《大学计算机课件 第1章、计算机硬件知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机课件 第1章、计算机硬件知识（32页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第一章 计算机硬件知识,重要性： 难易度： 实用性： 操作性： ,第一章 计算机硬件知识,计算机的发展史 计算机的分类 计算机的组成 计算机主要性能指标 计算机配件简介,1.计算机的发展史,第一台计算机的诞生 第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。,ENIAC,1.计算机的发展史,1、第一代计算机（19461958) 电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。 2、第二代计算机(19581964) 晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。 3、第三代计算机(19641971) 普
2、遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。 4、第四代计算机(1971 ) 以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。,世界上第一台PC,1981年8月12日，IBM 公司推出世界上第一台个人电脑5150（第一台PC），这标志着个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中，也标志着一个新时代的开始。 当时该电脑，售价2880美元。第一台 IBMPC 采用 Intel 4.77M 的 8088 芯片，仅 64K 内存；采用低分辨率单色或彩色显示器；有可选的盒式磁带驱动器；两个 160KB 单面软盘驱动器。并配置了微软公司的 MS-DOS 操作系统软件。,第一台PC,现今
3、的主流PC （30年后）,未来新型计算机,光计算机：利用光作为信息的传输媒体 。 生物计算机（仿生学）：生物计算机在20世纪80年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片。 量子计算机：是指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。,2.计算机的分类,按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法， 可分为大型通用机、巨型机、小型机、微型机。 大型通用机：这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面。在一台大型机中可以使用几十台微机或微机芯片，用以完成特定的操作。可同时支持上万个用户，可支持几十个大型数据库。主要应用在政府部门、银行、大公司
4、、大企业等。 巨型机：巨型机有极高的速度、极大的容量。用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。目前这类机器的运算速度可达每秒百亿次。这类计算机在技术上朝两个方向发展：一是开发高性能器件，特别是缩短时钟周期，提高单机性能。 二是采用多处理器结构，构成超并行计算机，通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统，它们同时解算一个课题，来达到高速运算的目的。,2.计算机的分类,小型机：小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短，便于及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。它们己广泛应用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等，也可
5、以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。近年来，小型机的发展也引人注目。特别是RISC （Reduced Instruction Set Computer缩减指令系统计算机）体系结构，顾名思义是指令系统简化、缩小了的计算机，而过去的计算机则统属于CISC （复杂指令系统计算机）。 RISC的思想是把那些很少使用的复杂指令用子程序来取代，将整个指令系统限制在数量甚少的基本指令范围内，并且绝大多数指令的执行都只占一个时钟周期，甚至更少，优化编译器，从而提高机器的整体性能。 微型机：微型机技术在近10年内发展速度迅猛，平均每23个月就有新产品出现，12年产品就更新换代一次。平均每18个月芯片的集成度
6、可提高一倍，性能提高一倍，价格降低一半。（摩尔定律） 目前还有加快的趋势。微型机已经应用于办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统，多媒体技术等领域，并且开始成为城镇家庭的一种常规电器。,2.计算机的分类-按综合性能指标,2.计算机的分类-按用途,微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。 主要有5种结构方式： 台式个人微机（卧式、立式） 一体机 准系统机 笔记本电脑 平板电脑（iPad）,冯.诺依曼体系结构,冯.诺依曼思想：二进制 程序与数据一样存放在内存 五大模块,3.计算机的组成,4.计算机主要性能指标,计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标决定的，而是由它的系统结
7、构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。对于大多数普通用户来说，可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。,4.计算机主要性能指标, CPU指标： CPU字长、时钟频率。 运算速度： 每秒钟所能执行的指令条数。 内存容量： 内存储器存储数据的能力。 外存容量： 即硬盘容量大小。,指标之一：字长,计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前大多数PC的cpu字长（Pentium， Pentium Pro，Pentium，Penti
8、um，Pentium 4）一般是32位，但时至今日，64位也已经大行其道了。,字长越大，处理数据速度越快。,指标之二：主频,运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令秒”（mips，Million Instruction Per Second）来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133 MHz，Pentium/800
9、的主频为800 MHz，Pentium 4 1.5G的主频为1.5 GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。,主频越高，运算速度速度越快。,指标之三：内存,内存储器，也简称主存，是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前，运行Windows 95或Windows 98操作系统至少需要 16 M的内存容量，Windows XP则需要128 M以上的内存容量。内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越
10、庞大。,内存越大，能处理的数据量越大。,指标之四：外存,外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为320G至500G，有的甚至已达到1T。,硬盘越大，能存储的数据量越大。,4.计算机主要性能指标,以上只是一些主要性能指标。除了上述这些主要性能指标外，微型计算机还有其他一些指标，例如，所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等等。另外，各项指标之间也不是彼此孤立的，在实际应用时，应该把它们综合起来考虑，而且还要遵循“性能价格比”的原则。,5.主要配件介绍-CPU,CPU是整机的核心，CPU的
11、性能好坏很大程度上决定整机的性能，应挑选性能好，功耗小的产品,5.主要配件介绍-主板,主板相当于底座，其他配件如CPU，内存，显卡网卡，声卡，硬盘等，都是插在主板上相互连接的，挑选主板首先要和CPU配套,5.主要配件介绍-内存,内存的作用是临时存放正在运行的程序和数据，内存的速度会影响到整机的速度，内存的容量会影响大型程序的运行,5.主要配件介绍-硬盘,硬盘是计算机长期存放程序和数据的主要部件，硬盘的容量决定了存放数据的多少，硬盘的读写速度，对整机性能也有一定的影响,5.主要配件介绍-显卡,计算机将数字化图像送显卡，由显卡将数据处理后，转换为实际的图像，再送到显示器输出，显卡的处理能力，决定了
12、整机三维动画的处理速度，以及游戏的运行流畅,5.主要配件介绍-声卡网卡,声卡的作用：计算机将数字化的声音送到声卡，由声卡转换为实际的声音，再送音箱输出网卡的作用：网络通信设备目前，声卡和网卡一般都集成到主板上。,5.主要配件介绍-机箱电源,机箱电源虽然对机器性能没有影响，但对整机的稳定运行非常重要，机箱材质应比较厚实，电源做工扎实，功率足够大,5.主要配件介绍-鼠标键盘,最主要的输入设备，虽然对机器性能没有什么影响，但每天都和双手接触，还是应该选一款手感舒适的,5.主要配件介绍-光驱,光驱主要分为： CD-ROM 康宝（带CD刻录功能的DVD） DVD-ROM DVD刻录机 蓝光DVD 蓝光DVD刻录机,5.主要配件介绍-显示器,最主要的输出设备，有两种类型：CRT纯平，LCD液晶，如果预算足够的话，首选液晶,课后作业1,利用cpu-z软件，检测一台电脑的主要参数。并把实验结果保存到作业FTP。（压缩包命名格式：0920100100张三）,
