《计算机应用》-第一章

第1章计算机基础知识任务1计算机的发展史任务2计算机的特点任务3计算机的分类任务4计算机的应用领域

下一页任务1计算机的发展史

计算机最初是为了计算弹道轨迹而研制的。世界上第一台计算机如图1-1，于1946年2月诞生于美国的宾夕法尼亚大学，当时取名为ENIAC，读作“埃尼克”。该机主要元件是电子管，质量达30多吨，占地面积170m2，耗电150kW，每秒计算5000次加法运算、300多次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍。用现在的标准看，它的功能远不及一只可编程的计算器，但它使科学家们从繁杂的计算中解放出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。下一页上一页任务1计算机的发展史下一页自第一台电子计算机诞生以来的半个多世纪，电子计算机有了突飞猛进的发展。根据构成计算机的核心电子元器件的不同，可将计算机发展历程划分为4个时代，目前正在向第五代过渡。第一代——电子管计算机（1946年—1957年）第二代——晶体管计算机（1958年—1964年）第三代——集成电路计算机（1965年—1969年）第四代——大规模、超大规模集成电路计算机（1971年至今）微型计算机的发展

上一页任务2计算机的特点计算机是一种可以进行自动控制、具有记忆力功能的现代计算机工具和信息处理工具。它具有以下6个方面的特点。1．运算速度快2．计算精度高3．存储能力强4．具有逻辑判断和记忆能力5．具有自动执行程序的能力6．可靠性高、通用性强下一页上一页任务3计算机的分类1．巨型机巨型机占地面积大，价格昂贵，运算速度快，仅有少数几个国家能够生产，主要用于战略性武器的研究、航空航天技术研究等领域，是衡量一个国家经济实力和科技水平的重要标志。例如我国研制成功的“银河系列机”就属于巨型机如图1-2所示。2．大中型机大中型机是指运算速度在每秒几千万次左右的计算机。它具有很强的数据处理和管理能力，工作速度相对较快。目前主要应用于高等学校、较大的银行和科研院所。如IBM4300、ES9000、VAX8800等都是大型计算机的代表产品。下一页上一页任务3计算机的分类3．小型机小型机是计算机中性能较好，价格便宜，应用领域十分广泛的计算机。它的运算速度在每秒几百万次左右，结构简单、规模较小、操作方便、成本较低。小型机在存储容量和软件系统的完善方面占有优势，它用途广泛，多作为某一部门的核心机。如：IBMAS／400、富士通的K系列机等都是小型机。4．微型机微型机也称个人计算机（PC），是目前应用最广泛的机型，也是近年来各类计算机中发展最快、人们最感兴趣的计算机。微型机体积小、价格低、功能全、操作方便。一般简称为“微机”。如：PentiumⅢ,Pentium4等都是微型机。如图1-3所示。下一页上一页任务3计算机的分类5．工作站工作站是一种新型的计算机系统，主要用于图形图像处理和计算机辅助设计，它出现在20世纪70年代后期。一般来说高档微机也可称为工作站。工作站的特点是易于联网、有较大容量内存、具有较强的网络通信功能，如：CAD、图像处理、三维动画等都是工作站的应用领域。工作站的代表机型有SGI、Apollo等。

上一页下一页任务4计算机的应用领域1．数值计算2．数据处理6．网络应用3．自动控制4．计算机辅助技术5．人工智能2．数据处理返回上一页1.2计算机的系统构成计算机的系统构成图如图1-4任务1计算机的硬件系统任务2计算机的软件系统任务3计算机的主要组成部件

返回下一页任务1计算机的硬件系统计算机的硬件系统从基本结构上来讲，主要由五部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。随着计算机技术的发展，运算器、控制器等部件已被集成在一起统称为中央处理单元（CPU）。CPU是硬件系统的核心，用于数据的加工与处理，能完成各种算术、逻辑运算及控制功能。存储器是计算机系统中的记忆设备，分为内部存储器和外部存储器。输入设备用于输入原始数据及各种命令，运算器完成具体运算，输出设备用于输出计算结果。下一页上一页任务1计算机的硬件系统1．中央处理器如图1-5

将运算器和控制器集成在同一芯片上，就是常说的中央处理器。中央处理器也叫微处理器，英文名是CentralProcessingUnit，简称CPU。它是计算机系统的指挥中心。运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息进行加工和处理的部件。控制器是对计算机发布命令的“决策机构”，用来协调和指挥整个计算机系统的操作，它本身不具有运算功能，通过读取各种指令，进行翻译、分析后对各部件做出相应的控制。下一页上一页任务1计算机的硬件系统2．存储器如图1-6存储器是计算机中的一种具有记忆能力的部件，用来存放程序或数据。存储器分为内存储器和外存储器两类。内存储器简称内存，用于暂时存放系统中的数据，它的特点是存储容量较小，但运行速度较快。外存储器简称外存（例如硬盘/U盘/移动硬盘），用于存放永久性的数据，它的特点是存储容量较大，但存取速度相比内存较慢。

