计算机基础知识概述课件

计算机基础知识第一章第1讲计算机基础知识第一章第1讲1主要内容计算机概述计算机的概念与发展概述（§1.1）计算机的分类、特点和应用（§1.2）计算机系统的组成（§1.3—1.4）主要内容计算机概述2教学目标了解计算机的发展与应用了解计算机的分类掌握计算机系统的组成掌握计算机系统的工作原理教学目标了解计算机的发展与应用3教学重难点计算机系统的组成计算机系统的工作原理教学重难点计算机系统的组成41计算机的概念与发展概述电子计算机概念ElectronicComputer是一种能够自动、高速、精确地进行信息处理的现代化电子设备。1计算机的概念与发展概述电子计算机概念51计算机的概念与发展概述第一台电子计算机1946年美国宾夕法尼亚大学ENIAC（埃尼阿克）用于导弹的弹道计算长30.48米，宽1米，占地面积170平方米，30个操作台，约相当于10间普通房间的大小，重达30吨，功率140多千瓦，造价48万美元，每秒执行5000次加法或400次乘法，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。1计算机的概念与发展概述第一台电子计算机1946年长30.61计算机的概念与发展概述第一代，1946—1957年

电子管计算机时代体积大、耗电多、容量小几千次——几万次/秒采用机器语言手编程序几乎没有软件配置1计算机的概念与发展概述第一代，1946—1957年71计算机的概念与发展概述第二代，1958─1964年

晶体管计算机时代体积小、质量轻、耗电少、寿命长几十上百万次/秒

使用汇编语言，开始出现高级语言开始出现软件配置和外存等辅助设备1计算机的概念与发展概述第二代，1958─1964年81计算机的概念与发展概述第三代，1965─1970年中小规模集成电路计算机时代

体积更小、质量更轻、耗电更少、寿命更长1-10亿次/秒开始走向系列化、通用化和标准化操作系统在性能和规模上取得进展1计算机的概念与发展概述第三代，1965─1970年91计算机的概念与发展概述第四代，1971年至今

超大规模集成电路计算机时代计算机性能大大提升操作系统逐步完善，并出现网络两个发展方向：巨型、微型1计算机的概念与发展概述第四代，1971年至今101计算机的概念与发展概述未来的计算机：光计算机生物计算机量子计算机DNA计算机神经元计算机特点：以超大规模集成电路为逻辑元件，采用分布式体系结构和人工智能技术1计算机的概念与发展概述未来的计算机：111计算机的概念与发展概述是一部由应用驱动发展的历史1946年，ENIAC，弹道计算50年代，军用60-80年代，军事与科学计算90年代，事务处理/军事/科学计算21世纪，互联网/商用/科学计算1计算机的概念与发展概述是一部由应用驱动发展的历史122.1计算机的分类按工作原理分类数字计算机、模拟计算机按用途分类

通用计算机、专用计算机按规模分类

巨型、大/中型、小型、微型……2.1计算机的分类按工作原理分类132.2计算机的特点(1)运算速度快(2)计算精度高，可靠性强(3)存储容量大，记忆功能强(4)具有逻辑判断能力，高度自动化2.2计算机的特点(1)运算速度快142.3计算机的应用领域1、科学计算高新科技2、自动控制工业、交通、军事等3、信息处理

商业、管理、教育等2.3计算机的应用领域1、科学计算152.3计算机的应用领域4、计算机辅助系统

CAI、CAD、CAM、CAT5、人工智能

模拟人类智能行为6、计算机通信

电子商务、远程通信等2.3计算机的应用领域4、计算机辅助系统16物理设备的总称内存运算器控制器内部寄存器组主机外存I/O设备外设计算机硬件计算机系统计算机软件3.1计算机系统组成主板CPU物理设备的总称内存运算器控制器内部寄存器组主机外存I/O设备17系统软件应用软件计算机软件计算机系统计算机硬件操作系统程序设计数据库管理驱动程序……MISOFFICEIECAD……运行、管理和维护计算机的各类程序、数据和文档的总和3.1计算机系统组成系统软件应用软件计算机软件计算机系统计算机硬件操作系统MIS183.1计算机工作原理计算机体系结构的设计思想冯·诺依曼原理计算机由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五大功能部件组成；计算机采用二进制表示指令和数据；存储程序和原始数据，在程序控制下自动工作。核心：采用存储程序和程序控制方式3.1计算机工作原理计算机体系结构的设计思想193.2计算机的工作过程例：进行一个简单的算数运算1、通过输入设备将程序或数据输入，控制器通知输入设备接收，然后调入存储器2、控制器指挥运算器计算，并将结果存入存储器3、控制器命令输出设备将计算机结果显示3.2计算机的工作过程例：进行一个简单的算数运算20

输出设备

输入设备

运算器

控制器

存储器计算结果程序和数据计算机的组成部件控制流CS数据流DS3.2计算机的工作过程输出设备213.3微型计算机硬件系统1、控制器：指挥中心，分析指令，控制指令的执行，协调其它部件工作2、运算器：完成算数运算和逻辑运算运算器和控制器是信息处理的中心部件，所以它们合称为“中央处理单元”（CentralProcessingUnit，即CPU）3.3微型计算机硬件系统1、控制器：指挥中心，分析指令，控223.3微型计算机硬件系统3、存储器：存放指令和数据存储器按功能分类：内存储器：RAM、ROM、Cache等外存储器：硬盘、光盘等3.3微型计算机硬件系统3、存储器：存放指令和数据233.3微型计算机硬件系统（1）内存：

