[其他语言学习]第1课计算机基础知识.doc

第1章 计算机基础知识 具体要求w 了解计算机系统的组成w 掌握计算机各个组成部件 本章导读在21世纪，随着信息技术的不断发展和计算机的普及，如今计算机已成为人们工作和学习不可缺少的工具之一，计算机为人类科学技术的发展做出了重要的贡献，所有的大型运算操作都是由计算机来完成的。下面介绍计算机的发展历史:第一代：电子管计算机 1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机埃尼克（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。ENIAC属于第一代电子管计算机。第一代计算机由于采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。第二代：晶体管计算机第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，输入和输出方面有了很大的改进，价格大幅度下降。在程序设计方面，研制出了一些通用的算法和语言，操作系统的雏形开始形成。第三代：集成电路计算机第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围更广，尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应用程序，总称为软件。第四代：大规模集成电路计算机1978年以后，16位微处理器相继出现，微型计算机达到一个新的高峰。INTEL公司不断推进着微处理器的革新。紧随8086之后，又研制成功了80286。80386、80486、奔腾（PENTIUM）、奔腾二代（PENTIUM）、奔腾三代（PENIUM）、奔腾四代（PENIUMIV）。第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。从第一代到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控制器，存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯诺依曼体系结构第五代 智能计算机智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像人一样思维，并且运算速度极快，其硬件系统支持高度并行和快速推理，其软件系统能够处理知识信息。神经网络计算机（也称神经计算机）是智能计算机的重要代表。第六代：生物计算机半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底解决，大大影响了计算机性能的进一步发挥与突破。利用蛋白质分子制造出基因芯片，研制生物计算机（也称分子计算机、基因计算机），已成为当今计算机技术的最前沿。生物计算机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的“第六代计算机”。w 本课将介绍计算机系统的基本组成以及个人计算机的各个组成部件，让读者对计算机的各个部件有一个直观的认识，为以后的学习打下基础。 1.1 计算机系统的组成 w 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成，硬件系统是指组成计算机的硬件设备，包括CPU、主板、内存、显示器和硬盘等；软件系统是指运行于硬件系统之上的计算机程序，通过对硬件设备进行控制和操作来实现一定的功能。软件系统的运行需要建立在硬件系统都正常工作的情况下。 w 1.1.1 硬件系统w 1.1.2 软件系统 1.1.1 硬件系统 w 无论是微型计算机还是大型计算机，都是以“冯诺依曼”的体系结构为基础的。“冯诺依曼”体系结构是被称为计算机之父的冯诺依曼所设计的体系结构。“冯诺依曼”体系结构规定计算机系统主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等几部分组成。 1. 运算器和控制器 w 运算器被集成在CPU中，用来进行数据处理，其功能是完成数据的算术运算和逻辑运算。控制器也被集成在CPU中，其功能是进行逻辑控制，它可以发出各种指令，以控制整个计算机的运行，指挥和协调计算机各部件的工作。w 运算器和控制器合称为中央处理单元，即Central Processing Unit，简称CPU。CPU是整个计算机系统的中枢，它通过对各部分的协同工作，实现数据的分析、判断和计算等操作，以完成程序所指定的任务。 2. 存储器 w 存储器用来存放计算机中的数据，存储器分为内存储器和外存储器。内存储器又叫内存，其容量小、速度快，用于存放临时数据；外存储器的容量大、速度慢，用于存放计算机中暂时不用的数据。外存储器的代表就是每台电脑必备的硬盘。 3. 输入设备 w 输入设备是指将数据输入到计算机中的设备，人们要向电脑发出指令，就必须通过输入设备进行。