计算机组成原理--计算机系统概论
计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]
![计算机组成原理课后习题和答案_唐朔飞[完整版]](https://img.taocdn.com/s3/m/a86e4eb2ec3a87c24028c49f.png)
5. 解释概念:总线宽度、总线带宽、总线复
用、总线的主设备(或主模块)、总线的从设备 (或从模块)、总线的传输周期、总线的通信控制。
解: 总线宽度——指数据总线的位(根)数,用 bit(位)作单位。 总线带宽——指总线在单位时间内可以传输的 数据总量,相当于总线的数据传输率,等于总线工 作频率与总线宽度(字节数)的乘积。 总线复用——指两种不同性质且不同时出现的 信号分时使用同一组总线,称为总线的“多路分时 复用”。
运算。 • ACC:Accumulator,累加器,是运算器中既能存放运算前的操作数,又能存放运算结果的寄存器
。 • MQ:Multiplier-Quotient Register,乘商寄存器,乘法运算时存放乘数、除法时存放商的寄存器。 • X:此字母没有专指的缩写含义,可以用作任一部件名,在此表示操作数寄存器,即运算器中工作
作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置; • 指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行; • 机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
• 7. 解释下列概念: • 主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、
存储容量、机器字长、指令字长。
• 解:P9-10 • 主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。 • CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运
• 8. 解释下列英文缩写的中文含义: • CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、X、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS • 解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。 • CPU:Central Processing Unit,中央处理机(器),是计算机硬件的核心部件,主要由运算器和
计算机组成原理(附答案)

计算机组成原理总结精选全文完整版

可编辑修改精选全文完整版第一章计算机系统概论1. 什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3计算机系统:由计算机硬件系统和软件系统组成的综合体。
计算机硬件:指计算机中的电子线路和物理装置。
计算机软件:计算机运行所需的程序及相关资料。
硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5. 冯•诺依曼计算机的特点是什么?解:冯•诺依曼计算机的特点是:P8●计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;●指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;●指令和数据均用二进制表示;●指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;●指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;●机器以运算器为中心(原始冯•诺依曼机)。
7. 解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。
计算机组成原理习题解答

15
2.7 用原码阵列乘法器、补码阵列乘法器分别计算x×y。 (1) x=11011 y=-11111 (2) x=-11111 y=-11011 (1) 输入数据的原码: [x]原=0 11011
16
[y]原=1 11111
符号位单独运算: 0⊕1=1 算前求补器输出: |x|=11011 |y|=10011 乘法阵列: |x| ×|y| = 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1
