第2章 计算机基础知识ppt课件.ppt
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1、计算机应用基础1计算机应用基础计算机应用基础揭阳职业技术学院揭阳职业技术学院计算机应用基础第第2章章 计算机基础知识计算机基础知识绪论绪论1 12 223 34 45 56 6计算机系统的组成计算机系统的组成配置及组装个人计算机配置及组装个人计算机数制和信息存储数制和信息存储计算机安全知识计算机安全知识中英文输入法中英文输入法计算机应用基础2.1绪论绪论v 2.1.1计算机的发展计算机的发展v 2.1.2计算机的分类计算机的分类v 2.1.3 计算机的特点及应用计算机的特点及应用v 2.1.4计算机的未来发展趋势计算机的未来发展趋势3计算机应用基础第一台电子计算机第一台电子计算机的诞生的诞生
2、名字:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Caculator) 研制目的:军事上的需要 诞生时间:1946年2月 运算速度:5000次加法/秒 采用元器件:电子管(17486个) 意义:宣布了电子计算机时代的到来42.1.1计算机的发展计算机的发展计算机应用基础5 第一台电子计算机的第一台电子计算机的2.1.1计算机的发展计算机的发展计算机应用基础第一代第二代第三代第四代时间1946195819591964196519701971年至今内部元器件参考图片每秒运算次数5千4万几十万百万百万几百万几百万几亿存储容量15万B20万B50万B1000万B
3、主要用途军事和科学研究科学计算、数据处理、事务处理科学计算、数据处理、事务处理,广泛应用在各个领域网络、科学计算、数据处理、事务处理以及多媒体技术应用62.1.1计算机的发展计算机的发展2 2计算机的发展计算机的发展计算机应用基础7我国计算机事业的发展1958年研制了第一台电子管计算机DJS-11964年研制了第一台晶体管计算机1971年研制成功第一台集成电路计算机1983年研制成功每秒亿次的银河 (YH-)型计算机1993年研制成功的银河型计算机,每秒运算10亿次1997年研制的银河百亿次并行巨型计算机系统(峰值性能为每秒130亿次浮点运算,系统综合技术达到90年代中期国际先进水平)2002
4、年9月“龙芯1号”研制成功(标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现零的突破)2015年,共有龙芯1、龙芯2、龙芯3三个系列。2015年3月31日中国发射首枚使用“龙芯”的北斗卫星。2.1.1计算机的发展计算机的发展计算机应用基础分类依据性能指标使用范围处理数据形态类别巨型机大型机小型机微型机(pc)专用计算机通用计算机数字计算机模拟计算机数模混合计算机8n 计算机的分类:计算机的分类:根据分类标准的不同,计算机可以分成各种不同的类型,它们的用途也各不相同,如表所示。巨型机的研制水平标志着一个国家的科学技术和工业发展的程度,体现着国家经济发展的实力!计算机的分类计算机的分类计算机应用基础2.1
5、.3 计算机的特点及应用计算机的特点及应用v 计算机的主要特点计算机的主要特点 运算速度快运算速度快 计算精度高存储容量大计算精度高存储容量大 逻辑运算能力强逻辑运算能力强 自动化程度高自动化程度高9计算机应用基础v计算机的应用计算机的应用 科学计算(数值计算)科学计算(数值计算)用来解决科学研究和工程技术中所提出的尖端科技计算。 数据处理(信息加工)数据处理(信息加工)计算机对大量的数据、资料、情报等信息进行合并、分类、排序、分析、检索等加工处理。 过程控制(自动控制)过程控制(自动控制)计算机在工业生产中于其它仪器、机械部件组成的对生产过程或试验过程进行实时控制和自动检测的系统 102.1
6、.3 计算机的特点及应用计算机的特点及应用计算机应用基础11 计算机辅助系统计算机辅助系统:以人为主、计算机为辅共同完成某项作业的人机系统 计算机辅助设计(CAD)Computer Aided Design 计算机辅助制造(CAM)Computer Aided Manufacturing 计算机辅助测试CAT(Computer Aided Test) 计算机集成制造系统CIMS(Computer Integrated Manufacturing System) 计算机辅助教学CAI(Computer Aided Instruction) 人工智能人工智能:人工智能AI(Artificial I
