绪论与发展简史
学科简介
计算机组成原理是计算机科学与技术专业的核心基础课程,主要研究计算机系统的基本结构、工作原理及其实现方法。通过本课程的学习,能够理解计算机硬件的基本组成、各部件的功能及其协作方式,为后续的系统设计、编程和优化打下坚实基础。
研究内容与意义
- 掌握计算机的基本组成(运算器、控制器、存储器、输入/输出设备)
- 理解数据的表示、运算和传输方式
- 了解指令系统、CPU结构、存储系统、I/O系统等核心内容
- 为软硬件结合、系统优化和新技术学习打基础
计算机发展简史
- 第一代(1940s-1950s): 电子管计算机,体积大、功耗高、速度慢,代表如ENIAC。
- 第二代(1950s-1960s): 晶体管计算机,体积减小、速度提升、可靠性增强。
- 第三代(1960s-1970s): 集成电路计算机,出现小型机和微型机,计算机逐步普及。
- 第四代(1970s-至今): 大规模集成电路,个人计算机和互联网兴起,计算机进入千家万户。
- 第五代(未来): 人工智能、量子计算等新型计算机不断发展,智能化和多样化趋势明显。
现代计算机发展趋势
- 多核与并行计算
- 云计算与大数据
- 人工智能与专用加速芯片
- 物联网与边缘计算
- 绿色计算与节能优化
学习建议
- 结合教材与实际案例,理解原理与应用的联系
- 多做思考题和实验,提升动手能力
- 关注新技术发展,拓展视野
- 推荐教材:《计算机组成原理》(唐朔飞)、《Computer Organization and Design》(Patterson & Hennessy)