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附录1计算机基础知识简介 机械工业出版社 Page 2 1 计算机的发展简史 1 计算机的发展简史 1 计算机简介计算机又称电子计算机 俗称电脑 是20世纪最伟大的科学技术发明之一 1946年 世界上第一台电子数字计算机 ENIAC 在美国诞生 但它还不具备存储程序的功能 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼提出了存储程序和程序控制的设计思想 为现代计算机奠定了理论基础 他认为计算机应具备运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备五大部件 并设计了世界上第一台具有存储程序功能的计算机EDVAC Page 3 1 计算机的发展简史 2 计算机的发展简史1 第一代电子计算机 1946 1958年 第一代电子计算机的主要特征是采用电子管元件 又称电子管计算机 它们体积较大 运算速度较低 故障率高 主要用于科学计算 这一时期的计算机主要使用机器语言和汇编语言 磁带开始作为辅助存储器 Page 4 1 计算机的发展简史 2 第二代电子计算机 1958 1964年 第二代电子计算机的主要特征是采用晶体管元件 又称为晶体管计算机 它的运算速度比第一代提高了近百倍 体积为原来的几十分之一 除了用于科学计算 还用于数据处理和事务处理及工业控制 这一时期的计算机开始使用计算机高级语言 操作系统初步成型 磁鼓和磁盘开始作为主要辅助存储器 Page 5 1 计算机的发展简史 3 第三代电子计算机 1964 1971年 第三代计算机的主要特征是采用中小规模的集成电路 体积更小 耗电更少 可靠性更高 应用更广泛 它不仅用于科学计算 还用于文字处理 企业管理 自动控制等领域 且出现了计算机技术和通信技术相结合的信息管理系统 用于生产管理 交通管理 情报检索等领域 这一时期的计算机形成了相当规模的软件子系统 高级语言种类进一步增加 操作系统日益完善 磁盘逐渐成为不可缺少的辅助存储器 Page 6 1 计算机的发展简史 4 第四代电子计算机 1971年至今 第四代电子计算机的标志是采用大规模集成电路和超大规模集成电路作为主要电子元件的计算机 运算速度达到每秒上千万次到十万亿次 具有微型化 耗电极少 高可靠性的特点 其应用涉及各个领域 我们现在所使用的计算机就属于第四代电子计算机 目前 世界各国都在积极研制第五代智能化计算机 它将朝着巨型化 微型化 网络化 智能化和多媒体方向发展 Page 7 2 计算机的组成 一个完整的计算机系统是由计算机硬件系统和软件系统组成 Page 8 2 计算机的组成 1 主要硬件介绍1 主板主板是电脑中各个部件工作的一个平台 它把电脑的各个部件紧密连接在一起 各个部件通过主板进行数据传输 我们也称它是重要的 交通枢纽 它工作的稳定性直接影响着整机工作的稳定性 Page 9 2 计算机的组成 2 CPUCPU CentralProcessingUnit 即中央处理器 是一块体积不大而集成度非常高 功能非常强大的芯片 在微型计算机中也称为微处理器 它是计算机的核心部件 主要由控制器 运算器和寄存器组成 它是计算机的大脑 计算机的运算 控制都是由它来完成的 因此它的性能直接影响了整个计算机的性能 很多用户都以它为标准来判断计算机的档次 Page 10 2 计算机的组成 3 内存内存又叫主存 或叫内部存储器 是计算机中重要的部件之一 它是与CPU进行沟通的桥梁 计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的 因此内存的性能对计算机的影响非常大 其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据 以及与硬盘等外部存储器交换的数据 只要计算机在运行中 CPU就会把需要运算的数据调到内存中进行运算 当运算完成后CPU再将结果传送出来 因此内存的运行也决定了计算机的稳定运行 Page 11 2 计算机的组成 4 外存外存也称辅助存储器 作为主存的后备和补充而被广泛使用 与主存相比 它的特点是存储容量大 成本低 存取速度慢 可以永久地脱机保存信息 常用的辅助存储器有硬盘存储器 光盘存储器 