認(rèn)識我們的計算機(jī)

1、 信息技術(shù)專題選講之 初識計算機(jī) 計計算機(jī)，也算機(jī)，也稱電腦稱電腦，根據(jù)制造，根據(jù)制造計計算機(jī)所算機(jī)所 使用的元器件的不同，使用的元器件的不同，計計算機(jī)的算機(jī)的發(fā)發(fā)展可展可簡簡要要 概概括括為為以下幾以下幾個階個階段。段。 電子管計算機(jī)（1946-1956） 晶體管計算機(jī)（1956-1964） 中小規(guī)模集成電路計算機(jī)（1964-1970） 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)（1970-至今） 智能計算機(jī)（概念計算機(jī)） 生物計算機(jī)（概念計算機(jī)） 一、一、計計算機(jī)算機(jī)發(fā)發(fā)展展歷歷程程 第一代第一代 電電子管子管計計算機(jī)算機(jī)時時代代 （1946-1956） 世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī) ENIAC (El

2、ectronic Numerical Integrator And Computer ) 1946年由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制， 字長12位， 運算速度5000次/秒， 使用18800個電子管（如右圖） 1500個繼電器、 占地170平米、重達(dá)30噸、 造價100萬美元（如下圖） 主要使用機(jī)器語言、匯編語言，需 要專業(yè)人員才能操作 海量PPT模板免費下載 第一臺第一臺電電子子計計算機(jī)算機(jī)ENIAC 美國賓夕法尼亞大學(xué)電工系莫利奇和艾克特美國賓夕法尼亞大學(xué)電工系莫利奇和艾克特 第二代第二代 晶體管晶體管計計算機(jī)算機(jī)時時代（代（1956-1964） 晶體管，通常指晶體三極管，是用半導(dǎo)體材料制作出來的

3、、封裝在一晶體管，通常指晶體三極管，是用半導(dǎo)體材料制作出來的、封裝在一 個金屬殼里帶有三個管腳的小器件（如下圖）個金屬殼里帶有三個管腳的小器件（如下圖） 第一代計算機(jī)采用電子管作元件。電子管元件在運行時產(chǎn)生的熱量太第一代計算機(jī)采用電子管作元件。電子管元件在運行時產(chǎn)生的熱量太 多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計多，可靠性較差，運算速度不快，價格昂貴，體積龐大，這些都使計 算機(jī)發(fā)展受到限制。于是，晶體管開始被用來作計算機(jī)的元件。晶體算機(jī)發(fā)展受到限制。于是，晶體管開始被用來作計算機(jī)的元件。晶體 管不僅能實現(xiàn)電子管的功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率管不僅能實現(xiàn)電子管的

4、功能，又具有尺寸小、重量輕、壽命長、效率 高、發(fā)熱少、功耗低等優(yōu)點。使用晶體管后，電子線路的結(jié)構(gòu)大大改高、發(fā)熱少、功耗低等優(yōu)點。使用晶體管后，電子線路的結(jié)構(gòu)大大改 觀，制造高速電子計算機(jī)就更容易實現(xiàn)了觀，制造高速電子計算機(jī)就更容易實現(xiàn)了 開開始使用高始使用高級語級語言，有了操作系言，有了操作系統(tǒng)統(tǒng) 第三代第三代 中小中小規(guī)規(guī)模集成模集成電電路路計計算機(jī)算機(jī)時時代（代（1964-1970） 集成電路，是指做在晶片 上的一個完整的電子電路， 這個晶片比手指甲還小， 卻包含了幾千個晶體管元件。 （如圖） 隨著集成電路的制造技術(shù)的發(fā)展， 人們將成千上百個門電路全部制作 在一塊極小的硅片上，這種技術(shù)的

5、應(yīng)用使得計算機(jī)的體積大大縮小， 并且降低了功耗，提高了計算機(jī)的 可靠性。第三代計算機(jī)代表是 IBM公司花50億美元開發(fā)的IBM36 0系列（如圖） 第四代第四代 大大規(guī)規(guī)模、超大模、超大規(guī)規(guī)模集成模集成電電路路計計算機(jī)算機(jī)時時代（代（1970-至今）至今） 第四代計算機(jī)使用的仍是集成電路，但是有所不同的是這個時代的集成電 路能容納幾十萬個甚至上百萬個電子元件?？梢栽谟矌糯笮〉男酒先菁{如此 數(shù)量的元件使得計算機(jī)的體積和價格不斷下降，而功能和可靠性不斷增強(qiáng) 1975年，美國IBM公司推出了個人計算機(jī)（personal computer）IBM510 0（內(nèi)存16KB，64KB，售價由一萬到兩萬美

