文章目录
- 计算机组成及原理
-
- 什么是计算机？
- 计算机组成
- 计算机运行原理
- 计算机发展史
- 计算机硬件开发
- 冯诺依曼-现代计算机之父
- **现代计算机：以存储器为中心，CPU=运算器 控制器**
计算机组成及原理
秉承着学习Java目标需要对手中的计算机进行理解
什么是计算机？
计算机：（computer）通常被称为计算机，用于高速计算的现代电子计算器，可以进行数值计算、逻辑计算，并具有存储记忆的功能。它是一种现代的智能电子设备，可以根据程序自动高速处理大量数据。
计算机组成
首先，计算机从计算机从开始”和“ 两部分组成。
硬件系统：即计算机实体、主板、中央处理器（CPU）、显卡、内存条、显示器、键盘、鼠标等。
软件系统：主要包括系统软件（操作系统）DBMS、标准程序库、网络软件、语言处理程序)是用来管理整个系统的软件。此外，还有应用软件(根据需要编制的各种程序)。
计算机运行原理
首先，计算机首先操作软件程序，然后操作系统将指令翻译成机器能够理解的语言（即二进制数据），以实现这些数据与硬件的交互。
计算机主板上的电路通过接收电信号的强度来识别二进制的1/0 低电平(表示二进制0)
电平指两点或几点电量在相同阻抗下的相对比值。在逻辑电路中会指定两点或几点电量中的一个为基准，则比值大于1为高电平，小于1为低电平。
这里的电量是指电力、电压和电流。
CPU、计算机电子部件上有许多针脚和电路，用于传递二进制数，每个二进制数为1比特（bit）
8位（bit）=1字节（byte） 1KB=1024B(字节) ---------------1MB=1024KB 1GB=1024MB---------------------1TB=1024GB 1PB=1024TB----------------------1EB=1024PB
KB:kilobyte--------- MB:megabyte GB：gigabyte -------TB:terabyte PB:petaByte ----------EB:exabyte
不同型号的计算机使用不同的位数（计算机位数，即机器字长）：计算机可以一次处理的二进制位数
通常，计算机的位数为2
计算机发展史
第一台电子数字计算机ENIAC，手动接线控制(1946)~1957）
美国国防部用于弹道计算
莫科里和埃克特：
特点:占地面积约170平方米(体积大)，耗电量每小时150kW(耗电量超大)，运行速度每秒5000次(慢)
逻辑元件：电子管
贝尔实验室(1958~1964）
特点：体积功耗降低
逻辑元件：晶体管
面向过程的程序设计语言：Fortran，有了操作系统的雏形。
1964~1971
逻辑元件：中小型集成电路
当时，计算机主要用于科学计算，级语言发展迅速，开始有分时操作系统。
1972~至今
逻辑元件：大规模、超大规模的集成电路
微处理机开始出现CPU微型计算机和个人计算机萌芽。
操作系统：Windows、Mac OS、Linux等
1、微型化、网络化、高性能、多用途；
2.巨型化、超高速、并行处理、智能化；
编程语言更先进，更人性化，更容易理解和使用；
机器语言-汇编语言-高级语言
计算机硬件开发
1955年，肖克利(晶体管之父)在硅谷成立了肖克利实验室有限公司；
1947年，肖克利发明了晶体管，巴丁和布莱顿发现了一种三级管，三人于1956年底获得诺贝尔物理奖
1957年，由于肖克利管理不善，八名员工背叛了仙童半导体公司；
硅谷八叛徒：诺伊斯、摩尔、布兰克、克莱尔、赫尔尼、拉斯特、罗伯茨、格里尼克；
仙童半导体公司于1959年发明了集成电路；
集成电路的发明者杰克·基尔比(以锗为基础（Ge）集成电路)和罗伯特·诺伊斯(基于硅（Si）集成电路)。
1968年，摩尔等人离开仙童半导体公司；
摩尔定律：它揭示了信息技术的进步速度。集成电路上可容纳的晶体管数量每18个月翻一番，整体性能翻一番。
1969年，仙童销售部负责人桑德斯离开，成立AMD公司；
1970年仙童公司生产出第一个较大容量的半导体存储器；
单芯片容量：1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、1MB、4MB等
冯诺依曼-现代计算机之父
ENIAC和EDVAC宾夕法尼亚大学的电气工程师约翰·莫奇利和普雷斯波·艾克特。
数学家冯·诺依曼提出了计算机制造的三个基本原则，即采用二进制逻辑、程序存储执行以及计算机由五个部分组成（运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备），这套理论被称为冯·诺依曼系统结构。
在计算机系统中，软件和硬件在逻辑上是等效的。
例:对于乘法操作，可以设计一个特殊的硬件电路来实现，也可以通过软件实现多次加法操作。
：控制器分别控制每个部分工作，首先输入设备将信息转换成机器识别的形式，存放到存储器里，然后运算器负责将这些数据进行一系列运算后将结果再存到存储器里，最后有运算器调用数据给输出设备数出结果，以运算器为中心。
1.计算机由五部分组成；
2.指令和数据以同等的地位存于存储器，可按地址访问；
3.指令和数据用二进制表示；
4.指令由操作码和地址组成；
5.首次提出存储程序概念；
存储程序概念：指将指令以二进制代码的形式先输入计算机的主存储器里面，然后按其在存储器当中的首地址执行程序的第一条指令，以后就按改程序的规定顺序执行其他指令，直至程序结束。
6.以运算器为中心；