办公自动化的计算机基础.ppt
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1、办公自动化的计算机办公自动化的计算机基础基础目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出3.1.1计算机文化概述计算机文化概述3.1.2指令、程序与程序设计语言指令、程序与程序设计语言3.1.3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3.1.4计算机软件系统的组成计算机软件系统的组成3.1.5计算机软、硬件的相互关系计算机软、硬件的相互关系3.1 3.1 计算机系统的组成计算机系统的组成2目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出1.什么是计算机什么是计算机2.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
2、.计算机的应用计算机的应用 3.1.1 计算机文化概述计算机文化概述3目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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。4目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.2.计算机的特点计算机的特点 (1)(1)运算速
3、度快;运算速度快;1998 1998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;2002 2002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。5目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出ENIAC (1)近代计算机的发展)近代计算机的发展1642BlaisePascal加法器加法器CharlesBabbage1822
4、差分机差分机1834分析机分析机1944MARK-I计算机计算机时代时代3.计算机的发展计算机的发展6目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator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7目目 录录
5、上一页上一页下一页下一页退退 出出第一代: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 ENIAC ENIACn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8目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出第二代: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
6、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 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9目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出第三代: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
7、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、管理及控制n代表机型代表机型 IBM System/360 IBM System/360n优优 点点 体积更小、速度更快、体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长能耗更小、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10目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出第四代: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
8、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 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 71717171年年年年-现在现在现在现在11目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出第五代: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
9、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12目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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
10、十万次/每秒每秒几十几十KB第三代第三代 1965 196519711971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1971 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目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出(3)微机和网络阶段微机和网络阶
11、段 (1)微微处处理理器器:利利用用大大规规模模集集成成电电路路技技术术,把把计计算算机机的的中中 央央 处处 理理 单单 元元 集集 成成 在在 一一 块块 芯芯 片片 上上,称称 为为(Microprocessor);其其功功能能是是进进行行算算术术、逻逻辑辑运运算算,控控制制整整个个计计算算机机自自动动、协调地完成各种操作。协调地完成各种操作。(2)微微型型计计算算机机:以以微微处处理理器器为为核核心心,配配上上大大规规模模集集成成电电路路的的RAM、ROM、IO接接口口电电路路以以及及相相应应的的辅辅助助电电路路而构成的计算机装置,称为(而构成的计算机装置,称为(Microcomput
12、er)。)。14目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出时代时代字长字长代表产品代表产品基本指令基本指令执行时间执行时间第一代第一代(1971197119731973)4 4位和位和低档低档8 8位机位机Intel4004Intel4004、l8008l8008101020 20 微微秒秒第二代第二代(1973197319781978)8 8位机位机Intel8080Intel8080、808580851 12 2 微秒微秒第三代第三代(1978197819811981)1616位机位机Intel8086Intel8086、80286802860.50.5微秒微秒第四代第四代(198119
13、81年以后)年以后)3232位机位机Intel80386Intel80386和和8048680486PentiumPentium(19931993)Pentium Pentium MMXMMX(19961996)PP(19971997)P P(19991999)PP(20002000)0.1 微秒微秒 微型计算机的发展微型计算机的发展 15目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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
