第1-2章 基础知识

1、21世纪高等学校公共课计算机教材计算机与信息技术基础如何学好计算机掌握基本概念, 但不是逐字逐句地背概念积极上机动手操作与实践在解决问题中提高应用水平最好先浏览教材再听课热爱是最好的老师第1章 计算机文化与信息化社会计算机发展简史计算机应用信息化社会与信息素养近代计算机发展史1642 Blaise Pascal加法器Charles Babbage1822 差分机1833 分析机MARK IENIAC 图灵与图灵机为纪念图灵对计算机的贡献，美国计算机博物馆于1966年设立了“图灵奖”计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。图灵机是一种思想模型，它由三部分组成：一个控制器，一条可以无限延伸的

2、带子和一个在带子上左右移动的读写头。John von Neumann冯诺依曼1949 EDVAC/EDSAC 冯诺依曼计算机存储程序工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。第一台电子计算机（ENIAC）-19465000次加法/秒体重30吨占地120m218800只电子管1500个继电器功率150KW第一代（19461957）电子管5千4万（次/秒）第二代（19581964）晶体管几十万百万（次/秒）第三

3、代（19651970）集成电路百万几百万（次/秒）第四代（197190年代）集成电路几百万几亿（次/秒）计算机发展的几个阶段现代计算机的分类(1)巨型机: 航空、航天、天气预报等等现代计算机的分类(2)大型机: 银行、民航公司、政府等等现代计算机的分类(3)小型机: 大公司、大学等现代计算机的分类(4)微型机PC: Personal ComputerPC发展的四个阶段第一代PC（8位以下）第二代PC（16位 286）第三代PC（32位386/486）第四代PC（准64位及64位Intel 奔腾及AMD Athlon）CRAY- 计算机发展趋势之一巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机1

4、975年世界上第一台超级计算机“Cray-I”超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、 “银河2号”和“银河3号”国家职能计算机中心推出的“曙光1000” 、“曙光200I”和“曙光3000”银河Altair 8800 计算机发展趋势之二微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。 计算机发展趋势之三网络化计算机网络：计算机技术与通信技术结合的产物。计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。 计算机发展趋势之四智能化“总有

5、一天，人类会造出一些举止跟人一样的没有灵魂的机械来”。 笛卡尔（1637）人类第一个“工业机器人”：一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年）第一代机器人机械手（1962年出现）第二代机器人具有“感觉”的机器人第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”DeepblueGarry Kasparov 计算机发展趋势之五多媒体化信息表达的方式越丰富, 人们接受信息的速度越快, 效率越高。多媒体的发展正方兴未艾。第1章 计算机文化与信息化社会计算机发展简史计算机应用信息化社会与信息素养计算机的主要应用领域（1）数值计算数据处理（信息处理）过程控制（自动化控制）数据库应用人工智能计算机的主要应用领域（2

6、）计算机网络计算机辅助设计和教学计算机模拟(虚拟现实)计算机网络发展的三种模式单主机模式客户/服务器模式（C/S）Client/Server浏览器/服务器模式（B/S）Browser/Server第1章 计算机文化与信息化社会计算机发展简史计算机应用信息化社会与信息素养信息化社会（1）物质、能量、信息构成世界的三大要素信息技术的发展过程语言的使用文字的使用印刷术的发明电报、电话、广播电视等的发明计算机与现代通信技术的应用信息化社会（2）信息的获取、加工与应用能力已成为体现一个人、一个公司乃至一个国家与地区综合实力的重要因素。当今社会已成为一个以计算机及计算机网络为主要构成部分的信息化社会。信息

7、素养（1）信息素养（Information Literacy）：获取、加工与应用信息的能力。计算机则是可以利用的一个重要的工具，从而形成一种计算机文化。信息素养（2）计算机文化掌握计算机软、硬件的基本概念和计算机的基本工作原理能胜任日常生活及工作的计算机应用有计算机应用的意识否则：计算机文盲（Computer Illiteracy）计算机职业道德不越权访问、攻击他人的系统不编制、传播计算机病毒不发布与转载反动、暴力、色情等有害信息总而言之，要有法律意识小结 以正确的方法学习计算机了解计算机的发展掌握计算机分类与应用（巨大小微）了解PC的发展与计算机应用领域思考题（不交作业） 简述计算机发展的四

8、个阶段现代计算机（不是PC）是如何分类的？计算机的应用领域和发展趋势是什么？作为一个现代人，要求会开车、懂一门外语以及能操作计算机，而中央军委主席江泽民则要求全军干部“会走、会读、会算”，你对学好计算机有哪些想法，应如何付诸于行动？第2章 计算机基础知识计算机系统的组成PC硬件组成计算机中数据的表示计算机系统的组成（1）：总论计算机系统硬件系统（Hardware）软件系统（Software）主机外部设备系统软件应用软件计算机系统的组成（2）：硬件组成（外）存储器（内）存储器中央处理器（CPU）控制器输入设备输出设备数据流地 址控制流运算器计算机系统的组成（3）：硬件组成信息的存储单位位（Bit

