大学计算机导论（第三版）-杨克昌-PPT文稿资料课件PPT
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大学计算机导论（第三版）-杨克昌-PPT文稿资料课件PPT,大学计算机,导论,第三,杨克昌,ppt,文稿,资料,课件
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,主编 杨克昌 王岳斌,计算机导论 (第三版),21世纪高等院校计算机系列教材,中国水利水电出版社,第1章 计算机概述,什么是计算机 计算机的产生与发展 计算机的特点与分类 计算机的应用 计算机人物与奖项,1. 什么是计算机,计算机，又叫电子计算机（电子数字计算机）、电脑； 计算机是一种具有记忆功能、能按人的意图（即事先编制并存储的程序）自动高速运行的机器。,这是一台我们常见的计算机,微型计算机,2. 计算机的诞生,世界上第一台计算机概貌 名称：ENIAC（计算机始祖） 时间：1946年2月 地点：美国（宾夕法尼亚大学） 背景：解决弹道计算问题 基本数据：占地170M2，采用了约18000个电子管，运算速度5000次/秒。,ENIAC,General View of the ENIAC,FROM:/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html,图片说明,The ENIAC machine occupied a room thirty by fifty feet. The controls are at the left, and a small part of the output device is seen at the right. The two men in uniform were being trained to maintain the machine after it was turned over to the Ordnance Department (which sponsored the development of the ENIAC). The two women were assistants on the staff of the Moore School who helped program the ENIAC.,3.计算机的发展,4.计算机的特点,运算速度快（几百万-亿次/秒） 精度高（有效数字6位-16位-任意） 有记忆能力（存储信息） 有判断功能 能在程序控制下自动工作,5.计算机的分类,（1）从规模和性能指标分类 巨型机(super computer):ES/900,银河3 大中型机(mainframe) ：370系列 小型机（mini computer） ：PDP系列 微机（ micro computer） ：PC机（PII、PIII、P4） 工作站（workstation） 笔记本,（2） 按处理对象分类： 数字计算机（digital computer） 模拟计算机（analog computer） 数字模拟混合计算机（hybrid computer） （3）按用途分类： 通用计算机（general purpose computer） 专用计算机（specialpurpose computer ） （4）按网络使用分类 服务器（server） 网络计算机（network computer）(客户机),6.微机的发展,1971年Intel首创4004(4位微处理器) 1973年Intel制成8008(8位微处理器) 1978年Intel推出8086(16位微处理器) 1985年Motorola推出68020(32位微处理器),Intel推出80386(32位微处理器) 1989年推出80486 九十年代,推出Pentium(奔腾)系列,7.计算机的发展前景,第五代计算机正在研制之中(智能化,知识处理) 趋势：往两极发展，巨型机与微机 规律：每5-7年，性能提高10倍，价格降到1/10。,8.我国计算机的发展现状,1958年开始仿制电子管计算机 发展迅速，前途光明 巨型机：YH-3（130亿次/秒），“神威”计算机 微机：同方，方正，联想，长城 水平较低，有待我们的奋发努力 自主芯片刚起步 软件开发等级低,运算速度可达5000亿次的“神威”计算机,9.计算机的功能,计算机的功能 数据处理 数据存储 数据交换 控制,与外界的数据交换的机制与途径,实现上述三种功能所须 的控制,保存待处理的数据和处理好的结果,对数据进行的各种算术逻辑运算,10.计算机的应用,科学计算：航空航天,天气预报 数据处理：数据库，文字处理 自动控制：炼钢，炼油 CAX(CAD,CAM,CAI,) 人工智能：下棋，作曲，机器人 网络应用：Internet,11.