计算机发展简史：从电子管到晶体管的飞跃

计算机的发展简史，作为计算机组成原理课程的重要部分，讲述了计算机技术的演进历程。从电子管计算机时代（1945-1950年后期）起步，这一阶段以电子管为主要元件，尽管速度较慢（每秒几千次到几万次），但开创了程序设计的基本方法，"数据处理机"的概念得以确立。随着技术进步，第二代计算机（晶体管计算机时代，约1950年代后期至60年代初期）将电子管换成了晶体管，实现了体积减小、能耗降低、速度提升和价格下降，工业控制机的应用也随之扩展，运算速度提升到了每秒几万次至几十万次。 计算机组成原理课程作为计算机专业基础，起着承上启下的关键作用。学生在学习前需掌握《数字电路》基础知识，并且了解高级语言设计。后续课程则涉及《操作系统》、《接口与汇编语言》、《计算机系统结构》等，这些课程共同构建了计算机的基本知识体系，包括硬件原理基础、软件开发和硬件设计。 该课程的核心内容包括计算机系统结构的研究，即软件与硬件的分工和接口，以及计算机组成的具体实现，如运算方法、CPU、存储器、输入输出设备和接口等。通过学习，学生将掌握数据编码、运算器、控制器、存储器系统和I/O系统的设计原理。计算机系统结构则从宏观角度研究，关注不同层次的虚拟机，而计算机组成则更侧重于微观层面，从逻辑设计者的视角解析计算机内部组件的构成和连接。 理解计算机组成与计算机系统结构的区别至关重要，前者关注计算机硬件的内在工作原理，后者则是从更高层次审视计算机的整体架构。无论是编程应用、操作系统设计还是硬件开发，都离不开对这两个领域的深入理解。通过学习这门课程，学生不仅能够巩固基础硬件知识，还能为后续的嵌入式开发、系统程序开发等专业领域打下坚实的基础。