第1章 计算机基础知识

1、主讲人：郭心红主讲人：郭心红163电子、电子、163机电，机制机电，机制学习目标 了解计算机的基本工作原理和硬件组成 了解如何选购计算机硬件系统 了解计算机软件系统的安装 了解信息系统的安全防护知识 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机2目录1.1 选购计算机案例分析 1.2 实现方法1.2.1计算机的基础知识 1.2.2微型计算机的硬件系统 1.2.3选购计算机1.2.4计算机的软件系统1.2.5信息系统的安全防护1.2.6 物联网与云计算1.3 案例总结1.4 课后练习1.5 附录1 计算机的发展 1.6 附录2 数制和信息编码 2022-5-18

2、第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机31.1 选购计算机案例分析 任务的提出 小李是一位广告设计师，最近他想买一台计算机，用于工作和丰富娱乐生活。如何能够从中选购到一台适合自己的计算机呢？ 解决方案 在购买计算机之前，小李应该对计算机的基本工作原理和计算机硬件的基础知识有所了解，此外还应对计算机的软件知识和计算机的安全防护知识有所了解，这样才能高效、安全地使用计算机。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机4选购计算机的建议配置表配件名称配件型号CPUIntel Core i5 2300 四核处理器 (2.8GHz/6 MB高速缓存

3、)显示器24英寸宽屏高清液晶显示器主板Intel P67系列内存4GB DDR3 SDRAM 1333MHz 硬盘1TB SATA2.0 7200转 单碟容量：500GB 32MB显示卡1GB ATI Radeon HD 5770光驱16倍速DVD+/-RW 键盘、鼠标罗技键鼠套装第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机52022-5-181.2.1 计算机基础知识1计算机的基本配置2计算机的基本思想3计算机系统的组成4计算机的工作原理5现代微机的结构特点2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机61计算机的基本配置 从计算机的外观来看，

4、一台微型计算机最基本的配置包括：主机，显示器，键盘和鼠标，有时还配打印机、音箱、扫描仪等。 打开机箱，可以看到里面包括：主板、CPU、内存条、硬盘、光盘驱动器、显示卡、声卡、电源、各种连接线和接插件等。 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机72022-5-182计算机的基本思想第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机82022-5-18。虽然计算机的设计和制造技术得到突飞猛进。虽然计算机的设计和制造技术得到突飞猛进的发展，但仍然没有脱离冯的发展，但仍然没有脱离冯诺依曼提出的以下诺依曼提出的以下三个基本思想，并一直沿用到现在。三个基本思想，并一直沿用到

5、现在。1.程序存储控制：程序存储控制：2.采用二进制采用二进制 ；3.计算机的基本结构：计算机由运算器、控计算机的基本结构：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制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成：部分组成：3. 计算机系统的组成第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机92022-5-18硬件（硬件（Hardware）是指构成计算机的所有物理部件，包括各种元器件、电路板卡、）是指构成计算机的所有物理部件，包括各种元器件、电路板卡、机械装置以及各种连接件，是看得见、摸得着的机械装置以及各种连接件，是看得见、摸得着的“硬硬”设备，故称为硬件。设

6、备，故称为硬件。 软件（软件（Software）是指管理和控制计算机执行各种操作的所有程序、数据、文档资）是指管理和控制计算机执行各种操作的所有程序、数据、文档资料的总称。料的总称。 4计算机的工作原理第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机102022-5-18输出设备输出设备输入设备输入设备运算器运算器控制器控制器内存储器内存储器外存储器外存储器数据流数据流控制流控制流中央处理器中央处理器CPU主机主机程序程序数据数据结果结果外部设备外部设备5. 现代微机的结构特点 现代微机（个人电脑PC）的硬件基本结构有两个特点： 1.将运算器和控制器集成在一个芯片内，这个芯片就是现

7、代计算机中的微处理器,也称为中央处理器（Central Processing Unit，简称CPU） 2.采用总线结构。微型机就是通过各种总线把所有的硬件设备连成一个整体。 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机112022-5-181.2.2微型计算机的硬件系统1系统主板2CPU3内存储器4. 外存储器5. 输入设备6. 输出设备第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机122022-5-181系统主板主板是大部分组件如CPU、显卡、网卡、内存条等设备的载体，也是微型计算机内部各种设备联系的桥梁。 。 主要构成： 1. 芯片 ； 2. 扩展槽 ； 3.