著名计算机人物,计算机科学之父，阿伦图灵Alan Turing，1912.61954.6，英国数学家。 1951年被选为英国皇家学会院士。1936年，图灵发表了一篇著名的论文论可计算数及其在判定问题中的应用，论文中提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，这一装置是一种理想的计算模型，这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和顺序，被称为图灵机，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。 图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在：创建了自动机理论，发展了可计算性理论，奠定了人工智能的基础。,著名计算机人物,冯诺依曼（John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人，数学家。 1945年6月，冯诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。 现在计算机的结构仍为“冯诺依曼机”,著名计算机人物,吴文俊，1919.5-；2000年首届国家最高科学技术奖获得者，数学家，在拓扑学、中国数学史、数学机械化、几何问题证明方面成就显著。 吴文俊的贡献在于：提出一套完整的算法，使得代数方程组通过机械步骤消元变成一个代数方程，解代数方程组可扩大为带微分的代数方程组，从而大大扩张研究问题的范围。,著名计算机人物,王选，1937.2-； 2001年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家。 王选被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一，被人们赞誉为“当代毕升”和“汉字激光照排之父”。,著名计算机人物,金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计算机事业的开拓者之一。 提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。 主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。,著名计算机人物,金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计算机事业的开拓者之一。 提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。 主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。,12.著名计算机团体与公司,IEEE-CS ：Institute of Electrical and Electronic Engineers Computer Society , 美国电气与电子工程师学会计算机学会，它是目前世界上最大的计算机学术团体。 IEEE-CS宗旨是推进计算机和数据处理技术的理论和实践的发展，促进会员之间的信息交流与合作。 IEEE-CS设有若干专业技术委员会、标准化委员会以及教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会组织专业学术会议、研讨会，覆盖计算机科学与技术各领域并随计算机科学与技术的发展而变化。标准化委员会负责制定技术标准。教育和专业技能开发委员会负责制定计算机科学与技术专业的教学大纲、课程设置方案以及继续教育发展，并向各高等学校推荐。,著名计算机团体与公司,ACM：美国计算机学会（Association for Computing Machinery）创立于1947年，是世界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组织之一（另一为IEEE-CS）。ACM下面建立了几十个专业委员会（正式名称是SIGSpecial Interest Group），几乎每个SIG都有自己的杂志。据不完全统计，由ACM出版社出版的定期、不定期刊物有四十多种，覆盖了计算机科学技术的几乎所有领域。,著名计算机团体与公司,中国计算机学会，China Computer Federation，英文缩写CCF。成立于1962 年 6 月，全国性一级学会。学会具有广泛的业务范围，包括学术交流、科学普及、技术咨询、教育评估、优秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标准化等。 