6、元，重達(dá)23kg）如下圖。 第四代第四代計計算機(jī)算機(jī)發(fā)發(fā)展展飛飛速，體速，體積積越越來來越小，功能越越小，功能越來來越強(qiáng)，界面越越強(qiáng)，界面越來來越友好，越友好， 造價也越造價也越來來越低，系越低，系統(tǒng)統(tǒng)越越來來越先越先進(jìn)進(jìn)（如下（如下圖圖） 海量PPT模板免費下載 海量PPT模板免費下載 第五代第五代 智能智能計計算機(jī)（算機(jī)（概概念）念） 第五代 智能計計算機(jī)目前仍處處在探索、研研制階階段。 所謂謂智能計計算機(jī)就是指具有感知、識別識別、推理、學(xué)習(xí)學(xué)習(xí)等能力，能處處理定性的、 不完全不確定的知識識，能與與人類類以自然語語言、文字及圖圖形圖圖像通信并并在實際環(huán)實際環(huán)境中 有適應(yīng)應(yīng)能力的計計算機(jī)。

7、特點是超高速、超小型、智能化、有感知、思考、判斷斷、學(xué)學(xué) 習(xí)習(xí)、自然語語言能力 第六代第六代 生物生物計計算機(jī)（算機(jī)（概概念）念） 生物計計算機(jī)又叫仿生計計算機(jī)，是以生物芯片取代以半導(dǎo)導(dǎo)體硅片為載為載體的集成電電路 計計算機(jī)。它它的主要原材料是生物工程技術(shù)產(chǎn)術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)質(zhì)分子，并并以此作為為生物芯片 由于蛋白質(zhì)質(zhì)分子比硅芯片上的電電子元件要小得多，彼此相距很近很近，因此，生物 元件可小到幾十億億分之一米，元件的密集度可達(dá)達(dá)每平方厘米10100萬億個億個，甚至 1000萬億個門電億個門電路。與與普通計計算機(jī)不同的是，由于生物芯片的原材料是蛋白質(zhì)質(zhì)分 子，所以，生物計計算機(jī)芯片既既有自我修復(fù)復(fù)的

8、功能，又可直接與與生物活體結(jié)結(jié)合。同時時， 生物芯片具有發(fā)熱發(fā)熱少、功能低、電電路間間無信號號干擾擾等優(yōu)優(yōu)點。 1983年，美國國公布了研研制生物計計算機(jī)的設(shè)設(shè)想之后，立即激起了發(fā)達(dá)國發(fā)達(dá)國家的研研制熱熱潮。 當(dāng)當(dāng)前，美國國、日本、德國國和俄羅羅斯的科學(xué)學(xué)家正在積極開積極開展生物芯片的開發(fā)研開發(fā)研究。 從從1984年開開始，日本每年用于研研制生物計計算機(jī)的科研研投資為資為86億億日元 。 二、二、計計算機(jī)的算機(jī)的構(gòu)構(gòu)成成 計算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成:硬件和軟件硬件和軟件 硬件：指看得見、摸得著的器件，它是計算 機(jī)的物理部分。（如：顯示器、鍵盤、 打印機(jī)等） 只有硬件的計算機(jī)，稱為裸機(jī)。 軟件：指為了運行

9、、管理、維護(hù)和開發(fā)計算 機(jī)而編制的各種程序及相關(guān)資料的總 和。（如：WindowsXP、游戲等） 關(guān)系： 硬件和軟件相輔相存，硬件是軟件的物質(zhì)基 礎(chǔ) ，軟件使硬件最終發(fā)揮功效。（好比：硬 件是人的“軀體”，而軟件是人的“靈魂”） 1、計算機(jī)硬件組成部分 約翰約翰馮馮諾依曼諾依曼 （ 19031957） CPU（中央（中央處處理器）理器） CPU即中央處理器，它是計算機(jī)的大腦，計算 機(jī)的運算、控制都是由它來處理的。一般裝有風(fēng) 扇。 目前，主流CPU主要由AMD公司和Intel公司生 產(chǎn)。2002年中國研制出自己的32位處理器龍芯一 號，后又研制出64位處理器龍芯2號 主板主板 主板又叫主機(jī)板、母

10、板或系統(tǒng)板。如果把CPU 比喻為整個電腦系統(tǒng)的心臟，那么主板就是整個 身體的軀干，一臺電腦能否穩(wěn)定的運行，很大程 度上取決于主板的穩(wěn)定性和工藝品質(zhì)。 北橋芯片 LGA 775 CPU插座 鍵盤插座 鼠標(biāo)插座 打印機(jī)插座USB插座 PCI插槽 AGP插槽 內(nèi)存插槽 電源插座 IDE插座 BIOS芯片 南橋芯片 面板跳線插座 聲卡插座 主板固定孔 CNR插槽 IDE插座 PCI-E插槽 存存儲儲器（器（內(nèi)內(nèi)存存+外存）外存） 功能： 用來存儲程序、數(shù)據(jù)等各用來存儲程序、數(shù)據(jù)等各 種信息的憶裝置，是計算機(jī)信息種信息的憶裝置，是計算機(jī)信息 存儲和交流的中心。存儲和交流的中心。 分類：分類：內(nèi)存儲器和外

