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1、图灵、布尔和诺依曼 对计算机的贡献计算机史通俗知识幻灯片（1）漳州师范学院计算机系系统结构教研室图灵在1936年提出一种抽象的机器,它由一个控制部件,一个读写头,一个存储带组成。该机有四种操作：1.读写头左移一格；2.读写头右移一格；3.在存储带的某格内记录或清除一个符号；4.条件转移。这是现代计算机的数学模型。Boolear1布尔创立了逻辑代数,仅用两个变量“0”和“1”,来描述复杂纷繁的客观世界的无穷性。布尔运算解释了二进制按位计算的规律,成为用逻辑电路来构造数字计算机的理论基础。Boolear2布尔运算规律是计算机以硬件实现二进制运算的数学基础。规则如下:■参与运算的变量的值只能是0或
2、1■只有3种基本计算：加,乘,求补■只有8条基本计算法则：X+X=X；X+1=1；X+0=X(加法)X·X=X；X·1=X；X·0=0(乘法)[0]补=1；[1]补=0Boolear3数字逻辑理论是形式逻辑的分支。电路理论证明：“或”,“与”,“非”三种逻辑电路,可分别模拟加,乘,补三种布尔运算。并且可进一步证明,更复杂的布尔运算,可以通过复杂的数字电子电路实现。从而,电子电路成为硬件组成的物质基础。Neumann1945年,诺依曼按图灵和布尔的原则,设计了人类历史上第一台存储程序工作方式的二进制电子计算机。不久由他和同事组成并命名IAS。IAS包括：■主存储器（MainMemory)■算术
3、逻辑运算部件(ALU)■控制器(CU)■输入和输出部件(I/ODevice)这个计算机原型的主导思想至今未变。Neumann特点由此总结V.Neumann计算机的特点：1.机内数据,指令和一切控制信息都以二进制形式表示。2.采取存储程序工作方式。3.由CPU,存储器,输入装置,输出装置四部分组成整机。其中存储程序工作方式是主要特点计算机工作过程由此推测计算机的工作过程：.1用户为解决问题而设计程序。.2输入设备将程序输入存储器。.3CPU从存储器读取程序第一条指令执行；准备读下条指令。.4CPU读取并执行下条指令,如此继续,直到执行完最后一条,得到执行结果。.5CPU将结果送入内存,结果最后
4、由输出设备输出,供使用。因为存储程序工作方式,所以:1.必须有存储程序的地方2.执行要有执行程序机构3.编好的程序必须从外部输入到存储程序的地方,就需要4.计算处理的结果必须从计算机输出供人使用,就需要计算机的四大组成部分9.四个组成部分存储器处理器输入装置输出装置计算机引出一场技术革命,因为：.信息数字化有强大的数据处理能力；.它可在程序指挥下自动连续地工作；.它的运算速度极快(12亿次运算/秒)；.它的运算精度极高(10-100)。.它有极大的信息存储能力(内存可达G数量级,外存达T数量级)；.通用性强,几乎适用一切信息处理。10.～革命因为...计算机不过是人役使的工具,做什么
5、和怎么做必须全由人来告知。历来的计算工具都是如此。.制造机器目的是减轻人的劳动。代替人的劳动越多的机器越是好机器。.图灵和冯·诺依曼认为存储程序工作方式的计算机是最好的计算机。☆存储程序工作方式11.存储程序工作方式计算机工作过程12.～工作过程.用户为解决而问题设计程序。.输入设备将程序放入存储器。.CPU从存储器读取程序的第一条指令执行；准备读下条指令。.CPU读取并执行下条指令。如此继续,直到执行完最后一条,得到执行结果。.CPU将结果送入内存,结果最后送达输出设备供用户使用。存储器CPU输出设备输入设备存储程序工作图CPU处理处理处理处理处理处理A=10B=20求A,B…….……..
6、………….……..A=10B=20CPU存储器程序及输入设备求A,B…….……..………….……..主机输出设备～组成示意从硬件角度理解计算机组成存储器输入部件输出部件CPU～组成示意计算机组成示意输出设备CPU存储器输入设备电子数字计算机16.～超能何来★电脑超强能力的根本来源：1.电子电路对布尔计算的成功模拟。2.连续世界的离散化。3.存储程序工作方式。4.优秀的数据结构和优秀的算法。5.微电子和光通信技术的辉煌成就。6.存储技术的高水平发展。返回
