[其他語言學習]第1課計算機基礎(chǔ)知識

1、.第1章 計算機基礎(chǔ)知識 具體要求w 了解計算機系統(tǒng)的組成w 掌握計算機各個組成部件 本章導讀在21世紀，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和計算機的普及，如今計算機已成為人們工作和學習不可缺少的工具之一，計算機為人類科學技術(shù)的發(fā)展做出了重要的貢獻，所有的大型運算操作都是由計算機來完成的。下面介紹計算機的發(fā)展歷史:第一代：電子管計算機 1946年，世界上第一臺電子數(shù)字積分式計算機埃尼克（ENIAC）在美國賓夕法尼亞大學莫爾學院誕生。ENIAC屬于第一代電子管計算機。第一代計算機由于采用電子管，因而體積大、耗電多、運算速度較低、故障率較高而且價格極貴。第二代：晶體管計算機第二代計算機的主要邏輯部件采用晶體管

2、，內(nèi)存儲器主要采用磁芯，外存儲器主要采用磁盤，輸入和輸出方面有了很大的改進，價格大幅度下降。在程序設(shè)計方面，研制出了一些通用的算法和語言，操作系統(tǒng)的雛形開始形成。第三代：集成電路計算機第三代計算機用集成電路作為邏輯元件，使用范圍更廣，尤其是一些小型計算機在程序設(shè)計技術(shù)方面形成了三個獨立的系統(tǒng)：操作系統(tǒng)、編譯系統(tǒng)和應(yīng)用程序，總稱為軟件。第四代：大規(guī)模集成電路計算機1978年以后，16位微處理器相繼出現(xiàn)，微型計算機達到一個新的高峰。INTEL公司不斷推進著微處理器的革新。緊隨8086之后，又研制成功了80286。80386、80486、奔騰（PENTIUM）、奔騰二代（PENTIUM）、奔騰三代（

3、PENIUM）、奔騰四代（PENIUMIV）。第四代計算機以大規(guī)模集成電路作為邏輯元件和存儲器，使計算機向著微型化和巨型化兩個方向發(fā)展。從第一代到第四代，計算機的體系結(jié)構(gòu)都是相同的，即都由控制器，存儲器，運算器和輸入輸出設(shè)備組成，稱為馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)第五代 智能計算機智能計算機的主要特征是具備人工智能，能像人一樣思維，并且運算速度極快，其硬件系統(tǒng)支持高度并行和快速推理，其軟件系統(tǒng)能夠處理知識信息。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機（也稱神經(jīng)計算機）是智能計算機的重要代表。第六代：生物計算機半導體硅晶片的電路密集，散熱問題難以徹底解決，大大影響了計算機性能的進一步發(fā)揮與突破。利用蛋白質(zhì)分子制造出基因芯片

4、，研制生物計算機（也稱分子計算機、基因計算機），已成為當今計算機技術(shù)的最前沿。生物計算機比硅晶片計算機在速度、性能上有質(zhì)的飛躍，被視為極具發(fā)展?jié)摿Φ摹暗诹嬎銠C”。w 本課將介紹計算機系統(tǒng)的基本組成以及個人計算機的各個組成部件，讓讀者對計算機的各個部件有一個直觀的認識，為以后的學習打下基礎(chǔ)。 1.1 計算機系統(tǒng)的組成 w 計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成，硬件系統(tǒng)是指組成計算機的硬件設(shè)備，包括CPU、主板、內(nèi)存、顯示器和硬盤等；軟件系統(tǒng)是指運行于硬件系統(tǒng)之上的計算機程序，通過對硬件設(shè)備進行控制和操作來實現(xiàn)一定的功能。軟件系統(tǒng)的運行需要建立在硬件系統(tǒng)都正常工作的情況下。 w 1.1.1

5、 硬件系統(tǒng)w 1.1.2 軟件系統(tǒng) 1.1.1 硬件系統(tǒng) w 無論是微型計算機還是大型計算機，都是以“馮·諾依曼”的體系結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)的?！榜T·諾依曼”體系結(jié)構(gòu)是被稱為計算機之父的馮·諾依曼所設(shè)計的體系結(jié)構(gòu)?！榜T·諾依曼”體系結(jié)構(gòu)規(guī)定計算機系統(tǒng)主要由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備等幾部分組成。 1. 運算器和控制器 w 運算器被集成在CPU中，用來進行數(shù)據(jù)處理，其功能是完成數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算?？刂破饕脖患稍贑PU中，其功能是進行邏輯控制，它可以發(fā)出各種指令，以控制整個計算機的運行，指揮和協(xié)調(diào)計算機各部件的工作。w 運算器和控制器合稱為中央

