《计算机应用基础课件》前言.ppt

《《计算机应用基础课件》前言.ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《计算机应用基础课件》前言.ppt（37页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、1.计算机概述计算机概述计算机是个什么工具？计算机是个什么工具？电子计算机电子计算机是一种能够存储信息是一种能够存储信息(程序程序和数据和数据)、并能自动地、快速地、精确地处、并能自动地、快速地、精确地处理信息的理信息的电子设备电子设备。通常人们把电子计算。通常人们把电子计算机也称为电脑。机也称为电脑。是一种能对各种数字化信息进行处理，是一种能对各种数字化信息进行处理，即协助人们获取信息、处理信息、存储信即协助人们获取信息、处理信息、存储信息和传递信息的工具。息和传递信息的工具。1.计算机概述计算机概述（1）计算机的发展过程）计算机的发展过程世界上第一台计算机世界上第一台计算机ENIAC（埃尼

2、阿克）埃尼阿克）组成：组成：18000个电子管个电子管,10000多只多只电容器电容器7000只电阻，只电阻，1500多个继电多个继电器。器。重达重达30吨，占地吨，占地179平方米平方米耗电：耗电：150kw/时时速度：速度：5000次加减次加减/秒秒产生：产生：1946年在美国产生年在美国产生第一台计算机的优缺点第一台计算机的优缺点优点：优点：奠定了计算机的发展基础，提高了奠定了计算机的发展基础，提高了效率。效率。19 世纪法国数学家契依列用了毕世纪法国数学家契依列用了毕生的时间，计算生的时间，计算只算到小数点只算到小数点707位，位，用用ENIAC则几秒钟就完成了。则几秒钟就完成了。缺缺

3、点点：耗耗电电大大、存存储储容容量量小小，可可靠靠性性差差，计计算算程程序序是是靠靠接接线线板板来来设设定定，问问题题改改变变时时，要要重重新新接接线线，有有的的问问题题虽虽然然计计算算几几分分钟钟，接线却几个小时。接线却几个小时。第一代计算机第一代计算机年份：年份：19461957代表元器件：电子管代表元器件：电子管运算速度：运算速度：5千千4万（次万（次/秒）秒）IBM650电子器件的变化电子器件的变化上图：电子管上图：电子管下图：晶体管下图：晶体管第二代计算机第二代计算机年份：年份：19581964代表元器件：代表元器件：晶体管晶体管运算速度：运算速度：几十万几十万百万（次百万（次/秒）

4、秒）IBM7094 电子器件的变化电子器件的变化下图：集成电路下图：集成电路通过半导体集成技术将许多逻辑电路集成通过半导体集成技术将许多逻辑电路集成在只有几平方毫米的硅片上。在只有几平方毫米的硅片上。1958年集成电路问世时，一个芯片上只年集成电路问世时，一个芯片上只有有个元件；个元件；1970年一个芯片上已能制作年一个芯片上已能制作1500个晶体管；个晶体管；1971年年Intel公司制成了公司制成了第一批微处理第一批微处理4004，这一芯片集了，这一芯片集了2250个个晶体管组成的电路。晶体管组成的电路。1989年英特尔年英特尔（Intel）公司的）公司的80486芯片上容纳了芯片上容纳了

5、120万万个晶体管，个晶体管，1993年年Intel公司推出的公司推出的“奔腾奔腾”（Pendium）微处理机芯片集成度已达）微处理机芯片集成度已达310万个晶体管，每秒可执行亿条指令，为万个晶体管，每秒可执行亿条指令，为486芯片的芯片的5倍。目前奔腾倍。目前奔腾4 每秒可以执行每秒可以执行22亿条指令亿条指令，芯片集成了芯片集成了7.2亿多个晶体管。亿多个晶体管。第三代计算机第三代计算机年份：年份：19651971代表元器件：代表元器件：中、小规模集成电路中、小规模集成电路运算速度：运算速度：几十万几十万几百万（次几百万（次/秒）秒）IBM360系列 晶晶体体管管数数目目4004奔腾奔腾4

