2.微嵌第一章讲义阅读

1.计算机发展史

1. 从文明诞生开始，出现各种计算方式
2. 工业革命对计算工具提出高要求，诞生了一批机械设计的计算设备
3. 1936年 Turing发表《论数字计算在决断难题中的应用》，数学上说明“可计算性”，提出了图灵机的设想
4. 1943年，二战时期为了解决火炮弹道计算问题，开始研制电子计算机，设计出一个庞然大物，ENIAC，成为人类科学技术史上的划时代产品
5. 1944年。冯诺依曼参与到ENIAC的改进，1945年，发表的关于EDVAC的报告提出二进制计算和存储，在逻辑结构上将计算机分为：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五类，1952年，EDVAC完工
6. 1946年，威尔克斯得到EDVAC方案，设计制造EDSAC，这是世界上第一个存储程序式电子计算机

2.现代电子计算机发展的五阶段

第一阶段

1946至1950年代，使用电子管，体积庞大、功耗大，稳定性差且昂贵

第二阶段

1955至1960中期，使用晶体管代替电子管，内存采用快速磁芯存储器，外存是磁带、磁鼓。减少了体积，降低功耗和成本。此时出现了工业控制机，面向过程的程序设计语言相继面世

第三阶段

1965到1970年，开始采用中小型规模集成电路，体积变小，可靠性提高，速度更快，操作系统逐渐成熟，计算机范围变广，小新机出现

第四阶段

1972~1990，大规模集成电路和超大规模集成电路出现并广泛应用，计算机体积进一步缩小，计算机普遍采用半导体存储器，外存是磁带、光盘。已PC机为代表的微型计算机迅速普及和广泛应用

第五阶段

1991~现在，特大规模集成和巨大规模集成电路

摩尔定律

芯片晶体管数量每年翻一番，1970以后每18个月翻一番

摩尔定律受制于极限，某天会失效

3.计算机系统的组成

按照冯诺依曼划分的逻辑结构，计算机可分为：存储器、运算器、控制器、输入、输出；以及适配器

a.存储器

存储器的功能是存储数据和程序，可分为主、辅助存储器

1）主存储器

主存储器又被称为主存或内存

现代主存是由大量半导体存储单元构成，每个单元只能存储一位二进制信息，单位是1bit，一般是八个存储单元（8bit）组成一个字节，每个字节都有独一无二的物理地址，是存储和读取的基本单位，若干字节组成一个字（word）每个字包含的位数称为计算机的字长：16位2字节/32位4字节/64位8字节

半导体存储器分为ROM/RAM
ROM只能读，用于存放无需改变的程序和标准数据
RAM可读可写，用于存放正在运行的程序、处理临时数据

2）辅助存储器

外设

b.运算器

完成各种数据的运算和处理，核心算术逻辑单元ALU
和若干寄存器构成的寄存器阵列

加减乘除、移位、比较大小

c.控制器

根据指令对计算机各个部分进行操作控制，协调计算机中各个部件有序进行数据读出，处理，存储，检测，输入输出

CPU = 运算器 + 控制器
CPU与主存是计算机核心

d.输入设备

键盘、鼠标

e.输出设备

显示器、扬声器

f.适配器

适配器近些协调低速、高速设备
协调纯机械、全电子设备

4.进制

强调，补码加法，最高位和次高位是否进位，若保持一致，则不溢出，若不一致，则溢出

压缩BCD，每个数字对应4位
非压缩：8位

5.嵌入式