在计算机产生初期，输入设备是一台读孔的机器，它只能输入“0”和“1”两种数字。随着高级语言的出现，人们逐渐发明了键盘、鼠标、扫描仪和手写板等输入设备，使数据输入变得简单也更容易操作了。4. 输出设备 w 输出设备负责将计算机处理数据的中间过程和最终结果以人们能够识别的字符、表格、图形或图像等形式表示出来。最常见的输出设备有显示器、打印机等，现在显示器已成为每台计算机必配的输出设备。 1.1.2 软件系统 w 软件是指计算机系统中使用的各种程序，而软件系统则指控制整个计算机硬件系统工作的程序集合。软件系统的主要作用为：使计算机的性能得到充分发挥，人们通过软件系统可以实现不同的功能，软件系统的开发是根据人们的需求进行的。w 软件系统一般可分为系统软件和应用软件。 1. 系统软件 w 系统软件包括汇编程序、编译程序、操作系统和数据库管理软件等。系统软件的核心是操作系统。操作系统（Operating System，简称OS）是由指挥与管理计算机系统运行的程序模块和数据结构组成的一种大型软件系统，其功能是管理计算机的全部硬件资源和软件资源，为用户提供高效、方便的服务界面。如Windows系列操作系统、DOS操作系统、UNIX和Linux等。 2. 应用软件 w 应用软件是在操作系统的基础上编制的各种程序。应用软件都是一些具有特定功能的软件，能够帮助用户完成特定的任务，如通过Word可以编辑一篇文章，通过Photoshop可以绘制和处理图片，通过Windows Media Player可以播放VCD影碟等。 1.2 计算机的组成部件 计算机主机中包含中央处理器CPU、主板、内存、显卡、硬盘、光存储设备、软驱和电源等组件。 1. 中央处理器CPU w CPU由运算器和控制器组成，是计算机的运算中心，用来进行计算机的数据运算和发出控制计算机的指令。 2. 主板 w 如果把CPU比做计算机的“大脑”，主板便是计算机的“躯干”。主板将CPU、内存、显卡、鼠标、键盘等部件连接在一起，为计算机的设备提供数据通道。主板对所有部件的工作起统一协调的作用，因此主板的稳定工作是系统发挥最优性能的前提。主板上有各种插槽和接口，为不同设备提供不同的连接方式。3. 内存 w 内存直接被CPU访问，在加电情况下，CPU可以对内存进行读写操作。当断电后，内存中的数据会全部丢失。现在常用的内存为DDR内存。内存是计算机运行必不可少的部件之一。4. 显卡 w 显卡，也称图形加速卡，是计算机中主要的板卡之一，它用来处理计算机中的图像信息。现在的显卡可独立进行图形处理方面的工作，并将处理的结果转换成显示器能够显示的模拟信号，这样在显示器上就能看到输出的结果。5. 硬盘 w 硬盘是存储数据最重要的外部存储器之一。硬盘采用全密封设计，将盘片和驱动器放在一起，使硬盘具有高速和稳定的特点。硬盘工作的时候最好将其保持水平放置，并且不能受到较大的震动。6. 光存储设备 w 光存储设备简称光驱，是普遍使用的外部存储设备。光存储设备的数据存放介质为光盘，其特点是容量大、成本低，而且保存时间长，不易损坏。w 光存储设备根据不同的功能主要分为CD-ROM、DVD-ROM、CD刻录机、COMBO和DVD刻录机等。其中CD-ROM、DVD-ROM只能读取数据，而CD刻录机、COMBO和DVD刻录机不仅可以读取数据，还可以向可写光盘中写入数据。7. 电源 w 电源为主机中的所有设备提供动力，一台计算机的正常运行离不开一个稳定的电源。电源有多个接口，分别接到主板、硬盘和光存储设备等部件上为其提供电能。1.2.2 外部设备 一般连接到主机的外部接口的设备都是外部设备，主要的外部设备有鼠标、键盘和显示器。w 1. 鼠标和键盘w 2. 显示器 1. 鼠标和键盘 w 鼠标和键盘是现在计算机系统中最主要的输入设备，键盘出现的历史比鼠标更长，而鼠标的出现推动了图形化操作系统的发展。2. 显示器 w 显示器的作用是将显卡处理过的信号以图形的方式表现出来。现在市场上的显示器多为纯平显示器和LCD显示器（液晶显示器）。1.2.3 其他设备 w 前面介绍的计算机部件已经可以组装成一台计算机了，但是要扩展计算机的应用范围，还需要为计算机安装一些扩展设备。w 1. 声卡和音箱w 2. 网络设备 w 3. 软驱 w 4. 可移动存储设备 w 5. 数码设备 1. 声卡和音箱 w 声卡用来处理计算机中的音频信息，音箱负责将声卡处理的音频信息输出以让人们可以听到，声卡和音箱组成了计算机的音频系统。2. 网络设备 w 网卡、Modem、交换机、集线器和路由器等组成了计算机的网络系统，使世界各地的计算机可以通过Internet连接起来。3. 软驱 w 软驱也是外部存储器的一种，曾经是组装计算机必备的部件之一。但它所使用的存储介质软盘由于保存的数据容易损坏，并且容量过小，已经被USB闪存盘所取代。4. 可移动存储设备 w 可移动存储设备包括USB闪存盘和移动硬盘，这类设备使用方便，即插即用，容量也能满足人们的需求，现在已成为计算机中必