长清东图计算机基础培训教案

第一讲 计算机概述及组成计算机概述定义：能够精确、快速、高效的进行算术运算和逻辑判断的电子设备计算机定义由特点，作用和本质三部分构成。精确，快速，高效是计算机的特点；进行算术运算与逻辑判断是计算机的作用，其本质是电子设备。产生：1946年,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字计算机,名字叫"埃尼阿克"(ENIAC)1946年2月，美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的物理学家毛彻莱和电子工程师埃科特在海军部的支持下，以冯·诺依曼的设计思想为指导，研制出一台电子真空管计算机，被公认为是世界上第一台电子计算机。这台计算机共用了19000个电子真空管，每个电子管像小灯泡那么大，其总耗电量5KW，重量大约30T，占地面积约167M2，计算机速度大约为每秒5000次。这台计算机开始主要用于大炮的弹道计算，后来也用于核武器研究方面的计算机和天气预报。这台计算机一直运行到1955年10月宣布退役。发展阶段1946—1956：电子管时代第一代计算机的主要元件是电子管，故称为电子管计算机。其特点：采用电子管元件，体积庞大，耗电量高，维护困难；计算机速度慢，一般为每秒1千次到1万次运算；输入输出设备简单，采用穿纸带或卡片；存储空间有限；主要用于科学计算1957—1962：晶体管时代采用晶体管作元件，体积大大缩小，可靠性增强，寿命延长；计算机速度加快，达到每秒几万次到几十万次；采用磁盘和磁带作为外存储器，存储总量大大提高；应用领域扩大，除计算外还用于数据处理和实时过程控制。1963—1970：集成电路时代采用中小规模集成电路元件，体积进一步缩小，寿命更长；速度加快，每秒可达几百万次运算；存储容量进一步提高，而体积更小，价格更低；应用领域扩大到企业管理和辅助设计等领域。1971—现在：大规模集成电路时代采用大或超大规模集成电路，体积更小，可靠性更好寿命更长；计算速度加快，每秒几千万次到几十亿次；软件配置丰富；大量进入家庭，产品更新速度加快；在各领域大显身手，并进入网络时代综上，我们可总结出计算机发展趋势：体积越来越小；速度越来越快；价格越来越低；应用范围越来越广；多媒体化与网络化计算机特点运行速度快*现在的计算机运算速度已达到几百万到上千万MIPS（MIPS：每秒可执行多少百万条指令），计算机的高速运算能力可应用于天气预报和地质勘测等尖端科技中。*通过发展阶段可总结出第一台5000次每秒到现在几十亿次每秒，甚至有的计算机达到数千亿次及至数万亿次计算精度高计算机具有很高的计算精度，一般可达到十几位，几十位甚至几百位以上的有效数字精度。计算机的高精确性使它可应用于航天，航空及核物理等方面的计算中存储能力强计算机的存储器类似于人的大脑。能把数据等信息存储起来，在需要的时候再将它们调出来逻辑判断能力*计算机在执行过程中，会根据上一步执行的结果，运用逻辑判断的功能自动确定下一步的应该执行什么命令。正是因为具有这种功能，所以它不仅能解决数值计算机问题而且还能解决非数值计算机问题，如图像识别等*1997年5月11日，国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫与IBM公司的国际象棋电脑“深蓝”的六局对抗赛降下帷幕。在前五局以2.5对2.5打平的情况下，卡斯帕罗夫在第六盘决胜局中仅走了19步就向“深蓝”拱手称臣。整场比赛进行了不到一个小时。“深蓝”赢得了这场具有特殊意义的对抗。通过人机对弈说明计算机具有逻辑判断能力可靠性高，通用性强由于采用超大规模集成电路，现在的计算机具有非常高的可靠性，由硬件引发的故障越来越少。现代计算机不仅可以用于数值计算，它几乎解决自然科学与社会科学中一切类型的问题，广泛用于各个领域。应用领域科学计算由我国中科院计算所、曙光公司、上海超级计算中心三方共同研发制造的高性能计算机曙光4000A可以在1小时内，同时完成4次36小时的中国周边、北方大部、北京周边、北京市奥运会需要的气象预报计算机，包括风向，风速，温度，湿度等，精度1公里，即精确到每个奥运会场馆；在2小时内，可以同时完成20次上海黄浦江过江隧道三维结构的地震数值分析的计算机，能够精细评估隧道的抗震能力。数据处理指对大量的数据进行分析、合并、分类和统计等加工处理。通常用在企业管理，物流管理，信息情报检索以及报表统计等领域。比如，人口统计，档案管理，图书资料管理，金融财务管理，仓库物资管理等。办公自动化编辑排版各种文件；制作表格；数据计算等等自动控制指不要人工干预通过计算机对某一过程自动操作。如钢材，石油等工业过程控制、电力调度等。尤其是在现代国防及航空航天等领域计算机起着决定性作用。在医学领域，使用计算机的医学检测设备如CAT扫描仪、核磁共振成像、超声波成像等极大地提高了诊断的准确性。