计算机硬件技术基础第01章.pptxVIP

上课公用信息邮箱：上面有讲课PPT更新Email: tju101 @ 163.comPassword: tju101tju101--------------------------------------授课教师联系邮箱: hua_dz @ 163.com 第一页，共七十七页。 计算机硬件技术基础耿曾民 孙思云主编人民邮电出版社第二页，共七十七页。 第01章　微型计算机系统概述第三页，共七十七页。 1.1　微型计算机的发展历程 自1981年美国IBM公司推出第一代微型计算机IBM-PC以来，微型机以其执行功能强大、性价比高、轻便小巧等特点迅速进入社会各个领域，且新的技术不断推出、产品快速换代，发展的气势磅礴，无与伦比。本节从主要从微型机的结构发展和微型机的核心部件CPU等发展角度，来观察微型计算机的发展历程。第四页，共七十七页。 1.1.1 计算机的发展历史一、第一代电子管 （vacuum tube)1.世界上第一台电子计算机是在1946年由美国人John W. Mauchly和 J. Presper Eckert等人在宾夕法尼亚大学设计制造的。2.该计算机的名字叫：Electronic Numerical Integrator And Calculator) 简称 ENIAC第五页，共七十七页。 3.完全由电子管制作的的逻辑器件组装而成，大约占了一幢四层楼的房子。主要用途是用于高射炮瞄系统的弹道计算，其运算速度约5000次/秒。4.二十世纪40年代末到50年代中期的计算机都是采用电子管组成的。例如：IBM公司的 IBM 701 （1953.4） IBM公司的 IBM 605 （1954.11）第六页，共七十七页。 二、第二代 晶体管 (transister)1.根据记录，世界上第一只晶体管的发明时间应该为1947年12月25日，地点在著名的美国电话电报公司的贝尔实验室。(Bell Laboratory)2.根据小组成员对这项工作贡献的大小，推举约翰.巴丁(John Bardeen) 和沃尔特.布莱顿(Walter Brattain)为发明人。其中巴丁做理论推算，布莱顿的实验技术出众。第七页，共七十七页。 3.到了1947年，威廉姆.肖克利(William Shockly在此基础上提出了结型双极性晶体管理论。1956年，肖克利，巴丁和布莱顿三人共获当年诺贝尔物理奖。注1：这是电子科技领域最最重大的事件。注2：1972年巴丁去了伊利诺州大学当教授，再次因 创立低温超导理论获诺贝尔奖。第八页，共七十七页。 三、第三代 集成电路 (IC)1.二十世纪60年代中期，计算机开始采用集成电路作为主要元件。（主要是小规模的TTL电路）2.典型的有IBM360（中型机）和IBM370（大型机）。（用于了著名的阿波罗登月工程）第九页，共七十七页。 四、第四代超大规模集成电路 (VLSIC)1.我们课程要介绍的微型计算机，指的是个人计算机PC（Personal Computer),其属于第四代计算机产品。2.微型计算机的发展主要是由微型计算机结构和微处理器这两个方面的技术发展决定的。第十页，共七十七页。 1.1.2 微型计算机技术的发展过程注1：书上提到计算机按体积、性能、价格分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型计算机五类。这是传统的分类方式，随着微型计算机的发展，其性能已经远远超过传统的大型机、中型机、小型机，所以现在计算机只有巨型机，微型机两类了。注2：再次强调微型计算机属于第四代VLSIC计算机产品。第十一页，共七十七页。 一、微型计算机结构(structure)的发展1.单板机：single board computer2.单片机: microcontroller3.系统机: computer system (本课程介绍）4.工作站: work station5.网络: computer network第十二页，共七十七页。 第十三页，共七十七页。 二、 微型计算机核心部件CPU的发展(Intel)第十四页，共七十七页。 第十五页，共七十七页。 1.1.3 微型计算机的应用和特点一、微型计算机的应用方面。1.科学计算2.过程检测与控制3.信息管理4.计算机辅助系统注：实际上微型机的应该远不止这四个方面。第十六页，共七十七页。 二、微型计算机的特点1.高性能、低价格。2.体积小，功耗低。3.可靠性高。4.应用面广泛。注：这些特点导致了大型机，中型机，小型机甚至计算机工作站的被淘汰。第十七页，共七十七页。 1.1.4 微型计算机的分类一、可以从不同的视线角度，对微型机进行分类。1.按制造工艺2.按机器组成（组成结构）3.机器的字长（处理数据的字长）注：字长的概念是指微型计算机的中央处理单元(CPU)能进行并行处理