计算机文化基础-基础知识.ppt

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1、第一章计算机基础知识(教材：第一、二章)1.1计算机概述 1.1.1电子计算机的发展两名重要的人物：艾兰 图灵：1912-1954，英国科学家，计算机科学的奠基人。贡献主要有两个方面：建立图灵机模型(TuringMachine，TM)，奠定了可计算理论的基础；提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。冯 诺依曼：1903-1957，美藉匈牙利数学家，计算机之父。研制EDV AC(第二台)，提出“存储程序”概念，50多年来，计算机的基础结构一直没有变化。世界上第一台计算机于1946年2月在美国宾州大学诞生的，名称为“埃尼亚克”，英文名为ENIAC(Electronicnumericalintegrat

2、orandcalculator)，电子数字积分计算机。它有两个缺点：一是没有存储器；二是用布线接板进行控制，计算速度慢。每秒5000次加法18000个电子管占地170平方米重30吨耗电140千瓦ENIAC 世界上第一款商用计算机是1951年生产的UNIAC 计算机，计算机第一次作为商品被出售。用于公众领域数据处理，共生产了50台。1.1.2计算机的分代通常是按所使用的电子器件来划分：第一代_电子管(19461958)第二代_晶体管(19581964)第三代_中小规模集成电路(19641970)第四代_大规模集成电路：新一代：光子计算机、生物计算机(分子计算机)、量子计算机。“分代”代表了计算机

3、纵向的发展，而“分类”可用来说明横向的发展。计算机的分类1.按规模分：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机2.按用途分：通用机、专用机。3.按运算速度和性能分：高性能计算机、微型计算机、工作站、服务器、嵌入式计算机。其中微型计算机分为：台式计算机(DesktopComputer)笔记本计算机(NotebookComputer)平板计算机(TablePC)超便携个人计算机(UltraMobilePC)计算机的新技术1.嵌入式计算机：系统的应用软件与硬件一体化，具有可靠性和时实性等特点，常用于家电中，例如：自动洗衣机，数码照相机等。2.网格计算：针对复杂科学计算的新型模式，利用Internet

4、将不同地理位置上的计算机组织成一个“虚拟的超级计算机”，每台参与计算的计算机称为一个节点。优势：数据处理能力强；充分利用网上的闲置处理能力。3.中间件技术：介于应用软件和操作系统之间的系统软件。在客户机和服务器中间增加一组服务，如ODBC。科学计算：量子化学、核物理学、天气预报等。数据处理：办公自动化、企业管理、情报检索过程控制：冶金、化工、水利等。计算机辅助系统：CAD、CAM、CBE、CIMS 等。人 工 智 能（模 拟 人 脑）：机 器 人、模 式 识 别、专家系统信 息 高 速 公 路：网 上 交 换 各 种 信 息（文 字 数 据、声音、图象等）电子商务计算机的应用1.2计算机系统的

5、组成(P19)计算机系统硬件(Hardware)系统软件(Software)系统什么是硬件、软件1.硬件系统(Hardware)：是指构成计算机系统的各种物理设备的总称，是计算机系统的物质基础。2.软件系统(Software)：指存储在存储介质中的各种形式的程序和文档。它可以扩大计算机的功能、提高计算机的效率。3.相互关系：硬件系统和软件系统并不是独立的，软件是建立和依托在硬件基础上的，没有硬件对软件的支持，软件的功能就无从说起；没有软件的硬件称为裸机，不能使用。它们的关系是相辅相承、缺一不可的。1.2.1硬件系统基本结构控制器输入设备 输出设备存储器运算器数据流结果中央处理器CPU.美籍匈牙

6、利数学家冯.诺依曼思想：二进制 程序与数据一样存放在内存 五大模块1.输入设备输入的数据存放在？2.输出设备 显示器是将电信号转换成视觉信息的一种输出设备。用于显示程序、数据、图形等。显示卡 目前常用的显示卡是VGA卡(模拟信号)和DVI(数字信号)。2.输出设备输出设备还包括打印机、绘图仪、音箱等。打印机常用的有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。中央处理器（CPU）CentralProcessingUnit 计算机的核心部件，包括运算器和控制器。(1)运算器(ALU)进行各种数学运算和逻辑运算。(2)控制器指挥整个计算机各部件协调工作，是计算机的指挥中心。基本功能是取指令和执行指令。3.C