学会下设 9 个工作委员会，33个专业委员会，这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各个领域。学会的会刊有计算机学报、计算机研究与发展、软件学报、CAD与图形学等近二十多种刊物。 学会网址为。,著名计算机团体与公司,IBM（International Business Machines Corporation，国际商用机器公司）是由1911年成立的计算制表记录公司（Computing-Tabulating-Recording Company，即CTR公司）发展而来。1981年8月IBM发布第一台PC，由于IBM-PC，IBM商标开始进入家庭、学校、中小企业。Intel和微软的霸业在此基础上萌芽。1985年，IBM投资的科研项目催生了4位诺贝尔奖获得者。 1997年5月11日，IBM的“深蓝”（Deep Blue）计算机击败世界象棋大师Gary Kasparov。,著名计算机团体与公司,英特尔（Intel）公司成立于1968年，是世界上最大的CPU及相关芯片制造商。80%左右的计算机都是使用Intel公司生产的CPU。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004。这一举措不仅改变了公司的未来，而且对整个工业产生了深远的影响。 1993年英特尔推出了高性能微处理器Pentium,中文名为“奔腾”；因为用80586数字作为下一代芯片编号，不能作为注册商标，启用拉丁文Pentium（有“五”之意）表示第五代产品。,著名计算机团体与公司,微软(Microsoft，缩略为MS)是专门生产软件的公司，是全球最著名的软件商。Microsoft是由两个英语单词组成：Micro意为“微小”，Soft意为“软的”，即Software软件之意，据统计90%以上的微机都装有Microsoft的操作系统。微软公司是由比尔.盖茨（Bill Gates）和保罗艾伦（Paul Allen，1983年离开微软）于1975年创立的。 微软生产的软件产品除操作系统外，还有：办公软件Microsoft Office，网页浏览器Internet Explorer(目前世界上使用最广泛的一种浏览器)和中小数据库SQL Server是。,著名计算机团体与公司,联想集团（英文名为legend，传奇之意，现改名为Lenovo）成立于1984年，是国内最大的电脑制造商，联想品牌个人电脑多年来在中国及亚太市场保持首位。 联想集团1990年在国内推出联想系列微机，都在市场上获得成功。自主开发微机成功，造就了联想今日成就的根基。 2004年12月联想集团以总价12.5亿美元收购IBM的全球PC业务，其中包括台式机业务和笔记本业务。联想的收购行为，是中国IT行业在海外投资最大的一场，至此，联想集团将成为年收入达130亿美元的世界第三大PC厂商.,著名计算机团体与公司,AMD：世界第二大CPU制造商. Cyrix：CPU制造商. Epson：爱普生，日本爱普生打印机制造商。 HP：是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。 Canon：佳能，日本著名的佳能打印机制造商。 Compaq：康柏，是世界上最大的电脑公司之一，现已与HP合并。 Apple：，美国苹果电脑公司，该公司以生产高性能专业级电脑著称于世。 Acer：台湾著名的宏綦电脑公司。Tulip：郁金香电脑公司，欧洲的名牌电脑商。 Philips：飞利浦，荷兰公司，生产彩显、光驱等。 Sumsung：三星，韩国三星公司，著名的彩显制造商，也生产光驱、家用电器等。,13.著名计算机奖项,图灵奖，计算机科学界的最崇高奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。图灵奖是由ACM于1966年设立的奖项，奖金2.5万美元。专门奖励那些在计算机科学研究中做出创造性贡献，推动了计算机科学技术发展的杰出科学家。从实际执行过程来看，图灵奖偏重于计算机科学理论、算法、语言和软件开发方面。由于图灵奖对获奖条件要求极高，评定审查极为严格，一般每年只奖励一名计算机科学家。从1966年到2003年的38届图灵奖，共计有47名科学家获此殊荣，其中美国学者最多。 2000年图灵奖得主为华裔科学家姚期智（安德鲁-姚，Andrew Yao）,现被聘为清华大学计算机系讲席教授.,著名计算机奖项,IEEE-CS的计算机先驱奖（Computer Pioneer Award）设立于1980年。IEEE-CS设立计算机先驱奖以奖励这些理应赢得人们尊敬的学者和工程师。计算机先驱奖同样有严格的评审条件和程序，但与其他奖项不同的是，这个奖项规定获奖者的成果必须是在15年以前完成的，以确保成果得到起时间的考验。 