第01章 计算机概述

计算机科学与技术专业

本专业主要学习计算机科学与技术

的基础知识、基本原理和方法及实际应

用的基本技能。培养具有坚实的计算机

科学与技术基础知识和实际工作能力的、

富有创新意识的计算机科学与技术领域

的高级专门人才。

主要专业课程有：数学分析、线性代数、

模拟电路、计算机导论、常微分方程、数

字电路与数字逻辑、计算机组成原理、离

散数学、高级语言程序设计、汇编语言程

序设计、数据结构、操作系统、概率统计、

计算方法、编译原理、数据库原理、微机

系统与接口技术、通信原理、计算机网络

等。

计算机科学与技术专业

一、课程学时分配与安排

1、课程授课共70学时，其中理论36学时。

第7-18周星期二上午1、2节(7:30-9:20)

第7-12周星期四下午5、6节(2:30-4:20)

2、上机实习34学时。地点：第三教学楼第五层

时间安排：

第1、2组:8-12周星期一下午7、8节(4:30-6:20)

8-19周星期三上午1、2节(7:30-9:20)

第3、4组:8-19周星期三下午7、8节(4:30-6:20)

8-12周星期五下午7、8节(4:30-6:20)

网络与电子商务专业

一、课程学时分配与安排

1、课程授课共70学时，其中理论40学时。

时间：

第8-16周星期一晚上9、10节(8:00-9:50)

第8-18周星期三上午3、4节(9:40-11:30)

2、上机实习30学时。

时间：第8-22周星期二下午7、8节(4:30-6:20)

地点：第三教学楼第五层

3、第22周为实习周，每天7学时，共35学时。

二、教材与参考资料

教材：

1、《计算机导论》,北京大学出版社，隋红建、张

青春编著

上机实习指导材料：

2、《计算机文化基础》——Windows98+Office97

版，高等教育出版社，杨振山、龚沛曾主编

3、海南省计算机等级考试复习材料

参考书

4、《计算机导论》，电子工业出版社，王玉龙编

第一章计算机概述

内容提要：

1、电子计算机的产生与发展

2、计算机的分类

3、计算机的应用

4、计算机的五大逻辑部件

5、计算机的硬件与软件

1.1电子计算机的产生与发展

计算

公元前500年，中国，算盘

将位置标记的概念(conceptofpositionalnotation)r引入计算

■

古代计算技术（蜀

12世纪

Tashkent的牧师

1+2+3+...+100=?MukhaniniaciibnMusa

AlTMiowai-iznii

提出编写出达到

一些目标的过

程的概念*了

o

并出版3T以“算

法（algorithm为主

题的书藉

十七世纪计算技术

1612,JohnNapier,对数

1622,WilliamOughtred,#MK(sliderule)

1880的柱状计算尺(cylincticHSide

大约20磅寸K.四位+讲制精博

Pascal计算器3apascalene(1642)

手摇式计算机

十七世纪计算技术（续）

1671年，GottfriedLeibniz

ACalculatorthatcouldperformmultiplicationand

divisionaswellasadditionandsubtraction

StartedwithPascalCalculator

Addedtwoadditionalsetsofwheelsthatcould

jierformmultiplicationsanddivisionbyrepetitive

additionorsubtiaction

UsedChainsandPull守s

十八世十九世纪计算

•1750MechanicalWeavingTechnology

・JacquardLoom(1801)

•Punchedcardformanualinstiuctionfirst

•UsedmechanicallyinJacquardLoom

•Holesinthepunchedcardsusedforthe

contiolofthemovementofpartsoftheloom

•tiiefirstprogrammableproscontrol

machine

•Operationunderprogramcontrol

提花纺

(1801)

十九世gy十年代

CharlesBabbageDifferenceEngine

Designedtocalculatetheentriesofatableautomaticallyand

transferthemviasteelpunchestoanengraver'splate

♦Couldperformonlyadditionandsubtraction

・UsingFiniteDifferencemethodsalargenumberoffunctions

couldbecalculated

•Polynomials

•TrigonometricFunctions

♦Usedanumberofmechanicalregisters

♦DrivenbysteamenginetoCRANKOUTtheresults

♦3rddegreepolynomialsand15digitnumbers

・Automaticmulistepoperations

832

1834Babbage分析机

Program

r

MIT差分分析机(1930)

EuxlncuaLbutth?machiiH-J

KtunUlwi.ThenA干

rrdnQijfhrXjnpniHT^^Unrwx^

”巾UMmwwcri;，职。；

jumpyarfcimic

1、第一代电子计算机(1946-1958)

