计算机基础知识(1)课件.ppt

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1、讲课学时数：讲课学时数：2 南昌大学科学技术学院计算机应用基础计算机应用基础第一讲第一讲讲课主要内容一、计算机发展史一、计算机发展史二、计算机的特点及应用二、计算机的特点及应用三、计算机系统的组成三、计算机系统的组成四、计算机语言四、计算机语言五、指法操作五、指法操作一、计算机发展史部分要求的重点 1、第一台计算机发明的时间、地点、运算速度等。 2、冯 .诺依曼计算机原理是什么？ 3、计算机划分的四个时代的主要情况。 4、我国计算机的发展情况。第一台计算机的诞生的基本情况 世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC（埃尼阿克） ，由美国陆军阿伯丁实验室出资，宾州大学莫尔学

2、院的莫奇莱(John W Mauchly)教授和埃克特(J Presper Eckert)博士等人设计制造。ENIAC是电子数值积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator)的缩写。它的运算速度是5000次/秒。 所谓计算机运算速度一般指计算机在1秒钟内能完成加法运算的次数。各种类型的计算机，其运算速度是不一样的。计算机发展经历的几个阶段 (1) 第一代电子管计算机 时间:1946-1958年 标志:基本电子元件是电子管 内存:水银延迟线 外存:磁鼓、纸带、卡片、磁带 速度:每秒几千到几万次基本运算 软件:二进制的机器语言/汇编语言

3、特点:体积大/耗电多/速度低/造价高/使用不便计算机发展经历的几个阶段 (2) 第二代晶体管计算机 时间:1959-1964年 标志:基本电子元件是晶体管 内存:磁芯存储器(几十万字) 外存:磁盘、磁带等 速度:每秒几十万次基本运算 软件:ALGOL60/FORTRAN/COBOL等 特点(与第一代相比）:体积小/耗电少/成本低/功能强 /使用方便计算机发展经历的几个阶段 (3) 第三代中小规模集成电路计算机 时间:1965-1970年 标志:基本电子元件是中小规模集成电路 内存:磁芯/半导体存储器 外存:磁盘、磁带等 速度:每秒几十万次到几百万次基本运算 软件:出现了高级语言BASIC等 特

4、点:体积缩小/价格降低/功能增强/应用广泛计算机发展经历的几个阶段 (4) 第四代大规模超大规模集成电路计算机 时间:1971-至今 标志:基本电子元件是大规模超大规模集成电路 内存:半导体存储器 外存:磁盘、磁带等 速度:每秒几百万次甚至上亿次的基本运算 软件:操作系统不断完善，应用软件已成一个产业 特点:体积小/耗电少/成本低/功能强/使用方便计算机发展经历的几个阶段 (5) 第五代新型计算机 从1982年开始，英、美、日等国家正投入大量人力和物力进行研制新一代计算机。 特点：把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起的智能计算机。电子计算机发展阶段划分及各阶段特征表电子计算机发展阶

5、段划分及各阶段特征表计算机发展阶段 速度(次每妙）起止年份代表机型 硬 件软件应用范围电子元件主存储器第一代几千至几万19461958ENIAC/EDVAC电子管水银延迟线机器语言、汇编程序科学计算第二代几十万 19591964IBM7090/UNIVACII/TRADIC晶体管磁芯高级程序设计语言科学计算/数据处理/工业控制第三代几十万至几百万19651970IBM360/HONEYWELL6000/F230中小规模集成电路磁芯/半导体存储器操作系统/多种高级程序语言广泛应用于众多科学领域第四代几百万甚至上 忆1971IBM4300/IBM9000等大规模集成电路半导体存储器操作系统语言的完

6、善/应用软件已形成产业计算机应用已已经深入到社会生活各方面我国计算机的发展情况 1958年,我国第一台电子管计算机103机诞生, 速度:2000次/S 同年,第一台晶体管计算机试制成功1959年,研制成功104机,速度每秒10,000次以上1965年,研制成功320机,速度达到8万次/S1971年,研制成功第一台集成电路计算机TQ-16,速度十几万次1977年,研制成功第一批微型机DJS-050系列,0520系列1983年,“银河”巨型机在国防科技大学研制成功,速度1亿次/S，以后我国陆续研制出性能优越的“银河”和“曙光”巨型计算机，其运算速度已赶上世界先进水平返回返回二、计算机的特点及应用部

