、语言音响等)输出。输入输出接口是外部设备与中央处理器之间的缓冲装置,负责电气性能的匹配和信息格式的转换。
软件 对能使计算机硬件系统顺利和有效工作的程序集合的总称。程序总是要通过某种物理介质来存储和表示的 ,它们是磁盘、磁带、程序纸、穿孔卡等,但软件并不是指这些物理介质,而是指那些看不见、摸不着的程序本身。可靠的计算机硬件如同一个人的强壮体魄,有效的软件如同一个人的聪颖思维。
计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分 。系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。应用软件是指各个不同领域的用户为各自的需要而开发的各种应用程序。计算机软件系统包括:①操作系统 。系统软件的核心,它负责对计算机系统内各种软、硬资源的管理、控制和监视。②数据库管理系统。负责对计算机系统内全部文件、资料和数据的管理和共享。③编译系统。负责把用户用高级语言所编写的源程序编译成机器所能理解和执行的机器语言。④网络系统。负责对计算机系统的网络资源进行组织和管理,使得在多台独立的计算机间能进行相互的资源共享和通信。⑤标准程序库。按标准格式所编写的一些程序的集合,这些标准程序包括求解初等函数、线性方程组、常微分方程、数值积分等计算程序。⑥服务性程序,也称实用程序。为增强计算机系统的服务功能而提供的各种程序 ,包括对用户程序的装置、连接、编辑、查错、纠错、诊断等功能。为了使计算机能算得快和准、记得多和牢,数十年来,对提高单机中的中央处理器的处理速度和精度,对提高存储器的存取速度和容量作了许多改进,如:增加运算器的基本字长和提高运算器的精度;增加新的数据类型,或对数据进行自定义,使数据带有标志符,用以区别指令和数,及说明数据类型;在 CPU 内增设通用寄存器、采用变址寄存器、增加间接寻址功能和增设高速缓冲存储器和采用堆栈技术;采用存储器交叉存取技术及虚拟存储器技术;采用指令流水线和运算流水线;采用多个功能部件和增设协处理器等。
充分发掘了单个处理器的潜力后,人们转向发展并行处理技术。开始时(1952年)是在运算器中设计了并行的算术运算逻辑,继而开始采用多功能部件,即在中央处理器中设立相互独立、而又可能同时工作的功能部件。经过30年的发展,用单处理器构成的计算机系统,性能已达到相当高的水平,向量巨型计算机就是这时期的技术的结晶。
意义 自第一代计算机诞生,计算机技术和工业一直处于高速发展的阶段。计算机科学已成为一门发展快、渗透性强、影响深远的学科,计算机产业已在世界范围内发展成为具有战略意义的产业。计算机科学和计算机产业的发达程度已成为衡量一个国家的综合国力强弱的重要指标。
看来只能打印了
希望你的老师不在意……
计算机的工作原理?(详细过程)
计算机的工作原理 1、冯诺依曼原理 “存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出的,所以又称为“冯诺依曼原理”。该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式,直到现在,计算机的设计与制造依然沿着“冯诺依曼”体系结构。2、“存储程序控制”原理的基本内容 ①采用二进制形式表示数据和指令...
计算机工作原理是什么?有哪些特点?
计算机的基本原理是存储程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等步骤。计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的...
计算机的工作原理是什麽?
世界上第一台计算机基于冯�6�1诺依曼原理,其基本思想是:存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列(即程序)及运行中所需的数据,通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令,加以分析并执行规定...
简述计算机的工作原理
计算机的工作原理:计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去。接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。程序与数据一样存贮,按...
计算机计算的原理
一、计算机计算的基本原理:二进制系统: 计算机内部的所有信息都是以二进制形式表示的,即由0和1组成。这种二进制系统的使用,使得计算机内部的电路设计更加简洁,便于处理和存储信息。算术逻辑单元(ALU): ALU是计算机的核心部件之一,负责执行各种算术和逻辑运算。它可以进行加减乘除等数学运算,同时也...
计算机计算的原理
所以,计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。一般把计算机完成一条指令所花费的时间称为一个指令周期,指令周期越短,指令执行越快。通常所说的CPU主频或工作频率,就反映了指令执行周期的长短。计算机在运行时,CPU从内存读出一条指令到CPU内执行,指令执行完,再从内存读出下一条指令到CPU内执行...
计算器的原理和构造
计算器原理:芯片都是定制的。计算器构造:1、计算器一般由运算器、控制器、存储器、键盘、显示器、电源和一些可选外围设备及电子配件,通过人工或机器设备组成。2、低档计算器的运算器、控制器由数字逻辑电路实现简单的串行运算,其随机存储器只有一、二个单元,供累加存储用。3、高档计算器由微处理器...
计算器运行的原理是什么?里面有芯片吗?
