電子計算機概論(一) 面授教師：陳溪泉 Email: 921305@webmail.nou.edu.tw Tel:04-26318652-5400 04-23852539 Mobile: 0916114426 Add: 台中市永春東一路782-5號

電子計算機發展的歷史(I) P4-8 歷史(TimeLine) 計數(counting)與計算(Calculating)=>作業(Operation) 歷史(TimeLine) 750BC~1949 算盤 (abacus) 1622年William Oughtred發明Slide Rule 1822年Charles Babbage發明機械式電腦 1848年George Boole發展二元代數(Binary Algebra)即 布林代數 1936年Alan Turing提出Turing Machine的電腦通用模型 1938年Konrad Zuse 完成 Z1是第一部二元式可編程的機械式電腦 1939年John Vincent Atanasoff發明使用真空管的運算機器(第一代電腦) 1947年電晶體發明 1948年出現SSEM，程式可儲存和修改 1959~1979 1950年發明Floppy Disk 1951年出現UNIVAC為通用型電腦 1954年FORTRAN程式 1957年IBM行銷點陣式印表機 1958年德儀Jack St Clair Kilby發明積體電路(IC) 1959年電晶體和印刷電路板為主的第二代電腦 1964年以積體電路為主的第三代電腦 1964年大型主機、迷你電腦 1965年摩爾定律、BASIC語言、超級電腦 1969年ARPANET，網際網路前身 1970年動態記憶體、UNIX 1971年email程式，Intel推出微電腦 1972年以大型積體電路(LSI)和超大型積體電路(VLSI)為主的第四代電腦 1973年TCP/IP、Ethernet 1974年Intel推出8088，Motorola發表MC 6800的微處理器 1975年Bill Gate成立微軟 1976年蘋果公司成立

電子計算機發展的歷史(II) 1980~1989 1990~至今 數位電腦與類比電腦 RFID 1980年MS-DOS作業系統 P8-10 1980~1989 1980年MS-DOS作業系統 1981年Richard Feynman提出量子電腦 1981年微軟80186/80188 PC，MS-DOS 1.0 TCP/IP協定建立 1982年80286 PC 1984年蘋果推出Macintosh PC 1985年Microsoft Windows作業系統 1986年Tim Berners-Lee 發明WWW 1990~至今 1991年Linux 2000年Windows 2000，　Y2K問題 數位電腦與類比電腦 RFID

運算(Computing) 計算(Calculating) 運算理論3大領域 加、減、乘、除 自動機 運算性 複雜度 有限自動機 文字處理、編譯器、硬體設計 上下文無關的文法 程式語言、人工智慧 運算性 問題是否能用電腦解決 複雜度 簡單-排序 複雜-排程

電子計算機科學的領域 電腦科學主題 專業領域 運算理論及其應用、軟體開發、硬體設計、資訊管理 運算理論 資料結構與演算法 程式語言 系統程式 P14-15 電腦科學主題 運算理論及其應用、軟體開發、硬體設計、資訊管理 專業領域 運算理論 資料結構與演算法 程式語言 系統程式 作業系統 資料庫系統 電腦網路 系統分析與設計 人工智慧

電腦系統 P21 組成 硬體 軟體 作業系統 應用程式 使用者

電腦發展的歷史 P22 1945年John Von Neumann提出「儲存程式電腦」、 「通用型電腦」 1960年網際網路

電腦系統的硬體組成 主要配備 次要配備 周邊配備 組裝流程 主機板、CPU、主記憶體、硬碟 軟碟機、螢幕、螢幕介面卡、鍵盤與滑鼠 光碟機、印表機、網路卡、數據機 組裝流程 參考圖2-3

電腦系統的軟體組成 作業系統 套裝軟體 發展工具 參考表2-1 DOS, 微軟Windows, IBM OS/2, Mac OS,UNIX P26-27 作業系統 DOS, 微軟Windows, IBM OS/2, Mac OS,UNIX Linux, 微軟Windows 套裝軟體 文書處理、資料庫 發展工具 程式語言、開發工具 參考表2-1

電腦系統處理的資料 資料(Data) 與資訊(Information) 分類 數字系統 字元 二進位、十進位、8進位、16進位 ASCII P28 資料(Data) 與資訊(Information) 分類 數字系統 二進位、十進位、8進位、16進位 字元 ASCII EBCDIC Unicode

電腦的基本結構 凡紐曼結構 工作方式 圖2-9 組成經由匯流排連接，彼此溝通的管道 P28 凡紐曼結構 圖2-9 組成經由匯流排連接，彼此溝通的管道 工作方式 程式與資料由輸入設備傳入，存放在儲存設備中，可載入到記憶體單元中 CPU可從記憶體單元中取得要執行的指令和資料，CPU了解指令涵義，完成運算得到結果