在1980年一次向32位科学家授予计算机先驱奖以后，1981年的计算机先驱奖只授予一位科学家，那就是美籍华裔科学家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年进入宾夕法尼亚大学，他是世界上第一台电子计算机ENIAC研制组的成员，是ENIAC总设计师莫奇利和埃克特的得力助手。, 主编 杨克昌 王岳斌 21世纪高等院校计算机系列教材中国水利水电出版社第1章 计算机概述什么是计算机计算机的产生与发展计算机的特点与分类 计算机的应用计算机人物与奖项1. 什么是计算机计算机，又叫电子计算机（电子数字计算机）、电脑；计算机是一种具有记忆功能、能按人的意图（即事先编制并存储的程序）自动高速运行的机器。这是一台我们常见的计算机微型计算机2. 计算机的诞生世界上第一台计算机概貌名称：ENIAC（计算机始祖）时间：1946年2月地点：美国（宾夕法尼亚大学）背景：解决弹道计算问题基本数据：占地170M2，采用了约18000个电子管，运算速度5000次/秒。ENIACGeneral View of the ENIAC FROM:/exhibits/rbm/mauchly/jwm0-1.html图片说明 The ENIAC machine occupied a room thirty by fifty feet. The controls are at the left, and a small part of the output device is seen at the right. The two men in uniform were being trained to maintain the machine after it was turned over to the Ordnance Department (which sponsored the development of the ENIAC). The two women were assistants on the staff of the Moore School who helped program the ENIAC. 3.计算机的发展4.计算机的特点运算速度快（几百万-亿次/秒）精度高（有效数字6位-16位-任意）有记忆能力（存储信息）有判断功能能在程序控制下自动工作5.计算机的分类（1）从规模和性能指标分类巨型机(super computer):ES/900,银河3大中型机(mainframe) ：370系列小型机（mini computer） ：PDP系列微机（ micro computer） ：PC机（PII、PIII、P4）工作站（workstation）笔记本（2） 按处理对象分类：数字计算机（digital computer）模拟计算机（analog computer）数字模拟混合计算机（hybrid computer）（3）按用途分类：通用计算机（general purpose computer）专用计算机（specialpurpose computer ）（4）按网络使用分类服务器（server）网络计算机（network computer）(客户机)6.微机的发展1971年Intel首创4004(4位微处理器)1973年Intel制成8008(8位微处理器)1978年Intel推出8086(16位微处理器)1985年Motorola推出68020(32位微处理器),Intel推出80386(32位微处理器)1989年推出80486九十年代,推出Pentium(奔腾)系列7.计算机的发展前景第五代计算机正在研制之中(智能化,知识处理)趋势：往两极发展，巨型机与微机规律：每5-7年，性能提高10倍，价格降到1/10。8.我国计算机的发展现状1958年开始仿制电子管计算机发展迅速，前途光明巨型机：YH-3（130亿次/秒），“神威”计算机微机：同方，方正，联想，长城水平较低，有待我们的奋发努力自主芯片刚起步软件开发等级低运算速度可达5000亿次的“神威”计算机9.计算机的功能计算机的功能数据处理数据存储数据交换控制与外界的数据交换的机制与途径实现上述三种功能所须 的控制保存待处理的数据和处理好的结果对数据进行的各种算术逻辑运算10.计算机的应用科学计算：航空航天,天气预报数据处理：数据库，文字处理自动控制：炼钢，炼油CAX(CAD,CAM,CAI,)人工智能：下棋，作曲，机器人网络应用：Internet11.著名计算机人物 计算机科学之父，阿伦图灵Alan Turing，1912.61954.6，英国数学家。 1951年被选为英国皇家学会院士。