计算机应用基础第一章笔记

1.计算机工具的变迁2.计算机的发展过程3.冯.诺依曼计算机的工作原理4.计算机系统的硬件和软件组成5.计算机的性能指标6.影响计算机的性能因素7.数据在计算机中表示和存储方式8.数制之间的转换1. 冯.诺依曼体系的结构2. 计算机软件的类别3. 计算机的性能指标4. 二进制与十进制、十六进制之间的转换5. ASCII码的原理6. 汉字信息的编码手工计算：算筹 结绳 算盘 计算尺机械计算:齿轮加法器 巴贝奇差分机（电子计算机的雏型） 计算过程自动化的概念电子计算：计算机第一台计算机 1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生。 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,电子数字积分计算机)第一台程序存储电子计算机EDSAC冯.诺依曼计算机的五大基本组成部件： （1 输入数据和程序的输入设备； （2记忆程序和数据的存储器； （3完成数据加工处理的运算器；（4控制程序执行的控制器; (5输出处理结果的输出设备。现代计算机的发展过程：第一代 电子管计算机 （20世纪40年代中期到50年代中期）第二代 晶体管计算机 （50年代中期到60年代中期）第三代 集成电路计算机 （60年代中期到70年代初期）第四代:大规模、超大规模集成电路计算机（20世纪70年代初期至今）LSI大规模集成电路 VLSI晶体管的超大规模集成电路计算机的特点：1. 计算机速度快：银河系列，万亿次/秒2. 计算机精度高：圆周率3. 逻辑性强4. 数据处理量大5. 自动化程度高6. 应用领域广泛计算机应用1. 科学计算 2. 信息管理3. 自动控制4. 人工智能 （AI 、Artificial Intelligent）5. 辅助工程 （CAD CAM CAE CS） (计算机辅助计设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教学CAE、计算机仿真CS 等技术6. 学习娱乐7. 电子商务天河由我国防科技大学自主研制的巨型计算机，达到5.49亿亿次的运算速度银河系列，万亿次/秒计算机的分类：计算机的规模：巨型机（天河）大型机 小型机 微型机 单片机等计算机的构成器件：电子计算机 光子计算机 量子计算机 生物计算机 未来的发展：光子计算机 量子计算机 生物计算机计算机的用途：通用计算机 专用计算机计算机内部使用的电信号：模拟计算机和数字计算机。计算机未来发展的趋势： 1.网络化 2.智能化3.巨型化4.微型化计算机硬件系统计算机硬件系统（Computer hardware）是指计算机系统中由电子、机械光电和光电元件等组成的各种物理装置的总称。主机箱主要包括：CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，冯.诺依曼体系的五大部件：运算器控制器 （运算器和控制器共同构成CPU）存储器输入设备输出设备CPU生产产家：intel AMD等CPU=运算器+控制器基本功能：程序控制 操作控制 时间控制 数据运算运算器 ALU 没有记忆保存功能 1.运算器ALU：算术逻辑算单元寄存器：用来临时储存运算结果的部件2.控制器程序计数器PC、指令寄存器指令译码器ID、操作控制器OC时序信号产生器CPU性能指标：（1时钟频率（主频）。主频表示CPU内数字脉冲信号振荡的速度。主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数就越多，CPU的运算速度也就越快，主频的单位为Hz。 （2外频。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，外频的速度越高，CPU同时接收外围设备传来的数据就越多。 （3前端总线频率。前端总线的速度能够表示CPU与总线之间数据传输的速度，如果CPU处理的速度很快，但不能及时传递到总线上，则整个运算的效率就会下降。 （4指令和字长。指令系统是指计算机所能执行的全部指令集合，不同计算机的指令系统所包含的指令种类数目也不同。指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，其格式和功能直接影响到硬件结构和系统软件。字长越长，CPU处理数据的能力越强。存储器1. 按存储介质分类2. 按存取方式分类3. 按信息的可更改性分类4. 按断电后信息的可保存性分类5. 按所处位置及功能分类存储价质：半导体 磁介质 光盘按内容访问存储器半导体；随机存取存储器（RMA）磁介质：顺序存取存储器光盘：直接存取存取器按内容访问存储器信息的可更改性：只读存储器（ROM） 读写存储器断电后信息可更改性：易失性存储器(RMA、Cache)非易失忆性存储器（ROM、磁盘、光盘）所处位置及功能 ：内部存储器（主机内） 外部存储器三级存取器体系结构：高速缓冲存储器（Cache） 主存储器 外存储器 （解决速度、容量和成本之间的矛盾。）一级存储：高速缓冲存储器（Cache） 主存储器 二级存储：外存储器：磁盘三级存储：光盘和磁带输入设备：键盘 鼠标 扫描仪 语音视频 麦克 摄像头 触摸屏 手写笔输出设备：显示器 打印机 音箱和耳机显示器： LCD液晶显示器 LED（发光二极管）CRT (阴极射线管)打印机：针式打印机 喷墨打印机 激光打印机 3D打印机音箱和耳机：声音的输出。主板1总线（Bus）:地址，控制，数据2 芯片组(Chipset)北桥芯片：在位置上比较靠近CPU，主要负责CPU与内存之间的数据交换，控制显卡等功能。南桥芯片：离CPU相对比较远，主要负责外存、显卡、外围设备之间的数据交换。（3）插槽：PCI扩展插槽，连接声卡，显卡，网卡等外围设备适配