7、分要点 1、数字计算机的三种分类方法是什么？是怎样定义的？ 2、了解计算机的主要特点 3、了解计算机的主要应用。计算机系统的分类 1、以处理数据类型分类：模拟计算机和数字计算机。 2、数字计算机分类： (1) 以计算机大小来分； (2) 以CPU分类； (3) 以字长来分类。以计算机大小的分类 （1）巨型机 （2）大型机 特殊用途 （3）小型机 （4） 微机(一般指的就是此类,386/486/奔腾等) 以CPU来分类(拿Inter公司产品为例): CPU(Center Process Unit):中央处理单元或称中央处理器)，以设计方法可以分为：RISC和CISC两种，目前正逐步走向二者结合)

8、 (1) 286 (2) 386 (3) 486 (4) 奔腾1型(5) 奔腾2型 (6) 奔腾3型(7) 奔腾4型CPU按指令集可以分为两类 1、CISC：复杂指令性计划集（早期的CPU都是） 2、RISC：精简指令集（IBM 的PowerPC,Intelr的奔腾四型等） 两者结合，取长补短是未来CPU发展方向。以字长数目分类 以字长数目来分类(注意位、字节、字长概念): 4位机 8位机 16位机 32位机 64位机计算机的特点 （1）运算速度快 （2）计算精度高 （3）具有“记忆”和逻辑判断能力 （4）具有自动运行能力 （5）可靠性高计算机应用 （）数值计算 （2）信息处理 （）实时控制

9、（）计算机辅助工程 (例CAD、CAM、CAI、CAT等) （）人工智能 （）互联网和计算机进入家庭未来计算机的特点 （1） 巨型化 主要指运算速度、存储容量和功能而言 （2） 微型化 主要指从台式向便携机、掌上机、膝上机发展 （3） 网络化 信息时代离了开网络，共享资源 （4） 智能化 越来越具有人的智能返回返回三、计算机系统组成部分要点 1、计算机硬件系统各有哪几部分组成？均有什么特点？ 2、计算机软件系统的分类。 3、弄清几个基本概念：位、字、字节、计算机总线等。计算机系统组成 1、 计算机硬件系统 2、计算机软件系统计算机硬件系统计算机硬件系统 1 存储程序存储程序 把程序和所需数据事

10、先以一定顺序存储在计算机的存储器把程序和所需数据事先以一定顺序存储在计算机的存储器 中中,运行时从存储器中逐一取出程序中一条条指令运行时从存储器中逐一取出程序中一条条指令,并实现其并实现其 基本操作基本操作 2 二进制的特点二进制的特点 只有两个数字只有两个数字0和和1, 可表示具有两个不同的稳定的物理状态可表示具有两个不同的稳定的物理状态 3计算机硬件组成计算机硬件组成 计算机硬件由计算机硬件由5个部分组成：输入设备、运算器、存储器、控个部分组成：输入设备、运算器、存储器、控制器和输出设备。制器和输出设备。 计算机三个重要基本思想计算机三个重要基本思想 (冯冯诺伊曼诺伊曼) ) 硬件系统硬件

11、系统中央处理机（中央处理机（CPU）运算器运算器控制器控制器 存储器存储器内存储器内存储器外存储器外存储器只读存储器（只读存储器（ROM)随机存储器（随机存储器（RAM）快速存储器（快速存储器（CACHE）磁盘磁盘磁带磁带光盘光盘硬盘（硬盘（HARD DISK）软盘（软盘（FLOPPY DISK）输入设备输入设备(键盘键盘/鼠标鼠标)计算机硬件系统构成计算机硬件系统构成输出设备输出设备(打印机打印机/显示器显示器/绘图仪绘图仪)输入输入/输出设备输出设备计算机存储容量的单位 字节(Byte:简称为B)，一个字节含有8个二进制数 字节(B)是存储容量的最小单位，它的上一级单位分别是：KB MBG

12、B TB，它们的进位制是：210=1024 例：1KB=1024K,1MB=1024KB,1GB=1024MB,1TB=1024GB 控 制 器运算器 存储器 输 入 设 备 输出设备图1.1 计算机硬件系统结构图外部设备 主 机 在计算机内部的三条数据流在计算机内部的三条数据流1、数据总线 （DA：Data Bus）2、地址总线（AB:Address Bus)3、控制总线 (CB:Control Bus)计算机总线分为3类1、内部总线：CPU内部连接各寄存器和运算器之间的联系。2、系统总线：CPU与其它高速部件之间的联系。3、I/O总线：中底速设备间的联线。目前总线的标准1、ISA(Indu

