(精品)大学计算机应用基础教程第一章之计算机基础知识ppt.ppt
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1、跳转到第一页柯志勇联系电话:联系电话:1363210121113632101211计算机应用基础计算机应用基础Windows XP Office 2003 本 章 内 容1.11.1电子计算机的发展与应用电子计算机的发展与应用电子计算机的发展与应用电子计算机的发展与应用1.1.11.1.1电子计算机的产生与发展电子计算机的产生与发展电子计算机的产生与发展电子计算机的产生与发展1.1.21.1.2电子计算机的主要应用电子计算机的主要应用电子计算机的主要应用电子计算机的主要应用1.21.2微型计算机系统组成及工作原理微型计算机系统组成及工作原理微型计算机系统组成及工作原理微型计算机系统组成及工作原
2、理1.2.11.2.1微机软件系统的组成微机软件系统的组成微机软件系统的组成微机软件系统的组成1.2.21.2.2微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统1.2.31.2.3微型计算机软件系统微型计算机软件系统微型计算机软件系统微型计算机软件系统1.31.3计算机中信息表示及计量单位计算机中信息表示及计量单位计算机中信息表示及计量单位计算机中信息表示及计量单位1.3.11.3.1计算机中信息的计量单位计算机中信息的计量单位计算机中信息的计量单位计算机中信息的计量单位1.3.21.3.2数制数制数制数制1.3.31.3.3字符编码字符编码字符编码字符编码1.3.4
3、1.3.4计算机语言计算机语言计算机语言计算机语言第一章计算机基础知识第一章计算机基础知识1.1电子计算机的发展与应用电子计算机的发展与应用 1电子计算机的诞生电子计算机的诞生 19461946年,年,美国美国宾西法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数字宾西法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数字计算机计算机ENIACENIAC 。2电子计算机的发展阶段电子计算机的发展阶段代代 机机 划划 分分时时 间间基基 本本 元元 件件第一代计算机第一代计算机1945194519581958年年 电子管电子管 第二代计算机第二代计算机1959195919641964年年 晶体管晶体管 第三代计算机第三代
4、计算机1965196519701970年年 小、中规模集成电路小、中规模集成电路 第四代计算机第四代计算机 19711971年年大规模和超大规模集成电路大规模和超大规模集成电路 3冯冯诺依曼思想诺依曼思想美美美美籍籍籍籍匈匈匈匈牙牙牙牙利利利利数数数数学学学学家家家家冯冯冯冯诺诺诺诺依依依依曼曼曼曼(John John John John von von von von NeumannNeumannNeumannNeumann)提提提提出出出出了了了了一一一一个个个个通通通通用用用用的的的的计计计计算算算算机机机机设设设设计计计计方方方方案案案案。在在在在这这这这方方方方案案案案中中中中,冯冯
5、冯冯诺依曼提出了三个重要的思想:诺依曼提出了三个重要的思想:诺依曼提出了三个重要的思想:诺依曼提出了三个重要的思想:(1 1)计算机至少应由)计算机至少应由运算器、控制器、存储器、输入运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备设备、输出设备五个基本功能部分组成。五个基本功能部分组成。(2 2)采用)采用二进制二进制数形式表示计算机的指令和数据。数形式表示计算机的指令和数据。(3 3)将程序(一系列指令的集合)和数据放在存储器)将程序(一系列指令的集合)和数据放在存储器中,由程序控制计算机自动执行,即中,由程序控制计算机自动执行,即“存储程序控制存储程序控制”。4计算机发展方向计算机发展方向未来
6、的计算机将朝着未来的计算机将朝着未来的计算机将朝着未来的计算机将朝着巨型化巨型化、微型化微型化、网络化网络化、多媒多媒体化体化和和和和智能化智能化方向发展。方向发展。方向发展。方向发展。(1)巨型机)巨型机巨型机指运算速度更快、容量更大、功能更强的计算机。巨型机指运算速度更快、容量更大、功能更强的计算机。(2)微型机)微型机微型机是大规模集成电路的产物。它利用大规模集成电路微型机是大规模集成电路的产物。它利用大规模集成电路技术,把计算机的技术,把计算机的控制器控制器和和运算器运算器做在一个集成电路芯片上,做在一个集成电路芯片上,构成构成中央处理器中央处理器,或称为,或称为微处理器微处理器,英文
