《计算机导论》第1章-认识计算机

《计算机导论》课程

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课件制作中参考了包括《计算机导论》唐良荣，唐建湘，范丰仙，易

建勋（清华大学出版社八《Python程序设计与实现》冯林（高等教育

出版社）在内的教材及课件资料，在此一并表示感谢。

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游晓明2016年9月

《计算机导论认识计算机》

第1章认识计算机

1.1计算机的发展1.3.1计算机技术基本特征

1.2计算机的类型1.3.2计算机主要人机界面

13计算机性能及应用1.3.3计算机主要技术指标

1.4计算机工作原理1.3.4计算机应用领域

第3页共200页

13.1计算机技术基本特征

1.计算机硬件高速运算的特点

•计算机相对能力而言比较便宜，而且功能强大。

•计算机极大地提高了工作效率，把人们从脑力劳动中解放出来。71

【例1-1】计算机TT值计算。3.141

•1874年,山克斯将TT值计算到小数点后707位,花费15年时间。

•1949年,J.W.Wrench用计算机算出IT的2037个小数位,只用了70小时；5926535

•1954年，IBMNORC计算机用13分钟,算出了IT的3089个小数位；8979323846

•1973年,JeanGuilloud用计算机发现了TT的第100万个小数位;2643383279502

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•1989年，IBM-3090/VF巨型计算机计算出IT值小数点后4.8亿位；

