计算机的基本组成.ppt
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1、第第1页页欢迎各位同学来欢迎各位同学来上电脑课!上电脑课!西吉二中 李 进微机课学习的基本要求微机课学习的基本要求1.明确学习信息技术课的意义和目的。明确学习信息技术课的意义和目的。2.培养学生对信息技术的兴趣和意识,养培养学生对信息技术的兴趣和意识,养成良好的计算机使用习惯,提高处理信息的能成良好的计算机使用习惯,提高处理信息的能力。力。3.上课认真听讲,遵守课堂纪律,认真完上课认真听讲,遵守课堂纪律,认真完成上机操作任务。成上机操作任务。4.自觉遵守计算机教室各项规章制度,听自觉遵守计算机教室各项规章制度,听从教师和教学实验员的安排,上机不做与学习从教师和教学实验员的安排,上机不做与学习内
2、容无关的事。内容无关的事。5.注意把所学知识应用到实际中,做到学注意把所学知识应用到实际中,做到学以致用。以致用。n1 信息技术前一节下课,就要先做信息技术前一节下课,就要先做好课前准备工作。好课前准备工作。n2 去电脑室的路上要放轻脚步,不去电脑室的路上要放轻脚步,不能大声讲话,也不能推推闹闹。能大声讲话,也不能推推闹闹。n3 进教室时不要拥挤,要有次序。进教室时不要拥挤,要有次序。n4上课铃一响,就要马上回到自己位上课铃一响,就要马上回到自己位子,安静的坐好,等待上课。子,安静的坐好,等待上课。n5 机房的位置一旦确定下来,一个机房的位置一旦确定下来,一个学期不变。学期不变。n课前:课前:
3、n 课堂课堂:n1不能带零食进入教室。不能带零食进入教室。n2不能带光盘、不能带光盘、mp3等进入机房。等进入机房。n3不能大声喧哗,在机房里推闹。不能大声喧哗,在机房里推闹。n4上课未经老师批准不能玩游戏。上课未经老师批准不能玩游戏。n5老师上课的时候要保持安静。老师上课的时候要保持安静。n6不能故意破坏机房设备,必须按正确的不能故意破坏机房设备,必须按正确的步骤开机关机。步骤开机关机。n7如果完成了自己的作业,要热情的帮助如果完成了自己的作业,要热情的帮助有困难的同学。有困难的同学。n遇到困难有三步:遇到困难有三步:n1请教书本;请教书本;n2请教身边的同学;请教身边的同学;n3举手问老师
4、。要做到举好手,在举手问老师。要做到举好手,在自己的位置上安静等待,老师按举自己的位置上安静等待,老师按举手的先后次序解决同学的疑问手的先后次序解决同学的疑问n课后:课后:n1、正确的步骤关闭计算机。、正确的步骤关闭计算机。n2、按规定放好自己的凳子、键盘、按规定放好自己的凳子、键盘、鼠标。鼠标。n3、检查卫生。如有垃圾,把垃圾清、检查卫生。如有垃圾,把垃圾清理干净。理干净。n4、老师检查工作有没有做好,一组、老师检查工作有没有做好,一组好了走一组。好了走一组。1、什么是信息?、什么是信息? 简单的说信息就是对人们有用的简单的说信息就是对人们有用的数据、消息。数据、消息。2、什么是信息技术?、
5、什么是信息技术? 是指人们获取、存储、传递、是指人们获取、存储、传递、处理信息的各种技术。处理信息的各种技术。认识信息世界认识信息世界信息技术发展概况:信息技术发展概况: 千百年来,人们就用语言、图符、钟鼓、千百年来,人们就用语言、图符、钟鼓、烟火、竹简、纸书、旗语、狼烟等方式传递烟火、竹简、纸书、旗语、狼烟等方式传递信息。古代人类的烽火狼烟、飞鸽传信、驿信息。古代人类的烽火狼烟、飞鸽传信、驿马邮递就是例子,现在还有一些国家的个别马邮递就是例子,现在还有一些国家的个别原始部落,仍然保留着诸如击鼓鸣号等古老原始部落,仍然保留着诸如击鼓鸣号等古老的通信方式现代社会,交通警的指挥手语、的通信方式现代
6、社会,交通警的指挥手语、航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步航海中的旗语等不过是古老通信方式进一步发展的结果。发展的结果。 19世纪中叶以后,随着电报、电话的发明世纪中叶以后,随着电报、电话的发明,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的,电磁波的发现,人类通信领域产生了根本性的变革,实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以变革,实现了金属导线上的电脉冲来传递信息以及通过电磁波来进行无线通信。及通过电磁波来进行无线通信。 1837年,美国人塞缪尔年,美国人塞缪尔.莫尔斯研制成功世莫尔斯研制成功世界上第一台电磁式电报机。界上第一台电磁式电报机。 1844年年5月月24日,他在国会大厦联邦最高日,他
