计算机组成原理：第一章概论

"计算机组成原理第一章PPT（清华出版社）" 计算机组成原理是研究计算机硬件系统各个组成部分的结构、工作原理及其相互关系的学科。这一章主要介绍了计算机的基础概念、发展历史以及硬件和软件的发展趋势。 首先，计算机被定义为一种能够自动、高速、准确处理各种信息的电子装置，这些信息可以是数字、文字、图形等形式。计算机不仅具备算术运算能力，还能够执行逻辑运算，以及搜索、识别、变换等多种操作。 在计算机的发展历史上，根据所使用的电子器件，可以将计算机划分为五个主要阶段： 1. 第一代计算机（1946~1957年）：使用电子管作为基本元件，代表性的机器是ENIAC，体积庞大且能耗高。 2. 第二代计算机（1958~1964年）：采用晶体管技术，使得计算机体积减小，功耗降低。 3. 第三代计算机（1965~1974年）：引入了中小规模集成电路（MSI和SSI），进一步提升了计算机性能。 4. 第四代计算机（1975~1990年）：超大规模集成电路（VLSI）的出现，使计算机集成度大幅提升，性能更强。 5. 第五代计算机（1991年至今）：采用了超大规模和极大规模集成电路（如ULSI、ELSI、VHSI），计算机性能继续飞跃，同时伴随着计算机网络的迅速发展。 摩尔定律是计算机发展的重要指导原则，由英特尔公司的创始人之一戈登·摩尔提出，它预测了集成电路上的晶体管数量大约每18个月翻一番，性能提升，价格降低。这一规律影响了硬件、软件乃至整个计算机行业的进化，推动了计算机的普及。然而，随着技术的发展，摩尔定律也面临着物理限制的挑战，例如工艺制造难度增加、新材料的探索等。 在软件方面，从最初的汇编语言阶段开始，软件设计逐渐发展和完善。汇编语言是早期的编程工具，随后高级语言的出现使得编程更加抽象和高效。随着计算机硬件的进步，操作系统、数据库管理系统、编译器和各种应用软件也日益成熟，共同构成了现代计算机软件体系。 计算机网络的发展是第四代及以后的重要特征，大量计算机通过网络连接，形成了全球范围的互联网，极大地改变了人们的生活和工作方式。 总结来说，计算机组成原理第一章PPT（清华出版社）涵盖了计算机的基本概念、发展历程、硬件的演进、软件的成熟以及计算机网络的重要性。这些内容为理解计算机系统的基础提供了重要的理论基础。