2、第二代电子计算机(1959-1964)

3、第三代电子计算机(1965-1970)

4、第四代电子计算机(1971-1989)

5、发展中的计算机科学技术

一、第一代电子计算机

ThevonNeumannMachine

1946

StoredProgramComputer

IAS(lnstituteforAdvancedStudy)

Computer

IAS指令系统

•21Instructions

•DataTransfer

•UnconditionalBranch

•ConditionalBranch

•Arithmetic

•AddressModify

三、第三代电子计算机

/1C：IntegratedCircuit

LSLLargeScaleIntegration(of

「Circuit)

、一SLSI:SuperLSI

「GSI:GrandScaleIntegration

\yLSI:VeryI^argeScaleInte^ation

dncreasrnorysi-

I•Increast

（996P）8-dOd330

DECPDP-11

ATypicalPDP-11InstallaticyiH^ialJsvideotermi?2aisy^ererelative^ine^peyisive,andmany

customerstookad愉^噌勿co超跳也咫as米㈣usersaspossibleto遍rDistalccmpuierr.Tke

availabilityofvideo-basedapplicaiionslike\oordprocessmgandspreadsheetpro-amsbrou^iimilliorsof

usersintothe-woridqfcomputingWithjustahtileIrc&mngpecplewho温wmthiyigatallabout

h

CDC6600

/三板。曜

0099oao

0099

■MM

■

CDC6600实现模块

CDC66001Kbit磁芯板

网再建窗0066CDC

亨

.iHimnmu

滑

3

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至

力

三

耳

一

a式

g

W

0

L

E

5

四、第四代电子计算机

进入20世纪60年代以后，微电子技术

发展迅猛。在1967年和1977年，分别

出现了大规模集成电路和超大规模集

成电路，并立即在电子计算机上得到

了应用。由大规模和超大规模集成电

路组装成的计算机，就被称为第四代

电子计算机。

美国ILLIAC-IV计算机，是第一台全面使用大规

模集成电路作为逻辑元件和存储器的计算机，

它标志着计算机的发展已到了第四代。1975年，

美国阿姆尔公司研制成470V/6型计算机，随后

日本富士通公司生产出M-190机，是比较有代表

性的第四代计算机。英国曼彻斯特大学1968年

开始研制第四代机。1974年研制成功ICL2900计

算机，1976年研制成功DAP系列机。1973年，

德国西门子公司、法国国际信息公司与荷兰飞

利浦公司联合成立了统一软件中心数据公司，

研制出Unidata7710系列机。

CRAY-

1976

智能计算机突破了传统的诺伊式机器的

概念，舍善匚w1M

机步联型/机器感知一知识获取

步找」机器思维—知识处理,

盛什机器行为—知识运用产

1988年,'8为一陋同际

会议。1991年，美国力口洲理工学院推出

了一种大容宜；行处理系统，用528台处

理器并行进行工作，其运算速度可达到

每秒320必次浮点运算。

o

、年代第一代第二代第三代第四代

46-5757-6464-7272-

项目

逻辑兀件电子管晶体管中小规模集成电（超）大规模集

路成电路

存储器延迟线、磁鼓、磁芯、磁磁芯、磁盘、磁半导体、磁盘、

磁芯带、磁盘市-H-P光盘

典型机器IBM-701IBM-7090IBM-370：大ILLIAC-IV：巨

IBM-650IBM-7094IBM-360：中IBM-3033：大

PDP-11：小VAX-11：小

80486：微

8098：单片机

软件机器语言、汇高级语言、结构化程序设计、数据库、软件

编语言管理程序操作系统工程、程序设

计自动和

应用科学计算数据处理系统模拟与设计、事务处理、智

工业控制大型科学计算、能模拟、社会

科技工程生活应用

六、发展中的计算机科学技术

1、人工智能

2、分布式处理

3、多媒体技术

小型化、微型化、智能化、

网络化、移动化。

1.2计算机的分类

一、计算机分类标准

按工作原理分：

1、数字计算机

2、模拟计算机

按功能分：

1、微型机

2、小型机

3、中型机

4、大型机

计算器：counter/calculator

计算机：Computer/calculator

个人计算机（PC机）：Personalcomputer

