计算机原理及应用：第1章 微机基础.pdf

《计算机原理及应用：第1章 微机基础》主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机的发展历程、分类、微机系统组成以及冯·诺依曼体系结构等核心概念。这一章的学习要求学生深入理解计算机的各个方面，注重理论与实践相结合。 计算机作为一种电子学原理为基础的数据处理机器，其概念源于模拟人脑，旨在通过执行指令对数据进行操作。根据图灵机理论，任何计算机都可以执行相同的操作，只要考虑到时间和存储资源。计算机可分为个人计算机（如台式机和笔记本电脑）、服务器（强调高可靠性和吞吐量）、嵌入式计算机系统（追求低成本、低功耗和小巧体积）。计算机技术的发展经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路和超大规模集成电路的时代，以及当前的生物神经网络时代，即人工智能的研究。 冯·诺依曼是计算机科学的先驱，他的构想对现代计算机设计产生了深远影响。他的报告定义了计算机的基本组成部分，包括采用二进制表示数据和指令，将程序与数据存储在内存中，并提出了包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备在内的五大基本部件。然而，冯·诺依曼体系结构也存在瓶颈问题，即CPU与内存之间的数据传输速度相对较慢，限制了计算机的整体性能。随着集成电路技术的进步，CPU的速度大幅提高，内存访问速度成为主要瓶颈。 为了应对这个问题，计算机领域发展出了多核技术，以解决冷却问题和指令级优化的局限性，同时试图减轻存储器时延的影响。此外，量子计算机作为一种新兴的计算形式，使用量子比特进行数据存储和操作，尽管仍在研究阶段，但已经取得了一些进展。 学习这一章的内容，学生需要深入理解计算机的每一个组件，掌握汇编语言基础和接口技术，并通过上机实验来巩固理论知识。考试则包括闭卷笔试、上机实验和平时成绩，强调理论与实践的结合，以确保学生能够全面地理解和应用所学知识。参考书目包括《计算机组成原理》、《IBM PC/XT系列汇编语言》和《接口技术及应用》，这些书籍将提供更深入的理论支持。