11、存儲器內(nèi)存儲器和外存儲器 內(nèi)存儲器：亦稱內(nèi)存儲器：亦稱主存儲器主存儲器， 按讀寫方式的不同又分為按讀寫方式的不同又分為只讀只讀 存儲器存儲器（）和）和隨機(jī)存儲隨機(jī)存儲 器器（）。）。 如：內(nèi)存條如：內(nèi)存條 外存儲器外存儲器：如：軟盤、如：軟盤、 U U盤、硬盤、光盤盤、硬盤、光盤 容量單位：容量單位： 以字節(jié)以字節(jié)yteyte為基本單位為基本單位， 還有還有KBKB、MBMB、GBGB、TBTB 硬硬 盤盤 硬盤是外存的一種， 硬盤與其他記錄介質(zhì) 相比，它的速度快、 容量大，成為計算機(jī) 中最重要的存儲設(shè)備 （500GB，1TB） 輸輸入、入、輸輸出出設(shè)備設(shè)備 海量PPT模板免費下載 輸入設(shè)備的

12、功能：輸入設(shè)備的功能： 用于接受數(shù)據(jù)和程序等用于接受數(shù)據(jù)和程序等 外部信息。常見設(shè)備有：外部信息。常見設(shè)備有： 輸出設(shè)備的功能：輸出設(shè)備的功能： 用于向用戶傳送如聲音、用于向用戶傳送如聲音、 文字、圖像等處理結(jié)果。常見文字、圖像等處理結(jié)果。常見 設(shè)備有：設(shè)備有： 顯示器、打印機(jī)、音箱顯示器、打印機(jī)、音箱 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、手寫板等鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、手寫板等 2、計計算機(jī)的算機(jī)的軟軟件件 1983年美國年美國IEEE組織給軟件下了一個明確的組織給軟件下了一個明確的 定義：定義： 軟件是計算機(jī)程序、方法、規(guī)則相關(guān)的文檔軟件是計算機(jī)程序、方法、規(guī)則相關(guān)的文檔 以及在計算機(jī)上運行所必需的數(shù)據(jù)。以及

13、在計算機(jī)上運行所必需的數(shù)據(jù)。 軟件分為兩大類：軟件分為兩大類： 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是一種綜合管理計算機(jī)硬件和軟件資源，為用戶系統(tǒng)軟件是一種綜合管理計算機(jī)硬件和軟件資源，為用戶 提供工作環(huán)境和開發(fā)工具的大型軟件。提供工作環(huán)境和開發(fā)工具的大型軟件。 系統(tǒng)軟件主要有操作系統(tǒng)和程序設(shè)計語言系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系系統(tǒng)軟件主要有操作系統(tǒng)和程序設(shè)計語言系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系 統(tǒng)。統(tǒng)。 操作系統(tǒng)是計算機(jī)的大管家，它負(fù)責(zé)管理和控制計算機(jī)各操作系統(tǒng)是計算機(jī)的大管家，它負(fù)責(zé)管理和控制計算機(jī)各 個部件協(xié)調(diào)一致地工作，是一個最基本、最重要的系統(tǒng)軟個部件協(xié)調(diào)一致地工作，是一個最基本、最重要的系統(tǒng)軟

14、件。一臺計算機(jī)必須安裝了操作系統(tǒng)才能正常工作。件。一臺計算機(jī)必須安裝了操作系統(tǒng)才能正常工作。DOS 、Windows、Linux、Unix等都是計算機(jī)上使用的操作系等都是計算機(jī)上使用的操作系 統(tǒng)軟件。統(tǒng)軟件。 程序設(shè)計語言是用來編制軟件的專門語言。我們使用的各程序設(shè)計語言是用來編制軟件的專門語言。我們使用的各 種軟件都是用程序設(shè)計語言編寫的。程序設(shè)計語言的種類種軟件都是用程序設(shè)計語言編寫的。程序設(shè)計語言的種類 很多，有很多，有BASIC、PASCAL、C、FoxBASE、Visual BASIC、Visual FoxPro等。等。 Windows界面 DOS界面 應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是計算機(jī)用戶為了解決某些 具體問題而編制的軟件。如圖書館資料檢索 軟件、人事管理軟件、工資管理軟件、輔助 教學(xué)軟件等。還有為各種不同用途編制的專 用軟件，如文字處理軟件、電子表格軟件、 防病毒軟件等。