14、通讯、资源共享;相互通讯、资源共享;(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。16目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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
15、计算机 ;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 根根据据计计算算机机的的性性能能指指标标和和面面向向的的应应用用对对象象将将计计算算机机按规模分为按规模分为6 6种:种:巨巨型型机机、小小巨巨型型机机、大大型型主主机机、小小型型机机、微微型型机机、个个人计算机和工作站;人计算机和工作站;17目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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
16、、大型矩阵运算、大型矩阵运算、天气预报等);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、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;排序、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
17、机 辅助系统辅助系统计算机辅助设计:广泛应用于服装、机械、飞机、船舶、水计算机辅助设计: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教;利用计算机网络的远程教育育(5)人工人工 智能智能利利用用计计算算机机模模拟拟人人的的智智能能,用用于于机机器器人人、医医疗疗诊诊断断专专家家系系统统、推理证明等各方面推理证明等各方面目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出1.1.指令与程序指令与程序
18、指指令令:是是指指示示计计算算机机执执行行各各种种操操作作的的代代码码,每每条条指指令令可可以以完完成成一一个个独独立立的的操操作作,如如加加、减减、乘乘、除等;除等;指指令令系系统统:是是一一台台计计算算机机能能执执行行的的全全部部指指令令的的集合;集合;程程序序:是是由由指指令令组组成成的的,是是为为解解决决某某个个问问题题而而编制的指令序列。编制的指令序列。3.1.2 指令、程序与程序设计语言指令、程序与程序设计语言目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出l操作码是命令动词,控制执行何种操作;操作码是命令动词,控制执行何种操作;一条指令包括操作码和操作数两部分一条指令包括操作码和操作
19、数两部分:l操作数指出参与操作的数据或数据存放的位操作数指出参与操作的数据或数据存放的位置,又称地址码。其格式如下所示置,又称地址码。其格式如下所示:操作操作码码操作数操作数1.指令与程序指令与程序20目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出2.程序设计语言程序设计语言1)机器语言(机器语言(Machine Language)如:二进制代码如:二进制代码 01000000 (加法操作)(加法操作)机器能直接识别,但难记;机器能直接识别,但难记;2)汇编语言(汇编语言(Assembly Language)如:助记符如:助记符 ADD (加法操作)(加法操作)容易记忆,但机器不能识别,需要翻译
20、成机器语言代码,容易记忆,但机器不能识别,需要翻译成机器语言代码,机器才能执行:机器才能执行:3)高级语言(高级语言(High-level Programming Language)如:如:y=a+b;print x;等,更容易记忆,但也必等,更容易记忆,但也必须翻译(编译或解释)成机器语言才能执行:须翻译(编译或解释)成机器语言才能执行:21目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 编译方式:编译方式:编译方式:编译方式:是将高级语言源程序通过编译程序一次性翻是将高级语言源程序通过编译程序一次性翻是将高级语言源程序通过编译程序一次性翻是将高级语言源程序通过编译程序一次性翻译成机器语言目标
21、代码;译成机器语言目标代码;译成机器语言目标代码;译成机器语言目标代码;(编译)(编译)(编译)(编译)解释方式:解释方式:解释方式:解释方式:通过解释程序对高级语言源程序进行逐句解通过解释程序对高级语言源程序进行逐句解通过解释程序对高级语言源程序进行逐句解通过解释程序对高级语言源程序进行逐句解释,解释一句就执行一句,但不产生机器语言目标代码释,解释一句就执行一句,但不产生机器语言目标代码释,解释一句就执行一句,但不产生机器语言目标代码释,解释一句就执行一句,但不产生机器语言目标代码(解释)(解释)(解释)(解释)22目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出3.1.3 3.1.3 计算机系
22、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5.软件系统软件系统23目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出计计算算机机系系统统 运运运运 算算算算 器器器器 控控控控 制制制制 器器器器硬件硬件硬件硬件:(:(:(:(物质设备物质设备物质设备物质设备)存存存存 储储储储 器器器器 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软件软件软件软件:(程序程序程序程序+文档文档文档文档)系统软件系统软件系统软件系统软件 应用软件应用软件应用软件
23、应用软件 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。目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 计计算算机机硬硬件件是是人人们们看看得得见见、摸摸得得着着的的实实体体,它它是是由由一一组组设设备备组组装装而而成成的的,将将这这些些设设备备作作为为一一个个统统一一体体而而协协调调运运行行,故故称称之之为为硬硬件件系系统统。计计算算机机硬硬件件主主要要由由运运算算器器、控控制制器器、存存储储器、器、输输入入设备设备和和输输出出设备设备五部分五部分组组成。成。1运算器(运算器(ALU)2.控制器
24、(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25目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出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26目目 录录上一页上一页下一页下一页退退 出出 1)1)运算器运算器(ALU:Arithmetical and Logical Unit)运运算算器器的的主主要要功功能能就就是是对对二二进进制制数数据据进进行行
25、算算术术运运算算和和逻逻辑运算,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)控控制制器器是是整整个个计计算算机机的的控控制制枢枢纽纽,用用于于控控制制计计算算机机各各部部件协调地工作。件协调地工作。运运 算算 器器 和和 控控 制制 器器 合合 在在 一一 起起 称称 为为 中中 央央 处处 理理 器器CPU(Central Processig Unit),它它是是计计算算机机的的核核心心部部件件。人人们们所所说说的的286、386、486等等微微机机,是是以以CPU对对应应的的型号型号80286、80386、80486等来命名的。
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- 办公自动化 计算机 基础
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