1936年，图灵发表了一篇著名的论文论可计算数及其在判定问题中的应用，论文中提出了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，这一装置是一种理想的计算模型，这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和顺序，被称为图灵机，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论基础。图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在：创建了自动机理论，发展了可计算性理论，奠定了人工智能的基础。著名计算机人物 冯诺依曼（John Von Nouma，19031957），美藉匈牙利人，数学家。1945年6月，冯诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代计算机体系结构坚实的根基，直到今天，仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。现在计算机的结构仍为“冯诺依曼机”著名计算机人物 吴文俊，1919.5-；2000年首届国家最高科学技术奖获得者，数学家，在拓扑学、中国数学史、数学机械化、几何问题证明方面成就显著。 吴文俊的贡献在于：提出一套完整的算法，使得代数方程组通过机械步骤消元变成一个代数方程，解代数方程组可扩大为带微分的代数方程组，从而大大扩张研究问题的范围。 著名计算机人物 王选，1937.2-； 2001年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家。王选被公认是对中国印刷出版业的现代化作出最大贡献者之一，被人们赞誉为“当代毕升”和“汉字激光照排之父”。著名计算机人物 金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计算机事业的开拓者之一。提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。 著名计算机人物 金怡濂，1929.9-； 2002年国家最高科学技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计算机事业的开拓者之一。提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行计算机系统。主持研制国家重点工程“神威”巨型计算机系统，担任总设计师。 12.著名计算机团体与公司 IEEE-CS ：Institute of Electrical and Electronic Engineers Computer Society , 美国电气与电子工程师学会计算机学会，它是目前世界上最大的计算机学术团体。IEEE-CS宗旨是推进计算机和数据处理技术的理论和实践的发展，促进会员之间的信息交流与合作。IEEE-CS设有若干专业技术委员会、标准化委员会以及教育和专业技能开发委员会。专业技术委员会组织专业学术会议、研讨会，覆盖计算机科学与技术各领域并随计算机科学与技术的发展而变化。标准化委员会负责制定技术标准。教育和专业技能开发委员会负责制定计算机科学与技术专业的教学大纲、课程设置方案以及继续教育发展，并向各高等学校推荐。 著名计算机团体与公司 ACM：美国计算机学会（Association for Computing Machinery）创立于1947年，是世界上最早和最大的计算机教育和科研协会。现已成为计算机界最有影响的两大国际性学术组织之一（另一为IEEE-CS）。ACM下面建立了几十个专业委员会（正式名称是SIGSpecial Interest Group），几乎每个SIG都有自己的杂志。据不完全统计，由ACM出版社出版的定期、不定期刊物有四十多种，覆盖了计算机科学技术的几乎所有领域。 著名计算机团体与公司 中国计算机学会，China Computer Federation，英文缩写CCF。成立于1962 年 6 月，全国性一级学会。学会具有广泛的业务范围，包括学术交流、科学普及、技术咨询、教育评估、优秀成果及人物评奖、刊物出版、计算机名词标准化等。学会下设 9 个工作委员会，33个专业委员会，这些专业委员会涵盖了计算机研究及应用的各个领域。学会的会刊有计算机学报、计算机研究与发展、软件学报、CAD与图形学等近二十多种刊物。 学会网址为。 著名计算机团体与公司 IBM（International Business Machines Corporation，国际商用机器公司）是由1911年成立的计算制表记录公司（Computing-Tabulating-Recording Company，即CTR公司）发展而来。1981年8月IBM发布第一台PC，由于IBM-PC，IBM商标开始进入家庭、学校、中小企业。