•2010年,雅虎公司用1000台计算机，历时23天，将圆周率计算到小数点后2000万亿位；

•2011年，日本56岁的藤茂用组装的计算机，花一年时间,将圆周率计算到小数点后10万亿位。

•由TT值计算可以看到，计算机解决问题的速度越来越快。

第4页共200页

13.1计算机技术基本特征

2008年，Google公司每天的数据处理量达到了20PB。

•对4000台计算机上1PB数据（存储在48000个硬盘上）进行排序处理，处理时间是6小时零2分钟。

1.3.1计算机技术基本特征

•越来越多的企业和行业依靠软件运行，并提供在线服务。

•软件正在占领全世界。

13.1计算机技术基本特征

3、计算机软件的特征

•计算机软件正在成为世界舞台上最重要的技术之一。

•从专业角度看，软件包括程序和程序运行中产生的各种数据和信息；

・从用户角度看，计算机软件是可以改善工作和生活质量的信息。

第7页共200页

13.1计算机技术基本特征

•一些软件产品在逐渐演化为某种服务，如各种网络在线服务等。

”.联网访客

1.3.1计算机技术基本特征

•在软件驱动下，人们的工作和生活多方面引起了革命性的变化。

《计算机导论认识计算机》

第1章认识计算机

计算机的发展

1.11.3.1计算机技术基本特征

1.2计算机的类型1.3.2计算机主要人机界面

13计算机性能及应用1.3.3计算机主要技术指标

1.4计算机工作原理1.3.4计算机应用领域

第10页共200页

13.2计算机主要人机界面

13.2计算机主要人机界面

13.2计算机主要人机界面

2、命令行人机界面

•1960年代，采用键盘、显示器为数据输出设备。

•1970年代，命令行人机操作界面，不支持鼠标操作。

Windows命令行Linux命令行13200

13.2计算机主要人机界面

3、形用户界面

1980年代以后，非专业人员成为了计算机用户主体。

在图形用户界面中，鼠标和显示器是主要操作设备。

界面组成：桌面,口，标签，图标，菜单，按钮等元素；

界面操作：鼠标点击，移动，拖曳等方法。

触摸屏：安装在液晶显示器表面的定位操作设备。

工作原理：检测用户触摸位置，并将检测信号发送到触摸屏控制器，并将它转换成

触点坐标。

第14页共200页

13.2计算机主要人机界面

【案例】1984年,苹果公司Macintosh计算机图形用户界面

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第15页共200页

13.2计算机主要人机界面

【案例】1986年,X-WindowSystem囹口系统发布

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13.2计算机主要人机界面

【案例】1992年，微软公司发布的Windows3.1

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Minesweeper

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第17页共200页

132计算机主要人机界面电子电气工程学院

【案例】目前流行的触摸屏图形用户界面

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

4、多媒体人机界面

【扩展】显示技术

激光成像显示

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可变形LED显示器

透明坡璃显示器

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

【扩展】显示技术

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

【扩展】显示技术

投影云计算机

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

•【扩展A】虚拟现实技术

1.3.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

【扩展B】智能感知技术

第25页共200页

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

【扩展C】穿戴式计算机

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

【扩展C】穿戴式计算机

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第27页共200页

13.2计算机主要人机界面电子电气工程学院

《计算机导论认识计算机》电子电气工程学院

第1章认识计算机

。

1.1计算机的发展1.3.1计算机技术基本特征

。

1.2计算机的类型1.3.2计算机主要人机界面

。

13计算机性能及应用1.3.3计算机主要技术指标

1.4计算机工作原理1.3.4计算机应用领域

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133计算机主要技术指标电子电气工程学院

・计算机主要技术指标：性能、功能.可靠性,兼容性。

1、性能指标

•性能主要取决于速度与容量。

•计算机的性能可以通过基准测试软件进行测试。

13.3计算机主要技术指标电子电气工程学院

(1)时钟频率

•时钟频率是单位时间内发出的脉冲数，单位为Hz。

•1Hz二1秒钟1个脉冲信号或1个信号周期，lGHz=l秒钟10亿个信号。

【例】3GHz的4核CPU,理论上1秒钟可以做30亿x4=120亿次运算。

•时钟频率越高，计算机运行速度越快。CrystalDiskMark3.0.1x64——39

文件(F)tfWI(E)主额I)碌助(H)language

I—||5~y][16oOMBv-j|c：31%(33/106GB)~v|

(2)内存容量Read[MB/s]Write[MB/s]

•内存容量越大，软件运行速度越快。■44613255.1

*,42.93909

(3)外部设备配置

•如硬盘容量、硬盘接口类型、显示器分辨率等。■■.2.47-9.857

°短28.698.396

固态硬盘读写测试

第31页共200页

13.3计算机主要技术指标电子电气工程学院

2、功能指标

•计算机的功能指它提供服务的类型。

•硬件设备提供实现功能的基本环境，计算机的功能主要由软件实现。

3、兼容性指标

•硬件兼容性指不同硬件在同一操作系统下运行性能的好坏。

・计算机硬件和软件产品都遵循〃向下兼容〃的设计原则。

•硬件兼容性不好，可通过驱动程序或补丁程序来解决问题；

•软件兼容性不好，可通过软件修正包或产品升级解决问题。

第32页共200页

13.3计算机主要技术指标电子电气工程学院

4、可靠性指标

•计算机在规定工作环境下和恶劣工作环境下稳定运行的能力。

•可靠性个人用户很难测试，只能通过工艺，材料，厂商信誉等衡量。

可靠性测试

振动测试

测Ji式内容测Ji式标准I溅嵯果

6面4角V

被动蛔（随机）3轴每轴30分钟7

USB插拔5,000次（满足正常5年使用）V

SIM卡插凌1,000次V

100Q00次7

7cm於跌10,000次V

挤压测试正反25KGV

扭曲就20N500次V

ESD抗静电测试空气樨+/8KV

《计算机导论认识计算机》电子电气工程学院

第1章认识计算机

计算机的发展

1.11.3.1计算机技术基本特征

1.2计算机的类型1.3.2计算机主要人机界面

13计算机性能及应用1.3.3计算机主要技术指标

1.4计算机工作原理1.3.4计算机应用领域

第34页共200页

13.4计算机基本应用领域电子电气工程学院

辅助设计与

科学计算辅助制造

数据处理计算机网络

过程控制

1.3.4

•物联网技术应用

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

运营车隔动态窗控管理系抉

光纤同界系统

总陶添油糖茶就道地中药材质■追溯系统

水筑源监控系统

网络信息安全审计系爆

肉耗类食品海瀛管理

取业益康监管系豌■智能安防

智能物流

U货仓制物流

数字化廿畿城市K理系统蟠产

智能工业

敬学农村督理系猊

全寿命网明仓储物濠信息化系统安全生产笳管发膜及应急救援平台

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

危化品运输安全物联网云计算中心

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

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SATELLITE"

COMMUNICAIIONS

TVRAeSTRIAL

BROADCAST

Intermodal

MOBILECommunications

Navigation

Vehicle-td^VehicleInformation

IWLAN।

/Adaptive

Cruisedbntrol

©6T8I2008FleetManagement

Mig网PCPOPCOM9页共200页

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

•云计算技术发展

•云计算将转变IT的服务方式和用户使用习惯

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

今用户桌面破剥离至后台

0用户云终端开机主动唤起虚拟机提供运算服务

服

今运算结果通过网络，高效传输至云终端务

器

今用户端仅仅是信息的录入与显示窗口A

服

TCP面虚拟

化软件务

器

云终端B

DMS管理中心

服

务

器

C

SAICOVMS服务器虚拟化软件

虚拟桌面服务器集群

13.4现代计算机应用领域电子电气工程学院

物流

・远程监控智盖家庭&

•三表远抄

・家庭远程医疗

移动商务63

•移动支付（酒吧、购

物、超市等）智能交通

•移动票另（电影、火数字城管

车、汽车等j

・移动一卡通•环境监控

•市政管理

・远程51a灯控制

•城市车辆出入控制

•桥梁、河流监控

•TIS-交通控制

•停车付费管理

•互动式汽车导航