第一章 计算机概述

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1、二十一世纪高职高专计算机操作技能实训规划教材科学出版社上海市电子信息职业技术学院 通讯与信息工程系讲授：倪鐵民Chapter 01 计算机基础知识Chapter 01 计算机基础知识主要内容1.1 计算机概述1.2 计算机系统的组成1.3 多媒体计算机的组成1.4 计算机的性能指标Chapter 01 计算机基础知识Chapter 01 计算机基础知识第一部分 计算机概述微型计算机(Micro Computer)简称微机，也称为个人计算机 (Personal Computer)、PC或电脑，是电子计算机技术发展到第 四代的产物。世界上第一台电子计算机于1946年2月在美国宾夕法尼 亚大学诞生，

2、取名为ENIAC(中文名称是“埃尼阿克”)，全 称是Electronic Numerical Integrator And Calculator。 它是一台电子数字积分计算机。ENIAC作为计算机大家族 的鼻祖，开辟了人类科学技术领域的先河，使信息处理技 术进入了一个崭新的时代。计算机每一个发展阶段在技术 上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。电子计算机按照硬件的发展，至今已历经四代： 第一代：电子管计算机第二代：晶体管计算机第三代：集成电路计算机 第四代：大规模、超大规模集成电路计算机 第一台计算机的诞生 第二次世界大战期间，美国军方为了解决计算大量军用数据的难题，成立了由宾夕法尼亚

3、大学莫奇利 和埃克特领导的研究小组，开始研制世界上第一台电子计算机。 经过三年紧张的工作，第一台电子计算机终于在1946年2 月14日问世了。它由17468个电子管、6万 个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成，重达30吨，占地160平方米，耗电174千 瓦，耗资45万美 元。这台计算机每秒只能运行5千次加法运算，仅相当于一个电子数字积分计算机（ENIAC即“埃尼阿 克“）。 当年的“埃尼阿克“和现在的计算机相比，还不如一些高级袖珍计算器，但它的诞生为人类开辟了一个 崭新的信息时 代，使得人类社会发生了巨大的变化。 第一部分 计算机概述时期时间典型计算机描述第一代计算机 （电子管）1946年2

4、月16日ENIAC这是人类历史上真正意义的第一台电 子计算机，占地170平方米，耗电150 千瓦，造价48万美元，每秒可执行 5000次加法或400次乘法运算。共使用 了18000个电子管。1950年EDVAC第一台并行计算机，实现了计算机之 父“冯.诺伊曼”的两个设想：采用二进 制和存储程序。第二代为晶体管计算机第一部分 计算机概述第二代计算机 （晶体管） 1954年TRADICIBM公司制造的第一台使用晶体管的计算机，增加 了浮点运算，使计算能力有了很大提高1958年IBM 1401这是第二代计算机中的代表，用户当时可以租用。第三代为集成电路计算机第一部分 计算机概述第三代计算机（集成电路

5、）1964年IBM S/360这是计算机历史上最成功的机型之一，具有极强的通用性， 因可适用于各个行业的用户而得名。我们现在使用的是第四代电子计算机第一部分 计算机概述第四代计 算机（大规模 和超大规模集 成电路）1970年IBM S/370这是IBM的更新换代的重要产品，采用了大规模集成电路代替磁芯存储，小规模集成电路作为逻 辑元件，并使用虚拟存储器技术，将硬件和软件分离开来，从而明确了软件的价值。1975年4月Altair 8800MITS制造的，带有1KB存储器。这是世界上第一台微型计算机。1977年4月Apple IINMOS6500 1MHz CPU，4KB RAM ，16KB RO

6、M，这是计算机史上第一个带有彩色图形的个人 计算机1981年8月12日IBM PC采用了主频为4.77MHz的Intel 8088CPU，内存64KB,160KB软驱，操作系统是Microsoft提供的 MS-DOS1983年1月19日APPLE LISA第一台使用了鼠标的电脑，第一台使用图形用户界面的电脑。1983年3月8日IBM PC/XT采用INTEL8088 4.77MHz的CPU，256K RAM和40K ROM,10MB的硬盘，两部360KB软驱。1984年8月IBM PC/AT采用Intel 80286 6MHzCPU， 512KB内存，20MB硬盘和1.2M软驱。1986年9月

7、Compaq Desktop PC采用了Intel 80386 16MHz CPU,640KB内存，20MB硬盘，1.2M软驱，是计算机史上第一台386计 算机。第一部分 计算机概述1989年4月DELL 80486采用Intel 80486DX CPU 640KB内存， 20MB硬盘， 1.2M软驱。1996年基本配置是奔腾或者奔腾MMX 的CPU，32M EDO或者SDRAM内存， 2.1G硬盘 ，14寸 球面显示器为标准配置。1997年基本配置开始向赛扬处理器过渡，部分高档的机器开始使用PentiumII CPU，同时内存也 由早期的EDO过渡到SDRAM，4.3G左右的硬盘开始成为标准

