新版计算机基础知识

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1、2.1 计算机的发展与分类 2.2 计算机系统的组成与工作原理 2.3 微型计算机软件系统的基本组成 2.4 计算机中的信息表示 2.5 计算机病毒防治与日常维护,新版计算机基础知识,通过本章的学习应了解计算机的产生和发展，计算机的特点及应用，数据在计算机中的表示，计算机系统的组成，计算机软、硬件知识等内容。,基本要求及教学目的,教学要点,计算机的发展、分类、特点、应用、数据表示、数据与编码，2学时；计算机系统的组成、硬件系统的组成、计算机软件系统的组成、计算机语言、计算机硬件的分类及常见硬件 ，2学时。,重点及难点,重点： 数据表示、数据与编码；计算机系统的组成、硬件系统的组成、计算机软件系

2、统的组成。 难点： 数据表示、数据与编码。,2.1 计算机的发展与分类,举世公认的第一台电子计算机ENIAC， 1946年诞生在战火纷飞的二次世界大战，它诞生于美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场。,世界上第一台计算机ENIAC,2. 电子计算机的发展阶段,以计算机所采用的电子器件的发展作为依据，把计算机的发展划分为四代。 （1）第一代(1946年1958年)是电子管计算机。 （2）第二代(1959年1964年)是晶体管计算机。 （3）第三代(1965年1970年)是集成电路计算机。 （4）第四代(1971年以后)是大规模和超大规模集成电路计算机。,表2-1 计算机的发展阶段,3我国计算机的发展历程,

3、（1）第一代电子管计算机研制(1958-1964年) （2）第二代晶体管计算机研制(1965-1972年) （3）第三代基于中小规模集成电路的计算机研制(1973-80年代初) （4）第四代基于超大规模集成电路的计算机研制(80年代中期至今),2.1.2 计算机的分类,1根据其用途不同，计算机可分为两大类： （1）通用计算机：通用计算机能解决多种类型的问题，通用性强。 （2）专用计算机：专用计算机功能单一，配有解决特定问题的软硬件，但能高速、可靠的解决特定问题。,2根据计算机的运算速度、字长、存储容量、软件配置等多方面的综合性能指标 （1）巨型机（Supercomputer）也称超级计算机 （

4、2）小巨型机（Minisupercomputer）亦称桌上型超级计算机 （3）大型主机（Mainframe）即国内常说的大中型机 （4）小型机（Minicomputer或Minis） （5）工作站（Workstation） （6）个人计算机（PC-Personal Computer）即微型计算机,3微型计算机发展的几个阶段,第一阶段（1971年1972年）：Intel公司利用Intel4004微处理器组成的4位微型机 第二阶段（1973年1977年）由第二代8位微处理器组成 第三阶段（1978年1980年）由16位微处理器组成 第四阶段（1981年现在）由32位微处理器组成,2.1.3 计算机

5、的特点,1.运算速度快 2.计算精确度高 3.具有记忆和逻辑运算能力 4.有自动控制能力,2.1.4 计算机的应用领域,1. 科学计算 2数据处理(信息处理) 3自动控制 4辅助技术 （1）计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD) （2）计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,简称CAM) （3）计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI),5人工智能 （1）机器人 （2）定理证明 （3）模式识别 （4）专家系统 6个人应用 （1）娱乐 （2）消费 （3）日常生活,2.1.5 我国的“金”字

6、工程,我国针对海关部门、银行部门和税务部门的信息化建设，国务院提出建设国家金关、金卡、金税工程，后来又有了金版工程、金盾工程，分别为新闻出版行业和公安行业的信息化建设的重大国家级立项。,2.2 计算机系统的组成与工作原理,2.2.1 计算机系统的基本组成 计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。 硬件是组成计算机系统的物理部件的总和。 软件是使计算机正常工作所必须的各种程序和数据 硬件是软件建立和依托的基础，软件是发挥硬件性能的关键，只有两者相互结合，才能充分发挥计算机系统的功能。,2.2.2计算机的硬件系统结构,计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成，也称计算机

7、的五大部件。,1.运算器,运算器又称算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit，简称ALU)，是计算机对数据进行加工处理的部件，它的主要功能是对二进制数码进行加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等基本逻辑运算。,2.控制器,控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成，控制器是用来控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行。 硬件系统的核心是中央处理器（Central Processing Unit，简称 CPU）。它主要由控制器、运算器等组成，并采用大规模集成电路工艺制成的芯片，又称微处理器芯片。,3.存储器,存储器是计算机记忆或暂存数据的部件。存

8、储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。 （1）内存储器 也称主存储器，简称主存。它直接与CPU相连接，存储容量较小，但速度快，用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。 随机存储器 RAM特点是：可以读出，也可以写入。读出时并不损坏原有存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容。断电后，存储内容立即消失，且不可恢复，具有易失性。,只读存储器 ROM的特点是：只能读出原有内容，不能写入新内容，关掉电源它的内容也不丢失，常用来存放固定的程序和数据。 （2）外存储器 外存储器又称辅助存储器，简称辅存，它是内存的扩充。 PC机常见的外存储器主要有软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘

9、驱动器等。,4.输入设备,输入设备是给计算机输入信息的设备。它是重要的人机接口，负责将输入的信息包括数据和指令转换成计算机能识别的二进制代码，送入存储器保存。,5.输出设备,输出设备是输出计算机处理结果的设备。 输入/输出设备简称I/O(Input/Output)设备。用户通过输入设备将程序和数据输入计算机，输出设备将计算机处理的结果如数字、字母、符号和图形显示或打印出来。 人们通常把内存储器、运算器和控制器合称为计算机主机。,2.2.3 计算机软件系统的基本组成,软件是计算机系统必不可少的组成部分。软件泛指能在计算机上运行的各种程序和相应的各种文档，它有重复使用和多用户使用的特点，是计算机系