13、strial Standard Architecture):工业标准总线。(16Mbps, 数据线16位，地址线24位)2、EISA(Extended Industrial Standard Architecture):扩展的ISA总线。(33Mbps, 数据线32位，地址线32位)3、VESA(Video Electronic Standard Architecture):视频局部总线。(33Mbps, 数据线32位)4、PCI(Peripheral Component Interconnect):外部设备互连总线。 (33Mbps, 数据线32位) 计算机常用外设计算机常用外设 1. 键盘

14、键盘(Keyboard) 键盘基本分区键盘基本分区 (1) 主键盘区主键盘区:也就是字符键区也就是字符键区 (2) 功能键区功能键区:在键盘最上一排在键盘最上一排,包括包括到到, 共共12个个 (3) 编辑键区编辑键区:也就是光标移动键区也就是光标移动键区 (4) 数字键区数字键区:又称小键盘区又称小键盘区,在键盘的右部在键盘的右部计算机常用外设计算机常用外设 2. 鼠标鼠标(Mouse) （1）定义）定义: 是一种指点器是一种指点器,是图形系统中常用输入设备是图形系统中常用输入设备 （2）种类）种类: ：机械鼠标：机械鼠标 通过一个橡胶滚动球把位置的移动转换成通过一个橡胶滚动球把位置的移动转

15、换成0/1信号信号 ： 光学鼠标光学鼠标 通过底部的一个光电检测器来进行位置的确定通过底部的一个光电检测器来进行位置的确定 计算机常用外设计算机常用外设 3. 显示器显示器(Display) (1) 显示器件的种类显示器件的种类 * 阴极射线管显示器件阴极射线管显示器件(CRT,Cathode Ray Tube) * 液晶显示器液晶显示器(LCD,Liquid Crystal Display) * 发光二极管显示器发光二极管显示器(LED,Light Emitting Diode) (2) CRT显示器的分辨率显示器的分辨率 以整个屏幕上光栅的列数与行数的乘积表示以整个屏幕上光栅的列数与行数的

16、乘积表示, 一般分为一般分为:高、高、 中、低三种。中、低三种。 * 高分辩率高分辩率:640480,1024768,12801024 * 中分辩率中分辩率:640350 * 低分辩率低分辩率:300200 计算机常用外设计算机常用外设 (3) 显示器适配器显示器适配器 * 第一代第一代,CGA标准标准(Color Graphics Adapter) 即彩色图形适配器即彩色图形适配器,适用于低分辨率的彩色图形和字符显示适用于低分辨率的彩色图形和字符显示 * 第二代第二代,EGA标准标准(Enhanced Graphics Adapter) 增强型图形适配器增强型图形适配器,适用于高分辩率的彩色

17、图形显示器适用于高分辩率的彩色图形显示器 * 第三代第三代,VGA标准标准(Video Graphics Array) 是视频图形阵列是视频图形阵列,适用于高分辨率的彩色显示器适用于高分辨率的彩色显示器 计算机常用外设计算机常用外设 4. 打印机打印机(Printer) 打印机的种类与性能打印机的种类与性能 * 针式打印机针式打印机(Dot Matrix Printer) 是点阵式打印机是点阵式打印机,用针打在色带上用针打在色带上,将颜色印在纸上将颜色印在纸上 * 喷墨打印机喷墨打印机(Inkjet Printer) 也是一种点阵式打印机也是一种点阵式打印机,只是它是将墨喷在纸上只是它是将墨喷

18、在纸上 * 激光打印机激光打印机(Laser Beam Printer) 是光扫描和电子照相技术相结合的产物是光扫描和电子照相技术相结合的产物,原理类似于复印机原理类似于复印机 计算机常用外设计算机常用外设 5. 绘图仪绘图仪(Plotter) 是一种图形输出设备是一种图形输出设备,可以绘出各种复杂精确的图形可以绘出各种复杂精确的图形 6. 外存储器外存储器 （1） 软磁盘（软磁盘（Floppy Disk) （2） 硬磁盘（硬磁盘（Hard Disk) （3）光盘存储器（）光盘存储器（CD-ROM） （4）优盘）优盘 6 计算机外存储器计算机外存储器 （1） 软磁盘软磁盘 * 软磁盘分类软磁盘

