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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

  1. 第一代(1940s-1950s): 电子管计算机,体积大、功耗高、速度慢,代表如ENIAC。
  2. 第二代(1950s-1960s): 晶体管计算机,体积减小、速度提升、可靠性增强。
  3. 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。
  4. 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。
  5. 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)