中安专升本计算机基础.ppt

1 第一章计算机基础知识 2 1 计算机的发展历史 2 计算机的应用 3 计算机系统组成 4 数制与编码 5 信息安全与计算机病毒 6 多媒体技术 3 电子计算机是一种能高速 精确 自动地对预先存储的程序和数据进行处理的现代电子设备 由于它能模拟人大脑的部分功能处理各种信息 故又俗称电脑 1计算机的发展历史 4 1946年美国宾夕法尼亚大学世界第一台数字式电子计算机ENIAC ElectronicNumericalIntergratorAndCalculator 一 第一台计算机的诞生 5 17468个真空电子管占地170平方米重达30吨耗电174千瓦保存80个字节每秒5千次加 减法运算价值40万美元 6 1936英国数学家图灵提出现代计算机的理论模型1946第一台计算机ENIAC1946 1949美籍匈牙利数学家冯 诺依曼第一台实现存储程序计算机EDVAC 二 计算机的发展历史 7 第一代 1946 1958 逻辑元件电子管 内存延迟线或磁芯 外存纸带 卡片或磁带 工作速度为几千 几万次 秒 应用科学计算 没有系统软件 用机器语言或汇编语言编程 1 传统的计算机发展历史 8 第二代 1958 1964 逻辑元件晶体管 内存磁芯 外存磁带或磁盘 工作速度为几十万次 秒 应用事务管理及工业控制 提出了操作系统概念 出现了高级语言 9 第三代 1964 1971 逻辑元件中小规模集成电路 内存半导体存储器 工作速度为几十万 几千万次 秒 软件设计中提倡模块化 结构化程序设计 10 第四代 1971至今 逻辑元件 超 大规模集成电路 内存半导体存储器 外存磁盘和光盘工作速度几百万 几千万次 秒 软件操作系统和应用软件 应用以计算机网络为特征 计算机的发展进入了以计算机网络为特征的时代 11 新一代计算机 第五代智能计算机 主要目标是使计算机具有人的某些智能 如听 说 看和思维推理的能力 目前仍处于研制中 12 微型计算机 简称微机或PC机是1971年出现的 属于第四代计算机 世界上第一台微机4位微处理器Intel4004由美国Intel公司的马西安 霍夫在1971年研制成功 2 微型计算机的发展过程 13 第一代 4位和低档8位微处理器8008 第二代 8位机 代表机8080 M6800 第三代 16位机 代表机8086 80286 第四代 32位机和64位机 14 微机具有体积小 重量轻 功耗小 可靠性高 对使用环境要求低 价格低廉 易于成批生产等特点 15 3 计算机的发展趋势 巨型化 或功能巨型化 微型化 或体积微型化 网络化 或资源网络化 智能化 或处理智能化 16 硬件方面 速度越来越快 价格越来越低 外围设备品质越来越高软件方面 通用性与用户界面越来越好 软件开发从传统的面向过程发展到面向对象 硬件与软件功能可以相互转化 17 我国从1953年开始研制计算机 1958年研制成功第一台电子管计算机 103机 在1982年我国研制出运算速度1亿次的银河I II型等小型系列机 我国在巨型机的研究和实践中居于领先地位 三 我国计算机的发展历史 18 一 计算机的主要特点 1 运算速度快目前 一般微机的运算速度为每秒几十万次乃至上亿次 巨型机的运算速度已达到每秒几十亿次 2计算机的应用 19 2 计算精度高计算机采用二进制进行计算 计算精度主要由表示数据的字长决定 可以精确到几十位 甚至上百位 20 3 具有记忆和逻辑判断功能计算机的记忆能力是通过存储器系统实现的 计算机可以对数据信息进行判断 比较火逻辑运算 21 4 具有自动 连续运行的能力计算机采用存储程序的工作方式 人们把解决问题的方法编成程序存入计算机 计算机就能够自动 连续地执行事先编制好的程序 并按要求输出完整的计算结果 这是它与其他计算工具的本质区别 22 5 适用范围广 通用性强计算机是靠存储程序控制进行工作的 不同的应用领域中 只要编制和运行不同的应用软件 计算机就能在此领域中很好地服务 23 二 计算机的应用领域 1 传统应用科学计算计算机广泛应用于航空航天 军事 气象 高能物理 