14
(2) [x]补=00 11ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ11 ,[y]补=11 01011
∴ [x+y]补=00 00110,未溢出 (3)[x]补=11 01010 ,[y]补=11 11111 ∴ [x+y]补= 11 01001 ,未溢出
00 11011 +) 11 01011 00 00110
11 01010 +) 11 11111 11 01001
指令;
在执行阶段,从存储器中读取的一定是指令执行所
需要的操作数;
1.8 什么是内存?什么是外存?什么是CPU? 什么是适配器?简述其功能。
内存: 用于存放系统当前运行所需要的程序和数据的半导体存储器, 称为内存储器,简称内存; 外存: 用于存放程序和数据,但不能被CPU直接访问的大容量存储器, 称为外存储器,简称为外存; 外存一般包括磁盘存储器和光盘存储器。 CPU: 运算器和控制器合称为中央处理器,简称CPU。 适配器: 主机和不同速度的外设之间的一种部件,用于主机和外设之间 的信息转换。
算前求补器输出: |x|= 11111 |y|= 11011
乘法阵列: |x| ×|y| = 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1
加上乘积符号位0,得[x×y]原= 0 1101000101
计算机组成原理

2、总线规范
每个总线标准都有详细的规范说明,一般包括以下几个部分 1)机械性能规范:模板尺寸、插头、连接器的规格及位置 等。 2)功能规范:信号线的序号、名称及功能等。 3)电气特性的规范:信号线的电平种类、动态转换时间、 负载能力等。
五、总线的性能指标
评价总线性能的优劣 1、总线宽度:主要是指数据总线的数目。如4/8/16/32/64 直接影响总线的传输率(吞吐量) 2、标准传输率(总线带宽) 单位时间内总线上传输数据的位数。以MB/S表示。 例如:某总线工作频率为8.33MHZ,总线宽度为16位,则 标准传输率为 8.33M×2B/s=16.66MB/s 3、总线定时协议(握手机制) 数据传输采用何种时钟控制。分为同步、异步、半同步、 分离式几种 4、总线控制方式:如仲裁机制、自动配置等。 5、总线复用 两种不同时出现的信号共用一组物理线路,即分时使用同 一组总线,称为总线的多路分时复用。其目的在于减少芯 片的引脚数。 6、信号线数:总线所包含的全部信号线的总数。 7、其它指标:如负载能力、电源电压、能否扩展等。
第三章 系统总线
3.1 总线概述 3.2 常用的总线标准 3.3 总线结构
3.4 总线控制
3.1 总线概述
一、为什么要用总线
机内部件间互连方式:
早期:分散连接 以运算器为核心,内部连线复杂,尤其是当I/O 与存储器交换信息时,都需要经过运算器,严重影 响CPU的工作效率。
采用存储器为核心的分散连接结构,虽采用中断、 DMA等技术,仍无法解决I/0设备与主机之间连接的 灵活性。 目前:总线连接
MAR MDR 容量 10 8 1 K × 8位 16 32 64 K × 32位
1K = 210
2 b = 1 KB 1B = 23b 221b = 256 KB 80 GB
上海大学《计算机组成原理》笔记概要总结

计算机组成原理第一章—计算机系统概论1.1计算机系统的简介1. 计算机系统由硬件与软件两大部分组成2. 将高级程序语言翻译成机器语言的程序称为翻译程序,翻译程序有两种,一种是编译程序,一种是解释程序,编译与解释的区别在于,编译程序是将高级语言程序一次性翻译为机器语言程序,而解释程序是翻译一句,执行一句。
3. 高级语言经过编译程序翻译为汇编语言,汇编语言经汇编程序,翻译为机器语言程序1.2计算机的基本组成1.1945年冯诺依曼提出了"存储程序"的概念,冯诺依曼机特点:1. 计算机由存储器,运算器,控制器,输入设备与输出设备组成2. 指令与数据以同等地位存放在存储器内,按地址寻访3. 指令与数据均按二进制数表示4. 指令由操作码与地址码组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置5. 指令在存储器内按顺序存放6. 计算机以运算器为中心,输入设备与输出设备的数据传送通过运算器来完成2.冯诺依曼机是由运算器为中心的,现代计算机是以存储器为中心的3.计算机的工作过程(必考)涉及的元器件:MAR(地址寄存器),MDR(指令寄存器),ALU(算数逻辑单元),ACC(累加器),MQ(乘商寄存器),PC(程序计数器),IR(指令寄存器)(掌握执行指令的全过程)4.