计算机硬件系统基础：冯诺依曼思想与五大功能部件

"该PPT主要讲解了计算机硬件系统及其在计算机组成原理中的重要性，由孟大伟主讲，并提供了多本参考教材。课程强调理解计算机硬件的基础知识、基本思想和方法，以及它们如何相互作用。内容涵盖了计算机发展简史、计算机硬件系统、软件系统和计算机系统层次结构。" 在计算机硬件系统中，计算机是由一系列物理实体组成的，这一概念源自于冯·诺依曼的思想，他的理论奠定了现代计算机的基础，包括存储程序和程序控制。尽管技术不断进步，但计算机的关键部件，如运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，这五大功能部件的基本架构保持稳定，这反映了冯·诺依曼体系结构的持久影响力。 计算机硬件系统的每个部分都有其特定的功能： 1. 运算器：执行算术和逻辑运算，是计算机处理数据的核心。 2. 控制器：管理和协调计算机的所有操作，包括指令的读取和执行。 3. 存储器：分为内存（RAM）和外存，用于暂时或长期保存数据和指令。 4. 输入设备：如键盘、鼠标，将用户的数据和命令输入到计算机。 5. 输出设备：如显示器、打印机，将计算机处理的结果呈现给用户。 计算机的发展历程可以划分为四个主要阶段，每个阶段都伴随着技术的巨大飞跃： - 第一代（1946-1958）：电子管计算机，特点是机器语言和汇编语言的使用，体积大，价格昂贵。 - 第二代（1958-1964）：晶体管计算机，引入了算法语言和操作系统，体积减小，可靠性提升。 - 第三代（1964-1971）：集成电路计算机，机种多样化，速度提升，软件和外设发展迅速。 - 第四代（1971至今）：大规模集成电路，微型计算机出现，多机并行处理和网络发展迅速。 学习计算机组成原理，不仅能帮助我们更好地理解和使用计算机，还能在工作中提出新的计算机系统解决方案，特别是对于软硬件结合的系统开发。这门课程涵盖了计算机硬件技术的基础，包括各个组件的工作原理和逻辑实现，以及它们之间的相互作用，对于深入理解计算机系统的运作至关重要。