6、720,000,0002,300 将电脑浓缩在一颗芯片上将电脑浓缩在一颗芯片上0.18微米芯片微米芯片10微米芯片微米芯片1976年年DJS-050系列系列 1971年年Intel公司制成了第一批微处理公司制成了第一批微处理4004，这一芯片集了这一芯片集了2250个晶体管组成的电路。目前的奔个晶体管组成的电路。目前的奔腾芯片集成了腾芯片集成了7.2亿多个晶体管。亿多个晶体管。第四代计算机第四代计算机年份：年份：1972至今至今代表元器件：代表元器件：大或超大规模集成电路大或超大规模集成电路运算速度：运算速度：几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒）第一代第一代 第二代第二代 第三代第三代 第四

7、代第四代 19461957 19581964 19651971 1972至今至今器件器件 电子管电子管 晶体管晶体管 中、小规模集成电路中、小规模集成电路 大、超大规模集成电路大、超大规模集成电路 内存内存 汞延迟线汞延迟线 磁芯存储器磁芯存储器 半导体存储器半导体存储器 半导体存储器半导体存储器外存外存 穿孔卡片穿孔卡片 磁带磁带 磁带、磁盘磁带、磁盘 磁盘、光盘磁盘、光盘速度速度 几千次几千次/秒秒 几十万几百万几十万几百万 几百万几百万几亿几亿 数亿数亿数数10万亿万亿次次语言语言 机器语言机器语言 汇编汇编/Cobol 操作系统、操作系统、Basic 高级语言高级语言机型机型 IBM6

8、50 IBM7094 小型机小型机 微机微机应用应用 科学计算科学计算 数据处理数据处理 广泛应用于广泛应用于 计算机网络计算机网络 军事领域军事领域 工业控制工业控制 各个领域各个领域 通讯、多媒体通讯、多媒体 微型化微型化计算机发展趋势计算机发展趋势巨型化巨型化网络化网络化智能化智能化ENIAC按性能规模分类按性能规模分类 巨型机、大型机、中型机、小型机巨型机、大型机、中型机、小型机 和微型机和单片机和微型机和单片机1.计算机概述计算机概述（2）计算机的分类）计算机的分类（1）巨型计算机（超级计算机）：）巨型计算机（超级计算机）：应应用用于于国国防防尖尖端端技技术术和和现现代代科科学学计计

9、算算中中。巨巨型型机机的的运运算算速速度度可可达达每每秒秒十十几几万万亿亿次次，研研制制巨巨型型机机是是衡衡量量一一个个国国家家经经济济实实力力和科学水平的重要标志。和科学水平的重要标志。我国银河我国银河-III 130亿亿/秒。美国的秒。美国的IBM生产的军用机重生产的军用机重106吨，吨，12.3万亿万亿/秒，日本在秒，日本在2005年年4月生产出运算速度可月生产出运算速度可达每秒达每秒38.5万亿次的万亿次的“宇宙模拟器宇宙模拟器”(探探索宇宙索宇宙)。应应用用：天天气气预预报报、核核武武器器、石石油油勘勘探探、空间技术。空间技术。（2）大）大/中型计算机：中型计算机：具有较高的运算速度

10、，每秒可以具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。储空间。往往用于科学计算、数据处往往用于科学计算、数据处理或作为网络服务器使用。理或作为网络服务器使用。（3）小型计算机：）小型计算机：规规模模较较小小、结结构构简简单单、运运行行环环境境要要求求较较低低，一一般般应应用用于于工工业业自自动动控控制制、测测量量仪仪器器、医医疗疗设设备备中中的的数数据据采采集集等等方方面面。小小型型机机在在用用作作巨巨型型计计算算机机系系统统的的辅辅助助机机方方面面也也起起了了重重要要作作用用。常常作作为局域网服务器为局域网服务器（4）微型计算机）微型计

11、算机(个人计算机个人计算机)：微型机也称为个人计算机微型机也称为个人计算机（Personal Computer，PC），），中央中央处理器（处理器（CPU）采用微处理器芯片，）采用微处理器芯片，它具有体积小、可靠性高、功耗低、它具有体积小、可靠性高、功耗低、适应性强和价格便宜等特点。微型机适应性强和价格便宜等特点。微型机自自1977年推出以来，已经广泛应用于年推出以来，已经广泛应用于商业、服务业、办公自动化、家庭等商业、服务业、办公自动化、家庭等各个领域各个领域 （5）工作站：）工作站：工作站是由通用计算机转向工作站是由通用计算机转向专用专用而出现而出现的一种新机种，的一种新机种，一种介于微机