電腦的功能 P31-33 處理 算術與邏輯 儲存 直接 輸入與輸出 鍵盤、滑鼠 掃瞄機、數位相機、數位攝影機 網路 螢幕、印表機、繪圖機

電腦的種類 依大小 平行處理，多CPU電腦 Client-Server Architecture 超級電腦 大型主機 中型主機、工作站 個人電腦 桌上型、筆記型、平板電腦 PDA 平行處理，多CPU電腦 Client-Server Architecture

主機板 選購重點 CPU工作頻率的設定 主機板上的介面 支援的裝備與介面 支援的特殊功能 主機正面 周邊設備 外接介面 P37-41 軟體控制電源、光碟開機 CPU工作頻率的設定 主機板上的介面 主機正面 軟碟機、光碟機 周邊設備 外接介面 平行埠、序列埠、鍵盤接頭、螢幕輸出接頭、網路連接埠、音效卡介面 擴充槽介面卡 螢幕卡、網路卡、音效卡、SCSI卡

CPU 架構： 計算頻率：Hz CPU基座，風扇 組成 286,386,486,Pentium, Pentium Pro, Pentium II,Xeon,Celeron,Athlon,Duron, Pentium III, Pentium 4, Itanium, Itanium 2 計算頻率：Hz CPU基座，風扇 組成 控制單元 擷取、解譯。執行與回寫 算術邏輯單元

記憶體 種類 ROM:非揮發性，儲存BIOS RAM: 快取(Cache Memory) 暫存器(Register) 輔助記憶體: P44-47 種類 ROM:非揮發性，儲存BIOS RAM: 主記憶體，揮發性 程式執行時儲存指令與資料的地方 選購因素 主機板的特性 腳位數：30,72,168,184 DRAM/ SDRAM, SIMM / DIMM 記憶體的性能 存取速率 容量 快取(Cache Memory) Ｌ1, L2,L3 暫存器(Register) 輔助記憶體: HD,FD,…

電腦設備的擴充 主機內安裝主要程序 排線接頭、電源接頭的方向性 採購周邊設備: 安裝於主機內周邊要先固定 安裝介面及排線 P4-51 主機內安裝主要程序 安裝於主機內周邊要先固定 安裝介面及排線 連接電源供應器的插頭 排線接頭、電源接頭的方向性 採購周邊設備: 是否與電腦相容 周邊設備的規格與功能 作業系統對周邊設備的支援 驅動程式

電腦的儲存設備 P52-62 CMOS設定 分類 記憶體管理程式 虛擬記憶體 儲存設備的管理與維護 軟碟機的型式 硬碟機的型式 開機的順序 硬碟的規劃 硬碟分割、格式化 多作業系統 分類 主要儲存媒體 主記憶體、快取記憶體 次要儲存媒體 磁碟、磁帶與光碟 硬碟機，軟碟機，光碟機、隨身碟 記憶體管理程式 管理記憶體的分享 降低記憶體的存取時間 虛擬記憶體 儲存設備的管理與維護 磁碟掃瞄、磁碟重組 磁碟備份 ups

電腦輸出入與周邊設備 CPU和控制器及周邊設備以匯流排連接 序列傳輸與平行傳輸 內部匯流排類型 外部匯流排 序列一次一位元，平行傳輸多線路同時傳送 內部匯流排類型 IDE:硬碟、光碟機，Master/Client PCI:網路卡、音效卡、… AGP:視訊卡 外部匯流排 外部平行匯流排 平行埠 SCSI埠 外部序列匯流排 RS232 PS/2 USB IEEE 1394

輸入設備 鍵盤 滑鼠 無線滑鼠與無線鍵盤 搖桿 觸控式螢幕 掃瞄器 數位相機 功能鍵、數字鍵、方向鍵、切換鍵、組合鍵、字母與標點 人體工學鍵盤 滑鼠 指向、點選、雙按、拖曳、右鍵點選 無線滑鼠與無線鍵盤 無線電傳送器、無線電接收器 搖桿 觸控式螢幕 掃瞄器 數位相機

輸出設備 顯示器 印表機 音效系統 種類 輸入訊號頻率 螢蟇解析度 視訊控制卡 點矩陣式印表機 噴墨印表機 雷射印表機 相片印表機 CRT 平面式顯示器:TFT LCD 輸入訊號頻率 螢蟇解析度 視訊控制卡 印表機 點矩陣式印表機 噴墨印表機 複合機(多功能事務機) 雷射印表機 相片印表機 多合一讀卡槽 音效系統 音效卡、喇叭

HomeWork1 Chap1:自評2,4 Chap2:自評1,6,7 Chap3:自評4