Intel和微软的霸业在此基础上萌芽。1985年，IBM投资的科研项目催生了4位诺贝尔奖获得者。1997年5月11日，IBM的“深蓝”（Deep Blue）计算机击败世界象棋大师Gary Kasparov。 著名计算机团体与公司 英特尔（Intel）公司成立于1968年，是世界上最大的CPU及相关芯片制造商。80%左右的计算机都是使用Intel公司生产的CPU。1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004。这一举措不仅改变了公司的未来，而且对整个工业产生了深远的影响。1993年英特尔推出了高性能微处理器Pentium,中文名为“奔腾”；因为用80586数字作为下一代芯片编号，不能作为注册商标，启用拉丁文Pentium（有“五”之意）表示第五代产品。 著名计算机团体与公司 微软(Microsoft，缩略为MS)是专门生产软件的公司，是全球最著名的软件商。Microsoft是由两个英语单词组成：Micro意为“微小”，Soft意为“软的”，即Software软件之意，据统计90%以上的微机都装有Microsoft的操作系统。微软公司是由比尔.盖茨（Bill Gates）和保罗艾伦（Paul Allen，1983年离开微软）于1975年创立的。微软生产的软件产品除操作系统外，还有：办公软件Microsoft Office，网页浏览器Internet Explorer(目前世界上使用最广泛的一种浏览器)和中小数据库SQL Server是。著名计算机团体与公司 联想集团（英文名为legend，传奇之意，现改名为Lenovo）成立于1984年，是国内最大的电脑制造商，联想品牌个人电脑多年来在中国及亚太市场保持首位。联想集团1990年在国内推出联想系列微机，都在市场上获得成功。自主开发微机成功，造就了联想今日成就的根基。2004年12月联想集团以总价12.5亿美元收购IBM的全球PC业务，其中包括台式机业务和笔记本业务。联想的收购行为，是中国IT行业在海外投资最大的一场，至此，联想集团将成为年收入达130亿美元的世界第三大PC厂商.著名计算机团体与公司 AMD：世界第二大CPU制造商.Cyrix：CPU制造商. Epson：爱普生，日本爱普生打印机制造商。HP：是美国著名的惠普打印机、电脑制造商。Canon：佳能，日本著名的佳能打印机制造商。Compaq：康柏，是世界上最大的电脑公司之一，现已与HP合并。Apple：，美国苹果电脑公司，该公司以生产高性能专业级电脑著称于世。Acer：台湾著名的宏綦电脑公司。Tulip：郁金香电脑公司，欧洲的名牌电脑商。Philips：飞利浦，荷兰公司，生产彩显、光驱等。Sumsung：三星，韩国三星公司，著名的彩显制造商，也生产光驱、家用电器等。13.著名计算机奖项 图灵奖，计算机科学界的最崇高奖项，有“计算机界的诺贝尔奖”之称。图灵奖是由ACM于1966年设立的奖项，奖金2.5万美元。专门奖励那些在计算机科学研究中做出创造性贡献，推动了计算机科学技术发展的杰出科学家。从实际执行过程来看，图灵奖偏重于计算机科学理论、算法、语言和软件开发方面。由于图灵奖对获奖条件要求极高，评定审查极为严格，一般每年只奖励一名计算机科学家。从1966年到2003年的38届图灵奖，共计有47名科学家获此殊荣，其中美国学者最多。2000年图灵奖得主为华裔科学家姚期智（安德鲁-姚，Andrew Yao）,现被聘为清华大学计算机系讲席教授. 著名计算机奖项 IEEE-CS的计算机先驱奖（Computer Pioneer Award）设立于1980年。IEEE-CS设立计算机先驱奖以奖励这些理应赢得人们尊敬的学者和工程师。计算机先驱奖同样有严格的评审条件和程序，但与其他奖项不同的是，这个奖项规定获奖者的成果必须是在15年以前完成的，以确保成果得到起时间的考验。在1980年一次向32位科学家授予计算机先驱奖以后，1981年的计算机先驱奖只授予一位科学家，那就是美籍华裔科学家杰弗里朱(Jeffrey Chuan Chu)。杰弗里朱1919年7月出生于天津。1942年进入宾夕法尼亚大学，他是世界上第一台电子计算机ENIAC研制组的成员，是ENIAC总设计师莫奇利和埃克特的得力助手。 系统结构,第2章 计算机硬件 基础,计算机系统组成 计算机的工作原理 计算机硬件基础（ CPU；Memory； I/O设备；总线） 多媒体计算机,内容提要,1.计算机系统组成,2. 计算机工作原理,(1) 机器指令：计算机硬件可以执行的表示一种基本操作的二进制代码串。 操作码：指明指令的操作性质。如加、减等 操作数地址：指明指令的操作对象。一般情况指出参加操作的操作数所在内存单元的地址，有时也直接给出操作数本身。