12、与小型机一种介于微机与小型机之间的高档微机系统之间的高档微机系统主要面向专业应用领主要面向专业应用领域，域，具备强大的数据运算与图形、图像处理具备强大的数据运算与图形、图像处理能力能力，为满足工程设计、动画制作、科学研，为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟究、软件开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。仿真等专业领域而设计开发的高性能计算机。（6）网络计算机网络计算机:是多个计算机的互连，再与是多个计算机的互连，再与Internet连接。连接。可以实现可以实现资源共享资源共享，大大提高计算机系统的使，大大提高计算机系统的使用效率。

13、计算机网络在信息查询、电子教育、用效率。计算机网络在信息查询、电子教育、网上购物等方面已获得广泛应用，已成为人们网上购物等方面已获得广泛应用，已成为人们离不开的工具。离不开的工具。1.计算机概述计算机概述（3）计算机的主要性能指标）计算机的主要性能指标n运算速度运算速度:是指计算机每秒钟能执行的是指计算机每秒钟能执行的指令数指令数。单位为单位为每秒百万条每秒百万条指令，简称指令，简称MIPS（MillionInstructions Per Second)。运算速度可用运算速度可用主频主频来评价。来评价。主频（时钟频率）主频（时钟频率）：是是指指计计算算机机的的CPU在在单单位位时时间间内内输输

14、出出的的脉脉冲冲数数。通通俗俗地地可可理理解解为为每每秒秒钟钟运运算算的的次次数数，它它在在很很大大程程度度上上决决定定了了计计算算机机的的运运行行速速度度。单单位位MHz。Intel486的的主主频频为为33MHz120MHz.等。等。目前，微机的主频：几目前，微机的主频：几GHz 2.3GHz=2.3103MHz 计计算算机机的的主主频频越越高高、字字长长越越长长，计算机的运算速度越快计算机的运算速度越快。n字长字长 字字长长是是指指计计算算机机能能够够同同时时处处理理的的二二进进制制数数据据的的位位数数，它它是是一一个个重重要要的的技技术术指指标标，直直接接影影响响到到计计算算机机的的计

15、计算算精精度度和和速速度度。计计算算机机的的字字长长越越长长，表表示示的的有有效效位位数数就就越越多多，因因而而精精度度和和速速度度就就越越高高，功功能能越越强强，主主要要由由CPU型型号号而而定定。有有32位位（微微机机）、64位位（工工作作站站）、128位位(大大、中型机）中型机）1.计算机概述计算机概述（3）计算机的主要性能指标）计算机的主要性能指标1.计算机概述计算机概述（3）计算机的主要性能指标）计算机的主要性能指标n 内存容量内存容量：内内存存容容量量:是是指指随随机机存存储储器器RAM存存储储容容量量的的大大小小，它它反反映映了了计计算算机机处处理理数数据据量量的的能能力力，内内

16、存存容容量量越越大大，计计算算机机处处理理时时与与外外存存储储器器交交换换数数据据的的次次数数越越少少，处处理理速速度度越越快快.目目前前微微机机：256MB、512MB、1GB、2GB位：位：bit(比特），是最小的信息单位比特），是最小的信息单位.字节：字节：byte或或B，是信息存储中最常用的基本单位，是信息存储中最常用的基本单位.一一个个字字节节能能存存储储8位位二二进进制制数数,一一个个键键盘盘字字符符在机内占一个字节在机内占一个字节.千字节千字节 1KB=210B=1024B 兆字节兆字节 1MB=1024KB=220B 吉字节吉字节 1GB=1024MB=230B2.2.计算机的

17、工作原理及系统组成计算机的工作原理及系统组成 （1）“存储程序存储程序”工作原理工作原理1）由操作系统将程序调入到内存；）由操作系统将程序调入到内存；2）由编译程序将其翻译成机器指令；）由编译程序将其翻译成机器指令；3）CPU从内存中程序计数器从内存中程序计数器PC中逐条中逐条 取出指令，将其送到指令寄存器中。取出指令，将其送到指令寄存器中。4）分析识别指令，确定执行何种操）分析识别指令，确定执行何种操 作，最后执行指令作，最后执行指令。“存储程序”工作原理由美籍匈牙利科学美籍匈牙利科学家家 冯.诺依曼提出 2.2.计算机的工作原理及系统组成计算机的工作原理及系统组成 （1）计算机的系统组成计

