第一章计算机基础知识

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1、1.1计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展n1946年2月 ENIAC 美国宾夕法尼亚大学 运算速度5000次每秒 重30吨 占地170 1.1.1 计算机的诞生计算机的诞生本资料由-校园大学生创业网-提供http:/ 计算机的发展计算机的发展第一代：电子管计算机第一代：电子管计算机（19461957）采用电子管为基本元件，体积巨大，运算速度采用电子管为基本元件，体积巨大，运算速度较低：每秒较低：每秒5千次至千次至1万次，耗电量大，存储容万次，耗电量大，存储容量小，设计使用机器语言或汇编语言；主要用量小，设计使用机器语言或汇编语言；主要用于科学和工程计算。于科学和工程计算。采用晶体管为基本元件

2、，体积缩小、功耗降低，采用晶体管为基本元件，体积缩小、功耗降低，提高了运算速度（每秒运算可达几十万次）和提高了运算速度（每秒运算可达几十万次）和可靠性；用磁芯作主存储器，外存储器采用磁可靠性；用磁芯作主存储器，外存储器采用磁盘、磁带等；程序设计采用高级语言，如盘、磁带等；程序设计采用高级语言，如FORTRAN、COBOL、ALGOL等；在软件方等；在软件方面还出现了操作系统。应用范围扩大到数据和面还出现了操作系统。应用范围扩大到数据和事物处理及工业控制等更广泛的领域。事物处理及工业控制等更广泛的领域。第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机（19581964）1.1计算机的诞生与发展计算机的诞

3、生与发展1.1.2 计算机的发展计算机的发展第三代：第三代：中小规模集成中小规模集成电路计算机电路计算机（19651970）采用集成电路为基本元件，体积减小，功耗、采用集成电路为基本元件，体积减小，功耗、价格等进一步降低，而运算速度及可靠性则有价格等进一步降低，而运算速度及可靠性则有了更大的提高；用半导体存储代替了磁芯存储了更大的提高；用半导体存储代替了磁芯存储器；运算速度每秒可达几十万次到几百万次；器；运算速度每秒可达几十万次到几百万次；操作系统日臻完善，应用领域扩展到文字处理、操作系统日臻完善，应用领域扩展到文字处理、企业管理和自动控制等。企业管理和自动控制等。采用大规模集成电路为主要功能

4、元件；并用集采用大规模集成电路为主要功能元件；并用集成度更高的半导体芯片作为主存储器；运算速成度更高的半导体芯片作为主存储器；运算速度可达每秒几千万次至千百亿次。广泛应用于度可达每秒几千万次至千百亿次。广泛应用于社会生活的各个领域，进入办公室和家庭；在社会生活的各个领域，进入办公室和家庭；在办公自动化、电子编辑排版、数据库管理、图办公自动化、电子编辑排版、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统等领域大显身手。像识别、语音识别、专家系统等领域大显身手。第四代：大规模、超第四代：大规模、超大规模集成电路计算大规模集成电路计算机（机（1971至今）至今）1.1计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展n

5、1981年8月2日 IBM公司第一台16位个人计算机1.1.3 微型计算机的发展微型计算机的发展1.1计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展n1981年 XT微机 计算机编程n1984年 AT微机 2D图形n1986年 386微机 多媒体n1990年 486微机 Windowsn1995年 Pentium 即插即用n1998年 Pentium 3D图形n2003年 Pentium 4 嵌入式无线通信n2007年 64位/多核 64位计算1.1.3 微型计算机的发展微型计算机的发展1.1计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展1.1.4 计算机的发展趋向计算机的发展趋向多媒体化智能化网络化巨型化微型化

6、计算机的发展趋势1.2计算机的分类和应用计算机的分类和应用1.2.1 计算机的分类计算机的分类按计算机中信息按计算机中信息的表示形式的表示形式按应用范围按应用范围按规模划分按规模划分按工作模式划分按工作模式划分电子数字计算机电子数字计算机电子模拟计算机电子模拟计算机数模混合计算机数模混合计算机专用计算机专用计算机通用计算机通用计算机巨型计算机巨型计算机大型计算机大型计算机小型计算机小型计算机工作站工作站个人计算机个人计算机服务器服务器工作站工作站1.2计算机的分类和应用计算机的分类和应用1.2.2 计算机的特点计算机的特点运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是运算速度是指计算机每秒

7、能执行多少条指令。常用单位是MIPS。例如，主频为。例如，主频为2GHz的的Pentium 4微机的运算速度为微机的运算速度为每秒每秒40亿次，即亿次，即4000MIPS。例如，例如，Pentium 4微机内部数据位数为微机内部数据位数为32位（二进制），可位（二进制），可精确到精确到15位有效数字（十进制）。圆周率位有效数字（十进制）。圆周率的计算，有人曾的计算，有人曾利用计算机算到小数点后利用计算机算到小数点后200万位。万位。计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似于人的大脑，计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似于人的大脑，能够记忆大量的信息。它能把数据、程序存入，进行数据能够记忆大