7、缩写为,英文缩写为CPUCPU(Central Processing UnitCentral Processing Unit)。以微处理器为核心,加)。以微处理器为核心,加上半导体存储器和一些接口芯片,就构成了微型计算机(简上半导体存储器和一些接口芯片,就构成了微型计算机(简称微机),或称为称微机),或称为PCPC机。自机。自19711971年年微型机问世以来,就以微型机问世以来,就以体积小、性能可靠、价格低、使用方便、功能日益增强等优体积小、性能可靠、价格低、使用方便、功能日益增强等优点而迅速占领市场,为计算机应用的普及做出了重大的贡献。点而迅速占领市场,为计算机应用的普及做出了重大的贡献。
8、微型计算机通常以微处理器为标志来划分,微型计算机的微型计算机通常以微处理器为标志来划分,微型计算机的型号和性能主要决定于其所采用的型号和性能主要决定于其所采用的CPUCPU,表,表1 11 1列出了不同时列出了不同时期的微处理器期的微处理器。表表11微处理器一览表微处理器一览表微处理器微处理器推出时间推出时间字字 长长主频主频(MHz)集集 成成 度度(晶体管数晶体管数)4004400419711971年年4 4位位0.70.7230023008086/80888086/808819811981年年1616位位5 58 82.92.9万万802868028619821982年年1616位位6
9、6252513.413.4万万803868038619851985年年3232位位1616404027.527.5万万804868048619891989年年3232位位2525100100120120万万PentuimPentuim19931993年年3232位位6060233233310310万万PentuimPentuim19971997年年3232位位133133450450750750万万PentuimPentuim19991999年年32/6432/64位位350350550550950950万万PentuimPentuim 4 420002000年年6464位位14001400以
10、上以上42004200万万(3)计算机网络)计算机网络计计算算机机网网络络是是计计算算机机技技术术与与通通讯讯技技术术相相结结合合的的产产物物。计计算算机机网网络络把把独独立立的的、分分布布于于不不同同地地域域、不不同同型型号号的的计计算算机机使使用用通通信信设设备备和和通通信信线线路路互互联联起起来来,在在网网络络操操作作系系统统和和通通信信协协议议的支持下,实现计算机之间的的支持下,实现计算机之间的数据通信数据通信和和资源共享资源共享。(4)多媒体计算机)多媒体计算机多多媒媒体体计计算算机机能能处处理理数数字字、文文字字、声声音音、图图形形、图图像像、动动画和视频画和视频等形式的信息。等形
11、式的信息。(5)智能计算机)智能计算机计计算算机机智智能能化化是是建建立立在在控控制制论论和和现现代代科科学学的的基基础础上上。智智能能计计算算机机能能模模拟拟人人的的感感觉觉、思思维维和和行行为为,不不仅仅能能根根据据人人的的指指挥挥进进行行工工作作,而而且且会会“看看”、“听听”、“说说”、“想想”、“做做”。它它具具有有逻逻辑辑推推理理、学学习习与与证证明明的的能能力力,具具有有主主动动性性和和人人脑的部分功能。脑的部分功能。1 1数值计算数值计算数值计算数值计算2 2数据处理数据处理数据处理数据处理(1 1 1 1)数据数据是指能被计算机识别和处理的物理符号,包是指能被计算机识别和处理
12、的物理符号,包括数字、文字、图形、图像、声音、动画和影像等。括数字、文字、图形、图像、声音、动画和影像等。数据是信息具体化的表示形式。数据是信息具体化的表示形式。数据数据数字数字(2 2)数据处理数据处理数据处理数据处理是指对数据进行是指对数据进行采集采集采集采集、存储、计算、分、存储、计算、分类、排序和传输等操作。类、排序和传输等操作。当今大多数计算机不是用于数值计算,而是用于数当今大多数计算机不是用于数值计算,而是用于数当今大多数计算机不是用于数值计算,而是用于数当今大多数计算机不是用于数值计算,而是用于数据处理。例如:计算机应用于企事业的人事管理、工据处理。例如:计算机应用于企事业的人事
