美国数学家冯诺依曼-沈阳工业大学精品资源共享课制作平台.PPT

智能化 “总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的 ‘没有灵魂的机械’来”。 ——笛卡尔（1637） 人类第一个“工业机器人”：一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年） 第一代机器人机械手（1962年出现） 第二代机器人具有“感觉”的机器人 第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人” Deepblue Garry Kasparov 计算机的应用 科学计算 密码破译，天气预报，地质勘探，卫星轨道计算 过程控制 机器人以及各种自动化装备，温度调节，阀门控制 辅助设计/分析/制造/教学 机械CAD，建筑CAD，CAE，CAM，CAI 数据处理 数据库管理，企业信息管理，统计汇总、办公自动化 智能模拟 人工智能、专家系统、自学习 1.2 计算机系统的基本组成 计算机系统的基本组成 1.2.1 计算机系统的分类 1.2.2 硬件组成 存储器、运算器、控制器、输出设备和输入设备。 计算机系统 软件组成 系统软件和应用软件。 1.2.1 计算机系统的基本组成 ㈠ 计算机的硬件组成 运算器 存储器 控制器 输入/输出设备 完成算术运算和逻辑运算。运算的中间结果可暂存在运算器内。 存放数据和程序，由存储单元组成。分为内存、外存和缓存。 控制、指挥程序和数据的输入、运行以及处理运算结果。 转换人们熟悉的信息形式和机器能识别的信息形式。 1.2.1 计算机系统的基本组成 ㈡ 几种典型的计算机组成结构 ⑴ 典型的冯.诺依曼计算机结构 典型的冯.诺依曼计算机结构框图 运算器 (ALU) 控制器 存储器 输入设备 输出设备 1.2.1 计算机系统的基本组成 它的特点可归结为： 由运算器、存储器、控制器和输入/输出设备五大部件组成。 指令和数据均用二进制码表示且以同等地位存放于存储器内，并可按地址寻访。 指令在存储器内按顺序存放，通常顺序执行，在特定条件下可改变执行顺序。 1.2.1 计算机系统的基本组成 ⑵ 以存储器为中心的计算机组成结构 计算结果 计算步骤和开始数据 控制器 输入设备 输出设备 存储器 以存储器为中心的计算机结构框图 运算器 1.2.1 计算机系统的基本组成 ⑶ 现代计算机的组成结构 CPU：运算器和控制器，核心部件为ALU和CU 主存储器M.M CPU与M.M合起来又可称为主机，I/O设备又可称为外部设备。 I/O设备 1.2.1 计算机系统的基本组成 ㈢ 计算机系统的软件组成 1 系统软件 系统程序，管理系统、监视服务、合理调度系统资源。包括标准程序库、语言处理程序、操作系统、服务性程序、数据库管理系统、网络软件等。 2 应用软件 应用软件又称为应用程序，它是用户根据任务需要所编制的各种程序，是用户在各自的行业中开发和使用的各种程序。 1.2.2 计算机系统的分类 计算机分类 ⑴ 按应用特点分类 专用 计算机 针对某一特定应用领域或面向某种算法而研制的计算机。对指定的领域有较高的性价比；其它领域则低效。 通用 计算机 针对多种应用领域或面向多种算法而研制的计算机。有较复杂的软件及系统结构和较强的系统功能。 1.2.2 计算机系统的分类 ⑵ 按性能特点分类 性能、功能最强，数值计算能力和数据处理能力巨大。 巨型机 微型机 大型机 中型机 小型机 通用性最强、功能较高。有丰富的外设与通信接口和较强的I/O处理能力以及丰富的系统软件和应用程序包。 有一定的外设与通信接口和较强操作系统；配有高级语言和汇编语言。 性能价格比最好，价格最便宜，应用面最广。 1.3 计算机系统的层次结构 第一章 硬操作时序 硬联 逻辑 逻辑线路 内核 第0级 硬联逻辑 控制信息 状态信息 硬件维护员 设计员 机器指令 时序 微程序 控制 寄存器 传送门 第1级 微程序 控制 控制信息 状态信息 逻辑设计员 机器指令 系统 中央 处理机 机器 程序 第2级 机器语言 计算机 控制信息 状态信息 机器语言 程序员 键盘命令 系统原语 操作 系统 系统 资源 第3级 操作系统 控制信息 状态信息 操作员 汇编 语言 汇编 程序 运行 程序 第4级 汇编语言 计算机 控制信息 状态信息 汇编语言 程序员 高级 语言 解释程序 编译程序 运行 程序 第5级 高级语言 计算机 控制信息 状态信息 高级语言 程序员 应用 语言 应用 程序 信息处理 系统 第6级 应用程序 控制信息 状态信息 用户 1.3 计算机系统的层次结构 计算机系统的层次结构： 特性： ⑴ 软件与硬件在逻辑上的等价性 ⑵ 透明性 计算机系统的层次结构 应用语言 物理计算机（硬件） 虚拟计算机（软