电工电子技术基础.ppt

编著陈志明游贵荣黄培周
课件制作与讲授黄培周
本章内容§1.1电子计算机的发展与应用3．冯·诺依曼思想
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（JohnvonNeumann）提出了一个通用的计算机设计方案。在这方案中，冯·诺依曼提出了三个重要的思想：
（1）计算机至少应由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本功能部分组成。
（2）采用二进制数形式表示计算机的指令和数据。
（3）将程序（一系列指令的集合）和数据放在存储器中，由程序控制计算机自动执行，即“存储程序控制”。
4．计算机发展方向
未来的计算机将朝着巨型化、微型化、网络化、多媒体化和智能化方向发展。（1）巨型机
巨型机指运算速度更快、容量更大、功能更强的计算机。
（2）微型机
微型机是大规模集成电路的产物。它利用大规模集成电路技术，把计算机的控制器和运算器做在一个集成电路芯片上，构成中央处理器，或称为微处理器，英文缩写为CPU（CentralProcessingUnit）。以微处理器为核心，加上半导体存储器和一些接口芯片，就构成了微型计算机（简称微机），或称为PC机。自1971年微型机问世以来，就以体积小、性能可靠、价格低、使用方便、功能日益增强等优点而迅速占领市场，为计算机应用的普及做出了重大的贡献。
微型计算机通常以微处理器为标志来划分，微型计算的型号和性能主要决定于其所采用的CPU，表1－1列出了不同时期的微处理器。
表1－1微处理器一览表（3）计算机网络
计算机网络是计算机技术与通讯技术相结合的产物。计算机网络把独立的、分布于不同地域、不同型号的计算机使用通信设备和通信线路互联起来，在网络操作系统和通信协议的支持下，实现计算机之间的数据通信和资源共享。
（4）多媒体计算机
多媒体计算机能处理数字、文字、声音、图形、图像、动画和视频等形式的信息。
（5）智能计算机
计算机智能化是建立在控制论和现代科学的基础上。智能计算机能模拟人的感觉、思维和行为，不仅能根据人的指挥进行工作，而且会“看”、“听”、“说”、“想”、“做”。它具有逻辑推理、学习与证明的能力，具有主动性和人脑的部分功能。1．数值计算
2．数据处理
（1）数据是指能被计算机识别和处理的物理符号，包括数字、文字、图形、图像、声音、动画和影像等。数据是信息具体化的表示形式。数据≠数字
（2）数据处理是指对数据进行采集、存储、计算、分类、排序和传输等操作。
当今大多数计算机不是用于数值计算，而是用于数据处理。例如：计算机应用于企事业的人事管理、工资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书管理等。3．过程控制
计算机加上感应检测设备及模/数转换器，就构成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某物理量，经过模/数转换后送入计算机，计算机根据预置的程序对数据进行分析，并采取相应的控制操作，从而实现由计算机控制的自动化的、实时的过程控制。
4．辅助系统
利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做辅助系统。它包括计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造(CAM)，计算机辅助教学(CAI)等。5．其他应用
（1）办公自动化
（2）电子商务
（3）人工智能
智能计算机能够给病人诊断、开处方，证明定理，文字翻译，与人下棋等。一个完整的微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两个部分组成，如右图所示。微型计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成。
把计算机看作一个加工信息的工厂。
控制器运算器 存储器 输入设备 输出设备
（厂长办公室）（车间） （仓库） （采购） （销售）
1．运算器
运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指挥下对数据进行算术运算和逻辑运算。
2．控制器
控制器是分析指令并发出控制信号的部件。它指挥和控制计算机各部件按时序协调地工作。（1）CPU
运算器、控制器和存储器组成了计算机的主机。人们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上，称为中央处理器或微处理器，英文缩写CPU。
1）CPU的类型
Pentium以前的各种类型的CPU
(8088,80286,80386DX，80486DX)，如图1－2所示。各种类型的PentiumCPU（PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium4），如图1－3所示。（2）主板1）CPU插座
2）芯片组
芯片组的作用是控制和协调计算机的各部件选型。芯片组决定了主板的性能，通常把采用某某芯片组的主板直接叫做某某主板，例如采用Intel440BX芯片组的主板就称为BX主板。
3）内存插槽
内存插槽有SIMM插槽（已淘汰）和DIMM插槽两种。
4）外部高速缓存
用于缓解CPU与内存之间数据传输率的差异。
5）BIOS芯片
BIOS存放固化的基本输入／输出程序、系统设置信息、通电自检程序、启动自举程序。BIOS与CMOS的关系
BIOS(basic