7、在国会大厦联邦最高法院议会厅作了法院议会厅作了“用导线传递消息用导线传递消息”的公开表演的公开表演,接通电报机,用一连串点、划构成的,接通电报机,用一连串点、划构成的“莫尔斯莫尔斯”码发出了人类历史上第一份电报:码发出了人类历史上第一份电报:“上帝创造上帝创造了何等的奇迹!了何等的奇迹!”实现了长途电报通信实现了长途电报通信。2002年以来,全国年以来,全国15万所中小学开展信息化教育万所中小学开展信息化教育3000万中小学学生接受信息技术的教育万中小学学生接受信息技术的教育50万管理人员运用信息技术万管理人员运用信息技术1000所中学建立示范性校园网所中学建立示范性校园网在贫困地区建立在贫困
8、地区建立8000个远程教学收视点个远程教学收视点 1. 国内国内国内外应用信息技术教育的发展国内外应用信息技术教育的发展美国:克林顿于美国:克林顿于19961996年提出总统教育技术计划年提出总统教育技术计划 1.让让8岁的孩子学会阅读。岁的孩子学会阅读。2.12岁的美国孩子都会上网。岁的美国孩子都会上网。3.对全美国教师进行信息技术培训。对全美国教师进行信息技术培训。4.将因特网通向所有中小学的每间教室和阅览室将因特网通向所有中小学的每间教室和阅览室 5.使每个公民都能接受终身教育。使每个公民都能接受终身教育。2. 国外国外国内外应用信息技术教育的发展国内外应用信息技术教育的发展英国:英国:
9、20022002年全部中小学上网年全部中小学上网法国:法国:20062006年全部中小学上网年全部中小学上网新加坡:新加坡:20002000年为每年为每2 2个中小学学生配备一台电脑个中小学学生配备一台电脑,20022002年为全体中小学教师提供电子信箱年为全体中小学教师提供电子信箱2. 国外国外国内外应用信息技术教育的发展国内外应用信息技术教育的发展第第14页页1. 计算机概述计算机概述2. 计算机系统的组成及工作原理计算机系统的组成及工作原理 3. 计算机软件系统的组成计算机软件系统的组成4. 计算机软、硬件的相互关系计算机软、硬件的相互关系第第15页页1. 什么是计算机什么是计算机2.
10、计算机的特点计算机的特点3. 计算机的发展计算机的发展4. 计算机的发展趋势计算机的发展趋势5. 计算机的分类计算机的分类 6. 计算机的应用计算机的应用 第第16页页1. 什么是计算机n计算机俗称电脑,它是一种计算机俗称电脑,它是一种无需人工无需人工干预干预,能高速运算,具有内部存储能,能高速运算,具有内部存储能力,由力,由程序程序来控制其操作过程的电子来控制其操作过程的电子设备。设备。n按照信息处理形式,计算机可分为按照信息处理形式,计算机可分为数数字字电子计算机、电子计算机、模拟模拟电子计算机和电子计算机和数数字模拟字模拟电子计算机。电子计算机。第第17页页2. 2. 计算机的特点计算机
11、的特点 (1) (1) 运算速度快;运算速度快; 19981998年美国:每秒钟年美国:每秒钟3.93.9万亿次运算;万亿次运算; 20022002年日本:每秒年日本:每秒35.635.6万亿次浮点运算;万亿次浮点运算; (2) (2) 计算精度高:理论上可不受限制;计算精度高:理论上可不受限制; (3) (3) 具有很强的具有很强的“记忆记忆”和逻辑判断能力;和逻辑判断能力; (4) (4) 程序控制下自动操作;程序控制下自动操作; (5) (5) 通用性强。通用性强。第第18页页ENIAC (1)近代计算机的发展)近代计算机的发展1642 Blaise Pascal加法器加法器Charle
12、s Babbage1822 差分机差分机1834 分析机分析机1944 MARK-I计算机计算机时代时代3. 计算机的发展计算机的发展第第19页页1800018000个电子管个电子管占地占地170170平方米平方米重达重达3030吨吨耗电耗电150150千瓦千瓦保存保存8080个字节个字节每秒每秒5 5千次加、减法千次加、减法运算运算价值价值4040万美元万美元(2)现代计算机的发展)现代计算机的发展Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来第第
13、20页页第一代:电子管计算机第一代:电子管计算机(4658)4658)n逻辑元件逻辑元件 电子管电子管n内内 存存 水银延迟线水银延迟线n外外 存存 磁鼓磁鼓n工作速度工作速度 几千几万次秒几千几万次秒n软软 件件 机器语言或汇编语言机器语言或汇编语言n应应 用用 科学计算科学计算n代表机型代表机型 ENIACENIACn特特 点点 体积庞大,运算速度低,体积庞大,运算速度低, 成本高成本高第第21页页第二代:晶体管计算机第二代:晶体管计算机(5964)(5964)n逻辑元件逻辑元件 晶体管晶体管n内内 存存 磁芯磁芯n外外 存存 磁盘磁盘n工作速度工作速度 几十万次秒几十万次秒n软软 件件
