1946年2月-世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生-取名

1、1946年2月，世界上第一台计算机于美国宾州大学诞生，取名“ 电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator)”，简称“ 埃尼亚克(ENIAC)”。第一台计算机：1.1 计算机文化概述根据构成计算机的器件，可将计算机分代；1.1.1 计算机的发展第一代：电子管式；到目前为止，计算机分为四代：第四代：大规模集成电路式。第三代：小规模集成电路式;第二代：晶体管式；第一代：电子管计算机(1946年1956年) 特征：电子管作开关元件，功耗大，速度慢(千或万次/秒)，容量小(仅几千字节)，且体积大，但体系结构为冯诺依曼思想，即存贮程序模

2、式，这时的程序设计主要用机器语言编程。第二代：晶体管计算机(1955年1964年)特征：用半导体晶体管作开关元件，速度提高，达数十万次/秒到300万次/秒，存贮容量增加，达几百K字节，由于容量增加，为存贮、运行操作系统软件提供了基础，这一期间的程序设计，主要使用汇编语言编程。第三代：中小规模集成电路计算机(1964年1970年)特征：在一片晶体硅片上集成数十、数百个晶体管，用其作为开关元件，代替原有的分立元器件，速度达几百万次千万次/秒，容量达3M字节。计算机产品逐渐形成了标准化、系列化，其通用性得到加强。使用计算机高级语言编写计算机程序。使用操作系统管理、控制计算机操作。第三代：中小规模集成

3、电路计算机(1964年1970年)特征：在一片晶体硅片上集成数十、数百个晶体管，用其作为开关元件，代替原有的分立元器件，速度达几百万次千万次/秒，容量达3M字节。计算机产品逐渐形成了标准化、系列化，其通用性得到加强。使用计算机高级语言编写计算机程序。使用操作系统管理、控制计算机操作。第四代：大规模或超大规模集成电路计算机(1971年现在)特征：集成度显著提高，在一片晶体硅片上集成了几千、几万个晶体管，速度达亿次数亿次/秒，容量几十兆、几百兆内存。软件功能大大提高，并向多极化、网络化、多媒体、智能化方向发展，几乎在所有领域里都得到应用。与其它计算工具相比,计算机具有以下四个特点：一、运算速度快二

4、、计算精度高三、具有存贮和记忆能力四、能自动连续的运行五、可靠性高六、具有逻辑判断能力1.1.2 计算机的特点及应用一、计算机的主要特点计算机的应用主要有以下几个方面：一、科学计算二、信息处理三、实时控制四、辅助设计/辅助制造/辅助教学 （CAD/CAM/CAI）五、人工智能（AI）二、计算机的应用1.1.3 计算机的分类根据计算机工作原理分为：一、数字式计算机二、模拟式计算机根据计算机用途分为：一、通用计算机二、专用计算机根据计算机规模分为：一、巨型机二、大(中)型计算机三、小型计算机四、微型计算机(PC机)根据计算机规模分为：一、巨型机二、大(中)型计算机三、小型计算机四、微型计算机(PC

5、机)1.1.4 计算机的发展趋势一、巨型化二、微型化三、网络化四、多媒体化五、智能化计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。软件系统：程序以及各种文档的总和。硬件系统：各种物理设备的总称。1.2 计算机系统组成1.2.1 计算机的硬件系统1946年由美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出，中心内容为：计算机采用二进制、存储程序和数据、程序自动控制。一、存储程序的概念1、计算机应包括运算器、存储器、控制器、 输入输出设备2、指令：计算机所能执行的基本操作，一般一条指令对应一种基本操作。各基本部件的功能是：存储器存放数据、指令；控制器自动执行指令；运算器进行算术逻辑计算；操作人员通过输入输出设备和主机进

6、行通讯3、二进制表示指令与数据。“0”、“1” 可实现电器元件的二态性一、数字编码，计算机内部采用二进制编码二、ASC码 为了表示英文字母、数字及其它常用符号，国际上通常采用“ 美国标准信息交换”(American Standard Code for Information Interchange)简称ASC 码来表示每一个字符。二、编码一、数字编码，计算机内部采用二进制编码二、ASC码 为了表示英文字母、数字及其它常用符号，国际上通常采用“ 美国标准信息交换”(American Standard Code for Information Interchange)简称ASC 码来表示每一个字符

7、。二、编码一般用七位二进制，可表示128个字符编码，其编码表如下:以后又对其扩充，用8位二进制，可表示256个字符编码例如：“ A”的ASC码为41H 或65D“ a” 的ASC码为61H 或97D“ 1”的ASC码为31H或49D注：H 十六进制数 B 二进制数Q 八进制数 D 十进制数3、汉字编码 汉字编码包括：国标码、机内码、输入码和字形码。用二个字节表示，每一个字节用七位，最高位恒为“ 0”，因此可表示12812816384 个汉字，由国家统一制定编码标准。1.国标码对于国标码中两个字节的最高位,用1 表示,即为该汉字的机内码，若为0 ,一般表示ASC码。2.机内码(a) 国标码 34

8、730011010001110011代表汉字“ 大”字(b) 机内码 B4F31011010011110011代表汉字“ 大”字(c) 机内码 34730011010001110011代表西文“ 4s”国标码和汉字ASCII机内码的比较3.输入码键盘管理程序机内码(内码)输入码(外码)对应于特定的汉字输入法，如“拼音”， “五笔”等。不同的汉字输入法，当输一个汉字时，对应一个记录编码，称为输入码。当汉字输入码输入到计算机中后，便转换为机内码。以2424点阵为例，需24372个字节表示一个汉字。4.字形码汉字字形码用点阵表示，一般有2424，3232和4848点阵，点数愈多，字体更美观。汉字打印