10、统的重要组成部分。 计算机软件系统分为系统软件和应用软件两类。,1. 系统软件,系统软件是管理、监控、维护计算机资源使计算机能有效工作的一种程序。通常包括操作系统、语言处理程序、数据库管理程序、各类服务程序和工具软件等。,（1）操作系统,操作系统(Operation System,缩写为OS)是系统软件的基础或核心，是计算机系统中所有硬件、软件和数据资源的组织者和管理者(是一个大型程序)，计算机系统中的主要部件之间相互配合、协调一致的工作，都是靠操作系统的统一控制才得以实现的。用户都是先通过它来使用计算机的，所以它又是沟通用户和计算机之间的“桥梁”，是人机交互的界面。,（2）计算机语言处理程序

11、,机器语言(Machine language) 机器语言是机器能直接执行的语言，是由“0”和“1”组成的代码指令的集合，每一条指令告诉计算机实现一种专门的操作。 汇编语言(Assemble Language) 汇编语言是由一组与机器语言指令对应的符号指令和简单语法组成。汇编语言程序要由一种“翻译”程序来将它翻译为机器语言程序，这种翻译程序称为汇编程序（Assembler）。,高级语言（High Level Language） 高级语言为一般人使用而设计，比较接近自然语言，独立于机器，能适应各种类型的计算机，可读性强。高级语言的种类很多，常用的高级语言有BASIC、FORTRAN、C、PASCA

12、L等。 数据库管理系统（DBMS） 日常许多业务处理，都属于对数据的管理，数据库管理系统是完成对数据进行管理的软件，它在操作系统的支持下工作。,2. 应用软件,应用软件是用户为了解决某些具体问题而开发研制或购买的各种程序 1文字处理软件 2电子表格软件 3图形软件 4数据处理软件 5实用工具软件 6实时控制软件,2.2.4 计算机的工作原理及其发展方向,“存储程序”工作原理可综述为：计算机利用存储器（内存）来存放所要执行的程序，而CPU的部件依次从存储器中取出程序中的每一条指令并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。 （1）采用二进制编码形式表示数据和指令（将程序和数据一样看待）。 （2）

13、 要执行的程序和被处理的数据预先放人内存中，计算机能够自动地从内存中取出指令执行。 （3）计算机由运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备五大基本部件组成。,计算机的发展表现为四个主要趋向,（1）巨型化 （2）微型化 （4）智能化 （3）网络化,2.2.5 计算机的主要性能指标, 运算速度 计算机的运算速度是指计算机每秒执行的指令数，单位为每秒百万条指令（Million Instructions Per Second，简称MIPS，读作米普斯） 存储器的指标 I/O速度 兼容性、可靠性及可维护性,6微型计算机的总线结构,微型计算机系统总线分为三大类，即数据总线、地址总线和控制总线，在机器内部

14、，各部件通过总线连接，对于外部设备，通过总线连接相应的电路接口，再与该设备相连,2.3.2 微型计算机的硬件组成,微型计算机的基本配置是：主机箱、显示器、键盘、鼠标和打印机。 主机箱里有中央处理器、主存储器、外存储器、适量的电路接口部件。,1微处理器,微型计算机的中央处理器(CPU )习惯上称为微处理器(Microprocessor)，是微型计算机的核心，由运算器和控制器两部分组成：运算器是微型计算机的运算部件；控制器是微型计算机的指挥控制中心。,Pentium IV微处理器,2. 内存储器(主存),微型计算机的内存由半导体器件构成。内存按功能可分为两种：只读存储器和随机(存取)存储器。,3外

15、存储器(辅存),外存储器主要由磁表面存储器和光盘存储器等设备组成。磁表面存储器可分为磁盘、磁带两大类。 （1）软磁盘存储器 （2）硬磁盘存储器 （3）磁带存储器 （4）光盘存储器,只读型光盘CD-ROM(Compact Disk-Read Only Memory)是一种小型光盘只读存储器.它的特点是只能写一次，而且是在制造时由厂家用冲压设备把信息写入的。 一次写入型光盘WORM(Write Once Read Memory，简称WO)可由用户写入数据，但只能写一次，写入后不能擦除修改。 可擦写光盘(Magnetic Optical，简称MO)能够重写的光盘，它的操作完全和硬盘相同，故称磁光盘。

16、,4基本输入设备, 键盘 英文主键区 功能键区 数字小键区 方向控制键区 （2）鼠标（Mouse） 机械鼠标(Mechanical mouse) 光学鼠标(Optical mouse) 光学机械鼠标(OpticMechanical mouse),5.输出设备,（1）显示器 （2）打印机 击打式打印机 激光打印机 喷墨打印机,2.4 计算机中的信息表示,数据在计算机内部是以二进制码的形式表示的，其特点是只有0和1两个数字符号，且逢二进一。,2.4.1 计算机中的信息存储单位,在计算机内部，数据是以二进制的形式存储和运算的。 1 字节 1B = 8byte K 字节 1KB = 1024B M 字节 1MB = 1024KB G 字节 1GB = 1024MB T 字节 1TB = 1024GB,2.4.2 数制及其转换,1进位计数制 (1)进位计数制 按进位的方法进行计数，称为进位计数制，简称进位制。 (2)基数 在一种数制中，表示数目大小的数字