第01章 认识计算机.ppt

本教材内容安排如下 前面1 2章为刚接触计算机的学生入门所设计 第3章至第7章是常用办公的软件使用 为本教材重点 本书通俗易懂 操作步骤方便简单 清晰详尽 不容易理解的地方以举例的方式加以说明 另外在每章的后面还配有相关的足量的上机题 选择题 简答题 使读者能够及时地巩固所学内容 教科书简介 计算机基础 第一章认识计算机 本章主要内容 什么是计算机计算机的分类计算机的应用计算机系统计算机的主要技术指标计算机的工作过程 第一节计算机的分类和应用 早期的一些计算工具 什么是计算机 计算机 Computer 是一种能接收和存储信息 并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工 处理 然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备 计算机的分类 按硬件技术分 世界上第一台电子数字式计算机ENIAC 电 随后 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼提出的重大的改进理论 首次提出存储程序计算机体系结构的概念 1946年由美国宾夕法尼亚大学莫尔学院研制成功的ENIAC 标志着电子计算机时代的到来 重达30吨占地250m2启动工耗150000瓦18000个电子管保存80个字节 计算机的基本工作原理 组成 JohnvonNeumann冯 诺依曼 冯 诺依曼计算机工作原理 冯 诺依曼计算机工作原理 把程序输入到计算机存储器中 然后执行程序 由控制器向内存储器发出取指令命令 控制器对取出的指令进行译码 并根据指令的操作要求 向存储器和运算器发出存 取命令和运算命令 经过运算器运算后 运算结果保存到存储器中 最后 在控制器发出取指令及输出指令的作用下 将存储器中的运算结果输出到输出设备 计算机的分类 按频率 体积 功用分 一 巨型化 二 微型化 三 网络化 四 智能化 中国计算机发展史 1956年 夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和控制器的设计工作 同时编写了中国第一本电子计算机原理讲义 1957年 哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机 1958年 中国第一台计算机 103型通用数字电子计算机研制成功 运行速度每秒1500次 标志着我国第一台电子计算机的诞生 1959年 中国研制成功104型电子计算机 运算速度每秒1万次 1960年 中国第一台大型通用电子计算机 107型通用电子数字计算机研制成功 1963年 中国第一台大型晶体管电子计算机 109机研制成功 1964年 441B全晶体管计算机研制成功 1965年 中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙 之后推出109丙机 该机为两弹试验中发挥了重要作用 1967年 新型晶体管大型通用数字计算机诞生 1969年 北京大学承接研制百万次集成电路数字电子计算机 150机 1970年 中国第一台具有多道程序分时操作系统和标准汇编语言的计算机 441B 型全晶体管计算机研制成功 中国计算机发展史 1972年 每秒运算11万次的大型集成电路通用数字电子计算机研制成功 1973年 中国第一台百万次集成电路电子计算机研制成功 1974年 DJS 130 131 132 135 140 152 153等13个机型先后研制成功 运算速度达每秒100万次 1976年 DJS 183 184 185 186 1804机研制成功 1977年 中国第一台微型计算机DJS 050机研制成功 1979年 中国研制成功每秒运算500万次的集成电路计算机 HDS 9 王选用中国第一台激光照排机排出样书 1981年 中国研制成功的260机平均运算速度达到每秒100万次 1983年 银河 号 巨型计算机研制成功 运算速度达每秒1亿次 这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑 1984年 联想集团的前身 新技术发展公司成立 中国出现第一次微机热 1985年 华光 型汉字激光照排系统投入生产性使用 1985年 电子工业部计算机管理局研制成功与IBMPC机兼容的长城0520CH微机 中国计算机发展史 1986年 中华学习机投入生产 1987年 第一台国产的286微机 长城286正式推出 1988年 第一台国产386微机 长城386推出 中国发现首例计算机病毒 1992年 中国最大的汉字字符集 6万电脑汉字字库正式建立 1993年 中国第一台10亿次巨型银河计算机 型通过鉴定 1994年 银河计算机 型在国家气象局投入正式运行 用于天气中期预报 1995年 曙光1000大型机通过鉴定 