计算机文化基础第一讲

计算机文化基础第一讲第一页，共四十六页，2022年，8月28日有关文化内容计算机的发展简史计算机的特点及分类计算机的应用计算机文化与信息社会计算机的硬件系统计算机的基本工作原理计算机软件系统第二页，共四十六页，2022年，8月28日计算机系统Windows还有我！硬件系统软件系统第三页，共四十六页，2022年，8月28日计算机发展简史1642BlaisePascal加法器ENIAC计算机时代第四页，共四十六页，2022年，8月28日ENIAC(1946)18000个电子管占地170平方米重达30吨耗电150千瓦保存80个字节每秒5千次加、减

法运算价值40万美元第五页，共四十六页，2022年，8月28日已经历了四代计算机发展第一代：（46-55）逻辑元件电子管，内存延迟线或磁芯，外存纸带、卡片或磁带，工作速度为几千～几万次／秒，应用科学计算，软件低级语言代表机型ENIAC第二代:

（55-64）逻辑元件晶体管，内存磁芯，外存磁带或磁盘，工作速度为几十万次／秒，应用事务管理及工业控制，软件为高级算法语言，代表机型IBM7000系列第三代:（64-70）逻辑元件中小规模集成电路，内存半导体存储器，工作速度为几十万～几千万次／秒软件设计中提倡模块化、结构化程序设计。代表机型IBMSystem/360第六页，共四十六页，2022年，8月28日已经历了四代计算机发展第四代:（71到今）逻辑元件（超）大规模集成电路，内存半导体存储器，外存磁盘和光盘工作速度几百万～几千万次／秒，软件操作系统和应用软件，应用以计算机网络为特征新一代计算机：第五代计算机。主要目标是使计算机具有人的某些智能，如听、说、看和思维推理的能力。第七页，共四十六页，2022年，8月28日微机发展的五个时代第一代：71年的4位机，2000个晶体管，时钟频率

为1MHz.第二代:73年的8位机,4000~9000晶体管时钟频率

为4MHz,代表机8080,M6800第三代:78年的16位机,2万~7万晶体管,时钟频率

为5~10MHz,代表机8086,80286第四代:81年的32位机,10万~100万晶体管,时钟频

率为10~33MHz,微处理器的性能超过70年

代大、中型计算机第五代：93年的64位机，100万晶体管，66MHz

以上，微处理器发Pentium为代表第八页，共四十六页，2022年，8月28日CPU内部的时钟频率，是CPU进行运算时的工作频率。一般来说，主频越高，一个时钟周期里完成的指令数也越多，CPU的运算速度也就越快。但由于内部结构不同，并非所有时钟频率相同的CPU性能一样。8位处理器、16位处理器、32位处理器和64位处理器，其计数都是8的倍数。它表示一个时钟周期里，处理器处理的二进制代码数.8位机有8条线路，每个时钟周期有8个电信号，组成一个字节。所以，随8位处理器上升至64位处理器，每个时钟周期传送1个字节到8个字节，关联到时钟速度提高到若干个千兆赫之后，处理器处理信息的能力越来越大。

第九页，共四十六页，2022年，8月28日计算机

发展趋势PDP-11CRAY-ⅡAltair

8800多极化第十页，共四十六页，2022年，8月28日网络化INTERNETWWWGOPHERE-MailFTPTelnet利用现代通信和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互联起来，按网络协议互相通信，以共享软、硬件和数据资源第十一页，共四十六页，2022年，8月28日多媒体

多媒体技术是以图形、图象、声音、文字等多种媒体进行人机交互。第十二页，共四十六页，2022年，8月28日智能化研究领域：

1。模式识别

2。机器人

3。专家系统

4。自然语言的生成与理解DeepblueGarryKasparov

第十三页，共四十六页，2022年，8月28日计算机的特点运算速度快——每秒几百亿次几千亿次计算精度高——可使用足够多的二进制位数

来获得所要求的数据精度具有记忆能力——提供大容量的存储器来存

储程序和数据具有逻辑判断能力——这是区别于其它任何

机器的一个特点可靠性高，通用性强第十四页，共四十六页，2022年，8月28日计算机的类型巨型机—是国家科学技术和工业发展水平重要标志小巨型机—为满足市场需求保持或略降低性能主机—常说的大型机和中型机小型机—结构简单、成本较低、易于使用和维护工作站—高档微机个人计算机—PC机，它的核心是微处理器第十五页，共四十六页，2022年，8月28日计算机的应用1.科学计算(数值计算)计算机在处理计算量大、时间性强的数值计算中尤其表现出巨大威力。2.数据处理(非数值计算)对大批量的信息进行收集、分类、排序、传送、存储以及打印报表和图形等。在办公自动化、事务管理和情报检索等领域应用十分广泛。第十六页，共四十六页，2022年，8月28日3.过程控制在生产过程中对现场数数据进行巡回检测并由计算机按某种标准或最隹值进行自动调节和控制。这对提高产品的数量和质量特别有效。现代化的武器系统尤其需要计算机的控制。