上一页下一页任务1计算机的硬件系统3．输入设备如图1-7输入设备是将原始数据或指令输入到计算机中的部件，常见的输入设备有鼠标、键盘、扫描仪等。4．输出设备如图1-8输出设备是把计算机处理后的数据以人们能够识别的形式输出的部件，常用来输出的部件有显示器、音箱、打印机和绘图仪等。上一页下一页任务2计算机的软件系统计算机的软件系统指的是在硬件设备上运行的各种程序、数据以及有关的资料，它包括系统软件和应用软件两种，系统软件包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、分布式软件系统等，应用软件主要指的是针对某项工作专门开发的一组程序，例如Office系列软件等。1．操作系统2．语言处理系统3．数据库系统4．分布式软件系统5．应用软件下一页上一页任务3计算机的主要组成部件计算机的主要组成部件包括主板、CPU、硬盘、内存、显卡、声卡、网卡、光驱、机箱、电源和一些外部设备等。这些部件有机地组合在一起来完成计算机的各项功能。1．主板如图1-9

2．CPU3．硬盘如图1-10

4．内存如图1-11

5．显卡6．声卡7．网卡如图1-12

8．光驱如图1-13

9．机箱与电源如图1-14返回上一页1.3数制与编码

任务1计算机采用二进制数的原因任务2数据信息单位任务3数制及其转换任务4编码下一页返回

任务1计算机采用二进制的原因1．电路简单2．工作可靠3．简化运算4．逻辑性强下一页上一页任务2数据信息单位计算机中采用的二进制数据信息都是以位、字节、字长为存储单位来进行存储的。1．位（bit）位又称为比特，是二进制数的最基本单位，也是存储器存储信息的最小单位，常用字母b来表示。2．字节（Byte）一个字节由8位二进制位组成，是信息存储中最常用的基本单位。利用一个字节，计算机所能表示的最大十进制数是255，即这8位上的二进制均为l。3．字（Word）字是位的组合，又称计算机字或机器数。因为在计算机中是用触发器所组成的寄存器来存放二进制数的，所以对于特定型号的微处理器，其内部寄存器的位数是固定的。一般16位为一个字，它代表计算机中处理指令或数据存储的运算单位。下一页上一页任务3数制及其转换1．数制需了解4种数制：二进制、八进制、十进制、十六进制。在我们日常生活中，遇到的数据多数是十进制数，由0～9十个数字组成，加法逢10进1，减法借1当10。根据十进制数据特点，可以得到n进制数据的特点：对于n进制数据，它的基数是n,数字符号是0～n－1，但是，十六进制数的数字符号是从0～9,A～F(A～F分别代表从10到15)。n进制数的运算法则是：加法逢n进1，减法借1当n。

下一页上一页任务3数制及其转换例如：十进制数658.634按权展开后，得

(658.634)10＝6×102+5×101+8×100+6×10-1+3×10-2+4×10-3同理，对于n进制数675.35，则有(675.35)n＝6×n2+7×n1+5×n0＋3×n-1+5×n-2上一页下一页任务3数制及其转换2．数制之间的转换1）n进制数与十进制数的互相转换十进制数是各种进制数互相转换的桥梁。任意n进制数与十进制数互相转换的方法如图1-15所示。2）二进制数转换为十六进制数将一个二进制数转换成十六进制数的方法是从小数点向左（右）按每四位分组，不足四位的以0补够，然后将每组的四位二进制数用一位十六进制数字代替即可。3）二进制数转换为八进制数二、八进制数之间的转换类似于二、十六进制数之间的转换，只是每三位分组

上一页下一页任务4编码编码是指将输入到计算机中的各种非数值数据用二进制数表示。计算机中的编码方式很多，一般西文字符用ASCII码表示，汉字编码用国标码表示。1．ASCII编码

2．汉字编码返回上一页图1-1世界上第一台计算机返回图1-2中国第一台“银河”巨型计算机返回图1-3微型计算机返回计算机系统构成图返回图1-6存储器（a）

（b）（c）（d）（a）内存(RAM)；（b）外存(硬件)；（c）外存(移动硬盘)；（d）外存(U盘)返回图1-7输入设备（a）

（b）（c）（d）（a）键盘鼠标；（b）扫描仪；（c）手写板；（d）数码相机返回图1-8输出设备（a）

（b）

（c）

（d）（a）显示器(液晶)；（b）打印机；（c）音箱；（d）绘图仪返回图1-5中央处理器（CPU）返回