地质勘探等方面 24 数据处理数据处理是指计算机对外部设备送来的各种复杂的数据信息进行采集 加工 分类 存储 传送 检索等综合性的处理工作 25 过程控制计算机进行数据检索 采集 实现自动检测 自动调节和自动控制 典型的应用领域 生产过程控制 交通自动管理 火警自动警报系统 导弹控制系统等 26 2 现代应用计算机辅助技术 计算机辅助设计 CAD 计算机辅助教育 CBE 计算机辅助教学 CAI 计算机辅助测试 CAT 计算机管理教学 CMI 计算机辅助制造 CAM 27 模拟系统 CS 计算机系统进行复杂系统的仿真实验和研究 为复杂系统的研制提供了低成本与高准确度的辅助手段 大大降低了成本 缩短了周期 28 办公自动化 OA OA是OfficeAutomation的简写 是现代利用电脑进行全自动的办公 目的是提高效率 29 人工智能 AI 人工智能AI的主要目的是用计算机来模拟人类的某些智能活动 主要包括 模式识别 专家系统 机器人 智能检索等 30 专家系统 ES 网络通信家庭应用 31 三 计算机的分类 1 按性能分类 1 巨型计算机 2 大型计算机 3 中型计算机 4 小型计算机 5 微型计算机 32 2 按使用方法分类 1 掌上电脑 2 笔记本电脑 3 台式机 4 工作站 5 服务器 33 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成 3计算机系统组成 34 所谓的硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备的总称 通常包括主机 输入 输出设备 电源等 是计算机完成各种任务 功能的物质基础 35 所谓的软件系统是指在计算机硬件系统上运行的各种程序以及文档的总和 它可以提高计算机的工作效率 扩大计算机的功能 硬件是计算机的实体 软件是计算机的灵魂 二者缺一不可 36 37 1 中央处理器 CPU 中央处理器 CPU 是微型机硬件系统的核心部件 由运算器 控制器和一组寄存器组成 并集成在一个芯片上 一 计算机主要部件与技术指标 38 控制器 是计算机的神经中枢和指挥中心 它根据程序指令的要求 向其它各部件发出控制信息 控制其它各部件协调一致地工作 运算器 它的核心部件是算术逻辑单元ALU 是算术和逻辑运算的功能部件 39 CPU品质的高低直接决定了一个计算机系统的档次 反映CPU品质的最重要的指标是主频与字长 1 字长 CPU能同时处理的二进制数据的位数 bit 它决定了计算机的运算精度和运行速度 字长越长 运算精度越高 40 2 主频 CPU在单位时间内发出的脉冲数 即内部时钟晶体一秒钟产生的震荡频率 用MHz GHZ表示 它是协调各部件行动的基准 主频越高 CPU运算速度越快 例 P4 1 3G 41 INTEL公司系列CPU性能参数表 42 Intel公司的CPU 43 3 运算速度每秒钟能执行的指令数 MIPS 每秒钟百万条指令 44 2 主板 Mainboard 主板连结着主机箱内的其他硬件 是其他硬件的载体 因此又称 母板 Motherboard CPU 内存 硬盘驱动器 软盘驱动器 光盘驱动器 显示卡等都插接在主板上 不同档次的CPU需用不同档次的主板 主板的质量直接影响PC的性能和价格等 45 46 3 总线所谓总线 Bus 指的是连接微机系统中各部件的一簇公共信号线 这些信号线构成了微机各部件之间相互传送信息的公用通道 总线由地址总线 数据总线和控制总线三部分组成 47 地址总线 AB 传送地址信号 地址总线的数目决定微机系统存储空间的大小 数据总线 DB 传送数据和指令 它的宽度与CPU的字长有关 控制总线 CB 是CPU与内存储器和I O接口之间相互传递控制信号的通道 48 常用的总线标准 ISA 是一种16位的总线结构 适用范围广PCI 是一种32位高性能的局部结构 可扩展到64位 与ISA总线兼容AGP 是一种64位显示系统的局部总线 49 4 内存储器 或主存储器 在计算机中直接与CPU交换信息的存储器称为内存储器 简称内存