8、 对外接口；第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机132022-5-18P67芯片组是针对芯片组是针对Sandy Bridge架架构处理器开发的，构处理器开发的，能充分发挥能充分发挥i5 2300处理器的全部处理器的全部性能。性能。Intel P67 主板主板2. CPUCPU即中央处理器，是计算机系统的核心。它负责整个系统指令的执行，数学与逻辑运算，数据的存储与传送，以及输入与输出的控制。由于CPU是计算机的核心部件，所以CPU性能的高低直接影响到整台微型计算机档次的高低。衡量CPU的主要性能指标 ： 1. 主频； 2. 前端总线频率； 3. 字长；第第1章章 计算机基

9、础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机142022-5-182. CPU小李选择的是“Intel Core i5 2300 四核处理器 (2.8GHz/6 MB高速缓存)”1.“Intel（英特尔）”是CPU的品牌；2.“Core（酷睿）”代表“产品系列”；3.“i5 2300”是CPU的型号；4.“四核处理器”是指CPU内集成了4个处理核心5.“2.8GHz”表示CPU的主频；6.“6 MB高速缓存”代表CPU内置了6MB的高速缓存；第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机152022-5-18Intel 酷睿酷睿 i5 CPU3内存储器 内存储器也被称为内存。在计算机

10、中，凡是要运行的程序、数据，必须先调入内存才能执行。 。 内存主要由随机存取存储器、只读存储器和高速缓冲存储器构成 。第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机162022-5-18内存储器按其工作特点可分为只读存储器内存储器按其工作特点可分为只读存储器ROM(ReadOnly Memoy)和和随机存取存储器随机存取存储器RAM(Random Access Memory)。3内存储器小李选择的是“4GB DDR3 SDRAM 1333MHz”内存。1. “4GB”表示内存的容量；2. “DDR3 SDRAM”表示内存采用的是DDR第三代内存同步动态随机存储器技术标准，3.“1

11、333MHZ”表示相应的有效内存频率。第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机172022-5-18 DDR3 内存条双通道套装内存条双通道套装4. 外存储器 外存储器简称外存，用于长期保存数据。由于安装在主机外部，所以属于计算机的外部设备。 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机182022-5-18硬盘硬盘 是由若干个硬盘片组成的盘片组，上面覆盖着磁性氧化物。硬是由若干个硬盘片组成的盘片组，上面覆盖着磁性氧化物。硬盘一般被固定在计算机箱内。盘一般被固定在计算机箱内。硬盘内部结构硬盘内部结构从左到右依次为从左到右依次为2.5in、1.8in、1in和

12、和0.85in硬盘硬盘硬盘小李选择的是一款“1TB SATA2.0 7200转 单碟容量：500GB 32MB”硬盘。1. “1TB”代表总存储容量；2. “SATA2.0”代表接口标准；3. “7200转”代表硬盘每分钟的转速；4. “单碟容量：500GB”意味着这款硬盘每张碟片的容量是500GB；5. “32MB”代表缓存容量。第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机192022-5-18硬盘内部结构硬盘内部结构4. 外存储器 光盘具有容量大、存取速度快、不易受干扰等特点。光盘根据其制造材料和记录信息方式的不同一般分为三类：只读光盘(CD-ROM)、一次性写入光盘(CD

13、-R)和可擦写光盘 (CD-RW)。如图。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机20CD-R、CD-RW和常见的和常见的DVD光盘光盘CD-ROM、CD-RW、DVD刻录机、外置式光驱刻录机、外置式光驱4. 外存储器 新型存储设备 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机21U盘盘移动硬盘移动硬盘 MO名片光盘名片光盘存储单位在计算机内部，信息都是用二进制的形式进行存储、运算、处理和传送的。信息存储单位有位（bit）、字节（Byte）等。位（bit）：信息的最小单元称为位（bit）。每一个位是二进制中的一个数位，代表

14、两个状态，就是0和1，也就是说计算机其实只认识0和1这两种状态。字节（Byte）：所有的存储器内部结构，都被划分为许许多多的基本单元，每个基本单元的存储量为1个字节（Byte），可以存储8位二进制信息。Byte作为数据信息的计量单位仍然太小，为了方便计算，引入一些更大的单位，包括KB、MB、GB、TB，它们与Byte之间的关系为： 1 Byte8bit 1 KB1024 Byte210B 1 MB1024 KB220B(1024)2 Byte 1 GB1024 MB230B(1024)3 Byte 1 TB1024 GB240B(1024)4 Byte2022-5-18第第1章章 计算机基础知