7、ntelligence)是指利用计算机来模仿人类的智力活动。 网络应用网络应用:计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。2.1.3 计算机的特点及应用计算机的特点及应用计算机应用基础计算机的未来发展趋势计算机的未来发展趋势v能识别自然语言的计算机能识别自然语言的计算机v高速(高速(superconductor)超导计算机)超导计算机 v激光(激光(laser)计算机)计算机v量子(量子(quantum)计算机)计算机vDNA计算机计算机v神经元计算机神经元计算机 v生物计算机生物计算机计算机将是计算机将是超导技术超导技术、光学技术光学技术、仿生技术仿生技术相互结合的产物相互结合的产物计
8、算机将向着计算机将向着超高速超高速、超小型超小型、智能化智能化方向发展。方向发展。12计算机应用基础2.2.1计算机工作原理计算机工作原理2.2.2计算机系统构成计算机系统构成2.2.3计算机硬件系统计算机硬件系统2.2.4计算机软件系统计算机软件系统13计算机应用基础计算机工作原理计算机工作原理v冯冯诺依曼构想诺依曼构想l 美籍匈牙利数学家l 提出了“存储程序存储程序”的通用计算机方案原理:原理: 计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。 计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。 将编好的程序和原始数据送入内存储器中,然后启动计算机工作,计算机应在不需操作人员干预的情
9、况下,自动逐条取出指令和执行任务。14计算机应用基础计算机工作原理计算机工作原理15v计算机的工作过程计算机的工作过程:执行一条指令可分为4个基本操作:基本操作:取出指令:控制器根据程序计数器的内容从内存取出指令送到CPU的指令寄存器;分析指令:把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器,译出该指令对应的微操作;执行指令:根据指令译码,向各个部件发出相应控制信号,完成指令规定的各种操作;程序计数器加1或将转移地址码送入程序计数器,重复步骤,进入下一条指令的执行周期。计算机应用基础16计算机系统构成计算机系统构成计算机系统构成计算机硬件系统计算机硬件系统n 计算机硬件系统计算机硬件系统:组成计算机
10、的物理组成计算机的物理的的设备总称设备总称。 计算机硬件系统由5个基本部分组成:运算器运算器、控制器控制器、存储器存储器、输入设备输入设备和和输出设备输出设备。 也可以概括地说计算机主要由主机主机和外部设备外部设备组成。17计算机应用基础计算机硬件系统计算机硬件系统n 5个基本部分个基本部分:(1)运算器(运算器(ALU):用来对数据或指令快速地进行算术运算、逻辑运算。它由加:用来对数据或指令快速地进行算术运算、逻辑运算。它由加法器、移位器及寄存器等部件组成。法器、移位器及寄存器等部件组成。(2)控制器(控制器(CONTROL UNIT):功能是将指令翻译成操作的控制代码,安排:功能是将指令翻
11、译成操作的控制代码,安排操作次序,并发出适当的命令到计算机各部件,协同工作。操作次序,并发出适当的命令到计算机各部件,协同工作。 通常把运算器和控制通常把运算器和控制器总称为中央处理器(器总称为中央处理器(CPU)。)。(3)存储器存储器:用于存放程序和数据,一般分内存和外存两大类。:用于存放程序和数据,一般分内存和外存两大类。(4)输入设备输入设备:用于向计算机输入程序、数据、控制信号等的设备:用于向计算机输入程序、数据、控制信号等的设备。(5)输出设备输出设备:计算机输出信息的设:计算机输出信息的设备。备。外存储器、输入设备和输出设备统称为外围设备(外存储器、输入设备和输出设备统称为外围设
12、备(Peripheral Equipment)。)。18计算机应用基础计算机软件系统计算机软件系统n计算机软件系统计算机软件系统:为运行、维护、管理、应用计算为运行、维护、管理、应用计算机所编制的所有程序和数据的集合,是计算机系统重要机所编制的所有程序和数据的集合,是计算机系统重要的组成部分。的组成部分。计算机软件一般可以分为计算机软件一般可以分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。19计算机应用基础1系统软件系统软件:居于计算机系统中最靠近硬件的一层,其他居于计算机系统中最靠近硬件的一层,其他软件都通过系统软件发挥作用。系统软件与具体的应用领软件都通过系统软件发挥作用。系统软