13、管理、工据处理。例如:计算机应用于企事业的人事管理、工据处理。例如:计算机应用于企事业的人事管理、工资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书资管理、文件管理、情报资料管理、人口管理和图书管理等。管理等。管理等。管理等。1.1.2电子计算机的主要应用电子计算机的主要应用3 3过程控制过程控制过程控制过程控制计算机加上感应检测设备及模计算机加上感应检测设备及模计算机加上感应检测设备及模计算机加上感应检测设备及模/数转换器,就构数转换器,就构数转换器,就构数转换器,就构成了自动控制系统。它通过检测设备实
14、时地测量某成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某成了自动控制系统。它通过检测设备实时地测量某物理量,经过模物理量,经过模物理量,经过模物理量,经过模/数转换后送入计算机,计算机根数转换后送入计算机,计算机根数转换后送入计算机,计算机根数转换后送入计算机,计算机根据预置的程序对数据进行分析,并采取相应的控制据预置的程序对数据进行分析,并采取相应的控制据预置的程序对数据进行分析,并采取相应的控制据预置的程序对数据进行分析,并采取相应的控制操作,从而实现由计算机控制的自动化的、实时的操作,从而实现由计算机控制的自动化的、实时的操作,从而实现由计算机控
15、制的自动化的、实时的操作,从而实现由计算机控制的自动化的、实时的过程控制。过程控制。过程控制。过程控制。4 4辅助系统辅助系统辅助系统辅助系统利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做利用计算机软件作为辅助工具的计算机系统叫做辅助系统。它包括辅助系统。它包括辅助系统。它包括辅助系统。它包括计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计计算机辅助设计(CAD)(CAD)(CAD)(CAD),计算机计算机计算机计算机辅助制造辅助制造辅助制造辅助制造(CAM)(CAM)(CAM)(CAM),计算机辅助教学计算机辅助教学计
16、算机辅助教学计算机辅助教学(CAI)(CAI)(CAI)(CAI)等。等。等。等。5 5其他应用其他应用其他应用其他应用(1 1)办公自动化)办公自动化)办公自动化)办公自动化(2 2)电子商务)电子商务)电子商务)电子商务(3 3)人工智能)人工智能)人工智能)人工智能智能计算机能够给病人诊断、开处方,证明定理,智能计算机能够给病人诊断、开处方,证明定理,智能计算机能够给病人诊断、开处方,证明定理,智能计算机能够给病人诊断、开处方,证明定理,文字翻译,与人下棋等。文字翻译,与人下棋等。文字翻译,与人下棋等。文字翻译,与人下棋等。一个完整的一个完整的微型微型计算机系计算机系统统是由是由硬件系硬
17、件系统统和和软件系统软件系统两个部分组成,两个部分组成,如右图所示。如右图所示。1.2微型计算机系统组成及工作原理微型计算机系统组成及工作原理微型计算机硬件系统由微型计算机硬件系统由微型计算机硬件系统由微型计算机硬件系统由控制器、运算器、存储器、控制器、运算器、存储器、控制器、运算器、存储器、控制器、运算器、存储器、输入设备输入设备输入设备输入设备和和和和输出设备输出设备输出设备输出设备五个部分组成。五个部分组成。五个部分组成。五个部分组成。把计算机看作一个加工信息的工厂。把计算机看作一个加工信息的工厂。把计算机看作一个加工信息的工厂。把计算机看作一个加工信息的工厂。控制器控制器控制器控制器
18、运算器运算器运算器运算器 存储器存储器存储器存储器输入设备输入设备输入设备输入设备输出设备输出设备输出设备输出设备(厂长办公室)(车间)(厂长办公室)(车间)(厂长办公室)(车间)(厂长办公室)(车间)(仓库)(仓库)(仓库)(仓库)(采购)(采购)(采购)(采购)(销售)(销售)(销售)(销售)1运算器运算器运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指运算器是对数据进行加工的部件。它在控制器的指挥下对数据进行算术运算和逻辑运算。挥下对数据进行算术运算和逻辑运算。2控制器控制器控制器是分析指令并发出控制信号的部件。它指挥控制器是分析指令并发出控制信号的部件。它指挥和控制计算机各部件按时序协调地
19、工作。和控制计算机各部件按时序协调地工作。1.2.2微型计算机硬件系统微型计算机硬件系统 (1)CPU 运算器、控制器运算器、控制器和存储器组成了计算机的和存储器组成了计算机的主机主机。人。人们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上,称为们将运算器和控制器做在一个半导体芯片上,称为中央中央处理器处理器或或微处理器微处理器,英文缩写,英文缩写CPUCPU。1)CPU的类型的类型 Pentium Pentium 以前的各种类型的以前的各种类型的CPUCPU(8088,80286,80386DX(8088,80286,80386DX,80486DX)80486DX),如图,如图1 12 2所示。所示。
