基础知识第一节

1、基础知识第一节第1页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二计算机的发展与特点微型计算机的结构与性能 学习目标：1、了解计算机的发展、特点和应用2、掌握计算机基础知识 3、掌握微型计算机的结构和技术参数2第2页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二第一台电子计算机时间：1946年2月15日 地点：美国宾夕法尼亚大学 名称：ENIAC(埃尼阿克) 指标：17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算 用途：主要用于美国军队计算弹道曲线上3第3页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机

2、的发展（按计算机中使用的逻辑部件划分 ）第一代计算机（1946年1957年）电子管计算机它的主要特点是：以电子管作为逻辑电路的主要器件；外存储器采用磁鼓或磁带；应用主要在科学计算方面。此时的计算机还只是掌握在计算机专家手中的工具。第二代计算机(19581964)采用晶体管计算机它的主要特点是：采用晶体管作为主要逻辑元件；应用上主要用于科学计算、数据处理和事务管理。 4第4页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机的发展 第四代计算机（1971年-现在）大规模、超大规模集成电路计算机。1971年末公布的Intel4004是微处理器的开端5第5页，共55页，2022年，5

3、月20日，12点57分，星期二1、计算机的发展（应用划分）(1) 巨型机、大型机、小型机阶段：80年代以前(2) 微型计算机阶段： 80年代90年代(3) 计算机网络阶段：90年代以后6第6页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机的发展向： (1) 巨型化（代表一个国家的计算机发展水平）(2) 微型化（代表一个国家的计算机国民应用水平）7第7页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机的发展方向： (3) 网络化 将地理位置分散的计算机通过专用的电缆或通信线路互相连接，就组成了计算机网络。人们常说的因特网 (4) 智能化 目前的计算机已能够部

4、分地代替人的脑力劳动，因此也常称为“电脑”。但是人们希望计算机具有更多的类似人的智能，比如：能听懂人类的语言，能识别图形，会自行学习等等，这就需要进一步进行研究。 8第8页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二3、计算机的特点 运算速度快 ：计算机的运算速度（也称处理速度）用MIPS来衡量。 （百万条指令/每秒）计算精度高 ：目前普通计算机的计算精度就已经达到32位二进制记忆力强 ：存储能力具有逻辑判断能力 。 9第9页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二4、计算机的应用 数值计算 ：应用：如天气预报、人造卫星轨道的计算、宇宙飞船的 制导它是计算机最早也是

5、最成熟的应用领域10第10页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二4、计算机的应用 数据及事务处理 （或称信息处理）它是计算机现在应用最广的领域其主要特点是，要处理的原始数据量大，而算术运算较简单，并有大量的逻辑运算和判断，结果常要求以表格或图形等形式存储或输出。如银行日常账务管理、股票交易管理、图书资料的检索等11第11页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二4、计算机的应用 计算机的辅助功能计算机辅助设计CAD（Computer Aided Design） 计算机辅助制造CAM（Computer Aided Manufacturing） 计算机辅助教学C

6、AI（Computer AideInstruction）：利用计算机的功能程序把教学内容变成软件，使得学生可以在计算机上学习，使教学内容更加多样化、形象化，以取得更好的教学效果。 12第12页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 2、规模（IEEE）巨型机(Super Computer)小巨型机(Minis Supercomputer)大型主机(Main Frame)小型机(Mini Computer)工作站(Workstation)个人 计算机(微型机)(PC)五、计算机分类1、用途：通用和专用3、工作原理：数字和模拟计算机13第13页，共55页，2022年，5月20日，

7、12点57分，星期二输入设备输出设备存储器运算器控制器控制流数据流1、计算机硬件系统（按“冯诺依曼” 理论）14第14页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机硬件系统 运算器 算术运算 是按算术规则进行的运算，如加、减、乘、除等。 逻辑运算 一般指非算术性质的运算，如比较大小、移位、逻辑“与”、逻辑“或”、逻辑“非”等。 15第15页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机硬件系统 控制器 ：控制器的主要作用是指挥计算机各部件协调地工作。 16第16页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机硬件系统 存储器 :储器

8、是用来存储程序和数据的部件。 存储器 内存储器（主存储器） ：用来存储当前要执行的程序和数据以及中间结果和最终结果 外存储器（辅助存储器） ：外存用来存放大量暂时不参与运算的数据和程序以及运算结果。 17第17页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1、计算机硬件系统 输入设备 ：输入设备是将用户的程序、数据和命令输入到计算机的内存的设备。最常用的输入设备是键盘，常用的输入设备还有鼠标、扫描仪、手写板等。 输出设备输出设备 ：是显示输出计算机运算和处理结果的设备。最常用的输出设备是显示器、打印机和绘图仪等。 18第18页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二