15、识计算机基础知识选购计算机选购计算机225. 输入设备 输入输出设备是计算机的五大组成部分之一，统称为外围设备，也简称为外设。输入设备的作用是将程序、数据、文本等内容输入计算机。 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机232022-5-18键盘和鼠标键盘和鼠标 自然键盘、无线键盘、手写键盘自然键盘、无线键盘、手写键盘机械鼠标机械鼠标 光电鼠标光电鼠标 5. 输入设备 扫描仪2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机24手持式扫描仪手持式扫描仪平板式扫描仪平板式扫描仪 滚筒式扫描仪滚筒式扫描仪 名片扫描仪名片扫描仪 5. 输入设备 数码照

16、相机2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机256 输出设备 外设中，输出设备的作用是将计算机的计算结果以图形、图像、文字等方式显示出来。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机26阴极射线管显示器阴极射线管显示器(CRT) 液晶显示器液晶显示器(LCD. )显示器的性能指标：像素与分辨率显示器的性能指标：像素与分辨率 6 输出设备2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机27显卡也称为显示适配器，是显示器与主机通信的控显卡也称为显示适配器，是显示器与主机通信的控制电路和接口。显卡

17、的主要作用是将计算机数据处制电路和接口。显卡的主要作用是将计算机数据处理成显示信息，并在显示器上显示出来。理成显示信息，并在显示器上显示出来。 6 输出设备2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机28打印机打印机喷墨打印机喷墨打印机激光打印机激光打印机 6 输出设备2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机29音响和声卡音响和声卡 声卡是将计算机的数字化声音信息转换声卡是将计算机的数字化声音信息转换为人的耳朵可以听到的声音，即把数字为人的耳朵可以听到的声音，即把数字信号转换为模拟信号。信号转换为模拟信号。1.2.3 选购

18、计算机计算机的更新换代比较快，用户在购买计算机之前，一定要明确自己购买计算机的用途，这样才能有针对性地选择适合自己的计算机。 第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机302022-5-181计算机的购置定位 办公事务处理、上网浏览新闻、看电影或听音乐等； 玩3D游戏； 专业制图、平面设计； 影视动画制作、3D游戏制作； 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机312.选购计算机需要遵循的几个原则 价格与品牌要兼顾; 考虑整体性能; 硬件与服务要兼顾; 商用计算机与家用计算机的区别; 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础

19、知识选购计算机选购计算机322.品牌计算机与组装计算机的差异 价格差异 外观因素 配置选择 售后服务 动手能力 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机331.2.4 计算机的软件系统计算机的软件系统包括系统软件和应用软件两类。第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机342022-5-18操作系统2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机35操作系统操作系统OS(Operating System)是配置在计算机硬件上的是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件、应用软件都依赖操作第一层软件，

20、其他所有的系统软件、应用软件都依赖操作系统的支持。操作系统是所有计算机都必须配置的软件。系统的支持。操作系统是所有计算机都必须配置的软件。 现在常用的微机操作系统有：微软的现在常用的微机操作系统有：微软的Windows系列、苹果系列、苹果公司的公司的Mac OS系列和开源的系列和开源的Linux系统等。系统等。操作系统操作系统(OS，Operating System)是控制计算机所是控制计算机所有活动的核心，是软硬件资源的组织者和管理者。有活动的核心，是软硬件资源的组织者和管理者。操作系统功能操作系统功能组织和管理整个计算机系统的硬件和组织和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，在用户和程序之间

21、分配系统资源，使之协调软件资源，在用户和程序之间分配系统资源，使之协调一致地、高效地完成各种复杂的任务。一致地、高效地完成各种复杂的任务。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机36操作系统的功能操作系统的功能安装软件系统 1.2.2 操作系统的 安装。 1.2.3 安装驱动程序； 1.2.4 安装应用软件。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机371.2.5 信息系统的安全防护 信息系统安全指的是保护计算机信息系统中的资源（包括硬件、软件、存储介质、网络设备和数据等）免受毁坏、替换、盗窃或丢失等。2022-5-1