机器字长:机器字长是指CPU一次能处理数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关5.存储容量:存储容量存储单元个数存储字长6.运算速度(可能出计算):Vm = 1 / Tm 单位MIPS(百万指令每秒)CPI (执行每条指令所需要的时钟周期)= 1 / IPC(CPU每一周期执行指令的条数,一旦CPU设计完成,IPC的值不会变)第三章—系统总线3.1总线的基本概念总线是连接多个部件的信息传输线,是各部件共享的介质(总线的每条传输线可以传输1位二进制代码)3.2总线的分类总线按照数据传送方式可分为两类:1. 并行传输总线2. 串行传输总线按连接部件的不同可以分为三类(掌握加粗部分):1. 片内总线(指芯片内部的总线)2. 系统总线3. 通信总线3.2.1片内总线概念:片内总线是指芯片内部的总线3.2.2系统总线系统总线是指CPU,I/O设备,主存各大部件的信息传输线按照系统总线的传输信息不同,可分为三类:1. 数据总线2. 地址总线3. 控制总线1.数据总线:双向传输总线,与机器字长与存储字长有关2.地址总线:单向传输总线,由CPU发出,主存的地址线位数与存储单元的个数有关3.控制总线:从单个来说传输是单向的,从总体来说传输的双向的3.2.3通信总线(了解即可)这类总线用于计算机系统之间或计算机系统与其他操作系统之间的通信3.3总线特征与性能指标3.3.2总线性能指标1.总线宽度:总线宽度可以数据总线的宽度,用位来表示,例如8位,16位,32位2.总线带宽(要求会计算,且掌握提高总线速率的方式):总线带宽可以理解为总线的传输速率,即单位时间上的传输数据的位数,通常用每秒传输的字节数来衡量,单位Mbps(兆字节每秒)例子:总线的频率为33Hz,总线宽度为32位,求总线带宽?33*(32/8)=132MBps3.总线复用:一条信号线上传输两种线号,例如,一条总线上即可传输地址信号,又可传输数据信号,此称之为总线复用3.3.3总线标准(掌握PCI,USB)1.PCI总线:为了提升总线性能,由Intel首先提出,PCI中文名称为外围部件互连,其最出名的特性为即插即用,即任何扩展卡插入系统便可直接工作,现在已推出了PCI-ExpressB总线:通用串行总线,真正的即插即用,这里的串行指的是串行通信,即使用一条数据线,将数据1位1位的进行传输,不可同时传输2位数据3.5总线控制1.为何使用总线控制?由于总线上连接着多个部件,什么时候由哪个部件发送信息,如何给信息传送定时,如何防止信息丢失,如何避免多个部件同时发送,如何规定接受信息的部件等一系列问题,都需要由总线控制器统一管理。
计算机组成原理(本全PPT)白中英
32
为提高数据的表示精度,当尾数的值不为 0 时,其绝 对值应≥0.5,即尾数域的最高有效位应为1,否则以修 改阶码同时左右移小数点的办法,使其变成这一表 示形式,这称为浮点数的规格化表示。
101.1101=0.1011101×20011=0.010111010×20100
规格化表示为尾数是0.1011101,阶码是0011 而尾数是0.01011101,阶码是0100不是规格化表示。
16
(347) 8 =3×82+4×81+7×80=(103)10 (347.5) 8 =3×82+4×81+7×80+5×8-1 =(231.625)10 (34E.5) 16 =3×162+4×161+14×160+5×16-1 =(846.3125)10
17
2、不同数制间的转换 1>十进制八,十六进制二进制 法则 整数部分:除8(16)取余数 小数部分:乘8(16)取整 重复循环
0≤︱X︱≤2n -1 或: — (2n -1)≤ X≤2n -1 (16位整数范围:— (215 -1)≤ X≤ (215 -1)
25
2、浮点表示法 1>数的浮点表示 其范围和精度部分分别用定点数表示 123.45=1234.5×10-1=12345×10 -2 =123450×10 - 3 4796.54=0 . 479654×104 0.00479654= 0 . 479654×10-2 -0.00479654= -0 . 479654×10-2
27
任意十进制N,可以化为 N=M×10E 其中M为小数,E为整数 一个数S的任意进制表示 (S)R=m×Re m :尾数,是一个纯小数。 e :比例因子的指数,称为浮点的指数,是一个 整数。 R :比例因子的基数,对于二进计数值的机器 是一个常数,一般规定R 为2,8或16。
