第一節(jié)計算機基礎知識

第一節(jié)計算機基礎知識第1頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一本節(jié)主要內(nèi)容計算機的發(fā)展過程計算機的發(fā)展趨勢馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)鍵盤分區(qū)第2頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計算機的發(fā)展過程1.電子管計算機：1946——1958

科學計算、軍事研究（如圖）世界上第一臺計算機ENIAC（埃尼克），占地170㎡，重30噸，專門用于彈道運算，標志著信息革命的到來第3頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2.晶體管計算機（1959——1964

）：較電子管體積小，功耗低。3.中小規(guī)模集成電路計算機（1965——1970

）：

體積、重量和能耗進一步降低，性能和可靠性進一步提高，應用領(lǐng)域迅速擴大。4.大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機

(1971—

：

U盤，移動硬盤，MP3等各種計算機周邊產(chǎn)品相繼面世，計算機網(wǎng)絡日臻完善，C語言誕生。第4頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計算機的發(fā)展趨勢巨型化：氣象、軍事、航空航天等領(lǐng)域，巨型機代表著一個國家計算機科學技術(shù)的發(fā)展水平。微型化：家庭、辦公、娛樂等領(lǐng)域網(wǎng)絡化:網(wǎng)絡化是指利用通信技術(shù)和計算機技術(shù)，把分散在不同地點的計算機互聯(lián)起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議相互通信，以使所有用戶均可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。如Internet。智能化：所謂智能化就是利用計算機模擬人的思維，并用計算機程序來實現(xiàn)這些過程，即讓計算機具有類似人腦一樣的智能，在某種程度上模仿人的推理和判斷等思維功能。用于醫(yī)療，工業(yè)生產(chǎn)，甚至家庭等領(lǐng)域。多媒體化：使人們更加自如的處理文字、聲音、圖像、動畫、影視等多種媒體信息。第5頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、計算機的概念

是一種能迅速而高效的自動完成信息處理的電子設備，它能按照程序?qū)π畔⑦M行加工、處理、存儲。1.運算速度快(每秒數(shù)萬億次)2.計算精度高(理論上不受限制)3.存儲能力強(中等規(guī)模圖書館)4.具有邏輯判斷能力(算術(shù)運算、邏輯運算、判斷比較)5.具有自動執(zhí)行能力(無需人工干預)二、具有哪些特點第6頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

三、計算機的分類

1.按計算機用途分類⑴通用計算機：它是為了能解決多種類型的問題，具有較強的通用性而設計的計算機。⑵專用計算機：它是為了解決一個特定的問題而專門設計的計算機。

2.按計算機性能分類⑴巨型機(GiantComputer)

它是指運算速度超過每秒1億次的高性能計算機，如Cray系列機、銀河系列機。⑵大型機(Large-ScaleComputer)

它是指運算速度在每秒100萬次～幾千萬次的計算機,如IBM,DEC,日立等都是大型機廠商。第7頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

⑶中型機(Medium-ScaleComputer)⑷小型機(Minicomputer)DECPDP-11,VAX-II,DJS-130⑸微型機(Microcomputer)IBMPC/XT/AT,386,486,Pentium,蘋果機第8頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一四、計算機的應用領(lǐng)域

1.科學計算它是指利用計算機來完成科學研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學問題的計算。

2.信息處理信息處理是指對各種信息進行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用和傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。

3.過程檢測與控制

它是指用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或控制。第9頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一4.輔助技術(shù)與制造

⑴計算機輔助設計--CAD⑵計算機輔助制造--CAMCIMS--計算機集成制造系統(tǒng)

⑶計算機輔助教學—CAI

(4)計算機輔助測試—CAT

(5)計算機輔助學習（CAL）

5.人工智能人工智能是用計算機來模擬人的感應、判斷、理解、學習、問題求解等人類智能活動。6.網(wǎng)絡應用第10頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)

一、馮·諾依曼的設計思想

馮·諾依曼設計思想可概括為以下三點：⑴計算機應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個基本部件組成⑵計算機應采用二進制來表示指令和數(shù)據(jù)⑶計算機能自動逐條取出指令和執(zhí)行任務上述設計思想集中到一點，就是“存儲程序”的概念。這樣的計算機被稱為馮·諾依曼結(jié)構(gòu)計算機。第11頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一一、計算機的組成