20、图12 Pentium以前的各种类型的CPU各各种种类类型型的的Pentium Pentium CPUCPU(Pentium Pentium,Pentium Pentium,Pentium 4Pentium 4),如图),如图1 13 3所示。所示。图图13 各种类型的各种类型的Pentium CPU2)CPU的性能指标的性能指标 CPUCPU的主要性能指标有:的主要性能指标有:主频主频,内存总线频率内存总线频率(CPUCPU与内存之与内存之间的通信速度),间的通信速度),数据总线宽度数据总线宽度(决定(决定CPUCPU与二级高速缓存、内与二级高速缓存、内存以及输入存以及输入/输出设备之间一次
21、数据传输的信息量),输出设备之间一次数据传输的信息量),地址总线地址总线宽度宽度(决定(决定CPUCPU可以访问的存储器的物理地址空间),可以访问的存储器的物理地址空间),高速缓存高速缓存数目数目。CUPCUP品质的高低决定了一台计算机的档次品质的高低决定了一台计算机的档次。(2)主板)主板图图14 主板主板1)CPU插座插座 2)芯片组)芯片组芯芯片片组组的的作作用用是是控控制制和和协协调调计计算算机机的的各各部部件件选选型型。芯芯片片组组决决定定了了主主板板的的性性能能,通通常常把把采采用用某某某某芯芯片片组组的的主主板板直直接接叫叫做做某某某某主主板板,例例如如采采用用Intel Int
22、el 440BX440BX芯芯片片组组的的主主板板就称为就称为BXBX主板。主板。3)内存插槽)内存插槽内存插槽有内存插槽有SIMMSIMM插槽(已淘汰)和插槽(已淘汰)和DIMMDIMM插槽两种。插槽两种。4)外部高速缓存)外部高速缓存用于缓解用于缓解CPUCPU与内存之间数据传输率的差异。与内存之间数据传输率的差异。5)BIOS芯片芯片BIOSBIOS存放固化的基本输入输出程序、系统设置信息、存放固化的基本输入输出程序、系统设置信息、通电自检程序、启动自举程序。通电自检程序、启动自举程序。BIOSBIOS与与CMOSCMOS的关系的关系BIOS(basicBIOS(basic input
23、output system)input output system)即基本输入输出系统,它是即基本输入输出系统,它是固化在主板上一块芯片固化在主板上一块芯片(Award)(Award)上的上的程序程序。BIOSBIOS主要的功能有:主要的功能有:上电自检上电自检对对CPUCPU、主板、内存、串并中、显卡、硬软盘、主板、内存、串并中、显卡、硬软盘、CMOSCMOS芯片等进行芯片等进行检测。检测。中断服务程序中断服务程序它实质是软硬件之间可编程接口,实现软件功能对硬件的操作,它实质是软硬件之间可编程接口,实现软件功能对硬件的操作,例如例如WindowsWindows对软驱、硬盘、光驱的管理。对软驱
24、、硬盘、光驱的管理。系统设置程序系统设置程序对系统各项参数进行设置,并将设置的结果保存在对系统各项参数进行设置,并将设置的结果保存在CMOSCMOS芯片上。芯片上。系统启动自举程序系统启动自举程序上电自检后,按上电自检后,按CMOSCMOS中所保存的启动顺序,搜索驱动器,读入操中所保存的启动顺序,搜索驱动器,读入操作系统的引导记录,然后将控制权交给引导记录启动操作系统。作系统的引导记录,然后将控制权交给引导记录启动操作系统。CMOSCMOS是是“互补金属氧化物半导体存储器互补金属氧化物半导体存储器”的英文缩写,是一种的英文缩写,是一种用电池供电的可读写芯片。它存储计算机硬件基本配置的信息。用电
25、池供电的可读写芯片。它存储计算机硬件基本配置的信息。总之,总之,BIOSBIOS实质是固化的程序,实质是固化的程序,CMOSCMOS是可读写存储器是可读写存储器。7)总线扩展插槽)总线扩展插槽总线扩展插槽用于扩展主板的功能,是主板总线的延总线扩展插槽用于扩展主板的功能,是主板总线的延伸,用以插接显卡、声卡、网卡、伸,用以插接显卡、声卡、网卡、ModemModem卡等。主板通常卡等。主板通常有有4 46 6个扩展插槽。个扩展插槽。目前总线扩展插槽常见的类型有:目前总线扩展插槽常见的类型有:PCIPCI插槽插槽(白色的短(白色的短槽)和槽)和AGPAGP插槽(显示卡插槽)插槽(显示卡插槽)。8)外
- 配套讲稿:
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