计算机组成原理期末试题及答案
第一章电脑系统概论电脑的硬件是由有形的电子器件等构成的,它包括运算器、存储器、控制器、适配器、输入输出设备。
早起将运算器和控制器合在一起称为CPU〔中央处理器〕。
目前的CPU包含了存储器,因此称为中央处理器。
存储程序并按地址顺序执行,这是冯·诺依曼型电脑的工作原理,也是CPU自开工作的关键。
电脑系统是一个有硬件、软件组成的多级层次结构,它通常由微程序级、一般程序级、操作系统级、汇编语言级、高级语言级组成,每一级上都能进行程序设计,且得到下面各级的支持。
习题:4冯·诺依曼型电脑的主要设计思想是什么?它包括那些主要组成部分?主要设计思想是:存储程序通用电子电脑方案,主要组成部分有:运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备5什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?存储器所有存储单元的总数称为存储器的存储容量。
每个存储单元都有编号,称为单元地址。
如果某字代表要处理的数据,称为数据字。
如果某字为一条指令,称为指令字7指令和数据均存放在内存中,电脑如何区分它们是指令还是数据?每一个基本操作称为一条指令,而解算某一问题的一串指令序列,称为程序第二章运算方法和运算器按对阶操作。
直接使用西文标准键盘输入汉字,进行处理,并显示打印汉字,是一项重大成就。
为此要解决汉字的输入编码、汉字内码、子模码等三种不同用途的编码。
1第三章 内部存储器即CPU 能直接访问内存〔cache 、主存〕,双端口存储器和多模块交叉存储器属于并行存储器结构。
cache 是一种高速缓冲存储器,是为了解决CPU 和主存之间速度不匹配而采用的一项重要的硬件技术,并且发展为多级cache 体系,指令cache 与数据cache 分设体系。
要求cache 的命中率接近于1适度地兼顾了二者的优点又尽量防止其缺点,从灵活性、命中率、硬件投资来说较为理想,因而得到了普遍采用。
习题: 1设有一个具有20位地址和32位字长的存储器,问:〔1〕该存储器能存储多少个字节的信息? 〔2〕如果存储器由512K ×8位SRAM 芯片组成,需要多少片;〔3〕需要多少位地址做芯片选择?(1)字节M 4832*220= (2)片84*28*51232*1024==K K (3)1位地址作芯片选择 2 已知某64位机主存采用半导体存储器,其地址码为26位,假设使用4M ×8位DRAM 芯片组成该机所允许的最大主存空间,并选用内存条结构形式,问:〔1〕 假设每个内存条16M ×64位,共需几个内存条?〔2〕每个内存条共有多少DRAM 芯片? 〔3〕主存共需多少DRAM 芯片?CPU 如何选择各内存条?(1). 共需模块板数为m :m=÷2^24=4(块)(2). 每个模块板内有DRAM 芯片数为32 (片)(3) 主存共需DRAM 芯片为:4*32=128 (片)每个模块板有32片DRAM 芯片,容量为16M ×64位,需24根地址线(A23~A0) 完成模块板内存储单元寻址。
计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)2
计算机组成原理课后答案(唐朔飞第二版)2第一章计算机系统概论1.什么是计算机系统、计算机硬件和计算机软件?硬件和软件哪个更重要?解:P3硬件和软件在计算机系统中相互依存,缺一不可,因此同样重要。
5.冯诺依曼计算机的特点是什么?解:冯诺依曼计算机的特点是:P8计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件组成;指令和数据以同同等地位存放于存储器内,并可以按地址访问;指令和数据均用二进制表示;指令由操作码、地址码两大部分组成,操作码用来表示操作的性质,地址码用来表示操作数在存储器中的位置;指令在存储器中顺序存放,通常自动顺序取出执行;机器以运算器为中心(原始冯诺依曼机)。
7.解释下列概念:主机、CPU、主存、存储单元、存储元件、存储基元、存储元、存储字、存储字长、存储容量、机器字长、指令字长。
解:P9-10主机:是计算机硬件的主体部分,由CPU和主存储器MM合成为主机。
CPU:中央处理器,是计算机硬件的核心部件,由运算器和控制器组成;(早期的运算器和控制器不在同一芯片上,现在的CPU内除含有运算器和控制器外还集成了CACHE)。
主存:计算机中存放正在运行的程序和数据的存储器,为计算机的主要工作存储器,可随机存取;由存储体、各种逻辑部件及控制电路组成。
存储单元:可存放一个机器字并具有特定存储地址的存储单位。