6、處理單元，即Central Processing Unit，簡稱CPU。CPU是整個計算機系統(tǒng)的中樞，它通過對各部分的協(xié)同工作，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的分析、判斷和計算等操作，以完成程序所指定的任務(wù)。 2. 存儲器 w 存儲器用來存放計算機中的數(shù)據(jù)，存儲器分為內(nèi)存儲器和外存儲器。內(nèi)存儲器又叫內(nèi)存，其容量小、速度快，用于存放臨時數(shù)據(jù)；外存儲器的容量大、速度慢，用于存放計算機中暫時不用的數(shù)據(jù)。外存儲器的代表就是每臺電腦必備的硬盤。 3. 輸入設(shè)備 w 輸入設(shè)備是指將數(shù)據(jù)輸入到計算機中的設(shè)備，人們要向電腦發(fā)出指令，就必須通過輸入設(shè)備進行。在計算機產(chǎn)生初期，輸入設(shè)備是一臺讀孔的機器，它只能輸入“0”和“1”兩種數(shù)字

7、。隨著高級語言的出現(xiàn)，人們逐漸發(fā)明了鍵盤、鼠標、掃描儀和手寫板等輸入設(shè)備，使數(shù)據(jù)輸入變得簡單也更容易操作了。4. 輸出設(shè)備 w 輸出設(shè)備負責將計算機處理數(shù)據(jù)的中間過程和最終結(jié)果以人們能夠識別的字符、表格、圖形或圖像等形式表示出來。最常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機等，現(xiàn)在顯示器已成為每臺計算機必配的輸出設(shè)備。 1.1.2 軟件系統(tǒng) w 軟件是指計算機系統(tǒng)中使用的各種程序，而軟件系統(tǒng)則指控制整個計算機硬件系統(tǒng)工作的程序集合。軟件系統(tǒng)的主要作用為：使計算機的性能得到充分發(fā)揮，人們通過軟件系統(tǒng)可以實現(xiàn)不同的功能，軟件系統(tǒng)的開發(fā)是根據(jù)人們的需求進行的。w 軟件系統(tǒng)一般可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 1. 系

8、統(tǒng)軟件 w 系統(tǒng)軟件包括匯編程序、編譯程序、操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫管理軟件等。系統(tǒng)軟件的核心是操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)（Operating System，簡稱OS）是由指揮與管理計算機系統(tǒng)運行的程序模塊和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)組成的一種大型軟件系統(tǒng)，其功能是管理計算機的全部硬件資源和軟件資源，為用戶提供高效、方便的服務(wù)界面。如Windows系列操作系統(tǒng)、DOS操作系統(tǒng)、UNIX和Linux等。 2. 應(yīng)用軟件 w 應(yīng)用軟件是在操作系統(tǒng)的基礎(chǔ)上編制的各種程序。應(yīng)用軟件都是一些具有特定功能的軟件，能夠幫助用戶完成特定的任務(wù)，如通過Word可以編輯一篇文章，通過Photoshop可以繪制和處理圖片，通過Windows Med

9、ia Player可以播放VCD影碟等。 1.2 計算機的組成部件 計算機主機中包含中央處理器CPU、主板、內(nèi)存、顯卡、硬盤、光存儲設(shè)備、軟驅(qū)和電源等組件。 1. 中央處理器CPU w CPU由運算器和控制器組成，是計算機的運算中心，用來進行計算機的數(shù)據(jù)運算和發(fā)出控制計算機的指令。 2. 主板 w 如果把CPU比做計算機的“大腦”，主板便是計算機的“軀干”。主板將CPU、內(nèi)存、顯卡、鼠標、鍵盤等部件連接在一起，為計算機的設(shè)備提供數(shù)據(jù)通道。主板對所有部件的工作起統(tǒng)一協(xié)調(diào)的作用，因此主板的穩(wěn)定工作是系統(tǒng)發(fā)揮最優(yōu)性能的前提。主板上有各種插槽和接口，為不同設(shè)備提供不同的連接方式。3. 內(nèi)存 w 內(nèi)存直