,(2) 程序：在此特指由机器指令组成的指令序列。 一般用来完成一特定的任务，采用某种算法根据一定的数据流程，由若干条机器指令编写而成。 计算机按程序规定的顺序一条一条地执行程序中的机器指令，达到完成指定任务的目的。,高级语言源程序,编译,目标 程序,连接,程序编制与执行步骤,可执行代码,(3) 指令执行过程 控制器控制从存储器中取出当前要执行的指令存放到控制器中。 控制器分析该指令（译码）。生成执行该指令所需的控制信号。 在控制信号的驱动下，将参加操作的操作数取来送运算器，同时控制运算器执行指令规定的操作 按指令要求保存操作结果。,3.微机主要性能指标,（1）字长：一次能处理的二进制数据的位数。 字长愈长，则运算精度愈高，功能愈强 。 常见16位（286机）；32位（486，Pentium）等。 （2）速度：用主频及运算速度来加以评价 。 主频为时钟频率 ，如P42.4G,主频为2.4GMHZ; 运算速度是每秒执行百万指令数（MIPS）。 （3）存储容量 （4）性能价格比,4. 计算机硬件,硬件,运算器 控制器 存储器 输入输出部件,CPU (中央处理机Central Processing Unit),(1) 运算器：对数据进行基本的算术逻辑运算 运算器与计算机性能：运算器的性能是衡量计算机性能的重要指标（单位：MIPS-Millions of Instructions Per Second) 运算器与计算机字长：运算器处理数据的位数代表计算机的字长。（8位机，16位机，32位机，64位机等）,(2) 控制器：提供指令执行所需要的控制信号，控制计算机各部分协调工作。达到执行指令的目的。 暂存当前要执行的指令。 对指令进行解释（译码）。 生成执行该执行所需的控制信号。 运算器和控制器合称为中央处理机（CPU-Central Processing Unit),(3) 存储器：存储指令和数据,存储器,内存（主存）：存放将执行的程序（指令）和程序执行所需的数据。目前内存主要由半导体器件构成。相对外存来说，价格贵、容量小。,外存（辅存）：存放备用数据或程序。如软盘、硬盘、CD-ROM等，属于外部设备。相对价格低，容量大。,一般概念上说存储器往往指的是内存。,主存（内存） 内存中的信息能够被CPU直接读出或写入。 主存储器由半导体存储器构成。 可分为： 只读存储器（ROM：read only memory） 随机读写存储器（RAM：random access memory） CACHE,外存：,外存储器一般保存暂不执行的程序和数据或者是需长期保存的程序和数据 外存储器由磁介质其他介质构成 常见外存储器： 软盘：（3.5寸，1.44M） 硬盘： (10M80G） 光盘：只读型光盘（CD-ROM）、追记型光盘（WORM）和可改写型光盘（MOD） ；（几百M） 可移动磁盘：移动硬盘由硬盘体加上控制芯片组成；优盘又名“闪存盘” ，通过USB接口与计算机交换数据 。,软盘：,目前微机所配置通用软盘驱动器大多数是3.5英寸的1.44MB薄型软盘驱动器，适用于1.44MB软盘。如右图所示。,软盘的结构和存储原理,3.5英寸软盘片是软盘的核心，是记录数据的载体，它由一种塑料物构成，表面涂着一层由铁氧化物构成的磁性材料。这与录音机中使用的磁带有点相似，盘片在软盘驱动器中水平旋转并通过磁头来读写盘片上的信息，写的过程是以电脉冲将磁头下方磁道上那一点磁化，而读的过程则将磁头下方磁道上那一点的磁化信息转化为电信号，并通过电信号的强弱来判断为“0”还是“1”。,软盘格式化的原理,软盘只有经过格式化后才可以使用。格式化是为存储数据作准备，在此过程中，软盘被划分为若干个磁道，磁道又被划分为若干个扇区。例如，3.5英寸软盘共有80个磁道，18个扇区，每个扇区的容量均为512个字节，两面的总容量约为1.44MB。软盘的容量可以用下列公式计算。 软盘的容量=记录面数磁道数/面扇区数/道字节/扇区,硬盘及硬盘驱动器,软盘具有使用携带方便等特点，但其存储容量小，读写速度慢，对大量数据的存储显得力不从心，而硬盘便具有解决以上问题的全部特点。硬盘作为微机系统的外存储器，它有着软盘所不可比拟的优势，所以成为微机的主要配置之一。如右图。,硬盘的分类,从外形磁盘直径尺寸分有5.25英寸、3.5英寸、2.5英寸和1.8英寸等。从存储容量上分有8.4GB、10GBG、20GB、30GB等。从接口分有IDE、EIDE、ATA2、SCSI接口。其中SCSI接口硬盘主要用在服务器上。EIDE、ATA2是在IDE作了改进的接口，其传输速度有了大幅度的提高。,硬盘的结构和存储原理,硬盘与软盘的工作原理相同。硬盘一般由多个盘片固定在一个公共的转轴上，构成盘片组。微机上用的硬盘采用了温彻斯特技术，它把硬盘、驱动电机、读写磁头等组装并封装在一起，成为曼彻斯特驱动器。