计算机组成原理 （第二版） 华中科技大学出版社

第一章 概 论 1.1计算机的发展与应用 1.1.1 计算机的发展 1．第一代计算机(1946～1957) 第一章 概 论 1.1计算机的发展与应用 1.1.1 计算机的发展 1．第一代计算机(1946～1957) ２．第二代计算机(1958～1964) ３．第三代计算机(1965～1971) ４．第四代计算机(1972～)

冯·诺依曼计算机体系结构 五大部件： 控制器、 存储器、 运算器、 输入设备和输出设备 五大部件： 控制器、 存储器、 运算器、 输入设备和输出设备 程序设计者事先按一定要求编好程序，把它和数据一起存入存储器内，而机器能自动地按照程序执行一条条指令，这样就可以使全部运算成为真正的自动过程。

第五代计算机是通信、存储、信息处理和人工智能相结合的超巨型计算机，其系统由知识库机、推理机、智能接口等硬件和非程序设计语言(即说明性语言)Lisp、Prolog和Hope语言等软件组成，它是一种更接近人体功能和人工智能的计算机。 第六代计算机，即作为计算机的核心元件不是传统的电子元件，而是更新的光电子元件，超导电子元件或生物电子元件。 神经网络技术

我国计算机的发展 我国计算机的研究工作是从1956年开始的。 1958年10月，我国研究成功电子管数字计算机。 1964年，晶体管数字计算机问世。 1971年，开发出了集成电路数字计算机。 1975年，开始研制微型计算机。 1978年，研制出了每秒500万次的大型计算机。 1984年，国防科技大学成功研制出每秒1亿次的“银河”电子计算机，随后又研制出了“银河Ⅱ型”机和“银河Ⅲ型”机。

计算机的发展方向 （1）巨型化 （2）微型化 （3）网络化 （4）智能化 （5）多媒体化

1.1.2 计算机的应用 1．科学计算与数据处理 2．工业控制和实时控制 3．网络技术的应用 电子商务、网络教育、敏捷制造、CSCW 4．虚拟现实 5．OA与MIS 6 ．计算机辅助技术（CAD/CAM/CIMS） 7 ．多媒体技术 8 ．人工智能

1.2 计算机系统的组成 1.2.1计算机的硬件系统 . 计算机的硬件是指计算机中的电子线路和物理装置 运算器 控制器 存 储 器 输入设备 1.2 计算机系统的组成 1.2.1计算机的硬件系统 计算机的硬件是指计算机中的电子线路和物理装置 运算器 控制器 存 储 器 输入设备 输出设备 图 1 . 计 算 机 硬 件 系 统 基 本 组 成 框

1.2.2 计算机的软件系统 ①操作系统：Windows、DOS、UNIX ②语言处理程序： Basic、Pascal、C ③标准库程序 ④服务性程序：Word，PCTOOLS ⑤数据库管理系统：SQL、Oracle、Sabase ⑥计算机网络软件： Windows NT

1.2.3 计算机系统的层次结构 五级 高级语言级 编译程序 四级 汇编语言级 汇编程序 三级 操作系统级 操作系统 二级 一般机器级 1.2.3 计算机系统的层次结构 五级 高级语言级 编译程序 四级 汇编语言级 汇编程序 三级 操作系统级 操作系统 二级 一般机器级 微程序 一级 微程序设计级 微 程 序 直 接 由 硬 件 执 行 图1.3 计 算 机 系 统 的 层 次 结 构 示 意 图

1.3 计算机的特点、性能指标及分类 1.3.1 计算机的工作特点 第一个特性是快速性 第二个特性是它的通用性 第三个特性是它的准确性 第四个重要特性是电子计算机的逻辑性

1.3.2 计算机的性能指标 1．基本字长 它是指参与运算数的基本长度，用二进制位的长短来衡量（如32位、16位等）。 2．主存容量 1.3.2 计算机的性能指标 1．基本字长 它是指参与运算数的基本长度，用二进制位的长短来衡量（如32位、16位等）。 2．主存容量 主存容量一般以字节为单位来计算。常用的计量单位有T、G、M、K它们之间以210＝1024进行换算。 3．运算速度 它是用每秒能执行的指令条数来表示的，单位是条数/秒。MIPS（Million Instruction Per Second)

1.3.3 计算机的分类 ①大型主机：IBM360、370、4300 ②小型计算机：IBMAS/400系列 ③个人计算机(PC机) ④工作站：APOLLO DN100工作站 ⑤巨型计算机：Crey－1、2、3 ⑥小巨型机：Convex公司的C系列机

1.4 多媒体技术简介 1.4.1 多媒体技术要解决的主要问题 ①对信息的处理能力 1.4.1 多媒体技术要解决的主要问题 ①对信息的处理能力 多媒体技术使计算机具有综合处理文字、图形、图像、音频和视频信息的能力。 转换(Translation) 集成（Integration） 管理与控制(Manipulation) 传输(Transmission)

①对信息的处理能力 转换是指把多媒体信息转化成数字化信息；集成是指综合应用各种媒体信息；管理与控制是指处理过程中对各种媒体进行编辑、裁剪和重新组合；传输是指为了降低传输的频带宽度和信息量，需要实时实现数据压缩和还原处理，以及音像信息的同步传输。

②数据压缩与解压 目前，最流行的压缩标准有JPEG(Joint Photographic Expert Group)和MPEG(Moving Picture Expert Group)。（有损压缩） JPEG用于静止图像压缩的JPEG标准，主要适用于灰度和彩色图像的压缩。它可用于彩色打印机、扫描仪、传真机。 MPEG标准用于运动视频图像的压缩。它的算法分为MPEG1，MPEG2，MPEG3三个等级。压缩比为100:1

③Windows环境下的多媒体控制接口(MCI) MCI的最大优点是应用系统与设备无关，更换设备时只需更换MCI驱动程序，应用系统不需要修改即可操作新设备，因此系统可以非常灵活方便地进行配置

1.4.2 多媒体个人计算机(MPC) 多媒体系统按功能不同可分为开发系统、演示系统和家庭娱乐系统等。 (1) 开发系统: 具有多媒体应用软件开发和制作能力 (2) 演示系统:具有简易的多媒体演示和节目制作软件。 (3) 家庭娱乐系统

多媒体系统的应用 （1）计算机辅助教学（CAI） （2）信息咨询 （3）商业应用 （4）家庭服务