《計(jì)算機(jī)組成原理》課件第一章概述-1.1

第一章概述1.1計(jì)算機(jī)的概念人生在勤，不索何獲1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性計(jì)算機(jī)是一種信息處理工具。計(jì)算機(jī)處理的信息形式是多種多樣的，可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、聲音、視頻等多種不同類型的信息。計(jì)算機(jī)處理信息的多樣化，反映了計(jì)算機(jī)用途的廣泛性。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)除了對(duì)信息進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算外，還能進(jìn)行搜索、識(shí)別、變換，甚至聯(lián)想、思考和推理等。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，其處理功能會(huì)越來越強(qiáng)。人生在勤，不索何獲1.1.1計(jì)算機(jī)定義和特性計(jì)算機(jī)系統(tǒng)具有以下特性：（1）速度快。計(jì)算機(jī)采用高速電子器件，能以極高的速度工作。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度從最初每秒幾千次加法運(yùn)算到現(xiàn)在的每秒萬億次、甚至百萬億次的浮點(diǎn)運(yùn)算，還可以進(jìn)行大信息量的處理和復(fù)雜運(yùn)算，在社會(huì)各領(lǐng)域得到大量應(yīng)用，提高了人類的工作效率，取得了重大的經(jīng)濟(jì)與社會(huì)效益。（2）通用性強(qiáng)。計(jì)算機(jī)能夠處理范圍相當(dāng)廣泛的各類信息，所處理的信息具有多樣性。因此，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用廣泛，現(xiàn)已深入到工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)，具有極強(qiáng)的通用性。（3）運(yùn)算精度高。計(jì)算機(jī)具有高速、高精度的硬件基礎(chǔ)，用戶在解決現(xiàn)實(shí)世界中相應(yīng)問題時(shí)，通過設(shè)計(jì)正確的算法，編制成高效、準(zhǔn)確的程序，就能在計(jì)算機(jī)上得到準(zhǔn)確的結(jié)果。人生在勤，不索何獲1.1.2計(jì)算機(jī)的分類按計(jì)算機(jī)所處理對(duì)象的表示形式不同，可以分成模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)兩類。模擬計(jì)算機(jī)是對(duì)連續(xù)變化的直流電壓、電流或電荷，進(jìn)行加、減、乘、除、微分、積分等數(shù)學(xué)運(yùn)算的解算裝置。數(shù)字計(jì)算機(jī)是一種能自動(dòng)對(duì)用離散符號(hào)表示的數(shù)字化信息進(jìn)行處理的通用裝置。數(shù)字計(jì)算機(jī)比模擬計(jì)算機(jī)速度快、精度高、應(yīng)用更廣泛。目前一般意義上的計(jì)算機(jī)指的是數(shù)字計(jì)算機(jī)。也可以把模擬計(jì)算機(jī)與數(shù)字計(jì)算機(jī)結(jié)合起來，組成混合計(jì)算機(jī)。人生在勤，不索何獲1.1.2計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)按其用途來分可以分成專用機(jī)和通用機(jī)兩類。專用機(jī)是針對(duì)某一特定領(lǐng)域設(shè)計(jì)的系統(tǒng)，針對(duì)特定的應(yīng)用任務(wù)進(jìn)行了優(yōu)化，對(duì)于特定的用途而言，最經(jīng)濟(jì)最有效，但適應(yīng)性差。通用機(jī)能完成各種計(jì)算任務(wù)，適應(yīng)性強(qiáng)，但是對(duì)某一特定用途，則工作效率不是最佳。人生在勤，不索何獲1.1.2計(jì)算機(jī)的分類根據(jù)計(jì)算機(jī)的規(guī)模、性能來分，又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)等多種類型。巨型機(jī)，是計(jì)算機(jī)家族中速度最快、性能最高、技術(shù)最復(fù)雜、價(jià)格也是最貴的一類計(jì)算機(jī)，也稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。大型機(jī)是使用當(dāng)代的先進(jìn)技術(shù)構(gòu)成的一類高性能、大容量計(jì)算機(jī)，但性能與價(jià)格指標(biāo)均低于巨型機(jī)，它代表該時(shí)期計(jì)算機(jī)技術(shù)的綜合水平。小型機(jī)是一種規(guī)模與價(jià)格均介于大型機(jī)與微型機(jī)之間的一類計(jì)算機(jī)。微型機(jī)是以微處理器為核心組成的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。它是20世紀(jì)70年代初隨著大規(guī)模集成電路的發(fā)展而誕生的。微型機(jī)的誕生與發(fā)展，是計(jì)算機(jī)發(fā)展歷程中影響最深遠(yuǎn)的一步。人生在勤，不索何獲1.1.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（1）科學(xué)計(jì)算。科學(xué)計(jì)算一直是計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域。利用計(jì)算機(jī)的高速性、大存儲(chǔ)容量、連續(xù)運(yùn)算能力，可以解決人工無法完成的各種科學(xué)計(jì)算問題。（2）事務(wù)信息處理。事務(wù)信息處理的主要特點(diǎn)是其處理的對(duì)象不僅是數(shù)值，還包括語言文字、圖形圖像信息。處理的過程不僅是數(shù)字運(yùn)算，還包括分類、比較、增刪、判別等。（3）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)。計(jì)算機(jī)作為一個(gè)有效的工具，在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、教學(xué)等過程中進(jìn)行輔助性的工作，以充分發(fā)揮人的創(chuàng)造力，提高效率，降低成本。該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛，其中主要有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助工程(CAE)和計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等。（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信。將計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)結(jié)合，通過通信線路把不同地域多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接起來實(shí)現(xiàn)信息交流和資源共享。（5）計(jì)算機(jī)控制。計(jì)算機(jī)控制是計(jì)算機(jī)用于生產(chǎn)活動(dòng)過程中進(jìn)行操作控制的過程和技術(shù)。它通過不斷采集被控對(duì)象的各種狀態(tài)信息，由計(jì)算機(jī)按照被控對(duì)象模型和一定的控制策略實(shí)時(shí)地計(jì)算和處理后，作為控制信息對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)和控制。