22、8第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机381数据信息的安全维护 数据信息是计算机中的一种重要资源，有些数据的价值是无法用金钱来衡量的，有些数据丢失后其损失可能是无法弥补的，所以对数据信息的安全维护是非常重要的。 为了保护数据信息，必须将重要的数据定期复制到其他的存储设备上，如复制到移动硬盘、U盘或刻录在光盘中；有些非常重要的数据如公司的财务数据不但要备份在存储器上，还要打印到纸张上并妥善加以保管。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机392计算机病毒的防治 所谓的计算机病毒是一种在计算机系统运行过程中，能把自身精确复制或有修改地复

23、制到其他程序内的程序。 1. 病毒的特征 2. 病毒的传染途径和主要症状 3. 病毒的检测、清除和预防2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机402计算机病毒的防治1. 病毒的特征 传染性： 隐蔽性： 潜伏性： 破坏性： 触发性：2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机412计算机病毒的防治2. 病毒的传染途径和主要症状 有规律地出现异常画面和信息； 系统启动速度比平时慢，或某些程序运行变慢； 异常磁盘访问，破坏数据和程序，删除文件； 产生垃圾文件，占据磁盘空间，减少磁盘可用空间； 系统出现异常，如有些设备不能使用；

24、死机现象增多，或无缘无故重新启动； 破坏计算机网络资源，使网络系统瘫痪。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机422计算机病毒的防治3. 病毒的检测、清除和预防 实时防护：病毒软件必须有实时保护功能，或安装防火墙、采取过滤措施； 经常使用正版的杀毒软件定期扫描检测； 杀病毒软件应及时更新升级； 随时从各种信息媒体了解新的病毒情报，及时采取措施。 对外来的计算机、存储介质（U盘、移动硬盘、光盘等）要先进行病毒检测，确认无病毒后才能使用。 在别人的计算机使用自己的U盘或移动设备时，最好处于“写保护“状态。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础

25、知识选购计算机选购计算机43物联网 在物理世界的实体中部署具有一定感知能力、计算能力和执行能力的嵌入式芯片和软件，使之成为“智能物体”，通过网络设施实现信息传输、协同和处理，从而实现物与物、物与人之间的通信。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机44大数据 随着移动互联网、物联网等技术的快速发展，及视频监控、智能终端、应用商店等的快速普及，全球数据量出现爆炸式增长。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机45云计算 巨量的数据信息需要被处理，用户也需要越来越多的网络服务，原有的互联网系统与服务设计已经不能满足要求了，

26、互联网急需新的解决方案，云计算正是在这种背景下被提出的。 云计算是一种基于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机46案例总结 本章主要介绍了计算机系统的组成、工作原理、计算机主要部件的功能和性能指标。并从实际应用的角度出发，介绍了选购计算机的原则和技巧。用户在使用计算机时，要注意数据信息的安全保护，做好重要数据的备份和保密，还要注意防范计算机病毒的入侵和破坏。物联网、大数据和云计算都是近些年出现的新技术和发展趋势，它们都是互联网技术的发展与延伸，大数据的产生是因为互联

27、网与物联网的发展，而云计算是为了更好的为它们服务的，而提出的解决方案。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机47课后练习 参见本章课后练习。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机48附录1 计算机的发展 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机490.1.1 电子计算机的发展阶段电子计算机的发展阶段 19461946年，在美国宾西法尼亚大学世界上年，在美国宾西法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机第一台电子数字计算机ENIACENIAC（Electronic Numerical

28、 Integrator And CalculatorElectronic Numerical Integrator And Calculator电子数值积分和电子数值积分和计算机）诞生了（如图所示），它标志着计算机时代的到来。计算机）诞生了（如图所示），它标志着计算机时代的到来。人们根据计算机的性能和使用人们根据计算机的性能和使用主要元器件的不同，将计算机的发主要元器件的不同，将计算机的发展划分成几个阶段。展划分成几个阶段。大型机大型机(Mainframe)(Mainframe)经历了四代的发展。经历了四代的发展。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机

29、50第一代计算机第一代计算机 1946-20世纪世纪50年代末，电子管时代计算机。年代末，电子管时代计算机。 主要特点：采用电子管作为计算机的主要逻辑部件体积大，耗电量大，寿主要特点：采用电子管作为计算机的主要逻辑部件体积大，耗电量大，寿命短，成本高。电子管如图所示。命短，成本高。电子管如图所示。 这一时期的典型机器：这一时期的典型机器： 国外的：国外的：ENIAC 、UNIVAC。 国内的：国内的：103、104等。等。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机51第二代计算机第二代计算机 19581964年，晶体管计算机时代。年，晶体管计算机时代。 主