一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件和軟件兩大系統(tǒng)組成。計算機硬件包含五大部件：存儲器、運算器、控制器、輸入/出設備。（運算器+控制器=CPU）數(shù)據(jù)結(jié)果輸入設備存儲器運算器輸出設備控制器程序和數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果1、計算機硬件（看的見摸得著的東西）第12頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一（1）運算器——進行算術(shù)和邏輯運算的裝置（2）控制器——控制各個部件自動協(xié)調(diào)工作，是計算機的指揮中心（3）存貯器——存放數(shù)據(jù)和程序，功能：存數(shù)（寫入）和取數(shù)（讀出）（4）輸入設備——是向計算機系統(tǒng)輸入程序和數(shù)據(jù)的電子設備（5）輸出設備——是將計算機中信息傳輸?shù)酵獠康脑O備第13頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計算機硬件系統(tǒng)主機

運算器控制器只讀存儲器（ROM）計算機硬件系統(tǒng)內(nèi)存存儲器隨機存儲器（RAM）

外存——硬盤、軟盤、光盤（驅(qū)動器）輸入設備——鍵盤、鼠標、掃描儀等輸出設備——顯示器、打印機、繪圖儀等中央處理機（CPU）——核心第14頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一[硬件各部分的主要性能指標]一、主機它的主要性能指標有兩個：字長和主頻字長：它是指CPU能夠直接處理二進制信息的位數(shù)。決定計算機的運算精度。字長是8的整數(shù)倍字長越長，運算精度越高（咱們現(xiàn)在一般用的都是32位的計算機，1字節(jié)=8個二進制位，如：0011，32位=4字節(jié)乘以8倍。64位計算機得滿足以下幾個條件，64位的CUP、內(nèi)存、64位的操作系統(tǒng)、64位的應用軟件，才能稱之為真正的64位計算機。）主頻：它決定計算機的運算速度主頻越高，計算機的運算速度越快（但主頻高并不代表計算機運行速度就快，CUP工作時鐘周期、頻率）１、CPU——（中央處理器或微處理器）硬件的核心部件，由運算器和控制器組成。決定著計算機的性能。第15頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一２、存儲器存儲器是存放程序和數(shù)據(jù)的部件，它是記憶裝置，是計算機能夠?qū)崿F(xiàn)存儲程序工作原理的基礎。兩個術(shù)語：“讀”是指將存儲器中的某一部分信息取出來進行處理的操作“寫”是指ＣＰＵ用新的信息刷新存儲器原來存儲的某一部分的操作第16頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一ROM（只讀存儲器）存放系統(tǒng)軟件，其內(nèi)容只能讀，不能寫，斷電后信息不丟失RAM（隨機存儲器）存放正在運行的程序和數(shù)據(jù)，可讀寫，斷電后信息丟失內(nèi)存儲器特點：容量小、速度快、價格高（１）、內(nèi)存儲器

1Byte=8bit1KB=1024

Byte1MB=1024

KB1GB=1024

MB1TB=1024

GB1PB=1024

TB容量單位第17頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一外存儲器的特點：容量大、速度慢、價格低二、外部設備（1）、外存儲器程序、各種數(shù)據(jù)和結(jié)果的存放處，里面存儲的信息不會由于斷電而丟失通過硬盤驅(qū)動器進行讀寫操作，制作時將驅(qū)動器與硬盤本身二合為一存儲容量大，硬盤為10、20、30、40、60、120、160、200、250GB（越來越大）第18頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一可以移動的存儲介質(zhì)，但容量很小，常見為1.44MB的三寸盤通過軟盤驅(qū)動器進行讀寫操作寫保護光盤CD-ROM可以移動的存儲介質(zhì)，光盤的容量是比軟盤大多了，有600MB通過光盤驅(qū)動器進行讀寫操作普通光盤都是只能讀不能寫的第19頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一光盤◆只讀光盤(CD-ROM)：CD-ROM中的信息是廠家制作時寫入的，用戶買回后只能讀出使用，不能寫入。其容量一般在幾百兆字節(jié)以上，適合于存儲信息量大的文獻資料。在多媒體計算機中，CD-ROM已成為基本配置。◆一次性寫入型光盤(CD-R)：CD-R出廠時不存入任何信息，可由用戶一次性寫入，寫入后不能再更改。寫入時使用專門的光盤寫入驅(qū)動器(俗稱刻錄機)，讀出時使用CD-ROM讀出驅(qū)動器即可。CD-R的容量一般也在幾百兆字節(jié)以上?！艨赡ㄐ凸獗P：可抹型光盤是指寫入后可抹去，重新寫入。第20頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