硬盘工作时，固定同一个转轴上的多张盘片以每分钟数千转甚至更高的速度旋转，磁头在驱动马达的带动下在磁介质盘做径向移动，寻找定位，完成写入或读出数据工作。 硬盘经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。,硬盘盘片图,硬盘的存储容量,硬盘片以硬质的铝合金片为片基，并涂上精细磁性材料制作而成。磁盘表面也以转轴中心为圆点，被均匀地划分为若干个半径不等的同心圆，称为磁道。不同记录面上相同直径的磁道在垂直方向构成同心圆柱，称为柱面，柱面数等于磁道数。每个磁道同样被划分为若干个扇区，每个扇区的容量均为512字节。因此，硬盘的容量可用下式计算： 硬盘容量=记录面数柱面数扇区数/磁道字节/扇区,光盘与光盘驱动器,光驱分类 光驱是多媒体计算机的重要外设，主要用来读取光盘上的信息。此外它还可以用来播放CD、VCD的功能。 光驱按安装方式划分：有内置和外置式两种； 光驱按数据传输速度分：20速、24速、32速、40速、50速等等； 光驱按接口分类：IDE（或EIDE）接口和SCSI接口，一般来说，SCSI接口光驱性能比较好，但价格比较贵。,光盘的存储原理,光电存储介质俗称光盘。光盘上有许多可痕，光电读取设备中的光学读写头利用激光束投到光盘上，根据可痕的深浅不同，反射的光束也不同，来表示不同的数据。一张光盘可以存储650兆字节的数据。,光盘的种类 从光盘的使用特性来分:只读光盘、写一次光盘、可重写光盘三大类。 （1）只读光盘或称CD-ROM（Compact Disc Read Only Memory）。 数据信息由生产厂家在制造时写入到光盘中，该光盘可反复进行读操作，但不能进行写操作，即光盘中的数据不能更改或删除，而是永久保存。由于这种光盘具有ROM性质，因此又称为CD-ROM。目前广泛使用的是CD-ROM光盘。,（2）一次性写入光盘 一次性写入光盘，可以由用户写入信息，但只能写一次，不能抹除和改写。这种光盘的信息可反复读盘上的信息。 （3）可擦写型光盘 可擦写型光盘，用户可自己写入信息，也可对已有的信息进行抹除和改写，就像使用磁盘一样反复使用。可擦写型光盘需要插入特殊的光盘驱动器进行读写操作，它的存储容量一般在几百MB至几个GB。,闪存盘（Flash Memory Disk）又名优盘，是一种采用快闪存储器(Flash Memory)为存储介质，通过USB接口与计算机交换数据的新一代可移动存储装置。大多数人都把闪存盘作为1.44MB软盘的替代产品，但是原理却完全不同。1.44MB软盘是传统的磁介质存储产品，而闪存盘是以Flash Memory为介质，所以具有可多次擦写、容量超大、存取快捷、轻巧便捷、即插即用、安全稳定等许多传统移动存储设备无法替代的优点。,优盘,(4) 输入输出部件：实现计算机与外界（人或其他计算机）的交流。 输入/输出（I/O）接口：计算机内部与外部设备之间的连接桥梁。 输入设备：接收用户的数据或指令。如键盘、鼠标等。 输出设备：将计算机处理的结果转化为人们可以接收的形式。如显示器、打印机等。,总线（BUS）：一组公共的信息通道。,总线包括,数据总线：数据信号线总和 地址总线：地址信号线总和 控制总线：控制信号线总和,计算机硬件结构图（单总线结构）,微机内部结构图示,联想850主板,P4处理器,5. 多媒体计算机,多媒体计算机：应用计算机技术将各种媒体以数字化的方式集成在一起，具有表现、处理、存储多种媒体信息的综合能力和交互能力。 五种媒体：感觉媒体、表示媒体、存储媒体、传输媒体、显示媒体。 应用：处理文字、声音、图像、视频、动画等。,MPC平台特点：兼容性、个人化或家庭化。 多媒体中的关键技术： 大容量的存储技术 ：小体积的硬盘和高密度高容量的软盘。 数据压缩和解压缩技术 ：可以由硬件实现，也可以由软件实现。 芯片的处理速度 ：超大规模集成电路密度和速度都大大增加。 多媒体计算机信息处理 ：声音媒体的数字化 ，视觉类媒体的数字化 。,6. 键盘操作,键盘分为:打字机区,功能键区,控制键区与数字小键盘区 101键分为:字符键与控制键 基本控制键: Caps Lock 大小写字母转换键 Enter 回车键 Shift 换档键 BackSpace 退格键,键盘简介,主键区 字母数字键：A-Z(a-z), 0-9 符号键：标点符号、运算符号、空格、其他符号等 特殊键：回车(Enter)、转换(Alt)、控制(Ctrl)、上档(Shift)、大写锁定(Caps Lock)、制表(Tab)等 功能键 功能键：逃逸(Esc)、F1-F12、屏幕打印(Print Screen)、滚动锁定(Scrool Lock)、暂定(Pause)、插入(Insert)、删除(Delete)等 光标方向键
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