计算机的工作原理是存储程序和程序控制,电脑上有很多芯片,内存条上一块一块的黑色长条就是芯片,电脑,主板,硬盘,显卡上面都有很多的芯片,电脑芯片其实就是一个电子零件,在电脑芯片上面有非常多的电阻电容以及其他的一些电子元件。计算机的运行原理是什么?当电脑运行时,首先从记忆体中提取出一条指令...
计算器是什么原理?
(不过,单片机的范围是很广的 也算是单片机的一种吧)普通的+-*\/的计算器原理是很简单的,你看看芯片的一些基础教材就是了 高级一点的科学计算器、图形计算器 就跟电脑差不多了。 构造:冯·诺依曼结构 计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯·诺依曼结构(John von Neum...
简述计算机的设计原理
计算机的设计原理是根据美国籍匈牙利科学家冯诺依曼提出的“程序存储、程序控制”设计思想,同时指出了计算机的构成。由运算器、存储器、控制器、输入、输出设备5个基本部体组成计算机系统,并规定合并5个部件的基本功能。计算机内部应用二进制表示数据和指令。程序存储、程序控制。扩展知识——计算机 1、俗称电...
英虏宁通: 计算机的基本工作原理 计算机基本工作原理即“存储程序”原理,它是由冯·诺依曼提出的.1946年,美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了关于计算机的构成模式和工作原理的基本设想.计算机基本构成模式 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件 计算机中数的表示 计算机内部应采用二进制表示指令和数据 计算机的工作原理 计算机系统应按照下述模式工作:将编好的程序和原始数据,输入并存储在计算机的内存储器中(即“存储程序”);计算机按照程序逐条取出指令加以分析,并执行指令规定的操作(即“程序控制”).这一原理称为“存储程序”原理,是现代计算机的基本工作原理,至今的计算机仍采用这一原理.
象山县19155814158: 简述计算机的组成及工作原理 - ?
英虏宁通: 计算机硬件基本组成(五大部件):运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备. 计算机工作原理——存储程序控制 将编制好的程序(由一系列指令组成)和数据存入内存储器,当计算机工作时,自动地逐条取出指令并执行指令.“存储程序控制”原理由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼(Von Neumann) 提出,确立了现代计算机的基本结构,即冯·诺依曼体制结构n冯·诺依曼体制结构三要点: 1)计算机内部信息采用二进制表示; 2)计算机工作原理:存储程序控制;
象山县19155814158: 计算机的工作原理是什么?有哪些特点? - ?
英虏宁通: 计算机的基本原理是存储程序和程序控制.预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列(称为程序)和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中.每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数,进行什么操作,然后送到什么地址去等...
象山县19155814158: 计算机的工作原理??
英虏宁通: 冯·诺依曼型计算机 现代计算机的基本结构是由美藉匈牙利科学家冯· 诺依于1946年提出的.迄今为止所有进入实用的电子计算机都是按冯· 诺依曼的提出的结构体系和工作原理设计制造的,故又统称为“冯·诺依曼型计算机”.其要点为: ...
象山县19155814158: 计算机五部分的工作原理?
英虏宁通: CPU、内存、输入设备、输出设备、存储设备
象山县19155814158: 计算机的工作原理是 - ?
英虏宁通: 引导过程我们几乎每天都要打开电源启动机器,面对屏幕上出现的一幅幅启动画面,我们一点儿也不会感到陌生,但是,计算机在显示这些启动画面时都做了些什么工作呢?打开计算机机电源后到计算机准备接受你发出的命令之间计算机所运...
象山县19155814158: 冯诺依曼计算机的基本原理是 - ?
英虏宁通: 冯诺依曼理论的要点是:数字计算机的数制采用二进制;计算机应该按照程序顺序执行.其主要内容是:1.计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大部分组成.2.程序和数据以二进制代码形式不加区别地存放在存储器中,...
象山县19155814158: 冯.诺依曼计算机的工作原理 - ?
英虏宁通: 冯诺依曼原理: “存储程序控制”原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出的,所以又称为“冯诺依曼原理”.该原理确立了现代计算机的基本组成的工作方式,直到现在,计算机的设计与制造依然沿着“冯诺依曼”体系结构. “存储...
象山县19155814158: 电脑的内部原理? - ?
英虏宁通: 计算机的基本原理计算机在运行时,先从内存中取出第一条指令,通过控制器的译码,按指令的要求,从存贮器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工,然后再按地址把结果送到内存中去.接下来,再取出第二条指令,在控制器的指挥下完成规定操作.依此进行下去,直至遇到停止指令. 程序与数据一样存贮,按程序编排的顺序,一步一步地取出指令,自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理.这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的,故称为冯.诺依曼原理
象山县19155814158: 计算机的运行原理 - ?
英虏宁通: 在电脑内部,用电压的高低代表0和1,然后,数字逻辑电路,(超大规模的集成电路,即CPU),处理这些2进制代码指令,每组代码,代表一定的指令或者功能,比如每一种颜色都可以用一组数字作为代码.