探索计算机基础：微处理器与嵌入式系统概览

计算机是什么？这是一个深入探讨微处理器系统结构与嵌入式系统基本概念的问题。第一章首先从计算机的应用形式出发，区分了通用计算机和嵌入式计算机，强调了普适计算和泛在通信的重要性。这部分内容展示了计算机发展过程中不同形态的变化，如从机械式到电子式的转变，以及SoC（System on Chip，片上系统）和NoC（Network on Chip，片上网络）等技术的进步。 半导体技术在计算机发展中的角色不容忽视，特别是Moore定律，它阐述了微处理器内晶体管集成度的指数级增长，这显著影响了硬件性能和成本。同时，Bell定律揭示了计算设备价格与性能的关系，以及新设备类型的不断涌现。Gilder定律则预示着网络带宽的快速增长，而Metcalfe定律强调了网络价值随着用户数量的增加而呈指数级提升。 嵌入式计算机系统的特点和组成，包括其定义、发展趋势，都是本章的重点。嵌入式系统因其低功耗、高效能和特定应用的设计，广泛应用于日常生活中的各种设备，如智能手机、物联网设备等。课程体系也提到了相关的习题和思考题，鼓励学生深入理解和实践。 章节中还提及了计算机的分类，特别是后PC时代的变革，以及IT行业的四大定律如何塑造了现代信息技术的格局。节能、数字生活、传感器网络、视频会议、数字安全和下一代网络技术等热点话题，展示了计算机技术对现代社会的深远影响。 此外，历史上的里程碑事件，如二进制算术的发展、电子管的发明和晶体管时代的到来，展示了计算机科学和技术的演变过程。1906年Leede Forest的电子管发明，以及ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer）的第一代电子管计算机，标志着电子计算机时代的开始。 第一章深入探讨了计算机的起源、发展、分类以及与半导体技术的关系，同时还涵盖了嵌入式系统的特点、IT行业的定律，以及信息技术在各个领域的应用和最新趋势。通过学习这一章，学生可以对计算机的基本原理和未来发展有更全面的理解。