8、配置。1998年带有128K二级高速缓存的赛扬处理器成为广大装机者的最爱，同时64M内存和15寸显示器 开始成为标准配置。1999年部分品牌厂商开始将PentiumIII CPU作为电脑的一个卖点，64M内存和6.4G硬盘开始成为 电脑的标准配置。2000年66M和100M外频的赛扬处理器占领了大部分品牌或兼容机的市场，128M内存，10G以上 的硬盘开始成为标准配置，17寸显示器慢慢进入家庭。2001年至今Pentium 4 CPU和Pentium 4赛扬CPU开始成为电脑的标准配置，内存由SDRAM实现了向 DDR的过渡，同时17寸CRT显示器或者15寸液晶显示器开始成为用户的首选，硬盘逐

9、渐向 40G以上的容量发展。苹果 iMac G5(M9248CH/A)处理器类型PowerPC G5配置，主频1600MHz以上，内存容量256MB，硬盘容量80GB，显 示器类型17”液晶。这是苹果电脑的创新，将主机的部件全部集成到显示器内部。显示器 就是一台电脑。第一部分 计算机概述表格里最重要的没能体现是 2010年至今，这段历史，因为从 2010年以来计算机硬件突破了摩尔 定律，以异常快的速度发展，已经 是写书的跟不上发展的速度了。仅从CPU大略讲起来，INTEL公 司摈弃了Pentium 4 CPU ，完全 采用了Core 2 Duo架构（就是酷 睿）。以至于从C2D 到酷睿II到目

10、 前的酷睿III有机会可以给大家详谈因为这是 装机的重点！传统的分法是四代计算机分法，其实只是对于硬件的发展作分类。事实上，和我们大家有紧密联系的我们才能关注，以前因为电脑没有进入个人领域 ，所以我们其实无所知之。那么，和我们人类的密切关系应该分为三个阶段： 第一 诞生期：这段时期是电脑开发人员不断地研究时期，囊括硬件整个四个发展时 期，基本上不是专业的不懂电脑，因而与我们大家没有直接关系。 第二 普及期：电脑进入个人领域了，操作变简单了，界面也直观好看了。因而可以使 用电脑玩电脑的人多起来了。 第三 网络期：一句话：电脑离不开网络。否则不好玩。第一部分 计算机概述第一部分 计算机概述1.1.

11、2 计算机的特点 1运算速度快 2计算精确度高 3具备逻辑判断能力 4具备自动控制能力1.1.3 计算机的应用领域 1科学计算 2数据处理 3过程检测与控制 4计算机辅助系统 5人工智能 6网络应用第二部分 计算机系统的组成运算器控制器各种语言的处理程序、数据库等解决各种应用问题的软件计算机系统硬件系统软件系统主机外部设备中央处理器内存储器输入、输出设备外存储器系统软件应用软件操作系统硬件系统是指构成计算机系统的物理实体，主要由各种电子部件和机电装置组成。软件系统是指为计算机运行提供服务的各种计算机程序和全部技术资料。计算机硬件是构成计算机系统的物质基础，而计算机软件是计算机系统的灵魂，二 者

12、相辅相成，缺一不可。第二部分 计算机系统的组成图1.2 计算机硬件系统的五大组成部分目前所使用的各种型号的计算机均属于冯诺依曼结构计算机，由控制器、运算器、存储器、 输入设备和输出设备五大部分组成, 如下图。图1.1 微型计算机硬件与总线的连接关系图第二部分 计算机系统的组成控制器是整个计算机的指挥中心 。运算器是一个“信息加工厂” 。存储器是计算机中用来存放程序和数据的地方，并按顺序送往内存，如图1.3 所示。 输入设备的主要作用是把程序和数据等信息转换成计算机所能识别的编码。输出设备的主要作用是把计算机处理的数据、计算结果（或中间过程）等内 部信息按人们要求的形式输出。图1.3 存储器系统

13、层次结构 第二部分 计算机系统的组成第二部分 计算机系统的组成应用开发人员 层面操作系统 开发人员 层面第二部分 计算机系统的组成用户层面应用软件用户硬件（裸机）操作系统各种语言、服务程序 系统软件第三部分 多媒体计算机系统的组成课本里写的共有16个硬件组成。其实有的硬件 并非必须，比如光驱、打印机。 左面表格里。粉色是电脑的基本配置 而较深的为多媒体配置， 大家可以看出所谓多媒体电脑其实就是根据不同 需要能显现比较高质量的色彩，能发出失真度小 的声音的电脑。 尤其是显卡、显示器、声卡的级别有较大的区别。第四部分 计算机性能指标1.字长：计算机一次可以运算的数据长度称为一个“字”（word）或

14、称“字长”。现在个人电脑是 32字长为多，也有64字长的。诚然，现在CPU大多是64位的，但大多都以32位字长运行，都没能展示它 的字长的优越性，因为它必须与64位软件（如64位的操作系统等）相辅才成。注意：数据存储是以“字节”(Byte)为单位,数据传输是以“位”（bit）为单位，一个位就代表一个0或1 ，每8个位（bit）组成一个字节（Byte）。 2.速度：一般都用主频速度来衡量。就是CPU一秒内完成的工作周期数，单位为Hz.为大家常用指标。另一指标是运算速度，常用单位时间执行多少条指令来表示。直接描述运行次数的指标为 MIPS(每秒钟百万条指令Million Instructions Per Second )。 3内存容量：就是主存储器的容量，就是内存条。以字节为单位。 4外存容量：也称辅存储容量，一般指硬盘等。 5可靠性 6性价比计算机性能指标第一部分 计算机概述