3.1 计算机的组成与分类

一、知识点综述

1.计算机的发展与作用（**）

1946年在美国诞生了第一台数字电子计算机，ENIAC计算机。

计算机按使用的元器件进行划分，分为四代。

第一代：电子管计算机。

第二代：晶体管计算机。

第三代：中小规模集成电路（SSI、MSI）计算机。

第四代：大规模（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）计算机。

新一代计算机着眼于计算机的智能化。目前所使用的计算机都属于第四代计算机。

计算机对人类社会的进步与发展产生了巨大的影响，它已深入人类活动的各个领域：科学研究、农业生产、社会服务、教育文化等领域，它正改变着人们的生活方式和工作方式。

2.计算机的逻辑组成（***）

完整的计算机系统是由硬件和软件组成的。计算机硬件是计算机系统中所有实际物理装置的总称。计算机软件是指在计算机中运行的各种程序及其处理的数据和相关的文档。

计算机硬件包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，它们由总线相连。其中运算器和控制器合称为中央处理器，用CPU表示。CPU、内存、总线构成了计算机的主机，外存储器、输入/输出设备构成了计算机的外围设备，简称外设。

（1）中央处理器（CPU）

CPU是计算机必不可少的核心组成部件，用于执行系统软件和应用软件。

微处理器是使用单片大规模集成电路制成的、具有运算和控制功能的电子部件，是计算机的核心组成部分。用于执行系统软件和应用软件的微处理器称为“中央处理器”（CPU）。除了CPU外，还有许多专用的微处理器产品，如绘图处理器、通信处理器等。

为了提高处理速度，计算机可以包含有2个、4个、8个甚至成百上千个CPU。现在，PC机也采用2个、4个甚至更多个CPU集成在同一芯片内，形成多核CPU。

（2）存储器

存储器用于存储以二进位形式表示的程序和数据，有内存储器和外存储器。

① 内存储器。

内存储器简称内存或主存，存取速度快，成本高，存储容量小，断电后信息消失，存放已经运行的程序和需要立即处理的数据，CPU所处理的指令及数据可直接从内存中取出。

② 外存储器。

外存储器简称外存或辅存，存取速度慢，成本低，存储容量大，断电后信息仍保持，长期存放计算机中几乎所有的信息，程序及相关数据必须先送入内存后才能被CPU使用。

（3）输入设备和输出设备

① 输入设备。

输入设备用来向计算机输入信息，如键盘、鼠标器、扫描仪等。不论信息的原始形态如何，输入计算机中的信息都使用二进位来表示。

② 输出设备。

输出设备用来从计算机输出信息，如显示器、打印机、扬声器等。多数输出设备把计算机中的二进位信息转换成人可感知的形式，如文字、符号、图形、声音等。

（4）总线与I/O接口

总线（Bus）是用于在CPU、内存、外存和各种输入/输出设备之间传输信息并协调它们工作的部件。总线包括CPU总线（前端总线）、存储器总线、I/O总线（主板总线）。

I/O接口是I/O设备与I/O控制器之间的连接器，I/O设备通过I/O接口与各自的控制器相连，然后由控制器与I/O总线相连，这样方便I/O设备的更换和扩充。

3.计算机的分类（**）

① 按内部逻辑结构分为16位、32位、64位。

② 按性能和价格分为巨型计算机、大型计算机、小型计算机、个人计算机、嵌入式计算机。个人计算机包括笔记本PC机、台式PC机、超级便携机UMPC（上网本）。

把运算器、控制器、存储器、输入/输出控制、接口电路全都集成在一块芯片上，这样的超大规模集成电路称为“单片计算机”或“嵌入式计算机”，嵌入式计算机内嵌在其他设备中作为信息处理的核心装置，如数码相机、MP3播放器、手机、汽车、机顶盒等。其特点是功能固定、专用，软件固化在芯片上。

由于计算机技术发展很快，不同类型计算机之间的划分标准是变化的。

二、真题解析

下列有关计算机发展与分类的叙述中，错误的是________。（2011年秋基础第3题）

A.数字电子计算机诞生于20世纪40年代，个人计算机（微型计算机）产生于20世纪80年代

B.第4代计算机的CPU主要采用中小规模集成电路，第5代计算机采用超大规模集成电路

C.计算机分类有多种方法，按其内部逻辑结构通常分为16位机、32位机或64位机等，目前使用的PC机大多是32位或64位

D.巨型计算机一般采用大规模并行处理的体系结构，我国国防科技大学研制的“天河1号”巨型计算机，其性能可在全球巨型机排行榜中位居前10名

【解析】第3代计算机的CPU主要采用中小规模集成电路，第4代计算机采用大规模、超大规模集成电路。学术界和工业界不再沿用“第x代计算机”的说法，新一代计算机着眼于智能化。

【答案】B