9、2、计算机软件系统 软件：是提高计算机使用效率、扩大计算机功能的各类程序、数据和有关文档的总称。 程序（program）：是为了解决某一问题而设计的一系列指令或语句的有序集合。 数据：是程序处理的对象和处理的结果； 文档：是描述程序操作及使用的有关资料。 19第19页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 计算机软件的分类 软件系统软件应用软件如：操作系统 语言处理系统 数据库系统 工具软件软件包用户程序20第20页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 直接运行在裸机上的 最基本的系统软件，任何其他的软件都必须在操作系统

10、支持下才能运行对计算机系统的各类资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理地组织计算机工作流程为其他软件开发提供必要的服务和相应的接口（一）操作系统 21第21页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 常用操作系统 DOS：是字符式用户界面，单用户单任务的磁盘操作系统，是标准的微机操作系统。 Windows：是一个功能强大的操作系统，在使用方面最大的特点是采用了具有友好的图形操作界面，UNIX：UNIX操作系统于20世纪70年代诞生于美国电话与电报公司的贝尔实验室中。它是一个通用的多用户多任务交互式操作系统。它管理有多个中央处理器的大型机、中型机、，小型机，能

11、为多用户服务。 22第22页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 （二）工具软件：工具软件主要包括机器的调试、故障监测和诊断及各种开发调试工具类软件等。23第23页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 （三）语言处理系统：程序设计语言就是用户用于编写程序的语言，是人机交流信息的一种特定工具。目前，程序设计语言可分为3类：机器语言、汇编语言和高级语言。24第24页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 机器语言: 机器语言（由0、1组成的）是计算机硬件系统直接识别的计算机语言，不需翻译

12、。 机器语言的优点：执行速度快机器语言的缺点：使用机器语言编写程序，工作量大、难于记忆、容易出错、调试修改麻烦。机器语言因机器型号不同而异，不能通用，因此说它是“面向机器”的语言。 25第25页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 汇编语言： 使用了助记符代替操作码，用地址符号代替操作数。由于这种“符号化”的做法，所以汇编语言也称为符号语言。 汇编语言的特点：1、比机器语言程序易读、易检查、易修改，同时又保持了机器语言执行速度快、占用存储空间少的优点。 2、汇编语言也是“面向机器”的语言，不具备通用性和可移植性。3、需要用“汇编程序”把它翻译成机器语言程序

13、后，方可执行 26第26页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 高级语言 ：是由具有各种含义的“词”和“数学公式”按照一定的“语法规则”组成的 最大的优点是 ：面向问题而不是面向机器。具有很强的通用性和可移植性。 如：VB、VF、C等27第27页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 用汇编和高级语言编写的程序称为源程序。 源程序：目标程序计算机能直接识别的程序机器语言程序语言处理程序 语言处理程序用于把人们编制的高级语言和汇编语言程序转换为机器能够理解的目标程序。28第28页，共55页，2022年，5月20日，12点5

14、7分，星期二2、计算机软件系统 汇编程序：把用汇编语言编写的源程序翻译成机器语言程序（目标程序）的过程称为汇编。实现汇编工作的软件称为汇编程序。 编译程序：把用高级语言编写的源程序翻译成目标程序的过程称为编译。完成编译工作的软件称为编译程序。 解释程序：解释方式是边扫描源程序、边进行翻译，然后执行。即是解释一句，执行一句，不生成目标程序。这种方式运行速度慢，但在执行中可以进行人机对话，随时改正源程序中的错误，有利于初学者使用。 29第29页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、计算机软件系统 应用软件 应用软件：是在计算机硬件和系统软件的支持下，为解决各类实际问题而设计的

15、软件。 文字处理软件：WORD、Wps等。电子表格软件：Excel图形、图像软件：Paintbrush画笔软件和 Photoshop软件。网络通信软件：UNIX、WINDOWSNT等 如：30第30页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二硬件操作系统应用软件用户语言处理程序DBMSTools网络与通信软件3、计算机应用系统的层次构成31第31页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1.3 微型计算机硬件系统 微机硬件系统的基本结构 微型计算机硬件系统由CPU（中央处理单元）、存储器和输入输出设备组成 其中核心部件是CPU CPU通过总线连接内存储器构成计算机

16、的主机 主机通过接口电路配上输入输出设备构成微型计算机的基本硬件结构 32第32页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二1.主机板 主机板简称主板 是微机中不可缺少的重要组成部分，计算机各个部件都要与主板连接 微机的主板是一块多层印刷电路板，外表两层印刷信号线路，内层印刷电源线路和地线 如下图所示33第33页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二主机板 电源插座AGP插槽PCI插槽内存插槽CPU插座各种接口加速图形端口：为显卡的插口显卡、声卡、网卡键盘鼠标接口PS/2规格为6针插座USB接口，连接U盘、数码相机4针接口；串行接口，分别标有COM1、COM29

