导图社区 计算机科学导论 - 绪论
计算机科学导论 - 绪论，计算机的组成部分有硬件、数据、软件，希望这份脑图会对你有所帮助。
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计算机组成原理
IMX6UL(A7)
考试学情分析系统
绪论
图灵模型
介绍：
1936年提出设想，计算再特殊的机器中执行 — 图灵机
数据处理器
计算机：输入数据 → 计算机→ 输出数据
可编程的处理器
程序：告诉计算机处理数据的指令集合
示例：
相同的程序，不同的输入数据
相同的输入数据，不同的程序
相同的输入数据，相同的程序
检测能否正常运行
通用图灵机
对计算机的首次描述
只需提供合适的程序，机器便能进行任何运算
冯诺依曼模型
4个子系统
存储器
存储
算术逻辑单元 ALU
计算与逻辑运算
控制单元
控制操作
输入/输出
输入 — 接收输入数据和程序
输出 — 处理结果输出到计算机外部
存储程序概念
早期： 数据存储在存储器中
冯模型： 程序必须以位模式(01序列)存储在存储器中
指令的顺序执行
一段程序(块) -- 由一组数量有限的指令组成
一组指令 - 控制单元 - 提取一条指令 - 解释 - 执行
计算机的组成部分
概括
硬件、数据、软件
硬件
第5章
数据
方式
电信号
出现、消失
数字
1(出现)、0(消失)
组织
组织成小单元
软件
历史
图灵/冯诺依曼模型 -- 程序概念
图灵机
计算
程序存储
数据、程序
指令的序列
有序的指令集
一条指令可以操作一个/多个数据项 — 一条指令可以改变它前面指令的作用
进入，退出
程序由不同的指令集组成
重用性
算法
按步骤解决问题的方法
语言
机械语言
程序员写01序列的位模式指令
计算机语言
用符号代表位模式
软件工程
结构化程序的设计和编写
操作系统
一系列指令对所有的程序来说是公用的
机械计算机器 1930年前
17世纪 - 布莱斯-帕斯卡 — 加减运算计算机
20世纪
尼克劳斯-沃思
结构化程序设计语言—pascal语言
首台机械计算机
17世纪后期
戈特弗里德-莱布尼茨
加减乘除
莱布尼茨之轮
19世纪初期
存储编程概念
雅卡尔提花织机
1823年
查尔斯-巴比奇
差分引擎、解多项式方程分析引擎
类似于系统的4各组成部分——输入输出、存储、算术逻辑、控制单元
1890年
赫尔曼-何勒里斯
自动阅读、计数、排列存储在穿孔卡上的数据
电子计算机 1930-1950
早期的计算机
1939年
信息进行电子编码
ABC机
解线性方程
30、40年代左右
通用计算机-ZI
康拉德-朱丝
30年代
Mark I 巨型计算机
电子部件 + 机械部件
阿兰-图灵
巨人计算机
破解 德Engima 密码
1946年
第一台通用、完全电子计算机
约翰-莫奇勒
ENIAC - 真空管
基于冯诺依曼模型的计算机
上面5种
存储器 - 仅存数据
配线/开关 - 外部编程
冯诺依曼
程序、数据存储在存储器
只需改变程序， 不需布线/调开关
1950年
第一台基于冯诺依曼模型的计算机
宾夕法尼亚大学 - EDVAC/EDSAC
计算机的诞生 1950年至今
第一代
商用计算机 -大机构
真空管
第二代
中小型企业
晶体管
第三代
小型计算机
集成电路 — 晶体管、导线以及其他部件坐在一块单芯片上
软件行业
第四代
微型计算机
计算机子系统做在单块电路板上
计算机网络
第五代
掌上、台式计算机诞生
第二代存储媒体的改进、多媒体的应用、虚拟现实的现象
计算机科学-学科
领域 - 系统、应用
课程纲要
数据的表示和运算
计算机硬件
计算机软件
数据的组织与抽象
高级话题
社会媒体和社会话题
复习题
1.定义一个基于图灵模型的计算机。
通过一系列指令可进行算数控制操作的计算机
2.定义一个基于冯.诺伊曼模型的计算机
将程序、数据存储在存储器中的计算机
3.在基于图灵模型的计算机中，程序的作用是什么？
进行算数控制的指令
4.在基于冯诺伊曼模型的计算机中，程序的作用是什么？
进行数据存储的指令
5.计算机中有哪些子系统
输入/输出子系统，控制单元，算数逻辑系统，存储器，
6.计算机中存储器子系统的功能是什么？
存储数据与程序
7.计算机中ALU子系统的功能是什么？
ALU = 算数逻辑单元，进行算数运算与逻辑运算
8.计算机中控制单元子系统的功能是什么？
发布指令，控制各个单元进行运作
9.计算机中输入/输出子系统的功能是什么？
数据的输入和输出
10.简述5代的计算机？
台式、掌上计算机
第二代存储媒体的改进、多媒体的应用、存储系统的改进
练习题
1.解释为什么计算机不能解决那些计算机外部世界无解决方法的问题。
因为人类自身也未曾明白，计算机是人类自己发明的。
2.如果一台小的便宜的计算机可以做大型昂贵的计算机同样能做的事情，为什么人们需要大的计算机呢？
因为功能需求不同
小的计算机方便的是千家万户，提高效率
大的计算机，给与高运算能力，进行科研...
3.研究Pascaline计算机，看看它是否符合图灵模型
什么是Pascaline计算机？
机械计算机 - 加法器 -手动顺时针拨动轮子
什么是图灵模型？
使用程序进行运算
自动
不符合
4.研究莱布尼兹之轮（Leibnitz’s Wheel），看看它是否符合图灵模型
不符合，不用系统，不是自动
5.研究雅卡尔提花织机（Jacquard loom），看看它是否符合图灵模型
符合，分为三个部分，一个系统，自动
6.研究查尔斯·巴比奇分析引擎，看看它是否符合冯·诺依曼模型
符合 引擎是仓库 - 存储数字和中间结果
7.研究ABC计算机，看看它是否符合冯·诺依曼模型
不符合 - 不可编程
8.研究并找出键盘起源于哪一代计算机
第一个键盘与多用户系统均在1964年出现 - 第二代计算机末期 和 第三代计算机初期出现