4.计算机辅助系统CAD——ComputerAidedDesign。利用计算机的图形功能做各种设计工作。第十七页，共四十六页，2022年，8月28日CAM——ComputerAidedManufacture。利用计算机管理、控制生产设备及其操作。CAI——ComputerAidedInstruction。利用多媒体计算机的图、文、声功能实施教学。5.人工智能人工智能的主要目的是用计算机来模拟人的智能。包括：模式识别、景物分析、自然语言理解和生成、专家系统、机器人等。第十八页，共四十六页，2022年，8月28日计算机文化与信息社会信息社会特征计算机在信息处理中的应用信息高速公路“三金”工程第十九页，共四十六页，2022年，8月28日信息处理中的应用数据加工：计算机的运算速度“海量”存储：存储能力通信：网络多媒体技术：使计算机具有听说看能力智能化决策：进行科学决策第二十页，共四十六页，2022年，8月28日信息高速公路敖设覆盖全国的光纤网络用光纤网络联接所有的通信系统、计算机资料库和电信消费设置让光纤网络能传输视频、音频、数字图像等多媒体通信网络通信设备信息资源人第二十一页，共四十六页，2022年，8月28日“金桥”工程金桥工程：建立一个覆盖全国各省、市、自治区、500个中心城市与地区及部门的专用计算机网络相联、与国家综合管理部门信息中心的计算机相联并实行与国际计算机联网的公用基干网和网中之网。

“金桥”网的建成将为“金关”、“金卡”工程及各部门建立信息业务提供一个技术先进经济合理的公用信息通道。第二十二页，共四十六页，2022年，8月28日“金关”工程

“金关”是将海关、外贸、外汇管理和税务等部门的业务专用网络实行计算机联网，以加强和完善外贸管理、配额许可证管理、进出口收汇结汇、进出口贸易统计等信息应用系统，同时开展EDI应用试点，为在全国全面推广电子数据交换业务和电子邮件业务、实行通关自动化和无纸贸易创造条件。第二十三页，共四十六页，2022年，8月28日“金卡”工程金卡是以计算机、通信、金融与商业专用电脑等现代科技为基础，以各种金融交易卡（信用卡、现金卡）为介质，通过电子信息转帐形式实现的一种货币流通方式。

核心内容：建立全国统一的金融交易卡发行体系；建立全国性的信用卡和现金卡两个信息服务中心；建立全国统一的金卡专用网，推行两种统一标准的信用卡和现金卡，结合我国国情，以现金卡为主，从防伪及技术发展考虑，以IC智能卡为主，以磁卡为过渡。第二十四页，共四十六页，2022年，8月28日什么是计算机？计算机是一台能存储程序和数据，并能自动执行程序的机器。它能对各种数字化的信息进行处理，协助人们获取信息、处理信息、存储信息和传递信息。计算机硬件系统第二十五页，共四十六页，2022年，8月28日什么是硬件系统？

硬件系统由各种电子的、机械的、磁性的、光学的元器件、部件、或装置所构成，是看得见摸得着的物理实体。硬件是计算机的“躯体”。第二十六页，共四十六页，2022年，8月28日计算机硬件基本构成运算器内存储器控制器输入设备输出设备外存储设备外围设备CPU主机输入输出接口电路第二十七页，共四十六页，2022年，8月28日五大部件之一——运算器运算器的任务是对信息进行加工处理。算术逻辑单元累加器状态寄存器通用寄存器ALU——运算暂存操作数和运算结果。存放算术逻辑单元在工作中产生的状态信息。暂存操作数或数据地址。运算器第二十八页，共四十六页，2022年，8月28日五大部件之二——控制器控制器是计算机的神经中枢控制器按照计算机的工作节拍（主频），从