10、接被CPU訪問，在加電情況下，CPU可以對內(nèi)存進行讀寫操作。當斷電后，內(nèi)存中的數(shù)據(jù)會全部丟失。現(xiàn)在常用的內(nèi)存為DDR內(nèi)存。內(nèi)存是計算機運行必不可少的部件之一。4. 顯卡 w 顯卡，也稱圖形加速卡，是計算機中主要的板卡之一，它用來處理計算機中的圖像信息。現(xiàn)在的顯卡可獨立進行圖形處理方面的工作，并將處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成顯示器能夠顯示的模擬信號，這樣在顯示器上就能看到輸出的結(jié)果。5. 硬盤 w 硬盤是存儲數(shù)據(jù)最重要的外部存儲器之一。硬盤采用全密封設(shè)計，將盤片和驅(qū)動器放在一起，使硬盤具有高速和穩(wěn)定的特點。硬盤工作的時候最好將其保持水平放置，并且不能受到較大的震動。6. 光存儲設(shè)備 w 光存儲設(shè)備簡稱光驅(qū)，

11、是普遍使用的外部存儲設(shè)備。光存儲設(shè)備的數(shù)據(jù)存放介質(zhì)為光盤，其特點是容量大、成本低，而且保存時間長，不易損壞。w 光存儲設(shè)備根據(jù)不同的功能主要分為CD-ROM、DVD-ROM、CD刻錄機、COMBO和DVD刻錄機等。其中CD-ROM、DVD-ROM只能讀取數(shù)據(jù)，而CD刻錄機、COMBO和DVD刻錄機不僅可以讀取數(shù)據(jù)，還可以向可寫光盤中寫入數(shù)據(jù)。7. 電源 w 電源為主機中的所有設(shè)備提供動力，一臺計算機的正常運行離不開一個穩(wěn)定的電源。電源有多個接口，分別接到主板、硬盤和光存儲設(shè)備等部件上為其提供電能。1.2.2 外部設(shè)備 一般連接到主機的外部接口的設(shè)備都是外部設(shè)備，主要的外部設(shè)備有鼠標、鍵盤和顯示

12、器。w 1. 鼠標和鍵盤w 2. 顯示器 1. 鼠標和鍵盤 w 鼠標和鍵盤是現(xiàn)在計算機系統(tǒng)中最主要的輸入設(shè)備，鍵盤出現(xiàn)的歷史比鼠標更長，而鼠標的出現(xiàn)推動了圖形化操作系統(tǒng)的發(fā)展。2. 顯示器 w 顯示器的作用是將顯卡處理過的信號以圖形的方式表現(xiàn)出來?，F(xiàn)在市場上的顯示器多為純平顯示器和LCD顯示器（液晶顯示器）。1.2.3 其他設(shè)備 w 前面介紹的計算機部件已經(jīng)可以組裝成一臺計算機了，但是要擴展計算機的應(yīng)用范圍，還需要為計算機安裝一些擴展設(shè)備。w 1. 聲卡和音箱w 2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 w 3. 軟驅(qū) w 4. 可移動存儲設(shè)備 w 5. 數(shù)碼設(shè)備 1. 聲卡和音箱 w 聲卡用來處理計算機中的音頻信息，音箱負責將聲卡處理的音頻信息輸出以讓人們可以聽到，聲卡和音箱組成了計算機的音頻系統(tǒng)。2. 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備 w 網(wǎng)卡、Modem、交換機、集線器和路由器等組成了計算機的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，使世界各地的計算機可以通過Internet連接起來。3. 軟驅(qū) w 軟驅(qū)也是外部存儲器的一種，曾經(jīng)是組裝計算機必備的部件之一。但它所使用的存儲介質(zhì)軟盤由于保存的數(shù)據(jù)容易損壞，并且容量過小，已經(jīng)被USB閃存盤所取代。4. 可移動存儲設(shè)備 w 可移動存儲設(shè)備包括USB閃存盤和移動硬盤，這類設(shè)備使用方便，即插即用，容量也能滿足人們的需求，現(xiàn)在已成為計算機中