存储元件:存储一位二进制信息的物理元件,是存储器中最小的存储单位,又叫存储基元或存储元,不能单独存取。
存储字:一个存储单元所存二进制代码的逻辑单位。
存储字长:一个存储单元所存二进制代码的位数。
存储容量:存储器中可存二进制代码的总量;(通常主、辅存容量分开描述)。
机器字长:指CPU一次能处理的二进制数据的位数,通常与CPU的寄存器位数有关。
指令字长:一条指令的二进制代码位数。
8.解释下列英文缩写的中文含义:CPU、PC、IR、CU、ALU、ACC、MQ、某、MAR、MDR、I/O、MIPS、CPI、FLOPS解:全面的回答应分英文全称、中文名、功能三部分。
计算机组成原理课后习题参考答案
计算机组成原理答案第一章计算机系统概论1.比较数字计算机和模拟计算机的特点。
解:模拟计算机的特点:数值由连续量来表示,运算过程是连续的;数字计算机的特点:数值由数字量(离散量)来表示,运算按位进行。
两者主要区别见P1 表1.1。
2.数字计算机如何分类?分类的依据是什么?解:分类:数字计算机分为专用计算机和通用计算机。
通用计算机又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和单片机六类。
分类依据:专用和通用是根据计算机的效率、速度、价格、运行的经济性和适应性来划分的。
通用机的分类依据主要是体积、简易性、功率损耗、性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器价格等因素。
4.冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是什么?它包括哪些主要组成部分?解:冯. 诺依曼型计算机的主要设计思想是:存储程序和程序控制。
存储程序:将解题的程序(指令序列)存放到存储器中;程序控制:控制器顺序执行存储的程序,按指令功能控制全机协调地完成运算任务。
主要组成部分有:(控制器、运算器)(CPU的两部分组成)、存储器、输入设备、输出设备(I/O设备)。
5.什么是存储容量?什么是单元地址?什么是数据字?什么是指令字?解:存储容量:指存储器可以容纳的二进制信息的数量,通常用单位KB、MB、GB来度量,存储容量越大,表示计算机所能存储的信息量越多,反映了计算机存储空间的大小。
单元地址:简称地址,在存储器中每个存储单元都有唯一的地址编号,称为单元地址。
数据字:若某计算机字是运算操作的对象即代表要处理的数据,则称数据字。
指令字:若某计算机字代表一条指令或指令的一部分,则称指令字。
6.什么是指令?什么是程序?解:指令:计算机所执行的每一个基本的操作。
程序:解算某一问题的一串指令序列称为该问题的计算程序,简称程序。
7.指令和数据均存放在内存中,计算机如何区分它们是指令还是数据?解:一般来讲,在取指周期中从存储器读出的信息即指令信息;而在执行周期中从存储器中读出的信息即为数据信息。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
盘上连线
精度
高
低
数据存储量 大
小
逻辑判断能力 强
无
2020/5/8
6
1.1计算机的分类
二、数字计算机分类 数字计算机根据计算机的效率、速度、价
格、运行的经济性和适应性来划分,可以划分 为两类:
? 专用计算机:专用机是最有效、最经济和最快速的 计算机,但是它的适应性很差。
? 通用计算机:通用计算机适应性很大,但是牺牲了 效率、速度和经济性。
非数值数据,整数,小数,汉字,校验码。 定点运算 ,浮点运算,逻辑运算) ? 存储器系统(存储器芯片的结构和功能,存储器的组 成与连接,高速存储器,Cache) ? 指令系统(指令格式,寻址方式,典型指令) ? CPU(组成和工作原理,控制器的实现) ? 总线系统(总线的作用,分类,控制和通信) ? 输入输出系统(控制方式)
是第一个8位微处理器,它比 4004复杂一倍。 ? 1974年出现了Intel 8080。这是第一个通用微处理器,而 4004和
第一章 计算机系统概论
1.1计算机的分类 1.2计算机发展简史 1.3计算机的硬件 1.4计算机的软件 1.5计算机系统的层次结构
2020/5/8
4
1.1计算机的分类
一、电子计算机从总体上来说分为两大类。
? 电子模拟计算机。“模拟”就是相似的意思。 模拟计算机的特点是数值由连续量来表示, 运算过程也是连续的。
2020/5/8
16
1.2计算机发展简史
1.2.1 计算机的五代变化
? 第一代为1946—1957年,电子管计算机:数据处 理
? 第二代为1958—1964年,晶体管计算机:工业控 制
