计算机基础教程（认识计算机系统）

了解冯•诺依曼原理

,认识硬件系统

认识软件系统

，认识硬件系统与软件系统的关系

任务四认识计算机系统

任务概述

一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成，

它们任何一方不能脱离另外一方独自发挥作用。有了硬件系统，软

件系统才得以运行；有了软件系统，硬件系统才知道去做什么。

本任务主要学习硬件系统的分类和软件系统的组成，以及它们

之间的层次关系等。

1.了解冯・诺依曼原理

冯•诺依曼原理的基本要点如下：

①计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出

设备5大部分组成，它们之间的关系如下图所示。

［后续］

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1.了解冯・诺依曼原理

冯•诺依曼原理的基本要点如下：

①计算机的基本硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出

设备5大部分组成。

②计算机内部的数据编码方式采用二进制。

③数据和程序存储在计算机中，计算机在程序的控制下自动工作。

后续1

知识窗

约翰•冯•诺依曼(1903—1957),美藉匈

牙利人，1903年生于匈牙利布达佩斯的一个银行

家庭，是20世纪最伟大的全才之一。众所周知，

1946年发明的电子计算机，大大促进了科学技术

的进步，大大促进了社会生活的进步。鉴于冯-

诺依曼在发明电子计算机中所起到关键性作用，

他被誉为“计算机之父”。

在经济学方面，他也有突破性成就，被誉为“博弈论之父”。在物理

学领域，冯•诺依曼在30年代撰写的《量子力学的数学基础》已经被

证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。在化学方面也有相当的

,曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。

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2.认识硬件系统

（D运算器与控制器|m|IKZ2JIHLI

运算器和控制器统称为中央处理器（CPU）,是计算机系统的核心部

件。运算器主要完成数据的算术运算和逻辑运算，控制器用以控制

和指挥其他部件协调工作。

2.认识硬件系统

(2)存储器|(1)|；(2)|；(3)

2.认识硬件系统

(2)存储器|(1)|；(2)|；(3)

各种存储器之间的区别如下表所示。

类另对信息的修改断电后信况用途

永久保存特殊专用信

只读存储器只读不丢失

息、，如BIOS芯片

存放临时程序和数据，

随机存储器可读写丢失如内存茱|

长时间保存大容量的程

有些只谈

外存储器不丢失序和数据，如光盘、硬

有些可读写

盘、移动存储设备

［后续:

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2.认识硬件系统

(2)存储器|(1)||⑵||(3)|

内存和CPU直接相连，存放当前要运行的程序和数据，其特点是存取

速度快，可与CPU处理速度相匹配，但价格较贵，能存放的信息量较

少。外存也称为辅助存储器，主要用于保存暂时不用但又需要长期保

存的程序和数据，存取速度相对来说较慢，但价格便宜，可保存大容

量信息。存放在外存的程序必须调入内存才能运行。

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2.认识硬件系统

(3)输入输出设备|(1)||(2)||(3)

输入设备是使计算机从外部获得信息的设备，包括文字、图像、声

音等信息。

输出设备用来显示或打印计算机要输出的结果。

任务四认识计算机系统碇狭二

3.认识软件系统

1软件是指为了运行、管理和维护计算机系统而编制的各种程序的总称。

计算机软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。

系统软件是为管理、监控和维护计算机资源所设计的软件，包括操作

系统、语言处理程序和数据管理系统等。

应用软件就是借助于程序设计语言，为解决各类问题而开发的软件。

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任务四认识计算机系统

3.认识软件系统

（1）操作系统

操作系统是管理计算机软硬件资源的软件。后续

操作系统特1点1

Windows系列操作系统是界面图形化的操作系统，具有操作蔺单、功能强大

海及支持多任务多用户等优点，随着Windows95/98/Me/2000/XP/Vista等系列

的推出，其功能越来越完善，成为目前市场上首选的个人计算机操作系统

Unix操作系统与Windows的用户界面和庾用习惯不同，它是使用命令运行

的网络操作系统，具有安全性高、稳定性强、保密性好等优点.目前的产品

主要有IBM-AIX,SUN-Solaxis,HP-UNIX等

LinuxTH一种把Unix操作系统加以匍化，具有良好用尸界面的适用于个人计

算机的操作系统，它拥有Unix操作系统的全部特性和功能，其最大特点是源

6代码的开放性，所有庾用者都可以对Linux的源代码进行修改

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-------------------识----------------------------、