30、要特点：主要特点： 采用晶体管作为计算机的主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，采用晶体管作为计算机的主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，能耗降低。晶体管如图能耗降低。晶体管如图1-3所示。所示。 这一时期的典型机器：这一时期的典型机器： 国外的：国外的：IBM7090等，如图所示。等，如图所示。国内的：国内的：441B等。等。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机52第三代计算机第三代计算机 19641972年，集成电路计算机时代。年，集成电路计算机时代。 主要特点：主要特点： 采用中、小规模集成电路做主要逻辑部件，从而使计算机体采用中

31、、小规模集成电路做主要逻辑部件，从而使计算机体积更小，重量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算运算速度有了更积更小，重量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算运算速度有了更大的提高。集成电路如图所示。大的提高。集成电路如图所示。 这一时期的典型机器：这一时期的典型机器： 国外的：国外的：IBM-360等。等。 国内的：国内的：709等。等。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机53第四代计算机第四代计算机 1972年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。 主要特点：主要特点： 采用大规模、超大规模集

32、成电路作基本逻辑部件，使计算机采用大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件，使计算机体积、重量和成本大幅度的降低，运算速度和可靠性大幅度的提高。大规模体积、重量和成本大幅度的降低，运算速度和可靠性大幅度的提高。大规模集成电路如图所示。集成电路如图所示。 这一时期典型机器：这一时期典型机器： 国外：国外：IBM-370等。等。 国内：银河等。国内：银河等。附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机54 小型计算机小型计算机(Minicomputer)能满足中小型企事业单位的信息处理要求，能满足中小型企事业单位的信息处理要求，而且成本较低，其价

33、格能被中小部门接受。而且成本较低，其价格能被中小部门接受。1959年年DEC公司推出公司推出PDP-1，首，首次对大型主机进行了次对大型主机进行了“缩小化缩小化”。1965年推出年推出PDP-8小型机获得成功。小型机获得成功。1975年又推出年又推出VAX-11系列小型机，使其成为名副其实的小型机霸主。系列小型机，使其成为名副其实的小型机霸主。DG公司、公司、IBM公司、公司、HP公司公司(如图如图)、富士通公司都生产过小型机。、富士通公司都生产过小型机。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机55 微型计算机微型计算机(Microcomputer)是对

34、大型计算机进行的第二次是对大型计算机进行的第二次“缩小化缩小化”。1976年苹果计算机公司成立，年苹果计算机公司成立，1977年推出年推出APPLE微型机大获成功，使它成微型机大获成功，使它成为个人及家庭能买得起的计算机。为个人及家庭能买得起的计算机。1981年年IBM公司推出公司推出IBM PC，此后它又经，此后它又经历了若干代的演变，逐渐占领了庞大的个人电脑市场。历了若干代的演变，逐渐占领了庞大的个人电脑市场。 附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机56 20世纪世纪70年代出现了在局部范围内年代出现了在局部范围内(例如在一座大楼

35、内例如在一座大楼内)把计算机连把计算机连在一起的趋势，称为局域网。在局域网中，又有对等网络和非对等网络。在一起的趋势，称为局域网。在局域网中，又有对等网络和非对等网络。 客户机一服务器结构模式是对大型主机结构模式的又一次挑战。由客户机一服务器结构模式是对大型主机结构模式的又一次挑战。由于客户机一服务器结构灵活、适应面广、成本较低，因此得到广泛的应用。于客户机一服务器结构灵活、适应面广、成本较低，因此得到广泛的应用。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机57 自自1969年美国国防部的年美国国防部的ARPAnet运行以来，计算机广域网开始逐步运行以来，计

36、算机广域网开始逐步发展。发展。1983年，年，TCP/IP(传输控制与网际互联协议传输控制与网际互联协议)正式成为正式成为ARPAnet的协议的协议标准，这使网际互联有了突飞猛进的发展。标准，这使网际互联有了突飞猛进的发展。 1991年年6月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中科院高月我国第一条与国际互联网连接的专线建成，它从中科院高能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心。到能物理研究所接到美国斯坦福大学的直线加速器中心。到1994年，我国才实年，我国才实现了采用现了采用TCPIP的国际互联网的全功能连接，可通过四大主干网接入网际互的国际互联网的全功能连接，可通过四大主干网接入

