2024年5月8日发(作者：)

1、计算机工作原理：

1）什么是计算机

计算机（Computer）是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这

些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高

度自动化的电子设备。

2）计算机工作原理——冯·诺依曼原理（又称为存储程序原理）

（1）组成计算机的物理设备（硬件）包括运算器、控制器、存储器、输入设备和

输出设备五部分；

（2）所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中；

（3）计算机系统在程序控制下自动运行。

2、计算机的发展：

1）计算机的发展：

计算机从诞生发展到今天，已经经历了四个阶段，现正向第五代过渡。见下表。

计算机发展的四个阶段

代次 起止年份

所用电子元器件

数据处理方式

第二代 1958~1964 晶体管

第三代 1965~1970

运算速度 应用领域

国防及高科技 第一代 1946~1957 电子管（真空管）汇编语言、 代码程序 几千~几万次/秒

高级程序设计语言 几万~几十万次/秒 工程设计、数据处理

中、小规模集成电结构化、模块化程序几十万~几百万次/

工业控制、数据处理

路 设计，实时控制 秒

在规模、超大规模分时、实时数据处几百万~上亿条指令

工业、生活等各方面

集成电路 理，计算机网络 /秒

第四代 1970~今

2）微型计算机的发展：

上世纪70年代初，美国Intel公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集

成到一块芯片中，称之为微处理器（MPU）。其发展大约经历了六个阶段，如下表。

微机的六个发展阶段

代次

第一代

第二代

第三代

第四代

第五代

第六代

起止年份

1971~1973

1973~1975

1975~1978

1978~1981

1981~1993

1993~今

典型CPU

Intel 4004、8008

Intel 8080

Intel 8085

Intel 8086

Intel 80386、80486

Pentium系列

数据位数

4位、8位

8位

8位

16位

32位

64位

主频

1MHz

2MHz

2~5MHz

>5MHz

>25MHz

60MHz~2GHz

3）我国计算机的发展情况

我国的计算机事业始于20世纪50年代。

1952年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。

1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机问世。

1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机，用于我国第一颗氢弹研制工作

的计算任务。

20世纪70年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。

1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投入批量生产。

进入20世纪80年代，我国又研制成功了巨型机。

1982年，我国独立研制成功了银河I型巨型计算机，运算速度为每秒1亿次。

1997年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。这些机

器的出现，标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。

1999年，银河四代巨型机研制成功。

2000年，我国自行研制成功高性能计算机“神威Ｉ”，其主要技术指标和性能达

到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能

力的国家。

2005年4月18日，完全由我国科学界自行研发、拥有自主知识产权的中国首款

六十四位高性能通用CPU芯片CPU———“龙芯二号”芯片正式发布。这款芯片性能

经检测已达到英特尔“奔3”水平，比2002年9月28日发布的“龙芯一号”提高了10倍。

3、计算机的特点：

计算机是高度自动化的信息处理设备。主要特点有处理速度快、计算精度高、记

忆能力强、可靠的逻辑判断能力、可靠性高、通用性强。

1）处理速度快：计算机的运算速度用MIPS（每秒钟执行多少百万条指令）来衡

量。

2）计算精度高：数的精度主要由表示这个数的二进制码的位数决定。

3）记忆能力强：存储器能存储大量的数据和计算机的程序。

4）可靠的逻辑判断能力：具有可靠的逻辑判断能力是计算机的一个重要特点，是

计算机能实现信息处理自动化的重要原因。

5）可靠性高，通用性强。

4、计算机的性能指标：

计算机的主要技术性能指标有主频、字长、内存容量、存取周期、运算速度及其

他指标。

1）主频（时钟频率）：是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数。它在很大程