14、高级算法语言高级算法语言n应应 用用 事务管理及工业控制事务管理及工业控制n代表机型代表机型 IBM 7000 IBM 7000 系列系列n优优 点点 体积小,寿命长,速度快,体积小,寿命长,速度快,能耗少,可靠性高能耗少,可靠性高第第22页页第三代:集成电路计算机第三代:集成电路计算机(6570)(6570)n逻辑元件逻辑元件 中小规模集成电路(硅)中小规模集成电路(硅)n内内 存存 半导体存储器半导体存储器n外外 存存 磁带或磁盘磁带或磁盘n工作速度工作速度 几十万几千万次几十万几千万次/ /秒秒n软软 件件 高级算法语言、高级算法语言、操作操作 系统系统n应应 用用 计算、管理及控制计算
15、、管理及控制n代表机型代表机型 IBM System /360IBM System /360n优优 点点 体积更小、速度更快、能耗体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长更小、寿命更长n发展特点发展特点 计算机设计出现了标准化、计算机设计出现了标准化、 通用化、系列化的局面通用化、系列化的局面第第23页页第四代:大规模集成电路计算机第四代:大规模集成电路计算机n逻辑元件逻辑元件 (超)大规模集成电路(超)大规模集成电路n内内 存存 半导体存储器半导体存储器n外外 存存 磁盘和光盘磁盘和光盘n工作速度工作速度 几百万几千万次秒几百万几千万次秒n软软 件件 操作系统和应用软件操作系统和应用软件n应应
16、 用用 以计算机网络为特征以计算机网络为特征n微型计算机属于第四代计算机微型计算机属于第四代计算机 IntelPENTIUM7171年年-现在现在第第24页页第五代:智能化计算机第五代:智能化计算机主攻目标主攻目标让计算机具有人的听、让计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力说、读、写和思维推理能力神经网络计算机神经网络计算机 用数据单元模拟用数据单元模拟人脑的神经元,并利人脑的神经元,并利用神经元结点的分布用神经元结点的分布式存储和相互关联来式存储和相互关联来模拟人脑活动模拟人脑活动生物计算机生物计算机 使用蛋白分子为主使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯要原料制成的生物芯片构成,存储能力巨
17、片构成,存储能力巨大,而且以波的形式大,而且以波的形式来传播信息来传播信息现代计算机的发展阶段现代计算机的发展阶段 逻辑元件逻辑元件程序设计程序设计语言语言运算速度运算速度内存容量内存容量第一代第一代1949194919571957电子管电子管机器语言或机器语言或汇编语言汇编语言几千次几千次/ 每秒每秒几几 KB第二代第二代1958195819641964晶体管晶体管FORTRAN、COBOL几十万次几十万次/ 每秒每秒几十几十KB第三代第三代 1965196519711971中、小规模中、小规模集成电路集成电路操作系统和操作系统和会话式语言会话式语言百万次百万次/ 每秒每秒 第四代第四代19
18、71 1971 以后以后大规模或超大规模或超大规模集成大规模集成电路电路 几百万亿次几百万亿次/ 每秒每秒 第五代智能化计算机正在研制之中:第五代智能化计算机正在研制之中:使计算机具有看、听、说、想、学习、逻辑判断等功能。使计算机具有看、听、说、想、学习、逻辑判断等功能。特点特点时代时代几百几百MB几十几十MB面向对象面向对象的语言的语言第第26页页4. 计算机的发展趋势计算机的发展趋势 (1) (1) 微型化:微型化:利用超大规模集成电路技术;利用超大规模集成电路技术; (2) (2) 巨型化:巨型化:尖端科学研究需要;尖端科学研究需要; (3) (3) 网络化:网络化:相互通讯、资源共享;
19、网格计算;相互通讯、资源共享;网格计算; (4) (4) 智能化:智能化:用计算机模拟人类某些智能;用计算机模拟人类某些智能; (5) (5) 多媒体化:多媒体化:将计算机系统与多种信息媒体综合将计算机系统与多种信息媒体综合于一体进行处理;于一体进行处理; (6) (6) 新概念计算机:新概念计算机:神经网络计算机、光学计算机、神经网络计算机、光学计算机、生物计算机、量子计算机、超导计算机等。生物计算机、量子计算机、超导计算机等。第第27页页5. 计算机的分类计算机的分类 按工作原理划分:按工作原理划分: 电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机 ;