37、网际互联网。联网。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机58 1 1、过去的计算机教材，在介绍计算机发展史时，只谈第一代电子管计算、过去的计算机教材，在介绍计算机发展史时，只谈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、第四代超大规模集成电机、第二代晶体管计算机、第三代集成电路计算机、第四代超大规模集成电路计算机，这实际上只是大型机本身的历史，不能全面反映路计算机，这实际上只是大型机本身的历史，不能全面反映6060年来计算机世年来计算机世界发生的翻天覆地的变化。本书划分的界发生的翻天覆地的变化。本书划分的5 5个发展阶段比较全面地反映了

38、信息技个发展阶段比较全面地反映了信息技术突飞猛进的发展。术突飞猛进的发展。 2 2、此外，各个阶段不是串接式的取代关系，而是并行式的共存关系。也、此外，各个阶段不是串接式的取代关系，而是并行式的共存关系。也就是说，并没有在某一个年代大型机全部变成了小型机，小型机并没有使大就是说，并没有在某一个年代大型机全部变成了小型机，小型机并没有使大型机全部消失，微型机也没有完全取代小型机，直到今天它们仍然在特定的型机全部消失，微型机也没有完全取代小型机，直到今天它们仍然在特定的领域发挥着各自的优势。领域发挥着各自的优势。 说明：说明：附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基

39、础知识选购计算机选购计算机590.1.2 计算机的分类计算机的分类 专用计算机专用计算机通用计算机通用计算机 工业控制计算机工业控制计算机科学计算与工程计算计算机科学计算与工程计算计算机 数据计算机数据计算机附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机60 小型计算机小型计算机巨型计算机巨型计算机 微型计算机微型计算机2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机61巨型计算机巨型计算机(Super Computer) 人们通常把最快、最大、最昂贵的计算机称为巨型机（超级计算机）。人们通常把最快、最大、最昂贵

40、的计算机称为巨型机（超级计算机）。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。 世界上只有少数几个国家能生产巨型机，世界上只有少数几个国家能生产巨型机，著名巨型机如：美国的克雷系列著名巨型机如：美国的克雷系列(Cray-(Cray-1,Cray-21,Cray-2，Cray-3Cray-3、Cray-4Cray-4等等) )，我国自行研，我国自行研制的银河制的银河-I-I（每秒运算（每秒运算1 1亿次以上）、银河亿次以上）、银河- -IIII（每秒运算了（每秒运算了1010亿次以上）和银河亿次以上）和银河-III-III（每秒运算（每秒运算100100亿次以上）也都是巨

41、型机，如亿次以上）也都是巨型机，如图示。图示。 目前，计算机运算速度最高的是日本目前，计算机运算速度最高的是日本NECNEC的的Earth SimulatorEarth Simulator（地球模拟（地球模拟器），它实测运算速度可达到每秒器），它实测运算速度可达到每秒3535万亿次浮点运算，峰值运算速度可达到万亿次浮点运算，峰值运算速度可达到每秒每秒4040万亿次浮点运算。万亿次浮点运算。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机62大型主机大型主机(Mainframe) 大型主机包括大型机和中型机，价格比较贵，运算速度没有巨型机那样快，大型主机包括大型机和

42、中型机，价格比较贵，运算速度没有巨型机那样快，一般只有大中型企事业单位才有必要配置和管理它。美国一般只有大中型企事业单位才有必要配置和管理它。美国 IBM公司生产的公司生产的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是国际上有代表性的大型主机。系列，就是国际上有代表性的大型主机。 小型计算机小型计算机(Minicomputer) 小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所用，例如高等院校的计小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所用，例如高等院校的计算机中心都以一台小型机为主机，配以几十台甚至上百台终端机。我国生产算机中心都以一台小型机为主机，配以几十台甚至上百台终端机。我国生产