随机存储器(RAM)：可读可写，存取系统运行时的程序和数据，断电后信息丢失只读存储器(ROM)：只能读，不能写，存放一些固定的程序和数据，断电后信息不丢失高速缓冲存储器(Cache)：用于解决内存速度CPU速度不匹配的矛盾3.3微型计算机硬件系统（1）内存：243.3微型计算机硬件系统（2）外存：存放CPU暂时不会用到的信息和数据外存只同内存交换信息CPU只同内存交换信息3.3微型计算机硬件系统（2）外存：25外存一、磁盘：磁道：由外向内编号为0，1，2…n，每个磁道又被划分为多个扇区扇区：存储信息的最小物理单位，通常为512B内外磁道存储量相同，但密度不同开启写保护：只能读，不能写，防止数据遭到破坏外存一、磁盘：26外存二、光盘：只读型光盘VCD、DVD、CD-ROM一次写入型光盘CD-R可重写型光盘外存二、光盘：27外存三、移动存储器：USB（UniversalSerialBus，通用串行总线）移动硬盘闪存（FlashMemory）外存三、移动存储器：283.3微型计算机硬件系统4、输入设备用来向计算机输入数据和程序键盘鼠标扫描仪……3.3微型计算机硬件系统4、输入设备293.3微型计算机硬件系统5、输出设备将计算机内部处理后的信息传递出来显示器打印机绘图仪……3.3微型计算机硬件系统5、输出设备303.3微型计算机硬件系统6、主板和总线主板：主机内各种电子元件的载体总线：为多个功能部件服务的一组信息传送线传输信息的公共通路分为地址总线、数据总线和控制总线3.3微型计算机硬件系统6、主板和总线313.4计算机的软件系统1、指令：计算机完成某个基本操作的命令是程序执行的最小语言单位用二进制数表示的一组符号由操作码和操作数两部分组成3.4计算机的软件系统1、指令：用二进制数表示的一组符号323.4计算机的软件系统2、指令系统：一种计算机能执行的全部指令的集合基本功能：数据传送指令数据处理指令程序控制指令输入/输出指令其他指令3.4计算机的软件系统2、指令系统：333.3计算机的软件系统3、程序：一系列指令的有序集合用于解决某一问题3.3计算机的软件系统3、程序：343.4计算机的软件系统4、软件的分类：系统软件计算机本身运行所需要的软件应用软件为解决某些特定问题而开发的专用软件3.4计算机的软件系统4、软件的分类：35一、系统软件1、操作系统：用户与计算机之间的接口基本功能：作业管理进程管理存储管理设备管理文件管理一、系统软件1、操作系统：用户与计算机之间的接口36一、系统软件2、数据库管理系统：用于建立、管理、维护和使用数据库常见数据库管理系统：VisualFoxProMicrosoftAccessSQLServerOracle一、系统软件2、数据库管理系统：37一、系统软件3、程序设计语言人与计算机进行交流的语言三个级别：机器语言汇编语言高级语言一、系统软件3、程序设计语言38lw$15,0($2)lw$16,4($2)sw$16,0($)sw$15,4($2)temp=v[k];v[k]=v[k+1];v[k+1]=temp;000010011100011010101111010110001010111101011000000010011100011011000110101011110101高级语言程序汇编语言程序机器语言程序控制信号描述编译器汇编器机器解释同一程序可以在不同复杂度级别进行表示lw$15,0($2)temp=v[k];000039程序设计语言1)机器语言使用二进制代码，如：1100011000000011能被计算机直接识别处理读写、记忆困难一种机器语言只能在一种计算机上运行程序设计语言1)机器语言40程序设计语言2)汇编语言使用助记符，如：ADDA，3源程序机器无法直接执行源程序机器语言一种汇编语言只能在一种计算机上运行汇编程序程序设计语言2)汇编语言汇编程序41程序设计语言3)高级语言使用英文字母、数字、符号，如：A=A+3不依赖于具体的计算机指令系统源程序必须经过翻译后才能执行两种执行方式：程序设计语言3)高级语言42程序设计语言(1)编译方式：编译程序整个地把源程序翻译成机器语言目标程序，然后，计算机执行该目标程序，得到计算结果程序设计语言(1)编译方式：43程序设计语言(2)解释方式：事先设计好一个能识别解释高级语言源程序，称为解释程序的语言处理程序，存储在计算机中，当高级语言源程序输入计算机后，解释程序便逐句翻译解释，翻译一句，执行一句，直至计算结束程序设计语言(2)解释方式：44一、系统软件4、设备驱动程序协助计算机控制外部设备如：打印机、扫描仪驱动等一、系统软件4、设备驱动程序45二、应用软件1、文字处理软件2、信息管理软件3、网络应用软件4、计算机辅助设计软件二、应用软件1、文字处理软件463.5微型计算机的性能指标1、字长2、运算速度3、主频4、内存容量5、外设配置6、软件配置3.5微型计算机的性能指标1、字长47练习1、当前计算机的工作原理是（）单选A、存储程序B、程序设计C、程序控制D、存储程序和程序控制练习1、当前计算机的工作原理是（）单选48练习2、计算机的主要性能指标有（）多选A、运算速度B、主频C、字长D、存储容量练习2、计算机的主要性能指标有（）多选49练习3、（）存储器只能读不能写，（）存储器断电后信息将丢失。单选A、RAMB、ROMC、硬盘D、闪存练习3、（）存储器只能读不能写，（）存储器断电后信息将丢失。50练习4、写保护开启后（）单选A、不能读，可写B、可读，可写C、不能读，不能写D、可读，不能写练习4、写