计算机概述

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1、计算机发展

第一台电子计算机

1946年2月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer),这台计算机占地170平方米,重30吨,用了18000多个电子管,每秒能进行5000次加法运算。

2、冯·诺依曼架构

1944年,美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出计算机基本结构和工作方式的设想,为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日,尽管计算机软硬件技术飞速发展,但计算机本身的体系结构并没有明显的突破,当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。冯·诺依曼也被称为计算机之父。

  • 计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。
  • 存储程序思想:把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序,然后把程序和数据一起输入计算机,计算机对已存入的程序和数据处理后,输出结果。

  • 中央处理器(CPU——Central Processing Unit) 由运算器、控制器和一些寄存器组成;运算器进行各种算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统。CPU的主要性能指标是主频和字长

  • 存储器

    内部存储器:中央处理器能直接访问的存储器称为内部存储器,它包括快速缓冲存储器和主存储器,中央处理器不能直接访问的存储器称为外部存储器,外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央处理器处理。

    主存储器:内存也常泛称主存,但严格上说,只有主存,而没有快速缓冲存储器时,才能称为主存。主存储器按读写功能,可分只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两种。

    RAM:random access memory;计算机运行时,可用读、可以写。常说的微型计算机的内存容量。

    ROM:Read-Only Memory;计算机运行时,只能读,不能写。计算机断电后,ROM中的信息不会丢失。它主要用于检查计算机系统的配置情况并提供最基本的输入/输出(I/O)控制程序。

    外存储器:也称为辅助存储器,一般容量较大,速度比主存较慢。比如硬盘、软盘等。在计算机工作时,系统先将数据由外存读入RAM中,再由RAM读入Cache中,然后CPU直接从Cache中取数据进行操作。

  • 输入设备:键盘(Keyboard)、鼠标(Mouse)、麦克风等等

  • 输出设备:显示器、打印机、音响等等

3、图灵测试

图灵(英国人),被称为“人工智能之父”,提出了一种判定机器是否具有智能的试验方法,即图灵测试。

图灵测试(The Turing test)指测试者在与被测试者(一个人和一台机器)隔开的情况下,通过一些装置(如键盘)向被测试者随意提问。进行多次测试后,如果有超过30%的测试者不能确定出被测试者是人还是机器,那么这台机器就通过了测试,并被认为具有人工智能。

它的发明者图灵被誉为计算机科学之父、人工智能之父。

4、计算机分类

按规模分:巨型、大型、中型、小型、微型计算机。其中微型计算机已经发展到了第5代,个人电脑或者笔记本都叫微型机。

按用途划分:专业计算机、通用计算机。

按功能划分:单媒体计算机(只能处理文字)、多媒体计算机(可以处理视频、音频等)

按原理划分:模拟计算机、数字计算机。

5、微型机技术指标

1、字长:计算机所能处理的二进制代码的位数。单位为位(Bit),Bit也是计算机最小的存储单位。

2、主频:指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数,在很大程度上决定了计算机的运算速度。

3、内存容量:是标志计算机存储信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节(Byte,简称“B”),所以字节是一种存储容量单位。

8Bit=1Byte 1024B=1KB 1024KB=1MB 1024MB = 1GB

4、外存容量:一般指软盘、硬盘、光盘。

5、字节和字长的区别:字节是一种存储容量单位。而字长是CPU处理能力的一种标准。

字长的长度是不固定的,对于不同的CPU、字长的长度也不一样。8位的CPU一次只能处理一个字节,而32位的CPU一次就能处理4个字节,同理字长为64位的CPU一次可以处理8个字节。

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