9、）：度量数据的最小单位字节（Byte）：最常用的基本单位K 字节1K = 1024 byte = 210 byteM（兆）字节1M = 1024 K = 220 byteG（吉） 字节1G = 1024 M = 230 byteT（太）字节1T = 1024 G = 240 byteb7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b01 0 0 1 0 1 0 1=27+ 24+ 22+ 20=149程序和指令指令是对计算机进行操作控制的最小单位。所有的指令的集合称为计算机的指令系统。程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列。机器指令格式操作码操作数机器执行什么操作执行对象（具体数、存

10、放位置）PC+1计算机软件概述（1）“吃软不吃硬”的EDVAC存储程序工作原理的计算机决定了它的使用方式：编写程序和运行程序硬件软件系统软件应用软件计算机软件概述（2）：系统软件系统软件是用于管理、控制和维护计算机系统的资源软件。操作系统（Operating System）：Unix /Linux/Windows计算机语言：C+/Java/VFP/VB系统服务程序：系统诊断/测试程序数据库管理：VFP /Access/Oracle/ SQL Server计算机软件概述（3）：应用软件应用软件是在系统软件下二次开发的、为解决特定问题而编制的应用程序或用户程序文字处理: Word, WPS电子表格

11、: Excel图形处理: Photoshop视频播放: Windows Media Player电脑游戏: CS, 传奇第2章 计算机基础知识计算机系统的组成PC硬件组成计算机中数据的表示PC硬件组成一个PC系统PC主机内部PC主板PC扩展卡PC内存PC外存第2章 计算机基础知识计算机系统的组成PC硬件组成计算机中数据的表示 计算机的语言二进制十进制R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二进制R=2 ，可使用0,1八进制R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制R=16 ，可使用0,9,A,B,C,D,E,F“逢R进一，借一当R”进制的概念 二进制概念与优点128瓦

12、32瓦64瓦16瓦8瓦4瓦1瓦2瓦11111000易于物理实现运算规则简单能方便使用逻辑代数可靠性高数制之间的转换（1）非十进制数转换为十进制数按权展开求和 (1100.11)2 = 123 + 1 22 + 0 21 + 0 20 + 1 2-1 + 1 2-1 = (12.75)10数制之间的转换（2）十进制数转换为二进制数整数除2取余, 小数乘2取整二、八、十六进制相互转换计算机中常用编码ASCII码 (American Standard Code for Information Interchange)汉字国标码/机内码汉字字形码汉字输入码 计算机的工作原理运算（处理）存储（记录）控制

13、（协调）电子恐龙的缩骨法晶体管ENIAC划时代的实验装置晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。电子管的缺点：体积大；耗能高、散热量大。晶体管的优点：体积小；耗能低；性能稳定。晶体管数目4004奔腾4420,000,0002,300 将电脑浓缩在一颗芯片上0.18微米芯片10微米芯片晶体管数单位时间执行的指令数百万条/每秒每18个月芯片能力增长一倍。 计算机第一定律摩尔定律 计算机的商用化计算机的第一个商业顾客烤面包卖茶点的利昂（lyons）ENIACEDSAC改进 lyons参与部分投资进入社会，开启办公自动化理念Lyons复制EDSACLEO (Lyons Electronic Offic

14、e)LEO充当会计师 计算机世界中的中国1952年在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组组长 闵大可电机系教授1954年小组经扩充和调整，并入中科院近代物理研究所负责人 钱三强1958年完成第一台电子计算机1031959年完成大型电子计算机1041959年中国自行研究的107计算机问世1965年中国开始研制第三代计算机（集成电路）1977年研制成功中国第一台微机DJS050 计算机世界中的日本辉煌：打败Intel的芯片巨人，迫使Intel 于1985年另辟战场（微处理器）笔记本电脑的领军人物失误：第五代计算机（智能计算机）的开发者高清晰度模拟电视 计算机世界中的印度硅谷慧谷世界软件产业王国1985年，印度软件业产值为1000万美元1994年，印度软件业产值为10亿美元2000年，印度软件业产值为50亿美元在软件出口规模和质量与总产值的比例上，印度居世界第一。 计算机文化与道德计算机是一种“可以传授给人知识的工具”，也是一种“无比有力的知识工具”。真正对人类生活带来直接冲击的，不是计算机硬件本身，而是来自软件这种人类知识的产物。香侬是现代信息论的著名创始人。1938年，香侬在发表的论文中，首次用布尔代数进行开关电路分析，并证明布尔代数的逻辑运算可以通过继电器电路来实现。阿塔纳索夫提出了计算机的三条原则：1）以二进制的逻辑基础来实现数字运算，以保