（2）、顯示器

顯示器是用于顯示輸入的程序或數(shù)據(jù)以及程序的運行結(jié)果等。顯示器的類型可分為：

①陰極射線管顯示器(CRT):臺式微機

②液晶顯示器件(LCD):便攜式微機

③等離子顯示器第21頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一

顯示器的主要性能：

①分辨率：顯示設備所能表示的像素個數(shù)。像素越密，分辨率越高，圖像就越清晰。

②點間距：屏幕上兩個顏色相同的熒光點之間的最短距離。點距越小，圖象越清晰。③屏幕大?。猴@示區(qū)域越大，所支持的屏幕分辨率就越高，圖像顯示效果也越好。④刷新頻率：分為垂直刷新頻率和水平刷新頻率第22頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2、計算機軟件（看的見摸不著的東西）（2）系統(tǒng)軟件定義：系統(tǒng)軟件是用于對計算機進行資源管理、便于用戶使用計算機而配置的各種程序。（1）分類：系統(tǒng)軟件應用軟件

系統(tǒng)軟件緊貼計算機硬件，系統(tǒng)軟件是計算機運行不可缺少的，一般由計算機生產(chǎn)廠家或者專業(yè)軟件開發(fā)人員研制。操作系統(tǒng)是最基本最重要的的系統(tǒng)軟件，操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心。它負責管理計算機的全部硬件資源和軟件資源，組織計算機整體的工作，給用戶提供操作界面。操作系統(tǒng)應該具有穩(wěn)定性和高效性。（DOS和WINDOWS都是操作系統(tǒng)）包括：操作系統(tǒng)語言處理程序工具軟件第23頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一（3）應用軟件定義：為解決各種實際問題而編制的程序。包括：

工資、人事檔案管理字處理——WORD、WPS電子表格——EXCEL、CCEDCAD/CAM/CAI……繪圖軟件殺毒軟件游戲軟件網(wǎng)頁制作軟件第24頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一鍵盤分區(qū)整個鍵盤大致分為4個區(qū)：功能鍵區(qū)、主鍵盤區(qū)、副鍵盤區(qū)、編輯鍵區(qū)。第25頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一特殊鍵ESC:逃逸鍵(強行退出鍵)CapsLock:大小寫轉(zhuǎn)換鍵Shift:上檔鍵A：可以將有雙字符鍵中上面的字符輸入B：也可以進行大小寫的轉(zhuǎn)換Backspace退格鍵(刪除光標前的字符)Delete刪除鍵A:刪除光標后的字符B:刪除所選取文件第26頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一特殊鍵Insert鍵：轉(zhuǎn)換輸入狀態(tài)Home鍵：將光標移至此行首End鍵：將光標移至此行尾Ctrl+home鍵：將光標移至整篇文章的首部Ctrl+end鍵：將光標移至整篇文章的尾部Ctrl鍵、Alt鍵組合鍵，與其它鍵配合使用，單獨使用無意義(CTRL+A全選ALT+F4關(guān)閉當前窗口)第27頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一特殊鍵Space：空格鍵Windows鍵：啟動桌面上的開始菜單Enter:回車鍵

A:確定某文件并打開

B:在文本編輯中可以用來換行Printscreen鍵:捉屏鍵（用于捕捉畫面）Pageup鍵：向上進行翻頁第28頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一特殊鍵Pagedown鍵：向下進行翻頁Numlock鍵：數(shù)字小鍵盤的開啟鍵第29頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一計算機常用的輸入設備使用鼠標使計算機的某些操作更容易、更方便、更有趣，對計算機的普及具有偉大的貢獻?！裟壳俺Ｓ玫挠袡C械式鼠標、光電鼠標和無線鼠標等鼠標輸入設備，便不是常規(guī)，可以根據(jù)需要選擇是否配置常用掃描圖片、像片、文本掃描儀第30頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一2、單擊：單擊左鍵：操作——用食指在目標處輕按下左鍵；功能——如果是圖標則是選中目標；如果是按鈕則是按動按鈕，執(zhí)行按鈕所代表的功能。

單擊右鍵：操作——用中指在目標處輕按下右鍵；功能——一般用于調(diào)出快捷菜單。1、移動：操作——用手移動鼠標，屏幕上會有一個小光標跟著移動；功能——控制光標在屏幕上移動。3、雙擊：操作——用食指快速連擊兩下鼠標左鍵；功能——一般用于選中目標程序的運行。（一）、鼠標的操作第31頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一常用的輸出設備打印機種類噴墨打印機激光打印機打印機擊打式打印機：點陣打印機非擊打式打印機第32頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一結(jié)果數(shù)據(jù)傳送線控制信號線存儲器輸入設備輸出設備運算器控制器程序或數(shù)據(jù)馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)(2)

2.計算機原理框圖

按“存儲程序”思想組成的計算機應由運算器、存儲器、控制器、輸入設備和輸出設備五大部件組成，其原理框圖是：第33頁，共38頁，2023年，2月20日，星期一馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)控制器運算器存儲器輸入設備輸出設備控制信號