20、按功能划分:按功能划分: 可分为通用计算机、专用计算机和工业控制机等。可分为通用计算机、专用计算机和工业控制机等。IEEE IEEE 根据计算机的性能指标和面向的应用对象将计算机根据计算机的性能指标和面向的应用对象将计算机按规模分为按规模分为6 6种:种: 巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、微型机、个巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、微型机、个人计算机和工作站;人计算机和工作站;6. 计算机的应用计算机的应用(1)科学科学 计算计算用于用于计算复杂计算复杂、人工无法实现的各种数值计算、人工无法实现的各种数值计算(如解(如解千阶微分千阶微分方程、方程、大型矩阵运算、大型矩阵运算、天气预报等)
21、;天气预报等);(2)信息信息 处理处理占占80%以上;以上;对各种数据信息进行收集、加工、分类、合并、排序、对各种数据信息进行收集、加工、分类、合并、排序、计算、传送、存储以及打印输出各种报表或图形等;计算、传送、存储以及打印输出各种报表或图形等;特点:特点:数据量大、计算简单数据量大、计算简单(主要是逻辑运算和判断)(主要是逻辑运算和判断)(3)实时实时 控制控制应用于工业生产应用于工业生产:提高自动化水平、产品质量和合格率:提高自动化水平、产品质量和合格率应用于交通、邮电、卫星通信应用于交通、邮电、卫星通信:快速、准确:快速、准确(4)计算机计算机 辅助系统辅助系统计算机辅助设计:广泛应
22、用于服装、机械、飞机、船舶、计算机辅助设计:广泛应用于服装、机械、飞机、船舶、水坝、集成电路等设计中水坝、集成电路等设计中 计算机辅助制造:直接控制产品的加工和生产计算机辅助制造:直接控制产品的加工和生产 计算机辅助教学:计算机辅助教学:CAICAI课件的课件的CAICAI;利用计算机网络的远程;利用计算机网络的远程教育教育(5)人工人工 智能智能利用计算机模拟人的智能,用于机器人、医疗诊断专家系统、利用计算机模拟人的智能,用于机器人、医疗诊断专家系统、推理证明等各方面推理证明等各方面第第29页页2. 2. 计算机系统的组成计算机系统的组成及工作原理及工作原理 1. 计算机系统的组成计算机系统
23、的组成2. 硬件系统硬件系统 3. 计算机的工作原理计算机的工作原理4. 计算机的硬件设备计算机的硬件设备1. 计算机系统的组成计算机系统的组成n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。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。第第31页页 计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体,它是由一组计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体,它是由一组设备组装而成的,将这些设备作为一个统一体而协调运行,设备组装而成的,将这些设备作为一个统一体而协调运行,故称之为硬件系统。故称之为硬件系统。计算机硬件主要由运算器、控制器、存计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部
24、分组成。储器、输入设备和输出设备五部分组成。 1运算器(运算器(ALU) 2. 控制器(控制器(CU) 3存储器存储器 (1)主存储器(内存)主存储器(内存) (2)辅助存储器(外存)辅助存储器(外存) 4输入设备输入设备 5输出设备输出设备 2. 2. 硬件系统硬件系统第第32页页冯冯诺依曼思想诺依曼思想: 二进制二进制程序与数据一样存程序与数据一样存放在内存放在内存五大模块五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器第第33页页 1)1)运算器运算器(ALU: Arithmetical and Logical Unit) 运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运
25、算和逻运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算,所以也称算术逻辑单元。辑运算,所以也称算术逻辑单元。2)2)控制器控制器(CU:Control Unit) 控制器是整个计算机的控制枢纽,用于控制计算机各部控制器是整个计算机的控制枢纽,用于控制计算机各部件协调地工作。件协调地工作。 运 算 器 和 控 制 器 合 在 一 起 称 为 中 央 处 理 器运 算 器 和 控 制 器 合 在 一 起 称 为 中 央 处 理 器 CPU(Central Processig Unit),它是计算机的核心部件。),它是计算机的核心部件。人们所说的人们所说的286、386、486等微机,是以等微
- 配套讲稿:
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