19、分类 5.25英寸英寸 3.5英寸英寸 * 存储格式存储格式 两个面（两个面（SIDE 0/1) 磁道（磁道（0-79）: 每一面分为每一面分为80个磁道个磁道 扇区（扇区（SECTOR): 每一磁道分每一磁道分18个扇区个扇区 * 软盘驱动器软盘驱动器 由机械转动装置和读写磁头由机械转动装置和读写磁头 两部分组成两部分组成 扇区扇区磁道磁道面面6 计算机外存储器计算机外存储器 （2） 硬磁盘硬磁盘 * 温彻斯特技术温彻斯特技术 使用更加可靠，性能更加稳定使用更加可靠，性能更加稳定 * 硬盘规格硬盘规格 盘面：一般都有几个面盘面：一般都有几个面 柱面柱面: 由每一盘面上的磁道形成由每一盘面上的

20、磁道形成 扇区（扇区（SECTOR): 与软盘相同与软盘相同 * 硬盘接口技术硬盘接口技术 IDE标准标准:智能驱动设备，目前较流行的一种智能驱动设备，目前较流行的一种 ESDI标准标准:增强的小型设备接口，增强的小型设备接口，IBM/PS2采用采用 SCSI标准标准:小型计算机系统接口，小型计算机系统接口，Apple/Macintosh上采用上采用 * 注意注意 非专业技术人员不得拆开硬盘，避免撞击非专业技术人员不得拆开硬盘，避免撞击6 计算机外存储器计算机外存储器 （3） 光盘存储器光盘存储器 * 只读型光盘只读型光盘(CD-ROM) 全称：全称：Compact Disk Read Onl

21、y Memory 特点：只能写一次，可存储大量信息，特点：只能写一次，可存储大量信息，650M * 一次写入型光盘（一次写入型光盘（WORM） 全称：全称：Write Once Read Many disk 特点特点: 只能一次写入，写入后不能擦除、修改，只能一次写入，写入后不能擦除、修改，650M * 可抹型光盘可抹型光盘 全称：全称：Erasable Optical Disk 特点特点: 能够重写，能够重写，21M 6 计算机外存储器计算机外存储器（4）优盘 目前，软磁盘的容量小，运行速度慢，可靠性差，已在淘态过程中。 优盘容量大，一盘都在120MB以上，读写速度快，操作和携带方便，比软磁

22、盘优越得多。 计算机常用外设总结计算机常用外设总结常用外设常用外设键盘键盘鼠标器（鼠标器（MOUSE）显示器（显示器（CRT）打印机（打印机（Printer） 绘图仪绘图仪外存储器外存储器电容式电容式薄膜式薄膜式机械式机械式针式针式光学光学机械机械软盘软盘喷墨喷墨激光激光光盘光盘优盘优盘硬盘硬盘计算机软件系统计算机软件系统 定义定义 * 是计算机程序、方法、规则、相关的文档以及在计是计算机程序、方法、规则、相关的文档以及在计算机上算机上 运行它时所必需的数据运行它时所必需的数据 分类分类 软件系统软件系统系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统语言处理系统语言处理系统数据库管理系统数据

23、库管理系统常用服务程序常用服务程序 系统软件系统软件是计算机设计制造者提供的使用和管理计算机的软件，包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和常用服务程序等。应用软件应用软件是用户利用计算机提供的各种系统软件而开发的解决各种实际问题的软件 * 定义（定义（Operating System) 是软件与硬件的接口，又是用户与计算机之间的接口是软件与硬件的接口，又是用户与计算机之间的接口 （1）DOS操作系统操作系统 Disk Operating System,又称磁盘操作系统又称磁盘操作系统,是单用户单任务是单用户单任务 （2）UNIX操作系统操作系统(XENIX和和LINUX) 通用多用户多任

