冯诺依曼体系与微型计算机硬件软件详解

本文档是大学计算机基础期末复习资料，主要涵盖了计算机基础知识的核心要点，包括冯·诺依曼体系的组成、二进制与字节的概念、电子元器件的发展历程、微型计算机硬件系统、存储器的分类和功能、机器字长与高速缓存的作用、以及软件系统的结构和组成部分。 首先，文档强调了冯·诺依曼体系的五个基本组件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，这构成了现代计算机的基本架构。运算器和控制器合并为中央处理器（CPU），是计算机的心脏，负责执行指令。 接下来，文档介绍了二进制和字节的概念，这对于理解计算机内部数据的表示至关重要。二进制是计算机语言的基础，每个数据位用0和1表示，一个字节由8个二进制位组成。 1946年第一台电子数字计算机ENIAC的诞生标志着计算机时代的开始，而数据处理能力较强的计算机通常被认为是数字计算机，例如用于科学计算的。 在计算机的应用方面，办公自动化作为数据处理的一个分支，利用计算机处理大量文本、表格等信息。此外，文档还提到了计算机元器件的发展历程，从早期的电子管、晶体管，到后来的中小规模集成电路和大规模/超大规模集成电路，这些进步极大地提高了计算机性能。 在微型计算机硬件系统部分，文档详细阐述了微处理器和存储器的区分，内存和外存（如U盘）的特性，以及高速缓存的作用，它作为CPU和主存之间的临时存储区，显著提升了数据交换速度。此外，32位微机中的“32位”指的是其数据处理能力，一次可以处理32位的数据。 软件系统由系统软件和应用软件构成。系统软件包括操作系统，如Windows（最常见的多用户多任务操作系统）、Linux（开源且广泛使用的系统）、Mac OS（苹果电脑专用）、Unix（标准操作系统接口）等。操作系统负责管理和调度硬件资源，提供文件管理、设备管理等功能。程序设计语言按级别可分为低级语言（如机器语言和汇编语言）和高级语言，其中机器语言是计算机可以直接执行的，而汇编语言需要经过翻译才能运行，高级语言更接近自然语言，更易理解和编写。 这份复习资料深入浅出地概述了计算机基础知识，对于期末复习备考的学生来说，是十分宝贵的参考资料。