优盘存储器和移动硬盘等 硬盘是目前计算机必须安装的外存储设备 它的容量很大 一般为几十个GB 几百GB 而且性能稳 数据保存时间长 因而被广泛采用作为主要的存储器 Page 12 2 计算机的组成 5 输入输出设备输入设备是向计算机输入数据和信息的设备 除了常见的键盘 鼠标外 还有扫描仪 条形码阅读器 触摸屏 视频输入设备等 输出设备是将计算机处理后的信息以能为人或其他设备所接受的形式输出的设备 显示器和打印机是计算机最常用的两种输出设备 另外 还有绘图仪 投影仪 音箱等 Page 13 2 计算机的组成 2 软件介绍软件是计算机系统的一个重要组成部分 它是计算机的灵魂 也是用户与硬件之间的接口界面 用户主要通过软件与计算机进行交流 软件一般由系统软件和应用软件组成 系统软件是负责管理 控制 维护 开发计算机的硬软件资源的软件 包括操作系统 工具软件 语言处理系统 数据库系统等 其中操作系统是系统软件的核心 应用软件是为了解决各类实际问题而设计的程序 比如办公类软件的微软OFFIC WPS等 图形图像处理软件的AutoCAD 3DMAX AdobePhotoShop等 媒体播放器软件的realplayer WindowsMediaPlayer 暴风影音 MyMPC 等 Page 14 3 计算机的性能指标 1 字长字长是指计算机一次能处理的数据的位数 在计算机中数据信息和控制信息都是以二进制形式表示的 字长的大小直接影响计算机的功能强弱 精度高低 速度快慢 一般而言 计算机的字长越长 计算机的功能越强 运算精度越高 运算速度越快 常见的计算机字长有8位 16位 32位及64位等 Page 15 3 计算机的性能指标 2 CPU的主频CPU的主频是指CPU在单位时间内发出的脉冲个数 一般以兆赫 MHz 或吉赫 GHz 为单位 它在很大程度上决定了计算机的运算速度 一般来说 计算机的主频越高 运行的速度越快 主频从早期的几十兆 几百兆到现在的1GHz 2GHz 3GHz等 Page 16 3 计算机的性能指标 3 内存容量内存容量反映了主存储器能够容纳的数据问题 通常以兆字节 MB 或是吉字节 GB 表示 内存容量越大 计算机运行时可支配的空间越大 运算速度就越快 一般情况 内在容量还可以根据需要进行扩充 计算机的档次越高 允许扩充的容量越大 目前 计算机的内存容量已达到1GB 2GB 甚至更高 Page 17 3 计算机的性能指标 4 存取速度将信息存入计算机存储器中 称为 写 操作 将信息从存储器中取出 称为 读 操作 内存储器完成一次读或写操作所需的时间称为存储器的存取速度 而连续启动两次独立的 读 或 写 操作所需的最短时间 称为存取周期 它的速度将直接影响指令与数据的读写速度 从而影响计算机的整体性能 Page 18 3 计算机的性能指标 5 数据传送速率数据传送速率是指在单位时间内主机与外设之间交换信息的数量 一般来讲 数据传送率是针对能连续地写入或读出信息的辅存而言的 由于各种外设工作速度不同 数据传送速率常用主机所能支持的数据输入 输出最大速率表示 随着CPU主频速度的提升 存储容量的扩大 系统性能的瓶颈越来越多地体现在数据传送速率上 Page 19 4 计算机的分类 1 按功能分类 2 按处理方式分类 3 按性能分类 4 按工作模式分类 Page 20 5 计算机的特点 1 运算速度快 2 运算精度高 3 逻辑判断能力强 4 存储能力强 5 通用性强 Page 21 6 计算机的应用 1 科学计算 2 信息处理 3 实时控制 4 计算机辅助 5 计算机通信 6 人工智能 7 数字娱乐 Page 22 7 笔记本的选购 1 了解笔记本电脑1 分析是否需要笔记本笔记本电脑是一种便携式计算机 又称为移动计算机 它体积轻巧 方便携带 又可以实现移动式应用 因此适合那些需要随时随地办公的商务用户 或者由于房屋空间狭小 无处存放台式机的用户 或者是一些时尚人士 但笔记本与台式机相比 台式机的性能和稳定性优于同档次的笔记本 而且价格便宜很多 因此用户在购买前要根据自己的需求决定 选择合适的款式 Page 23 7 笔记本的选购 2 关注笔记本品牌笔记本不同于台式机 它需要更好的集成技术 因此不同品牌的笔记本虽然配置相同 使用的感受却完全不一样 而且一个好的品牌在技术支持和售后服务方面也要好很多 建议选择附近有售后服务点或快速维修中心的好的口碑品牌笔记本