24、务交互式的操作系统通用多用户多任务交互式的操作系统,具有很好的移植性具有很好的移植性 （3）Windows操作系统操作系统 是运行于保护模式下是运行于保护模式下,是图形窗口式操作系统是图形窗口式操作系统,并且为多任务并且为多任务 （4）OS/2操作系统操作系统 是一种面向对象并且具有抢先式多任务的操作系统是一种面向对象并且具有抢先式多任务的操作系统1. 典型操作系统（典型操作系统（OS） （1）汇编语言）汇编语言(Assembler) 是将汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序是将汇编语言编写的源程序翻译成机器语言表示的目标程序 （2）解释程序）解释程序(Interpreter) 将

25、高级程序设计语言编写的源程序按动态的运行顺序逐句进将高级程序设计语言编写的源程序按动态的运行顺序逐句进 行翻译并执行行翻译并执行,但不产生目标程序但不产生目标程序 （3）编译程序）编译程序(Compiler) 将用高级程序设计语言编写的源程序翻译成用汇编语言或机将用高级程序设计语言编写的源程序翻译成用汇编语言或机 器语言表示的目标程序器语言表示的目标程序 2. 语言处理系统语言处理系统 （1）编辑程序（）编辑程序（Editor） 提供一个编辑环境，可以进行建立、修改程序或文件提供一个编辑环境，可以进行建立、修改程序或文件 （2）连接程序（）连接程序（Link） 可以将几个不同的模块连接成一个完

26、整的目标程序可以将几个不同的模块连接成一个完整的目标程序 （3）测试、诊断程序）测试、诊断程序 测试程序（测试程序（Check Program)能检查程序中某些错误能检查程序中某些错误 诊断程序（诊断程序（Diagnostic Program）自动检测计算机中的故障）自动检测计算机中的故障 3. 常用服务程序常用服务程序 数据处理软件数据处理软件 字处理软件字处理软件 表处理软件表处理软件 计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD） 专家系统（专家系统（ES） 实时处理实时处理4. 应用软件应用软件 在计算机硬件和系统软件的支持下，面向具体问题和具体用户的软件，称为应用软件。应用软件是一些具有一

27、定功能并满足一定要求的应用程序的组合。目前，一些应用软件有的已逐步标准化、模块化，形成了解决某类典型问题的应用程序组合，即软件包(package)，如财务管理软件包、统计软件包、运筹学软件包等。返回返回四、计算机语言部分掌握要点1、计算机语言的分类和各自的特点。2、计算机语言的解释和编译概念。3、计算机语言的发展情况。 （1）机器语言）机器语言 由由0/1组成的机器指令的集合，它可以被直接接收执行组成的机器指令的集合，它可以被直接接收执行 （2）汇编语言）汇编语言 用助记符、符号地址、标号等符号编写的程序用助记符、符号地址、标号等符号编写的程序,不能直接执行不能直接执行（3）高级程序设计语言）

28、高级程序设计语言 又称算法语言，面向过程的语言，不依赖于机器又称算法语言，面向过程的语言，不依赖于机器# 面向功能的语言：面向功能的语言：FORTRAN,COBOL,BASIC,C/+等等（4) 面向对象的程序设计语言面向对象的程序设计语言# 面向对象的语言：面向对象的语言：Visual BASIC,Visual C+,JAVA等等 （5）基于）基于WEB语言语言# 例超文本标记语言：例超文本标记语言：HTML、XML 常用程序设计语言常用程序设计语言返回返回五、指法操作：计算机键盘基准键基准键指法操作正确姿势（1）身体应保持挺直，捎偏于键盘右方。（2）应将全身重量置于椅上，坐椅要旋转到便于手

29、指操作的高度，两脚平放。（3）两肘轻轻贴于腋边，手指轻放于规定的字键上，手腕平直，人与键盘的距离，可移动椅子或键盘的位置来调节，以调节到人能保持正确的击键姿势为好。（4）监视器宜放在键盘的下后方，放输入的手稿前，先将键盘右移5CM，再将原稿紧靠键盘左侧放置，以便阅读。指法操作字键的击法（1）手腕要平直，手臂要保持静止，全部动作仅限于手指部分。（2）手指要保持弯曲，捎微拱起，指尖后的第一关节微成弧形，分别轻轻地放在字键中央。（3）输入时，手抬起，只有要击键的手指才可伸出击键，击毕立即缩回，不可用摩触手法，也不可停留在已击的字健上。（4）输入过程中，要用相同的节拍轻轻地击字键，不可用力过猛。 返回返回