7、PU(P37)CPU 的性能指标：(1)字长：在计算机中作为一个整体被传送和运算的一串二进制数码称为字，每个字所包含的二进制数的位数称为字长。二进制数就是逢二进一，只有 1 和 0 两个数位。字长越长，微机计算的数字的有效位数越多，计算越精确。字长通常是8的整数倍，如16位、32位、64、128、256、512位等。CPU 的性能指标：(2)主频(工作频率)：CPU 的主频是指CPU 工作时的时钟频率，它反映了指令执行周期的长短。它是考查CPU 运行速度的主要参数，主频越高，则运行速度也越高。常用的CPU 频率：166MHZ、200MHZ、450MHZ3.80GHZ(P4)等。目前生产CPU

8、的厂家：Intel 公司；AMD 公司。Intel 产品主要有：Pentium(奔腾)系列 Celeron(赛扬)系列 Core(酷睿)系列AMD 产品：速龙，炫龙，羿龙等。国产CPU：中国科学院计算所自主研发了龙芯系列。目前较好的CPU：Intel Core2 Duo(Intel 酷睿2双核)较高频率：3.2gHZ(E8500)3.3gHZ(E8600)英特尔已经明确表示不会再推出更高端的Core 2 Duo 产品，Intel Core 2 Duo E8600 成为英特尔最高端的产品，而未来的重点Intel 则是放在了45nm 的Wolfdale四核处理方面。4.存储器存储器：存放数据和程序

9、。存储器内存（主存储器）外存（辅助存储器）(1)内部存储器（内存）（P21）从 输 入 设 备 得 到 的 各 种 数 据 首 先 存 放 到 内 存 里。只有内存才能和CPU 打交道。基本概念：位（Bit）：一位二进制数（即0或1），简写为b。字节(Byte)=8bit，简写为B。一个存储单元是1B。存储容量：描述计算机存储能力的指标。目前配置的内存容量是 32、64、128、256、5124GB 等。(1)内部存储器（内存）1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB(2)内存的分类 ROM(Readonlym

10、emory)只读存储器。计 算 机 在 出 厂 以 前 由 厂 家 固 化 一 些 程 序，这 些程序断电后也不丢失。RAM(Randomaccessmemory)随 机 存 取器。内 存 信 息 可 以 读 出 也 可 以 写 入，但 断 电 后 信 息全部丢失。内存只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）(2)内存的分类高速缓冲存储器(Cache)计算机工作时CPU 频繁地和内存交换信息，CPU 的速度越来越快，已达到了几ns(纳秒)，而RAM 访问数据的周期最快也需50ns。Cache 是介于CPU 和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，是CPU 和RAM 之间的桥梁，用于解决它们之间的

11、速度冲突问题。(3)外部存储器 又称辅助存储器。常用的盘片有硬盘、软盘、光盘.。要有相应的驱动器才能使用这些盘片。(4)驱动器的命名软盘驱动器 A：硬盘驱动器1 C：硬盘驱动器2 D：光盘驱动器 E：(5)磁盘容量的计算方法为：软盘总容量=2 8018512B=1.44MB一个扇区，512字节/扇区一个磁道硬盘的磁道、扇区、柱面柱面扇区磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成，读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面，硬盘容量视具体类型而定。硬盘片读写磁头硬盘硬盘总容量=磁头数 磁道数 扇区数 每扇区字节数 若 某 牌 号 的 硬 盘 有32个 磁 头，4096个 柱