其峰值可达每秒25亿次 曙光1000与美国Intel公司1990年推出的大规模并行机体系结构与实现技术相近 与国外的差距缩小到5年左右 1996年 国产联想电脑在国内微机市场销售量第一 1999年 银河四代巨型机研制成功 2000年 我国自行研制成功高性能计算机 神威I 其主要技术指标和性能达到国际先进水平 我国成为继美国 日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家 2001年 中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU 龙芯 芯片2002年 曙光公司推出完全自主知识产权的 龙腾 服务器 龙腾服务器采用了 龙芯 1 CPU 采用了曙光公司和中科院计算所联合研发的服务器专用主板 采用曙光LINUX操作系统 该服务器是国内第一台完全实现自有产权的产品 在国防 安全等部门将发挥重大作用 2003年 百万亿次数据处理超级服务器曙光4000L通过国家验收 再一次刷新国产超级服务器的历史纪录 使得国产高性能产业再上新台阶 想一想 计算机的用途有哪些 计算机的应用 科学计算 在天文 地质 生物 数学等基础学科及空间技术 新材料研制 原子能研究等高 新技术领域中占重要地位 数据处理 数据处理是对各种数据进行收集 存储 整理 分类 统计 加工 利用 传播等一系列活动的统称 过程控制 提高生产安全性和自动化水平提高产品质量减低成本 减轻劳动强度 辅助工程 模式识别言语翻译专家系统机器人技术 人工智能 网络应用 金融 贸易 通讯 娱乐 教育等方面 计算机辅助设计 CAD 计算机辅助制造 CAM 计算机集成制造系统 CIMS 知识扩展 大数据 云计算 云存储 是指无法在可承受的时间范围内用常规软件工具进行捕捉 管理和处理的数据集合 是基于互联网的相关服务的增加 使用和交付模式 通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源 是指通过集群应用 网络技术或分布式文件系统等功能 将网络中大量各种不同类型的存储设备通过应用软件集合起来协同工作 共同对外提供数据存储和业务访问功能的一个系统 课堂练习 填空题 1 电子计算机从诞生发展至现在的几十年里 依次经历了电子管 4个阶段的发展 2 目前 计算机以巨型化 4个方向为主要的发展趋势 3 目前 计算机已经广泛应用于 过程控制 辅助工程 人工智能和网络应用等多个领域 课堂练习 选择题 4 在计算机的4个发展趋势中 能够充分利用计算机的各种资源 为用户提供方便 及时 可靠 广泛 灵活的信息服务 A 巨型化B 微型化C 网络化D 智能化5 计算机网络是 与通信技术的结合 在它的基础上 用户可以共享其他计算机中的软 硬件资源 为我们的生活 学习和工作带来很大的益处 A 计算机硬件技术B 网络技术C 计算机软件技术D 计算机技术 课堂练习 6 世界上首次提出存储程序计算机系统结构的是 A 艾伦 图灵B 冯 诺依曼C 莫奇莱D 比尔 盖茨7 世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行 它的名称叫 A ENIACB TRADICC IBMPCD DJS 1 课前预习内容 人有七经八脉 三魂六魄 骨骼肌肉构成 请问我们的计算机又有哪些部件构成呢 想知道吗 请查询书籍P19 P21 小菜和大鸟是一对 好盆友 一天小菜兴高采烈的跑去大鸟家里玩 手舞足蹈的说 我要去珠海一职实验学校学软件开发了 耶耶耶 大鸟有点蒙圈了 连忙问道 什么是软件啊 软件是干什么的啊 可以吃的吗 多少钱一斤啊 小菜顿时泪奔了 如果你是小菜 你怎么回答呢 告诉你一个秘密噢 P18 P19有标准答案耶 第二节计算机的组成和原理 计算机系统组成 计算机系统由软件和硬件组成 计算机的硬件系统 由五大基本部分所组成 它们是运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备 硬件 中央处理器 CPU 运算器 主要是完成各种算术运算和逻辑运算 控制器 用来协调和指挥整个计算机系统的操作 CPU 运算器 控制器 控制器是计算机的决策部件 通过指令译码产生各操作控制信号 控制各部件有条不紊地工作 具体功能是 依次从内存中读出一系列指令 并进行解释和处理 然后向计算机各部件发出相应的控制信号 有序地控制各部件完成规定的操作 同时计算机还应具有响应外部突发事件的能力 控制器能在适当的时刻响应这些外部的请求 并作出处理 硬件 存储器 存储器的容量是用字节来计算和表示 1B 8bits1KB 千字节 1024B 字节 1MB 兆字节 1024KB1GB 千兆字节 1024MB 存储器是计算机的记忆装置 它的功能是存放原始数据 中间数据 运算结果和处理问题的程序 存储器可分为内存储器和外存储器字节 