18、算机的系统组成硬件系统软件系统硬件系统软件系统硬件系统硬件系统:运算器、控制器、存储器、输入设备和输出运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。设备组成。运算器运算器:功能是执行功能是执行算术运算算术运算与与逻辑运算逻辑运算。控制器控制器:控制器是计算机的神经中枢。控制器按照计算机事先给定控制器是计算机的神经中枢。控制器按照计算机事先给定的指令，向机器各个部件发出各种控制信号，以指挥整个计的指令，向机器各个部件发出各种控制信号，以指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序。算机有条不紊地自动执行程序。中央处理器（中央处理器（CPU）：运算器运算器+控制器控制器 存储器：存储器：是计算机的记忆装

19、置，用来存储是计算机的记忆装置，用来存储程序和数据程序和数据 分类：分类：内内存储器（内存或主存）和外存储器存储器（内存或主存）和外存储器（外存或辅存）（外存或辅存）内存储器：内存储器：直接与运算器、控制器相联系，交换直接与运算器、控制器相联系，交换数据，并安装在主机数据，并安装在主机 内，故又称为内，故又称为内存内存储器储器.外存储器：外存储器：不直接与运算器、控制器交换数据。不直接与运算器、控制器交换数据。而是通过内存储器交换数据。而是通过内存储器交换数据。(如软盘、如软盘、硬盘、光盘）。硬盘、光盘）。主机主机：CPU+内存储器内存储器内存储器内存储器分类及特点分类及特点-RAM/ROM*

20、n 分类分类:随随 机机 存存 储储 器器 RAM（Random Access Memory）和和只只读读存存储储器器ROM（Read-Only Memory）两种。）两种。n 特点特点:RAM:RAM中中的的信信息息可可随随机机地地读读出出或或写写入入，一一旦旦关机（断电）后，关机（断电）后，RAM信息不再保存。信息不再保存。ROM:ROM中中的的信信息息通通常常只只能能读读出出而而不不能能写写入入，断断电电后后，ROM中中的的原原有有内内容容保保持持不不变变，用用户户信信息的存储在息的存储在RAM中。中。裸机：没有配上软件系统的计算机称为裸机：没有配上软件系统的计算机称为裸机裸机输入设备输

21、入设备：把把原原始始数数据据和和处处理理这这些些数数据据的的程程序序通通过过输入接口输入到计算机的存储器中。输入接口输入到计算机的存储器中。常用输入设备：常用输入设备：键键盘盘、鼠鼠标标、扫扫描描仪仪、光光笔笔、条条形形码码阅阅读器、数码相机等。读器、数码相机等。从从读读取取数数据据的的角角度度看看，当当从从磁磁盘盘、光光盘盘读取文件时，磁盘、光盘是输入设备。读取文件时，磁盘、光盘是输入设备。输出设备：输出设备：输出计算机的处理结果。输出计算机的处理结果。常用输出设备：常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。显示器、打印机、绘图仪等。从从保保存存数数据据的的角角度度看看，当当向向磁磁盘盘、光光

22、盘盘保保存存文文件件时时，磁磁盘盘、光光盘盘是是输输出出设设备备。故故有有时时称称磁磁盘盘或或光光盘盘既既是是输输入入设设备又是输出设备备又是输出设备.硬件系统硬件系统 硬件硬件系统系统 主机主机 外设外设 中央处理单元中央处理单元 内存储器内存储器(主存主存):RAM):RAM、ROMROM运算器运算器 控制器控制器 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪输入设备（键盘、鼠标、扫描仪)输出设备（显示器、打印机）输出设备（显示器、打印机）外存储器（硬盘、光盘、优盘）外存储器（硬盘、光盘、优盘）其他：网络设备（网卡、声卡）其他：网络设备（网卡、声卡）总线：总线：总总线线(Bus)是是连连接接计计算算机机中

