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第一代半導體管計算機原理,計算機原理第一章習題

1.1 計算機的發展經曆了幾代?每一代有什麼特點?

經曆了4代

第一代電子管計算機時代:主要為軍事和國防研制。

第二代半導體計算機時代:電子管改為半導體,縮小了體積,降低了功耗,提高了運算速度和可靠性,并且價格不斷下降。

第三代中小規模內建電路計算機時代:采用內建電路為基本器件,體積、功耗和價格進一步下降,并且速度和可靠性進一步提高。

第四代大規模內建電路計算機時代:半導體存儲器取代磁芯存儲器,摩爾定律出現,邏輯電路得到相應的發展。

1.2/3 馮諾依曼結構計算機的基本思想是什麼?按此思想設計的計算機應由哪些器件組成?它們各起什麼作用?

馮諾依曼提出“存儲程式”概念。可概括為3點:

1、計算機硬體由運算器(決定精度和速度)、控制器(計算機的“指揮中心”)、存儲器(記憶裝置)、輸入裝置(将參加運算的資料和程式送入主機)和輸出裝置(把計算機的運算結果以人或其他裝置能接受的形式輸出)五部分;

2、計算機内部采用二進制表示指令和資料;

3、​​​​将編好的程式和原始資料事先存入存儲器中,然後啟動計算機工作,使計算機在不需要人工幹預的情況下,自動、高速地從存儲器取出指令執行。

1.4 什麼是指令流?什麼是資料流?計算機中CPU是如何分别指令和資料的?

指令流——機器執行的指令序列。

資料流——由指令流調用的資料序列,包括輸入資料和中間結果。

從形式上看,指令和資料都是二進制數位,似乎很難區分,然而控制器完全可以區分哪些是指令,哪些是資料。一般來講,取指周期中從記憶體讀出的資訊流是指令流,它流向控制器,而在執行周期中從記憶體讀出的資訊流是資料流,它由記憶體流向運算器。。