12、 面，每 个 磁道上有36个扇区数，则：硬盘总容量=32409636512B=4.2GB(6)光盘qCD-ROM分为只读型和可读写型，容量可达650MB。倍速：衡量光盘驱动器传输数据速率的指标，最高64倍速。一倍速率=150KB/秒q后继产品DVD-ROM(它向下兼容)可读音频CD 和CDROM，容量可达17GB，最高20倍速。一倍速率=1.3MB/秒(7)移动存储产品Flash 存储设备 闪存芯片为存储介质 采用USB的接口 可擦写100万次以上(8)内存与外存的比较存储容量存取速度与CPU 交换信息信息的保留内存小快可以断电丢失外存大慢不可以永久保留5总线p47 总线是各部件或设备之间传输

13、数据的公用通道，(也叫BUS)。主要用于连接CPU、内存、外存和各种输入输出设备并协调它们的工作。5总线 按数据传输方式，总线可分为：串行总线：二进制数据逐位通过一根数据线发送到目的部件或设备。并行总线：数据线有许多根，故一次能发送多个二进制数据位。从表面上看，并行总线似乎比串行总线快，其实在高频率的条件下串行总线比并行总线更好，并将会逐渐取代。5总线 按总线内所传输的信息种类，可分为：数据总线(DB)：CPU 与内存或I/O 接口之间的数据传递。地址总线(AB)：内存与I/O 接口的地址信息，它的条数决定了内存空间的范围大小。控制总线(CB)：传送控制器的控制信息。它的条数由CPU 的字长决

14、定。6主板p34CPU 插座内存条BIOS芯片芯片组串行接口AGP 扩展槽PCI 扩展槽电池7.主机箱及其中的主要部件1.指令和程序的概念指令：让计算机完成某个操作所发出的命令。指令的组成：1.2.2计算机基本工作原理p22操作码操作数一台计算机所有指令的集合称为该计算机的指令系统。程序：指令序列2.计算机执行指令的过程分为三个阶段：取指令、分析指令和执行指令取指令：从内存取指令到CPU(指令寄存器)。分析指令：对操作码进行译码、确定操作数的地址。执行指令：根据指令要完成的操作，向各部件发出控制信号。3.程序的执行过程CPU 不断地取指令、分析指令和执行指令的过程。计算机软件(P25)软件：程

15、序+文档没有软件我可不能工作呀！软件系统软件应用软件1.系统软件包括：操作系统 什么是操作系统？操作系统是指用于控制和管理计算机系统的软硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，方便用户操作的一组程序的集合。有了操作系统，可以使计算机系统所有资源最大限度地发挥作用，为用户提供方便的、有效的、友好的服务界面。常用的操作系统：Windows 98(2000、2002)、Windows NT、Windows XP、DOS 还有unix、Netware,OS/2等操作系统的作用其它系统软件 高级语言处理程序 主要包括：机器语言、汇编语言、高级语言 例如：Fortran,Pascal,C/C+,VC+,Ba

16、sic,VB,Java等 诊断程序 主要用于对计算机系统硬件的检测。2.应用软件p 用户编写的软件p 办公软件Office 组合软件p 图形和图像处理软件p 数 据 库 系 统：数 据 库 管 理 系 统；数 据 库 应 用程序例如：Access,Foxpro,SQL,Oracle,Sybase1.2.4鼠标器与键盘的使用(1)鼠标器：是一种指点设备，取代键盘上的光标移动键常用的有机械式鼠标和光学式鼠标。(2)键盘：104键的键盘功能键区主键盘区编辑区 小键盘区常用键的说明EnterSpacebackspace()ShiftCtrlCapsLockDeletePageUpPageDown总 结：微机系统的组成1.应用软件在没有操作系统的情况下，可以运行吗？A 可以，应用软件能否运行不依赖有没有操作系统 B 不能，应用软件需要在操作系统下运行 C 要看应用软件的功能，功能强的可以不依赖操作系统，直接运行思考题2.应用软件可以直接操作电脑的硬件设备吗?A 不行，应用软件要通过操作系统和硬件打交道 B 可以，应用软件进行存储、显示都是在操作硬件 C 不行，只能由用户（人）才能操作硬件。D 不知道。作业：上机完成：教材p171，2，7教材P541，2，7，11，14，22文件名：P17.doc；P54.doc