? 第三代为1965—1971年,中小规模集成电路计算 机:小型计算机
? 第四代为1972—1990年,大规模和超大规模集成 电路计算机:微型计算机
Hale Waihona Puke 超级计算机? IBM Roaddrunner( 走鹊) IBM为美国能源部 所属的国家核能安全管理部( National Nuclear Security Administration ,NNSA)建立的 超级电脑
? 129600 个计算核心,最大平均速度 1105000GFLOPS
Cray XT5 Jaguar 美洲虎
? 德国尤利希超级计算机中心所研制 ,294912个计算核心,最大平均速 度 825500GFLOPS
SGI Pleiades 系统
? 美宇航局埃姆斯研究中心 51200个计算核心,最大平均速度 ? 487005GFLOPS
天河2号
? 在德国举行的2015年国际超级计算机大会上发布全球超级计算机500 强最新榜单,中国“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速 度第五次蝉联冠军 ,312万个计算核心, 1.404 PB内存,而外部存储器
? 电子数字计算机,它是在算盘的基础上发展 起来的,是用数目字来表示数量的大小。数 字计算机的主要特点是按位运算,并且不连 续地跳动计算。
2020/5/8
5
1.1计算机的分类
数字计算机与模拟计算机的主要区别
数字计算机
模拟计算机
数据表示方式 数字0/1
电压
计算方式
数字计数
电压组合和测量值
控制方式
程序控制
概述
? 计算机组成原理:主要指计算机硬件的实现方 法及工作原理
? 从三方面掌握本课程内容: ? 硬件结构: 从物理上 逻辑上掌握计算机各部件
的构成和作用 ? 实现方式: 硬件连接方式和内部处理方式(如控
制器和运算器的实现方式) ? 工作原理: 计算机内部各部件工作过程
本课程的重要地位
? 计算机组成原理是计算机相关专业的核心专业课程, 对后续课程(计算机网络,单片机,嵌入式)的学习十 分重要,也是考研专业课。
? 第五代为1991年开始,巨大规模集成电路计算机: 单片机
2020/5/8
17
1.2计算机发展简史
1.2.2 半导体存储器的发展
? 20世纪50~60年代,所有计算机存储器都是 由微小的铁磁体环
? 1970年,仙童半导体公司生产出了第一个较大 容量半导体存储器
? 从1970年起,半导体存储器经历了11代:单 个芯片1KB、4KB、16KB、64KB、256KB、 1MB、4MB、16MB、64MB、256MB、GB。
2020/5/8
7
1.1计算机的分类
三、通用计算机分类
通用计算机根据体积、简易性、功率损耗、
性能指标、数据存储容量、指令系统规模和机器 价格等可以分为:
? 超级计算机
? 大型机
? 服务器 ? PC机
演示
? 单片机
? 多核机
2020/5/8
8
第一台von Neumann系统结构的 计算机
IBM/360 集成电路 计算机小型化
? 通过本课程的学习主要掌握: ? 单处理机系统的组成及工作原理,分析说明计算机由
哪些功能部件组成,结构,功能,以及他们如何完成 各自分配的任务。 ? 学习难点:内容多,结果复杂,数字逻辑是基础 ? 学习方法:分析结构,弄清原理,多做练习
主要内容
? 计算机系统概述 ? 运算方法和运算器(数据的表示,编码。包括数值,
? 其中1K=210,1M=220,1G=230 ,1T=240, 1P=250
2020/5/8
18
1.2计算机发展简史
1.2.3 微处理器的发展 ? 1971年Intel公司开发出Intel 4004。这是第一个将 CPU的所有元件
都放入同一块芯片内的产品,于是,微处理器诞生了。 ? 微处理器演变中的另一个主要进步是 1972年出现的Intel 8008,这
? 美国Cray公司建造的一台超级电脑,位于橡树岭国家实验室造价一亿 美金,整个系统的内存容量达到300TB,硬盘空间高达10PB
? 1PB=1024TB 1TB=1024GB ? 150152个计算核心,最大平均速度1059000GFLOPS
IBM JUGENE-Blue Gene/P( 尤金)
容量方面更是高达12.4PB. ? 天河二号逐步在生命科学、材料科学、大气科学、地球物理、宇宙、
经济学,以及大型基因组组装、基因测序、污染治理等一系列事关国 计民生的大科学、大工程中“大显身手”
1.2 计算机发展简史
1.2.1 计算机的五代变化 1.2.2 半导体存储器的发展 1.2.3 微处理器的发展 1.2.4 计算机的性能指标