计算机辅助系统包括计算机辅助设计（CAD）：如机械、土木工程、电路设计、服装等领域的设计。计算机辅助制造（CAM）：利用计算机进行生产设备的控制操作管理。计算机辅助教学（CAI）人工智能如用计算机证明数学定理、逻辑推理、自然语言理解、人机对弈、无人驾驶飞机、无人自动驾驶汽车。计算机品牌国外：苹果、戴尔、惠普、索尼、东芝、三星国内：联想、神舟、长城、方正、海尔、清华同方、宏基、华硕、明基计算机组成硬件系统定义：看得见，摸得着的计算机实体设备分类外观上：主机和外部设备原理上：存储器/计算器/控制器/输入设备/输出设备我们可以把计算机理解成一个加工信息的工厂，那么做为一个加工工厂，它需要设置哪些部门机构呢？首先，要生产需要购进原材料，需要设置采购部门。当然采购的原材料不可能全部拿来生产，我们需要把多余的暂时放到仓库中，也就需要有仓库。作为工厂的主要任务应该是生产为主，这就需要有生产车间。生产出来的成品就应该拿去销售，就需要设置销售部门。当然至关重要的是还要有一个能够统一管理、统一监督的部门。在计算机中，采购部门相当于输入设备；仓库相当于存储器；生产车间相当于运算器；销售部门相当于输出设备；而能够实现统一管理的部门就相当于控制器。这就是冯·诺依曼（美籍匈牙利数学家）在1946年提出的“存储程序”的基本设想。输入设备定义：将需要处理的信息输入计算机常见设备：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、DV、手写板、麦克风等输出设备定义：将处理后的信息反馈给用户常见的输出设备：显示器、打印机、绘图仪、音箱等中央处理器/CPU（Centralprocessingunit）作用算术运算与逻辑判断(运算器)(控制器)CPU的发展：8086、80286、81086、80486、PENTIUM（586）、PⅡ、PⅢ、PⅣ以及双核CPU等主频：CPU在运行时的频率主频又称时钟频率，是指CPU在单位时间内所发出的脉冲数。也可以理解为CPU在每秒钟完成指令运算的次数。一般来说，CPU的主频决定了计算机的运算速度，时钟频率越高，运算速度就越快。它是反映计算机速度的一个重要的间接指标。单位：HZ、KHZ、MHZ、GHZ1KHZ=1000HZ；1MHZ=1000KHZ；1GHZ=1000MHZ厂商Intel：a、PENTIUM（奔腾）b、CELERON（赛扬） c、Core(酷睿)AMD：Athlon（阿斯龙）、Duron、Sempron存储器内存储器作用：暂时的存储计算机处理的信息，提高了计算机的运行速度特点：存储容量小；读写速度快；断电后里面不保存信息外存储器作用：永久存储信息特点：相对内存存储量大；读写速度相对较慢；断电后信息仍存在容量单位字节（Byte）是计算机中数据处理的基本单位，一个字节由八个二进制位组成(1Byte=8bit)，简写作B，是计算机数据存储的基本度量单位。一个字符（字母或数字等）用一个字节存放，而一个汉字则需要两个字节。 常见单位：B（字节）、KB（千字节）、MB（兆字节）、GB（吉字节或千兆字节）1KB=1024B=210B1MB=1024KB=210KB1GB=1024MB=210MB软件系统定义：看不见摸不着的运行于计算机硬件基础之上的程序指令软件的分类系统软件：启动、管理维护计算机资源的软件；应用软件：在某一范围和具体领域内人为编写的特定功能的软件；系统软件操作系统作用：建立人机接口、管理控制计算机常见操作系统：DOS、WINDOWS、UNIX、LINUX程序设计语言：设计编制软件程序数据库管理系统（DBMS）数据库管理系统就是在具体计算机上实现数据库技术的系统软件，由它来实现用户对数据库的建立、管理、维护和使用等功能。目前流行的数据库管理系统软件SQLServer、Oracle、VF等。服务程序：负责诊断、调试等辅助工作的程序应用软件办公软件（OFFICE软件）WORD：主要来实现文字录入、修改、排版和输出等一系列操作EXCEL：只要来制作表格、数据统计分析、图表编辑等POWERPOINT：演示文稿制作OutlookExpress：电子邮件管理FrontPage：网页制作Access：数据库管理Publisher(2007)：创建和发布各种出版物InfoPage(2007)：创建在大量正式或非正式商业程序中收集和共享信息的动态表单的工具OneNote(2007)：会议记录工具网页制作软件DREAMWEAVER：网站创建、网页设计与维护如个人网站的制作FLASH：网上动画的制作FIREWORKS：网页图象处理平面三维制作软件CAD：主要是用来制作建筑绘图和平面绘图3DMAX：主要是用来制作室内室外的效果图，还能制作三维动画效果Photoshop：主要是用来美化图片的效果的Illustrator：主要用于进行平面的矢量绘制。适用于企业VI（vi=vis