存储器中取出指令，经过译码（分析指令），产

生各种控制信号，从而指挥整个计算机有条不紊

地、自动地执行程序。第二十九页，共四十六页，2022年，8月28日几个术语⒊字（Word):作为一个整体被传送和运算的一串

二制数称为一个字。⒌主频:指CPU工作的时钟频率⒈位（Bit):1位二进制信息称为1位，是二进制数

的基本单位。⒉字节（Byte):

8位二进制信息称为一个字节。⒋字长:一个字所包含的二进制位数位数。第三十页，共四十六页，2022年，8月28日外部存储器访问速度慢容量很大永久性价格低存储器是计算机的记忆装置我记住了！内部存储器访问速度快

容量较小

暂时性价格高.主存.内存.辅存.外存五大部件之三——存储器存储器的操作方式——读和写第三十一页，共四十六页，2022年，8月28日信息的存储单位K字节 1K=1024byteM（兆）字节 1M=1024KG（京）字节 1G=1024M

Byte：最常用的基本单位b7b6b5b4b3b2b1b010010101=27+24+22+20

=149

Bit：度量数据的最小单位0或1第三十二页，共四十六页，2022年，8月28日几个概念1.地址——所有存储单元按一定顺序的编号。2.ROM——只读存储器，只取不存。3.RAM——随机存储器，可存可取。4.存储容量——一个存储器中存储单元的总数。5.存取周期——从存储器存取一个字到能够再存取一个字所需要的时间。第三十三页，共四十六页，2022年，8月28日硬盘存储器

硬磁盘是两个表面涂有金属氧化物磁性材料的金属圆盘。硬盘存储器由一片或多片硬磁盘与各种配套装置组合而成其容量：100MB、500MB、1G、3.2G光盘存储器光盘存储器是一种新颖的存储器,由于具有存储容量大、可靠性高、存取速度快等优点。其基本原理：利用聚焦激光束在存储介质上进行光学读写。第三十四页，共四十六页，2022年，8月28日五大部件之四——输入设备输入设备的任务是把输入操作者提供的原始信息转换成电信号，并通过计算机的接口电路将这些信号顺序送入存储器中常用的输入设备有:

键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。第三十五页，共四十六页，2022年，8月28日五大部件之五——输出设备输出设备是将计算机的运算和处理结果以能为人们或其他机器所接受的形式输出常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等第三十六页，共四十六页，2022年，8月28日冯·诺依曼原理即计算机能自动地完成运算或处理过程的基础是存储程序和程序控制。

Von

Neumann程序和数据计算机中用二进制数表示；计算机的工作过程是由存储程序控制的；计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备所组成；第三十七页，共四十六页，2022年，8月28日存储程序与程序控制原理程序是为完成一项特定任务

而用某种语言编写的一组指令序列

计算机能自动、正确地按人们的意图工作，是由于人们已事先把计算机如何工作的程序和原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。当计算机运行时，控制器就可以把这些指令一一从存储器中取出来，加以翻译，并按指令的要求进行相应的操作，直到结束。第三十八页，共四十六页，2022年，8月28日指令指令是对计算机进行程序控制的最小单位

所有的指令的集合称为计算机的指令系统机器指令格式

操作码

地址码

机器执行什么操作参与操作的数据在存储器中的存放位置读取指令分析指令执行指令

机器指令是计算机唯一能够直接识别并执行的语言即机器语言。第三十九页，共四十六页，2022年，8月28日什么是软件系统？

软件系统是指控制、管理和指挥计算机工作和解决各类应用问题的所有程序和技术资料组成。程序是指挥计算机工作的步骤；技术资料包括软件和硬件的技术说明、使用方法和操作手册等文档。

软件系统是计算机的“灵魂”。第四十页，共四十六页，2022年，8月28日计算机软件系统系统软件：操作系统语言处理程序：汇编、编译、解释数据库管理系统支持软件：编辑、连接、诊断、调试应用软件：程序库软件包套装软件用户自行开发的软件系统第四十一页，共四十六页，2022年，8月28日

系

统

软

件

语言处理程序——将高级语言源程序翻译成机器语言目标程序的程序数据库管理系统DBMS——建立、访问和维护数据库的一种软件支持软件——软件开发过程中所使用的一些工具软件，如EDIT、LINK、DEBUG等操作系统——控制和管理软硬件系统资源；提供用户与计算机之间的接口第四十二页，共四十六页，2022年，8月28日程序设计语言及编译符号化的机器语言

——汇编语言．

用助记符代替操作码，用符号地址代替地址码用二进制代码表示操作码和地址码

——机器语言．

机器指令随计算机型号不同而不同汇