17、针接口，常接鼠标、Modem并行接口，25针，一般连接打印机34第34页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二系统总线系统总线根据传输的内容不同，分为数据总线、地址总线、控制总线数据总线DB（Data bus）用于CPU与主存储器与I/O接口之间传送信息。数据总线的宽度（根数）决定每次能同时传送信息的位数。总线的宽度等于计算机的字长。地址总线：AB（address bus）用于给出源数据或目标数据所在的主存单元或I/O端口的地址。地址总线的宽度决定CPU的寻址能力。控制总线CB（control bus）用来控制对数据总线和地址总线的访问和使用35第35页，共55页，2022年

18、，5月20日，12点57分，星期二2、中央处理器 中央处理器简称CPU（Central Processing Unit），它是计算机系统的核心，包括运算器和处理器两部分。 36第36页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二2、中央处理器 37第37页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二中央处理器CPU的主要性能指标 （1）、字长： 字长：计算机内部作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数 。字长的大小直接反映计算机的数据处理能力，字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算能力就越高。 38第38页，共55页，2022年，5月20日，

19、12点57分，星期二中央处理器CPU的主要性能指标 （2）主频 主频指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数 主频决定了计算机的运算速度。如：计算机的CPU的标识为“P2.4G”，则其中的“2.4G”表示CPU的主频为2.4G。 39第39页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二3. 内存储器 内存（内存储器）:是微型计算机主机的组成部分，用来存放当前正在使用的或随时要使用的程序或数据。 CPU可以直接访问内存。 内存储器按其工作特点分为 ：只读存储器ROM（Read-Only Memory）和随机存取存储器RAM（Random Access Memory）。 40第40页，共5

20、5页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 RAM （内存条）RAM是一种可随机地进行读/写的存储器。用于存放当前运行的程序和数据 根据制造原理不同可RAM可分为静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器（DRAM）。DRAM速度较慢 41第41页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 ROM： ROM中数据在计算机工作时只能读出，不能随意删除或修改，也就是说，ROM在微机中主要用于存放系统的引导程序、开机自检、系统参数等信息。 42第42页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 高速缓冲存储器： 高速缓冲存储器为提高CPU的处理速度，当今计算机中大

21、都配有高速缓冲存储器（cache），也称缓存，实际上是一种特殊的高速存储器。 缓存的存取速度比内存要快，所以就提高了处理速度。多数现代计算机都配有两级缓存。43第43页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二内存的性能指标 （1）存储容量 存储容量是存储器可以容纳的二进制信息量，通常以RAM的存储容量来表示微型计算机的内存容量。 存储容量的单位：存储器的容量以字节（byte简写为B）为单位，一个字节为8个二进制位(bit)。常用的单位还有KB、MB、GB等。 存储容量的换算关系1Byte8bit1KB=1024B1MB=1024KB 1个汉字2个字节1GB=1024MB1TB=

22、1024GB1PB=1024TB44第44页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二4.外存储器 外存储器一般不直接与微处理器打交道，外存中的数据应先调入内存，再由微处理器进行处理。 外存储器包括：软磁盘存储器 硬磁盘存储器 光盘存储器45第45页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二4.外存储器 软盘的结构：软盘主要由盘片、盘套、读写窗口和写保护口组成。 软磁盘磁盘的存储方式（如图） 磁道（track）：从外向里编号为0 79，共80道。 扇区（sector）：在每个磁道上划分18个扇区，编号为0 17，共18个扇区。每个扇区的容量为512K个字节。 46第

23、46页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 硬磁盘存储器 硬磁盘存储器是将存储介质和读/写装置做在一起，并放在计算机主机箱内硬盘的盘片由多个平行的统一控制下圆形磁盘片组成，每片磁盘都有读写磁头，在控制器的统一控制下沿着磁盘表面径向同步移动，因此可以将几层盘片上有相同的磁道看成是一个“柱面” 47第47页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二 光盘存储器： 常用的光盘的类型： 只读型光盘CD-ROM：CDROM中的程序或数据预先又生产厂家写入，用户只能读，不能改变其内容。 一次写入型光盘CDR：是一种一次性写，多次读的光盘，可以用CDR刻录机通过刻录软件向CDR中一次性写入数据。 可重写刻录型光盘CD-RW。 48第48页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二5.输入设备 49第49页，共55页，2022年，5月20日，12点57分，星期二键盘： 键盘是计算机所配置的标准的输入设备。它可以将英文字母、汉字