13、件与具体的应用领域无关。域无关。系统软件通常是负责系统软件通常是负责管理管理、控制控制和和维护维护计算机的各种软硬计算机的各种软硬件资源,并为用户提供一个友好的操作界面,以及服务于件资源,并为用户提供一个友好的操作界面,以及服务于应用软件的资源环境。应用软件的资源环境。20计算机软件系统计算机软件系统计算机应用基础系统软件主要包括系统软件主要包括操作系统操作系统和和系统支持软件系统支持软件等。等。 操作系统操作系统(Operating System):任务管理、存储管理、设任务管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。备管理、文件管理和作业管理。 系统支持软件系统支持软件系统支持软件是介于
14、系统软件和应用软件之间,用来支持软件开发、系统支持软件是介于系统软件和应用软件之间,用来支持软件开发、计算机维护和运行的软件,它为应用层的软件和最终用户处理程计算机维护和运行的软件,它为应用层的软件和最终用户处理程序和数据提供服务,如程序设计语言、软件开发工具、数据库管序和数据提供服务,如程序设计语言、软件开发工具、数据库管理系统、网络支持程序等。理系统、网络支持程序等。21计算机软件系统计算机软件系统计算机应用基础2应用软件应用软件:为解决某一领域的具体问题而开发的软件产为解决某一领域的具体问题而开发的软件产品。品。l 可以是一个特定程序可以是一个特定程序:如一个图像浏览器,也可以是一组功能
15、联系紧密,互相协作的程序集合,比如Microsoft Office系列软件。l 可以是一个由众多独立程序组成的庞大软件系统,比如数可以是一个由众多独立程序组成的庞大软件系统,比如数据库管理系统。据库管理系统。22计算机软件系统计算机软件系统计算机应用基础3 3、计算机硬件、软件与用户的关系、计算机硬件、软件与用户的关系 软件是用户与硬件的接口软件是用户与硬件的接口。系统软件为用户和应。系统软件为用户和应用程序提供了控制和访问硬件的手段,只有通过用程序提供了控制和访问硬件的手段,只有通过系统软件才能访问硬件。系统软件才能访问硬件。 操作系统是系统软件的核心操作系统是系统软件的核心,它是最靠近硬件
16、的,它是最靠近硬件的,用它来对硬件进行控制和管理,其他软件位于,用它来对硬件进行控制和管理,其他软件位于操作系统的外层。操作系统的外层。 应用软件位于系统软件的外层应用软件位于系统软件的外层,是以系统软件作,是以系统软件作为开发平台的为开发平台的 软件系统与硬件系统是不可分割的,只有硬件而软件系统与硬件系统是不可分割的,只有硬件而没有软件,系统是无法工作的。没有软件,系统是无法工作的。23计算机软件系统计算机软件系统计算机应用基础2.3配置及组装个人计算机配置及组装个人计算机个人计算机的类型个人计算机的类型台式计算机(Desktop)一体机笔记本电脑(Notebook)平板电脑(Tablet)
17、掌上电脑 (PDA) Personal Digital Assistant:个人数字助手24计算机应用基础个人计算机的性能指标个人计算机的性能指标1主频主频:主时钟的频率(主时钟的频率(f)叫)叫CPU的主频。主频越高,计算机的运的主频。主频越高,计算机的运算速度越快。主频仅是算速度越快。主频仅是CPU性能表现的一个方面,而不代表性能表现的一个方面,而不代表CPU的整的整体性能,因为体性能,因为CPU的运算速度还要看的运算速度还要看CPU流水线各方面的性能指标(流水线各方面的性能指标(如缓存、指令集、如缓存、指令集、CPU位数等)。位数等)。2运算速度运算速度:计算机的运算速度是指每秒所能执行
18、的指令数计算机的运算速度是指每秒所能执行的指令数3字长字长:是指计算机进行信息处理时一次存取、加工和传送的二进制是指计算机进行信息处理时一次存取、加工和传送的二进制数据位数。数据位数。4内存储器容量内存储器容量:是是CPU可以直接访问的存储器,内存储器容量的大可以直接访问的存储器,内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。小反映了计算机即时存储信息的能力。5外存储器容量外存储器容量252.3配置及组装个人计算机配置及组装个人计算机计算机应用基础个人计算机的选购原则个人计算机的选购原则 按用途决定所采购计算机的硬件档次,同时要有一定的前瞻性;按用途决定所采购计算机的硬件档次,同时要有一定
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