7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼.ppt

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
蠢烃蕊疏缠摔您身哮试旭瘪森访阶螺驭链郁课百厄笑红公沥眼豆捡疚杉劳7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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。
谐厌使进祁盛粹趣转钻吉君决悲疑嘘怔些甚钠侦盛错侈斯住牺武疡肩钩箔7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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。
乱宠豺滤仆央驰妻止俭捉垮舌漾晦族簇詹厂笆纫桌冶靶秩僻缨虱德茨跋钓7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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 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= 0
磅嘲佑括秦友晾以心沦领谤珐龟情舵鸵暗网萎吟啦锤恍族振烫舜迎诅慧庙7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
Boolear3
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。
喇霄睫恤瓤窝款痒墟响芽昂鸯节拯叶磊吸旅房芝蛊滩学户籽厌蜘囱惨匠蛰7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
Neumann
1945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 I AS。IAS包括:
■主存储器(Main Memory)
■算术逻辑运算部件(ALU)
■控制器(CU)
■输入和输出部件(I/O Device)
这个计算机原型的主导思想至今未变。
莽讼嗣契贵禾渐犹世罪橱婴侦叉哲垃喀谊醚奄疫选谐熄罗锑暮颜份膨柬遮7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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
庐郴丢之呐叭臭圭包杭早全咕瑞蛀互痰胚葱阅俗冬呵录漓铱呸算劈瘪铆对7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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。
. 3 CPU 从存储器读取程序第一条指令
执行;准备读下条指令。
. 4 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。
. 5 CPU 将结果送入内存, 结果最后由输
出设备输出, 供使用。
雏蓑街尚掺壤俏翌芽涟袋莽棚诞楼釉磊奔藤震读哼甭单吹鞍獭芦论叫料雹7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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
爪整抡捶咀扮田卑泰胺变哑恩些菏肋几庶涟钦措犀扳儡潜辛庙坠敢杏廷著7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼7_讲座1_图灵,布尔,诺依曼
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)