23、中CPU、内内存存、外外存存、各各种种输输入入/输输出出设设备备的的一一组组物物理理信信号号线线及及其其相相关关的的控控制制电电路路，它它是是计计算算机机中中用用于于在在各部件间传送信息的公用通路。各部件间传送信息的公用通路。总线通常由三部分组成总线通常由三部分组成:数据总线数据总线地址总线地址总线控制总线控制总线2.计算机的工作原理及系统组成计算机的工作原理及系统组成数据流数据流指令流指令流控制流控制流（外）存储器（外）存储器（内）存储器（内）存储器运算器运算器控制器控制器n定义定义:计计算算机机软软件件是是能能指指挥挥计计算算机机工工作作的的程程序序与与程程序序运运行行时时所所需需要要的的

24、数数据据，以以及及与与这这些些程程序序和和数数据据有有关关的的文文字字说说明明和和图图表表资资料料，其中文字说明和图表资料又称为其中文字说明和图表资料又称为文档文档。软件软件(程序、数据、文档程序、数据、文档)n分类分类:系统软件、应用软件系统软件、应用软件 2.计算机的工作原理及系统组成计算机的工作原理及系统组成系统软件：系统软件：系系统统软软件件是是计计算算机机软软件件中中的的重重要要部部分分，它它是是管管理理和和控控制制计计算算机机软软硬硬件件资资源源，方方便便用用户户使使用用计计算算机机的的一一组组程程序序的的集合集合.系统软件包括系统软件包括:操作系统操作系统(Dos、Unix、Wi

25、ndows)程序设计语言程序设计语言(机器、机器、汇编汇编、高级、高级、非过程、非过程、智能语言、智能语言)语言处理程序语言处理程序(源程序、源程序、目标程序、目标程序、编译、编译、解释解释)数据库管理系统数据库管理系统(FoxPro、Oracle、Access)网络软件网络软件(网络操作系统网络操作系统)系系统统服服务务程程序序(或或称称软软件件研研制制开开发发工工具具、支支持持软软件件、支支撑撑软软件件、工工具具软软件件主主要要有有编编辑辑程程序序、调调试试程程序序、装装配配和和连连接接程程序、序、测试程序测试程序)应用软件：应用软件：应应用用软软件件是是为为解解决决某某些些具具体体问问题

26、题而而开开发发的各种应用程序的各种应用程序,包括两部分内容。包括两部分内容。用户自己编写的用户自己编写的:专专用用的的软软件件包包:通通常常由由计计算算机机专专业业人人员员与与相相关专业的技术人员共同开发完成关专业的技术人员共同开发完成.如如财财务务管管理理软软件件、图图书书管管理理软软件件、绘绘图图软软件件等等。常常用用的的工工具具软软件件有有文文字字编编辑辑软软件件Word、WPS、电电子子表表格格软软件件Excel、瑞瑞星星杀毒软件以及多媒体软件等。杀毒软件以及多媒体软件等。硬件系统硬件系统物质基础物质基础 软件系统：灵魂软件系统：灵魂操操作作系系统统各各种种应应用用程程序序:管家婆管家

27、婆管理软硬件资源管理软硬件资源协调后台工作协调后台工作:服务生服务生提供用户与计算提供用户与计算机的交互接口机的交互接口操作系统（操作系统（Operate System:OS）：）：一种能让计算机使用其它软件的软件一种能让计算机使用其它软件的软件裸机裸机 硬件硬件 系统系统 软件软件 系统系统 计算计算 机系统机系统 主机主机 外设外设 系统系统 软件软件 应用应用 软件软件 中央处理单元中央处理单元 内存储器（主存储器内存储器（主存储器）:RAM:RAM、ROMROM运算器运算器 控制器控制器 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪输入设备（键盘、鼠标、扫描仪）输出设备（显示器、打印机、绘图仪）输出设

28、备（显示器、打印机、绘图仪）外存储器（软盘、硬盘、光盘、优盘）外存储器（软盘、硬盘、光盘、优盘）操作系统（操作系统（Dos、Windows、Unix等）等）程序设计语言（汇编、程序设计语言（汇编、Basic、VC、JAVA语言、语言、）语言处理程序（汇编程序、编译、解释程序语言处理程序（汇编程序、编译、解释程序）系统服务程序、诊断程序等系统服务程序、诊断程序等 数据库管理系统、网络通信软件数据库管理系统、网络通信软件 用户编写的各种应用程序及应用软件包（用户编写的各种应用程序及应用软件包（Word Excel）计算机系统组成计算机系统组成 其他：网络设备（网卡、声卡、显卡）其他：网络设备（网卡、声卡、显卡）