43、的太极系列机都是小型计算机的代表。的太极系列机都是小型计算机的代表。 小巨型计算机小巨型计算机(Minisupers) 也称为桌上型超级电脑，其发展非常迅速。例如，美国也称为桌上型超级电脑，其发展非常迅速。例如，美国Convex公司的公司的 C系列机等，就是比较成功的小巨型机。系列机等，就是比较成功的小巨型机。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机63微型计算机（微型计算机（Micro Computer) 微型计算机又称个人计算机（微型计算机又称个人计算机（Personal Computer，PC），是第四代计），是第四代计算机时期出现的一个新机种。特点

44、是轻、小、价廉、易用。算机时期出现的一个新机种。特点是轻、小、价廉、易用。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机64工作站工作站(Workstation) 工作站是介于个人计算机工作站是介于个人计算机PC机和小型计算机之间的一种高档微型机，机和小型计算机之间的一种高档微型机，如图所示。工作站通常配有高档如图所示。工作站通常配有高档 CPU、高分辨率的大屏幕显示器和大容量的、高分辨率的大屏幕显示器和大容量的内外存储器，具有较强的数据处理能力和高性能的图形功能。它主要用于图内外存储器，具有较强的数据处理能力和高性能的图形功能。它主要用于图像处理、计算机辅助

45、设计（像处理、计算机辅助设计（CAD）等领域。）等领域。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机65服务器（服务器（Server） 服务器是一种在网络环境中为多个用户提供服务的计算机系统，如图所示。服务器是一种在网络环境中为多个用户提供服务的计算机系统，如图所示。从硬件上来说，一台普通的微型机也可以充当服务器，关键是它要安装网络从硬件上来说，一台普通的微型机也可以充当服务器，关键是它要安装网络操作系统、网络协议和各种服务软件。根据提供的服务，服务器可以分为文操作系统、网络协议和各种服务软件。根据提供的服务，服务器可以分为文件服务器、数据库服务器、应用服务器

46、和通信服务器等。件服务器、数据库服务器、应用服务器和通信服务器等。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机66嵌入式计算机嵌入式计算机 嵌入式计算机是指作为一个信息处理部件，嵌入式计算机是指作为一个信息处理部件，嵌入嵌入到应用系统之中的计算机。到应用系统之中的计算机。嵌入式计算机与通用型计算机最大的区别是嵌入式计算机与通用型计算机最大的区别是运行固化的软件运行固化的软件，用户很难或不，用户很难或不能改变。嵌入式计算机应用最广泛，数量超过微型机。目前广泛用于各种家能改变。嵌入式计算机应用最广泛，数量超过微型机。目前广泛用于各种家用电器之中，如电冰箱、自动洗衣

47、机、数字电视机和数码照相机等用电器之中，如电冰箱、自动洗衣机、数字电视机和数码照相机等 附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机670.1.3 未来新型计算机未来新型计算机 光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。在光子计算机光子计算机利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。在光子计算机中，不同波长的光表示不同的数据，可快速完成复杂的计算工作。中，不同波长的光表示不同的数据，可快速完成复杂的计算工作。与传统的硅芯片计算机相比，与传统的硅芯片计算机相比，光子计算机有下列优点：超高速的光子计算机有下列优点：超高速的运算速度、强

48、大的并行处理能力、运算速度、强大的并行处理能力、大存储量、非常强的抗干扰能力、大存储量、非常强的抗干扰能力、与人脑相似的容错性等。与人脑相似的容错性等。 目前几乎所有的计算机都被称为冯目前几乎所有的计算机都被称为冯诺依曼计算机，从目前的研究情况看，诺依曼计算机，从目前的研究情况看，未来新型计算机将可能在下列几个方面取得革命性的突破。未来新型计算机将可能在下列几个方面取得革命性的突破。附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机68 生物计算机在生物计算机在2020世纪世纪8080年代中期年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生开始研制，其最

49、大的特点是采用了生物芯片，它由生物工程技术产生的蛋物芯片，它由生物工程技术产生的蛋白质分子构成。在这种芯片中，信息白质分子构成。在这种芯片中，信息以波的形式传播，速度快、能量耗低，以波的形式传播，速度快、能量耗低，并拥有巨大的存储能力。由于蛋白质并拥有巨大的存储能力。由于蛋白质分子能够自我组合，再生新的微型电分子能够自我组合，再生新的微型电路，使得生物计算机具有生物体的一路，使得生物计算机具有生物体的一些特点，能够自动修复芯片发生的故些特点，能够自动修复芯片发生的故障，还能模仿人脑的思考机制。障，还能模仿人脑的思考机制。附录1 计算机的发展2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础