DOS是1981〜1995年的个人计算机上使用的一种主要的操作系统

,因此称为PC-DOS。由微软公司(Microsoft)开发，又以其公司命

名为MS-DOS。

与我们现在使用的C：\>dir

VolumeindriueCisPCDISK

Windows操作系统最大UokimeSerialNumberis3143-BEFO

DirectoryofC：\

DOS<DIR>10-03-04ll：55p

的区别在于，它是命令UBDOS<DIR>10-04-0412：16a

UCDOS<DIR>10-04-0412：15a

UCDICT<DIR>10-04-0412：15a

行形式的，靠输入命令WINDOWS<DIR>10-04-0412：19a

UB<DIR>10-04-049：3Za

6file(s)0bytes

来进行人机对话，并通1,874,526,208bytesfree

C：\>uer

过命令的形式把指令传MS-DOSVersion6.22

给计算机，让计算机实

操作的。

后

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3.认识软件系统

（2）语言处理程序

人们往往通过交互或程序两种方式来与计算机进行交流。交互式一

般通过命令、菜单、图标等方式进行操作；程序式是用某种计算机

语言编写程序，用于自动控制计算机的操作。程序设计语言经历了

机器语言、汇编语言到高级语言3个发展阶段。

♦机器语言

机器语言是计算机指令代码的集合，全部由0、1组成一个一个的

二进制文件。最早的程序就是用机器语言来实现，编写难度大、

可读性差、不易维护，但能够被硬件直接识别并执行。每种计算

机都有自己特定的机器指令，不能移植到其他计算机上去执行。

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3.认识软件系统

（2）语言处理程序

♦汇编语言

汇编语言是在机器语言的基础之上做了改进，即将一些二进制指

令用有意义的英文单词作为助记符。用汇编语言编写的程序比用

机器语言编写的程序易读、易理解；但其编写的源程序不能被计

算机直接理解和执行，必须翻译成机器语言对应的目标程序，这

种翻译程序被称为汇编程序。

汇编语言源程序一।目标程序臬

L上一「

汇编程序

3.认识软件系统

（2）语言处理程序

♦高级语言4

机器语言和汇编语言都是是面向机器的低级语言，依赖于具体型

号的计算机，可移植性差。经过努力，1954年，第一个完全脱离

机器硬件的高级语言一Fortran问世了，相继出现了Basic,

Pascal,C,VC,VB,Java等。经过多年的发展，高级语言经历了

从早期语言到结构化程序设计语言，从面向过程到面向应用。

高级语言与汇编语言一样不能被机器识别，可采用编译和解释两

种方式对其进行翻译。

［后续）

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3.认识软件系统

（2）语言处理程序

编译方式是将源程序翻译成目标程序，下次执行时不需重译，如

Fortran、C>VB等。

高级语言源程序］~目标程序结果|.

,t

编译程序

解释方式是解释一句执行一句，下次执行时需要重译，如Basic、

Prolog等。

高级语言源程序］一T执行结果

■t

解释程序I

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_-----------------------iR------------------------------------、

①Basic是一种广泛使用的计算机高级语言，简单、易学，目前仍是

计算机入门的主要学习语言之一。它诞生于1964年，问世时只有几十

条语句，Microsoft公司对其做了许多改进，推出了QuickBasic。

1991年，微软推出了适用于Windows平台开发的VisualBasic1.0版

,随后相继推出了3.0、4.0、5.0、6.0以及.net版本。

②Java是Sun公司推出的新的一代面向对象程序设计语言，它简单、

面向对象，具有可移植性、安全性，适合于Internet应用程序开发。

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._____________(^jniR-----------------------、

③早期的系统软件主要是用汇编语言编写，它依赖于计算机硬件，其

可读性和可移植性都很差，一般的高级语言又难以实现对计算机硬件

的直接操作，C语言解决了这两方面的难题，广泛用于操作系统和编

译器的开发。

④高级语言的下一个发展目标是面向应用，只需要告诉程序你要干什

么，程序就能自动生成算法，自动进行处理，这就是非过程化的程序

语言。

后续

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3.认识软件系统

(3)数据库管理系统

数据库管理系统是在计算机上建立、使用和管理数据库的软件系统,

数据库是存储、组织数据的一个仓库，以便用户能方便地、高效性

，地使用数据。

数据库按组织结构可分为层次型数据库、网状型数据库和关系型

数据库，现在最流行的是关系型数据库，如MicrosoftAccess、

VisualFoxPro>SQLServer、Oracle是关系型数据库管理系统。

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Oracle虽然都是关系型数据库管理系统，但它们应用的场合不同,

应用的层次不同。

MicrosoftAccess和VisualFoxPro适合小数据量级的一般

应用，适合初学者入门。

MySQL适用于中级以上的数据量，一般网站的数据库服务器

用的比较多；

SQLServer,Oracle则算是企业级数据库了，支持海量数据

存储及应用，处理数据的能力及并发处理方面更加强大。

［后续）J

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3.认识软件系统

（4）应用软件

应用软件就是借助于程序设计语言，为解决各类问题而开发的软件。

它的应用范围相当广泛，如科学计算、数据处理、实时控制、辅助

工作、人工智能等方面都有相应的应用软件。

后续1

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3.认识软件系统

（4）应用软件

根据中职计算机的专业方向，应掌握的各类核心应用软件如下所示。

专业方向应用软件

办公方向Word,Excel,PowerPoint

图形图像为1司Photoshop,Coreldraw

网页方向Flash,FireWorks,Dreamweaver

多媒体方向Preroire,3DMax,Maya

|后续|

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3.认识软件系统

帮挺各种软件像法归类割下表中。

(l)Premire(2)Windows(3)Flash(4)C

(5)Photoshop(6)lfriix(7)Access(8)Word

(9)Linux(10)JAVA(ll)FORTRAN(12)SQLServer

类型软件名称

操作系统Windows、Unix、Unix

语言处理程序C、JAVA、FORTRAN

数据库出系统Access>SQLServer

应用软件Premire>Flash、Photoshop、Word

4.认识硬件系统与软件系统的关系

从功能实现上看，硬件系统

和软件系统构成一种层次关

系，一层层地组成计算机系

统，如右图所示。

最内层是硬件，是没有安装任何软件的计算机，也称为裸机。与硬件直

接打交道是系统软件中的操作系统，在操作系统外依次是语言处理程序

、数据库管理系统和各种应用软件。

硬件建立了计算机运行的物质基础，它的档次决定了计算机性能的高低

;而计算机能否完成某一项任务，取决于是否有合适的软件。