1.1電腦系統介紹

• 電腦發展歷史
  • 第一代電腦：由真空管組成、體積大、溫度高、主記憶體10K。代表產品UNIVAC。
  • 第二代電腦：由電晶體組成，相較真空管下具有體積小、速度快、成本低、耗電低等優點。
  • 第三代電腦：由積體電路組成、體積更小、速度更快、成本更低、耗電更低。代表：IBM System/360
  • 第四代電腦：為第三代電腦的延伸，由超大積體電路組成。
  • 第五代電腦：引入人工智慧技術。


• 電腦的種類
  • 超級電腦(supercomputer)：
    處理速度極快，利用於高複雜度運算，例IBM的 Blue Deep、Blue Gene。
  • 大型電腦(mainframe)：
    又稱 largecomputer，通常 user 會利用終端機連線來操作 mainframe。
  • 迷你電腦(minicomputer)：
    於 PC 能力快速提升下，迷你電腦已逐漸走入歷史。
  • 個人電腦(person computer : PC)：
    Intel 的 Pentium 系列，AMD 的 K 系列。
  • 個人數位助理(personal digital computer ： PDA)：
    又稱手持式電腦、掌上型電腦，例：Palm、Pocket PC 。


• 電腦架構
  • 常見的架構：范紐曼架構(Von-Neumann)
    • 特色
      • 採用内儲程式(stored programming)概念： 指欲執行的程式 (program)跟資料 (data)必須先載入記憶體 (memory)中，再由 CPU 從memory 中抓取資料處理之。
      • 循序執行(Sequential Execution)： 指令會依序一一執行。


• 五大單元結構
  
  
  • Input(輸入單元）：接收外界的資料轉成系統可識別的資料。e.g. Keyboard、Mouse、SCANNER
  • Output(輸出單元）：將系統資料轉成外界可識別的資料。
  • Memory(記憶體單元）：在范紐曼架構下系統運算的過程中，欲執行的程式跟資料會先載入存放於記憶體中。
  • Control Unit(控制單元）：
      (1)控制各單元間的運作。
      (2)對機器指令而言需做解碼(Decode)
  • A.L.U.: Arithmetic & Logic Operation Unit (算術及邏輯運算單元） 由(1)執行加、减、乘、除等算術運算的電子電路及(2)執行 AND、OR、NOT 等邏輯運算的電子電路以及(3)儲存正要或將要執行的指命或資料的暫存器(Register)所構成。
    註明：暫存器是 CPU 內部儲存指金或資料的儲存單位，儲存空間一般只 有數個位元組(Bytes)。