50、知识选购计算机选购计算机69 所谓量子计算机，是指利用处于多所谓量子计算机，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。在某种种多现实态是量子力学的标志。在某种条件下，原子世界存在着多现实态，即条件下，原子世界存在着多现实态，即原子和亚原子粒子可以同时存在于此处原子和亚原子粒子可以同时存在于此处和彼处，可以同时表现出高速和低速，和彼处，可以同时表现出高速和低速，可以同时向上和向下运动。可以同时向上和向下运动。与传统的电子计算机相比，量子计与传统的电子计算机相比，量子计算机具有：解题速度快、存储量大、搜算机具有：解题速度快、存储量

51、大、搜索功能强和安全性较高等优点。索功能强和安全性较高等优点。附录2 数制和信息编码 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机70一、数制一、数制 所谓数制，就是人们利用符号来计数的科学方法，又称为计数制。所谓数制，就是人们利用符号来计数的科学方法，又称为计数制。数制有很多种，例如最常使用的十进制，钟表的六十进制（每分钟数制有很多种，例如最常使用的十进制，钟表的六十进制（每分钟60秒、秒、每小时每小时60分钟），年月的十二进制（一年分钟），年月的十二进制（一年12个月）等。个月）等。 无论哪种数制，都包含两个基本要素：无论哪种数制，都包含两个基本要素：基数

52、基数和和位权位权。 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机71在一个计数制中，表示每个数位上可用字符的个数在一个计数制中，表示每个数位上可用字符的个数称为该计数制的基数。例如：称为该计数制的基数。例如：2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机72是以基数为底、数码所在位置的序号为指数的整数次幂。是以基数为底、数码所在位置的序号为指数的整数次幂。 问题的提出：一个数码处在不同位置所代表的值是不同的。问题的提出：一个数码处在不同位置所代表的值是不同的。例如十进制中，数字例如十进制中，数字5 5在个位、十位、小数点后在个位

53、、十位、小数点后1 1位分别代表位分别代表5 5、5050和和0.50.5，这是为什么呢？，这是为什么呢？ 回答：其奥妙就在于位权。因为在十进制中，个位、十位、回答：其奥妙就在于位权。因为在十进制中，个位、十位、小数点后小数点后1 1位的位权不同，分别为位的位权不同，分别为1 1、1010和和0.10.1。2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机73位权的两要素：基数和位置序号。位权的两要素：基数和位置序号。其中位置序号的排列规则如下：小数点左边，从右至左分别为其中位置序号的排列规则如下：小数点左边，从右至左分别为0 0，l l，2 2，3 3，小数点右边

54、从左至右分别为，小数点右边从左至右分别为-1-1，-2-2，-3-3，。基数：基数：10；位置序号；位置序号 3 2 1 0 -1 -2 基数：基数：2；位置序号；位置序号 3 2 1 0 -1 -2 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机74基数：基数：8 ；位置序号；位置序号 3 2 1 0 -1 -2 基数：基数：16；位置序号；位置序号 3 2 1 0 -1 -2 2022-5-18第第1章章 计算机基础知识计算机基础知识选购计算机选购计算机75以十进制为例，十进制的个位数位置的位权是以十进制为例，十进制的个位数位置的位权是 ，十位数位置，十位数

55、位置的位权为的位权为 ，小数点后第，小数点后第1位的位权为位的位权为 。十进制数十进制数1536958的值等于：的值等于：有了基数和位权，我们就可以将一个数有了基数和位权，我们就可以将一个数按权展开按权展开了：了：说明：说明： 请大家记住，请大家记住，任何进制数转化为任何进制数转化为1010进制数，只需按权展开进制数，只需按权展开即可即可。我们后面讲到的二进制数转化为。我们后面讲到的二进制数转化为1010进制数，就是将一个进制数，就是将一个2 2进制数按权展开。八进制、十六进制数是同样的道理！进制数按权展开。八进制、十六进制数是同样的道理！进位制进位制计数规则计数规则基数基数各位的权各位的权可用数符可用数符后缀字符后缀字符标识标识二进制二进制八进制八进制十进制十进制十六进制十六进制逢逢2进进1逢逢8进进1逢逢10进进1逢逢16进进12810162i8i10i16i0,10,1,70,1,90,1,9,A,B,C,D,E,FBQ