文章目录

• 一、计算机系统简介
• • 1、计算机软硬件
  • 2、计算机系统的层次结构
  • 3、计算机组成和计算机体系结构
• 二、计算机的基本组成
• • 1、冯诺依曼计算机
  • 2、现代计算机
  • 3、细化的计算机组成
  • 4、计算机硬件的主要技术指标
• 二、计算机的发展
• • 1、硬件发展
  • 2、软件发展
• 三、计算机的应用
• 四、计算机的展望

一、计算机系统简介

1、计算机软硬件

计算机系统由软件和硬件两大部分组成，硬件是指计算机的实体部分（如主机、键盘、显示屏），软件是指事先编制的具有各类特殊功能的程序。软件必须依托硬件的支撑，而硬件的功能可通过软件充分发挥，提高机器的工作效率，因此计算机性能的好坏取决于软硬件功能的总和。

计算机的软件通常又分为系统软件和应用软件，系统软件主要用来管理整个计算机系统，使系统资源得到合理调度、高校运行，如操作系统、编译器、数据库系统、 络软件等；应用软件是用户根据任务或需求所编写的各种程序，如QQ、PS。

2、计算机系统的层次结构

早期的计算机只有机器语言（0和1）。

20世纪50年代开始出现了汇编语言，执行汇编语言程序时必须先将汇编语言程序翻译成机器语言。但从本质上看，汇编语言仍是一种面向实际机器的语言，它的每一条语句都与机器语言的某一条语句（0、1代码）一一对应，因此程序编写依然较难。

20世纪60年代开始先后出现了各种面向问题的高级语言，如C、Basic等，使用高级语言编写程序更加符合人们的思维习惯并且不需要了解实际机器的相关特性。此时，程序执行就须先将高级语言翻译成汇编语言，然后再将汇编语言翻译成机器语言。
通常，将高级语言程序翻译成机器语言程序的软件称为翻译程序。翻译程序有两种：一种是编译程序，一种是解释程序。编译程序是将用户编写的高级语言程序全部一次翻译成机器语言程序。而解释程序是将源程序的一条语句翻译成对应于机器语言的一条语句，并立即执行，接着翻译下一条，再执行。它的特点是翻译一次执行一次，即使下一次重复执行该语句时，也必须重新翻译。

由于软件的发展，使实际机器M1向上延伸构成了各级虚拟机。同理，机器M1内部也可以向下延伸而形成下一级的微程序机器M0，M0是直接将机器M1中的每一个机器指令翻译成一组微指令，即构成一个微程序。

冯诺依曼机以运算器为中心，而现代的计算机已转化为存储器为中心。

3、细化的计算机组成

细化的计算机组成图

2、软件发展

软件的发展主要为从机器语言逐步延伸到各种高级语言，以及形成了流程化规模化的软件开发知识体系，还有各种系统软件和应用软件的积累。

三、计算机的应用

1、科学计算
在天文学、量子化学、空气动力学和核物理学等领域都要依靠计算机进行计算量大和数值变化范围大的复杂运算。

2、工业控制和实时控制
通过各种传感器获得的各种物理信 经转换为可测可控的数字信 后，再经计算机运算、根据偏差、驱动执行机构来调整，便可达到控制的目的，这种应用已被广泛用于冶金、机械、纺织、化工、电力等行业中。

3、 络技术的应用
促成计算机 络的形成，并延伸出电子商务、 络教育等新的产业。

4、虚拟现实

5、办公自动化和管理信息系统

6、CAD（计算机辅助设计）/CAM（计算机辅助制造）/CIMS（计算机继承制造系统）

7、多媒体技术

8、人工智能

四、计算机的展望