8、量的信息。它能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。处理和计算，并把结果保存起来。（4 4）程序自动控制）程序自动控制）程序自动控制）程序自动控制从复杂的教学演算到宇宙飞船控制，只需要先编好程序，从复杂的教学演算到宇宙飞船控制，只需要先编好程序，并将程序存储于计算机中，由计算机自动控制完成工作。并将程序存储于计算机中，由计算机自动控制完成工作。（5 5）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。并根据判断结果来决定

9、下一步执行哪条指令。（3 3）存储量大）存储量大）存储量大）存储量大（2 2）运算精度高）运算精度高）运算精度高）运算精度高（1 1）运算速度快）运算速度快）运算速度快）运算速度快1.2计算机的分类和应用计算机的分类和应用1.2.3 计算机的应用计算机的应用（1）科学计算）科学计算（2）信息处理）信息处理（3）实时控制）实时控制（4）计算机辅助系统（）计算机辅助系统（CAI、CAD、CAM）（5）人工智能）人工智能（6）计算机网络通信）计算机网络通信1.3计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码1.3.1 计算机中的信息单位计算机中的信息单位 信息的单位常用“位”、“字节”、“字”几种量纲n位

10、（bit）n字节（Byte）1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GBn字1.3计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码1.3.2 进位计数制及它们之间的转换进位计数制及它们之间的转换1.3计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码1.3.2 进位计数制及它们之间的转换进位计数制及它们之间的转换1.3计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码1.3.3 字符编码字符编码nBCD码nASCII码1.3计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码1.3.4 汉字编码汉字编码n区位码n国标码n汉字内码（机内码）n汉字输入码n汉字字型码1.4计算机系统的基

11、本组成及工作原理计算机系统的基本组成及工作原理1.4.1 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成1.4计算机系统的基本组成及工作原理计算机系统的基本组成及工作原理1.4.2 计算机系统的工作原理计算机系统的工作原理n冯诺依曼（美籍匈牙利科学家）1.采用二进制形式表示数据的指令2.计算机主要包括输入设备、输出设备、存储器、控制器、运算器5大组成部分3.要执行的程序和被处理的数据预先存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序1.4计算机系统的基本组成及工作原理计算机系统的基本组成及工作原理1.4.2 计算机系统的工作原理计算机系统的工作原理n冯诺依曼（美籍匈牙利科学家）1.采用二进制形式表示数据的

12、指令2.计算机主要包括输入设备、输出设备、存储器、控制器、运算器5大组成部分3.要执行的程序和被处理的数据预先存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序1.4计算机系统的基本组成及工作原理计算机系统的基本组成及工作原理1.4.2 计算机系统的工作原理计算机系统的工作原理编写程序编写程序发送输入请求发送输入请求输出结果输出结果将数据送入存储器将数据送入存储器输入设备控制器许可输出设备1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.1 CPU系统系统nCPU的组成 CPU内部结构大概可以分为控制单元、运算单元、存储单元和时钟等几个主要部分nIntel CPU的类型nCPU技术性能 nC

13、PU技术的新发展1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.2 主板系统主板系统1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.2 主板系统主板系统n主板的功能nCPU插座n芯片组1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.3 存储器系统存储器系统n内存 技术指标 容量 读写时间 内存的类型：RAM、ROM1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.3 存储器系统存储器系统n硬盘驱动器 工作原理 磁道、柱面与扇区 类型与接口 磁盘冗余陈列（RAID）技术 技术指标 1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.

14、3 存储器系统存储器系统n软盘驱动器1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.3 存储器系统存储器系统n光盘驱动器1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.3 存储器系统存储器系统nU盘n移动硬盘1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.4 总线和接口总线和接口n总线 数据总线 地址总线 控制总线nI/O接口n微机线路连接1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.4 总线和接口总线和接口n总线 数据总线 地址总线 控制总线nI/O接口n微机线路连接1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.5 输

15、入输入/输出设备输出设备n键盘n鼠标n扫描仪n显示器n打印机1.5计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成1.5.6 微机的主要技术指标微机的主要技术指标n性能指标n功能指标n可靠性指标n兼容性指标1.6计算机软件系统计算机软件系统1.6.1 系统软件系统软件n操作系统n网络服务n数据库系统n程序设计语言n语言处理程序1.6计算机软件系统计算机软件系统1.6.2 应用软件应用软件n办公自动化软件n多媒体应用软件n辅助设计软件n企业应用软件n网络应用软件n安全防护软件n系统工具软件n娱乐休闲软件第一章计算机基础知识总结第一章计算机基础知识总结n计算机的诞生与发展计算机的诞生与发展n计算机的分类和应用计算机的分类和应用n计算机中的数据及编码计算机中的数据及编码n计算机系统的基本组成及工作原理计算机系统的基本组成及工作原理n计算机硬件系统的基本组成计算机硬件系统的基本组成n计算机软件系统计算机软件系统n完成课后练习题完成课后练习题本资料由-校园大学生创业网-提供http:/