微（型）机：MicroComputer

笔记本电脑：NotebookComputer

单片（板）机：SingleSlicecomputer

年代第一代第二代第三代第四代

特征71-7374-7778-8081-

项目

CPUIntel4004Intel8080Intel8086/8088Intel

Intel8008/8085/8028680386/80486

M6800M68000Pentium

Z-80Z-8000PentiumPro

PII/III/IV

字长4bit/8bit8bit16bit32bit/64bit

集成度（晶体1200-20005000-90002万-7万10万以上

管数/片）

时钟频率MHZ0.5-0.81-2.55-1025以上

基本指令执行10-15usl-2us0.4-0.75us<0.125us

时间

地址总线宽度4/81620/2424/32

二、小型计算机系统

三、大型计算机系统

1.3计算机的应用

计算机的应用已渗透到各个领域和部门。

计算机应用技术是计算机技术、通讯技术、

自动化技术、信息化技术与各行各业各领域

专业技术相结合的复合技术。

一、科学计算

二、数据处理

三、自动控制

四、计算机辅助设计(CAD：Computer

AidedDesign)

五、人工智能(AI：ArtificialIntelligence)

六、信息亘速公路

七、电子商务(E-Business)

发展趋势：

计算机应用层次走向综合化、智能化。工厂

自计算机集成制造系统管

理CIMS：ComputerIntegrated

网ManufacturingSystem

多CIPS:ComputerIntegratedProduct

微System

1.4计算机的五大逻辑部件

一、组成计算机的五大部件

数据流------->

信息流（控制、地址）

最早的计算机模型

最早的计算机模型

最早的计算机模型

经过改进后的计算机模型

「丁

0

经过改述后计靠机模型

备改进的计靠机模型

F帆上盘上$

3

?仁切g//

现在的计算机模型

微型机的硬件系统

((

输

输存储器

出

入

设

设

备

指令答

中央处理器CPU

红色箭头表示数据与指令流、黑色箭头代表控制流

三、计算机基本运算过程

1、首先输入设备将程序输入到内存中

2、控制器从内存中按顺序取出指令，分析

指令后向各部分发出控制命令，如读入、运

算。

3、由控制器发出命令输出运算结果。

1.5计算机的硬件与软件

一、计算机硬件

中央处理器：CPU

存储器：内存、外存

输入/输出设备：I/O设备

CPU:中央处理器

AMD口

KTd

pentium

中央处理器

由运算器、控制器组成，是计算机心脏

机型处理位数-心4-H片LU

IBMPC/XT16位Intel8088

IBMPC/AT16位Intel8086

28616位Intel80286

38632位

Intel80386

48632位

Intel80486

58632位

68664位Intel80586(Pentium)

IntelPentiumIV(P4)

它决定看电胞的主要性能和运算速度.

内存:

六层板的千德策

四层板的干的条

输入设备(InputDevice)

人

体

工

程

学

<

盘

i'

r最近还出现了一种人体工程学穰就，它是根据人类手部

特点设计的,长时间使用这种键盘手腕也不会感到疲劳.

f

L

把你的鼠标翻转过来，看看它的底部：如果有个小圆

球,就是机械鼠标，

扫描仪是将照片、图片输入到电脑内的工具，它是图

像工作者不可^少的设备,不同档次的扫描仪扫描的效果

相差很多，价格当然也相差很大.

输入设备

键盘

鼠标

图像扫描仪

光笔

数字化仪

输出设备(OutputDevice)：

显示器大H一般有14・15"17'ig“20’等几种，这里

裁字指的是显示屏幕对角线的长度，单位是英寸.

tar

.rr—1”—A・♦・

g.1芸.

针式打印机的11箱较大.已经接近被淘汰,但庾用过

程中的消耗比较低，而且只有针式打印机可以u卷"，

所以在银行等单位还必须使用它.

喷墨打印机噪音小..但是它用的墨水要比

针式打印机的,色带贵得多.不过,由于现,在喷墨打印机的价

格很低,而且还能打印彩色.所以是家庭用打印机的首选：

f[•<nHHJZ*•••*•L■•"frl"•••"J•'•1••

进行打印作业

激光打印机的而且>日常消耗也

"-(«M»*<•»*-r•

比喷墨打印机吟但本身价格比较贵,

输出设备

f按显示内容划分

显示器j按显示颜色划分

I按分辨率划分

「CGA

显卡《EGA

IVGA

（针式打印机：速度慢，噪声大，使用成本低

打印机喷墨打印机：低噪声，印字质量好，

日常使用成本高

I激光打印机：速度快，分辨率高，

低噪声，本身价格高

二、计算机软件