Byte 一个字节为8个bit 是衡量存储器容量的最基本单位 硬件 存储器 内存储器 由半导体存储器构成 特点 速度快 容量小 但成本高 程序和数据运行时 存放在内存中 外存储器 由磁盘 磁带 光盘等构成 特点 速度慢 容量大 成本低 可脱机保存信息 存放暂时不用的程序和数据 硬件 存储器 内存储器 内存直接和CPU及输入输出设备打交道 容量小 速度快 价格高 硬件 存储器 外存储器 硬盘 软盘 光盘 U盘 存储器工作原理 硬件 输入设备 键盘 扫描仪 手写笔 数码相机 输入设备的作用 用来接收用户输入的原始数据和程序 硬件 输出设备 显示器 打印机 音响 激光打印机 针式打印机 喷墨打印机 输出设备的作用 用于将存放在内存中由计算机处理得到的结果数据转变为人们能够接受的形式 计算机的软件系统 计算机软件是计算机的灵魂 它可以对硬件进行管理 控制和维护 只有硬件没有软件的计算机我们称为 裸机 计算机软件系统分为二类 系统软件和应用软件 系统软件是管理 监控 维护计算机资源以使计算机高效率工作的软件 它包括操作系统 各种语言处理程序 数据库管理系统等 应用软件是指用户编制的用于解决各种实际问题的程序 软件 系统软件 软件 应用软件 在计算机硬件和系统软件的支持下 面向具体问题和具体用户的软件称为应用软件 软件 系统软件 操作系统操作系统是控制和管理计算机各种资料 自动调度用户作业程序 处理各种中断的软件 目前比较流行的操作系统有Dos操作系统 Unix操作系统和Windows操作系统 语言处理程序计算机能处理的语言与机器能直接执行的语言并不一致 计算机能处理的语言很多 如汇编语言 Basic语言 Fortran语言 C语言等 用这些语言编制的程序叫源程序 而计算机能识别和处理的语言成为机器语言 机器语言是用 0 或 1 代码按一定规则组成的信息组 用机器语言编制的程序能够在机器上直接运行 称为目标程序 语言处理程序的任务 就是将源程序翻译成目标程序 不同语言的源程序 对应有不同的语言处理程序 软件 系统软件 软件 系统软件 标准库程序为方便用户编制程序 通常将一些常用的程序按照标准的格式预先编制好 组成一个标准程序库 存入计算机系统中 需要时由用户选择合适的程序段嵌入自己的程序中 既省事 又可靠 软件 系统软件 服务性程序也称工具软件 扩大了机器的功能 一般包括诊断程序 调试程序等 软件 系统软件 计算机网络软件监控网络中各台计算机的操作记录 有些功能强大的可以录制网络中每台电脑具体使用情况 总结 计算机系统组成 计算机系统的性能指标 字长字长是计算机内部一次可以处理的二进制数的位数 字长越长 一个字所能表示的数据精度就越高 数据处理的速度也越快 主频主频也称时钟频率 是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数 也就是CPU运算时的工作频率 一般来说 主频越高 一个时钟周期里完成的指令数也越多 当然CPU的速度就越快 存储容量存储容量是衡量计算机存储能力的一个指标 它包括内存容量和外存容量 内存容量的大小决定了可运行的程序大小和程序运行效率 内存容量越大 可运行的软件就越丰富 外存容量是指磁盘和光盘等容量 应根据实际应用的需要来配置 计算机系统的性能指标 存取周期 存取周期是指存储器连续两次独立的读或写操作所需的最短时间 单位为纳秒 存储器完成一次读或写操作所需的时间称为存储器的访问时间 或读写时间 运算速度 运算速度是个综合性的指标 它用来衡量计算机进行数值计算或信息处理的快慢程度 单位为MIPS 百万条指令 秒 外设扩展能力外设扩展能力主要指计算机系统连接各种外部设备的可能性 灵活性和适应性 软件配置 计算机的工作过程 首先由键盘等输入设备 输入程序和数据 程序和数据信息 通过I O接口电路 经数据总线送入主存贮器中 接着CPU开始运行输入的指令 并处理输入的数据 CPU要进行下列工作 将指令的地址放到地址总线 按着上述地址 通过数据总线在主存贮器中找到并取出指令 由指令译码器对该指令进行分析译码 根据译码结果 取出指令所要处理的数据地址及相应的数据 执行指令所代表的具体操作 检查是否还有其它的控制信号 若有 则对定进行处理 把执行指令后所得的指令结果 状态的标志信号 控制信号和定时信号提供给整个微机系统 继续处理用户输入的程序和数据 课堂练习 填空题1 显示器可分为 2 计算机的硬件系统基本组成一般应包括 键盘 鼠标和 3 CPU的主要性能参数有 等4 存储器可分为 三类 课堂练习 选择题1 在微型计算机中 ROM是指 A 读写存储器B 随机读写存储器C 只读存储器D 调整缓冲存储器2 下列设备中属于输出设备的是 A 扫描仪B 显示器C 鼠标D 光笔3 下列4个选项中 属于RAM特点的是 A 可随机读写数据 断电后不会丢失B 可随机读写数据 断电后数据将全部丢失C 只能顺序读写数据 断电后数据将部分丢失D