9、与显示使用汉字字型码。以2424点阵为例，需24372个字节表示一个汉字。4.字形码汉字字形码用点阵表示，一般有2424，3232和4848点阵，点数愈多，字体更美观。汉字打印与显示使用汉字字型码。冯诺依曼计算机输入设备输出设备运算器存储器控制器数据程序地址指令结果控制信号请求信号请求信号控制信号反馈信号操作命令1、组成框图三、计算机硬件组成2、工作过程存储程序原理 通过输入设备将原始数据和程序送入到存储器； 控制器从存储器中依次取出指令, 并分析其操作码； 根据操作码决定其操作，并根据地址码取出相应的操作数送运算器； 当运算器运算完毕后,将结果送至输出装置输出。运 算 器执行算术运算（加、减

10、、乘、除）和逻辑运算（AND、OR、NOT）等运算。在控制器的控制下，可以将存储器中的数据进行运算，将结果送回存储器。 控 制 器产生各种控制信号，指挥计算机的各个部件协调工作。通常将运算器和控制器合在一起，置于一块芯片上，构成中央处理器，简称CPU。存 储 器分内存储器和外存储器。一、内存储器短暂地保留数据、用于程序的存储和程序执行过程中数据的存储，其特点是速度快，但一般内存断电后数据丢失。存 储 器分内存储器和外存储器。一、内存储器短暂地保留数据、用于程序的存储和程序执行过程中数据的存储，其特点是速度快，但一般内存断电后数据丢失。1.地址：存储单元的一个编号。数据或程序的存取须通过该编号完

11、成。关于内存的几个概念：0000FFFF64KBRAM2.存储容量:内存单元的总数。通常一个单元为一个字节,一个字节由8个二进制位(bit)组成。1024个单元为1KB；10241024个单元为1兆节,记为1MB；1024 1024 1024个单元为14千兆字节，记为1GB一般586机器内存在64128MB范围内。3.ROM：只读存储器，不可写，预先存入数据。4.RAM：随机存储器。暂存用户程序或数据，断电后信息丢失，CPU可直接访问。二、外存储器一种长期保留数据的装置, 有硬盘、软盘及光盘。 容量大，目前硬盘达10GB以上，且价格比内存便宜，但CPU不能直接访问。相对主机而言，外存储器属外部

12、设备。特点：用于数据的输入，这里所述数据包括：数值、文字、图形、图象、声音等，因此输入装置包括：键盘、鼠标、数字化仪、图象扫描仪、数码相机、磁盘系统等。 输入设备用于数据的输入，这里所述数据包括：数值、文字、图形、图象、声音等，因此输入装置包括：键盘、鼠标、数字化仪、图象扫描仪、数码相机、磁盘系统等。 输入设备主要包括：CRT显示器、打印机、绘图仪以及磁盘系统等。打印机种类有针式、喷墨式和激光打印机。 输出设备1.2.2 计算机软件系统软件系统分为系统软件和应用软件。系统软件主要有操作系统、语言编译系统、诊断纠错程序 、库函数程序、管理程序、网络通信系统等。一种用来管理计算机系统资源、提高计算

13、机工作效率的系统软件。 1、操 作 系 统一、系统软件操作系统的基本功能1.处理机(CPU)管理2.存储器管理3.设备管理4.文件管理5.提供人 机操作接口PC机操作系统1. DOS2. Windows 3.x3. Windows NT4. Windows 95/98/20005. OS/26. UNIX和XENIX7. LINUXPC机操作系统1. DOS2. Windows 3.x3. Windows NT4. Windows 95/98/20005. OS/26. UNIX和XENIX7. LINUX计算机语言是能让计算机直接或间接接受与识别的语言，大体分为三种类型：机器语言、汇编语言、

14、高级语言。2、语言处理系统机器语言： 二进制0、1构成的面向特定机器的低级语言。特点：计算机可以能直接执行缺点：指令难记忆，编程困难1011 0110 0000 0000 加法指令1011 0101 0000 0000 减法指令汇编语言：又称符号语言, 对机器指令进行简单的符号化，比机器语言进了一步, 但可读性、兼容性差, 其优点是与机器比较靠近, 因此效率较高。符号指令与机器指令一一对应ADD 加法 SUB 减法汇编语言程序机器语言程序汇编程序高级语言：完全接近人类习惯，各种机器指令用英文单词表示。其优点：可读性强，兼容性强，是目前广泛使用的一种面向过程的编程语言。如：BASIC，FORTR

15、AN, C，PASCAL，FOXPRO等.高级语言程序机器语言程序解释/编译程序面向对象的高级语言。面向对象的高级语言是一种适用于 Windows 环境下进行程序设计的可视化语言。如：Visual Basic, 简称VB Visual C+, 简称VC DelPhi等。面向对象的高级语言。面向对象的高级语言是一种适用于 Windows 环境下进行程序设计的可视化语言。如：Visual Basic, 简称VB Visual C+, 简称VC DelPhi等。特点：为解决某一应用问题计算机语言编写的程序，如：财务软件、工资管理软件、文字处理软件、CAD软件以及各种游戏软件等。运行于操作系统之上,通过一些编程工具开发实现。二、应用软件提示：1、分析给定问题2、确定求解思路3、绘制程序流程图或系统结构图4、根据流程图或系统结构图5、上机调试6、修改错误 结构化程序