第一章-计算机基础知识-2016

1、1第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识课程考核方式 课程联系人为什么学？为什么学？1第 3页三个问题 从搜索引擎到智能手机、从社交网络到电子商务、从大数据分析到云计算平台，到处都有计算，到处都离不开计算机。人人要用计算机，人人需学计算机。 计算机不但改变了我们的生活，也正在改变着我们的思维，丰富着我们认识世界和改造世界的方法和手段。学什么？学什么？2文件操作程序设计网络知识软硬件知识学习能力第 4页三个问题计算思维计算思维怎样学？怎样学？3提倡自学网络就是计算机注重应用强调动手第 6页三个问题7/27课程介绍课程介绍课程内容： 计算机基础知识、信息表示与存储； 微型计算机组成原理、操作系

2、统、软件技术； 多媒体技术、计算机网络、信息安全；课程目的： 理解信息处理的基本过程； 掌握典型计算机系统的基本工作原理；了解计算机软硬件技术与网络技术的基本概念； 理解计算机系统，使用计算机以及培养计算思维。课程安排授课内容授课内容学时数学时数计算机基础知识2计算机信息表示与存储4微型计算机系统4操作系统基础3软件技术基础3多媒体技术基础3信息安全基础3计算机网络与Internet技术49/27第一章第一章 内容内容1.1 计算机概述1.2 计算机的发展1.3 计算机的应用10/271.1 计算机概述计算机的概念 电子数字计算机（Electronic Digital Computer）定义：

3、电子计算机是一种能按照事先编好的程序事先编好的程序连续、自动的工作，并能对输入的数据信息进行存储、加工、传输的电子设备。俗称：电脑11/271.1 计算机概述计算机的特点能自动执行程序运算速度快计算精度高记忆能力强具有逻辑判断能力可靠性高通用性强12/271.2 计算机的发展n古老的计算从手工到机械自动 史前时期，我们的祖先就采用石块和贝壳记数(东巴文字)； 唐代时期，开始使用算盘；1642年，法国数学家Pascal创造了第一台能完成加、减运算的机械计算器，计算税收； 1822年，英国数学家Babbage提出了自动计算机的基本概念，并设计出差分机和解析机；n近代计算机械计算到电动计算 1884

4、年，美国工程师霍雷斯创造了第一台电动计算机,用于人口普查； 1944年，美国哈佛大学数学教授霍华德阿肯提出设计思想，由IBM承建，设计出“马克1号”计算机。 实现了机电全自动到电子数字。13/271.2 计算机的发展 1642年年 Pascal 加法器加法器1822年年 巴贝奇巴贝奇 差分机差分机唐朝唐朝14/271.2 计算机的发展n英国科学家图灵图灵提出逻辑机的通用模型：可编程控制图灵机图灵机的概念，为可计算性理论奠定了基础。阐明了用子程序实现某些运算而程序员不必知道机器运行细节的情况预言了高级语言的开发。图灵奖ACM设立的计算机学界最高奖项。提出定义机器智能的图灵测试，奠定了人工智能基础

5、。图灵机模型17/271.2 计算机的发展n电子计算机的奠基人是美籍匈牙利科学家冯冯诺依曼。诺依曼。首先提出了在电子计算机中存储程序的概念。确立了存储程序计算机的硬件基本结构，即电子计算机是由运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五部分组成，称为冯冯诺依曼机诺依曼机，这种结构一直沿用至今。匈牙利原名匈牙利原名Neumann Jnos英文名英文名John von Neumann 冯诺依曼机结构：19/271.2 计算机的发展n第一台电子计算机的诞生 世界上第一台电子数字计算机是1946年2月在美国宾西法尼亚大学诞生的，它被称为ENIAC，是英文Electronic Numerical Integ

6、rator And Calculator 的缩写，即，电子数字积分计算机。18000多只电子管、1500个继电器、十进制运算耗电150kW，占地170平米，重达30吨起初设计用于计算弹道轨迹20/271.2 计算机的发展第 21页 现代计算机内部都采用了冯诺依曼的“程序储存”思想，把程序和数据程序和数据放在存储器中；在程序和控制器的引导下，计算机自动对数据进行加工处理。 而传统计算工具只有计算功能，基本上没有存储功能，更没有程序对运算过程的控制作用。 22/271.2 计算机的发展n电子计算机的发展历程：p根据电子计算机所采用的电子器件所采用的电子器件，一般把电子计算机发展分为五个阶段。第一代

7、：电子管计算机（19461957年），使用机器语言；第二代：晶体管计算机（19581963年），使用汇编语言和高级语言；第三代：集成电路计算机（19641971年），发展了操作系统、编译程序和网络软件等；第四代：大规模和超大规模集成电路计算机（1972今），计算速度更快，体积更小，发展了多机操作系统、分布计算软件工具；使用高密度高速度芯片，出现了Internet，发展了Java语言、分布式操作系统等23/271.2 计算机的发展电子计算机电子器件的演变24/271.2 计算机的发展n我国电子计算机的发展1958年，我国第一台小型电子管通用计算机103机。2001年，中科院计算所研制成功我国第一

8、款通用CPU，“龙芯”芯片目前，我国是第三个拥有制造十万亿次超级计算机能力的国家遗憾：高性能高性能CPUCPU等器件的设计和生产能力仍然很低。等器件的设计和生产能力仍然很低。25/271.2 计算机的发展n计算机的分类专用计算机通用计算机巨型机：每秒十甚至万亿次数量级运算巨型机：每秒十甚至万亿次数量级运算大型机：用于各大企业、大机关大公司。数据综合处理能力大型机：用于各大企业、大机关大公司。数据综合处理能力小型机：服务中等规模企业。小型机：服务中等规模企业。微型机：微机、微型机：微机、PCPC机机工作站：专用于处理某类特殊事物的高档微机服务器：提供网络服务的高档微机单片机：单片微型计算机(Mi

9、cro Controller Unit)，民用和工业控制领域26/271.2 计算机的发展IBM蓝色基因发展历程：27/271.2 计算机的发展n曙光4000A每秒10万亿次计算, 使用了2560个AMD公司的Opteron芯片，内存容量为5TB 28/271.2 计算机的发展曙光小型机29/27微机30/271.2 计算机的发展：微处理器微处理器n微型计算机的发展直到70年代大规模集成电路的发展及微处理器Intel 4004和Intel 8008的出现，导致了微机的诞生。微机是以微处理器（控制器和运算器）为核心，配备上存储器、输入和输出设备的计算机。微机的发展是随着微处理器的发展而发展的。3

10、1/271.2 计算机的发展第一代：微型计算机（19711972年）以4位微处理Intel4004、Intel4040等为代表的微型计算机。第二代：微型计算机（19731977年）以8位微处理Intel8080、Motorola 6502为代表的微型计算机。第三代：微型计算机（19781981年）以16位微处理Intel8086、8088、80286为代表的微型计算机。如IBM PC机和286微型计算机。第四代：微型计算机（19812001）以32位微处理Intel 80386、Intel 80486、Pentium （586）、Pentium/IV为代表。第五代：微型计算机（2001以后）Intel 64位奔四处理器AMD推出64位处理器中国：龙芯二号32/2733/2734/291.2 计算机的发展未来计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化未来新一代计算机 模糊计算机 生物计算机 光子计算机 超导计算机 量子计算机35/291.3 计算机的应用无处不在的计算机：学习、工作娱乐生活国防科研工业控制智能处理网络多媒体技术电子商务现代通信36/29小结计算机的定义、特点计算机的发展微型计算机的发展未来计算机