計算機文化基礎(chǔ)教程與實訓(xùn)（非計算機） 第1章 計算機的發(fā)展與構(gòu)成

計算機文化基礎(chǔ)教程與實訓(xùn)俳計算機）

第1章計算機的發(fā)展與構(gòu)成

1.1計算機的發(fā)展及其應(yīng)用

1.2計算機系統(tǒng)的組成

1.3課后作業(yè)

本章教學(xué)目的

介紹有關(guān)計算機的基礎(chǔ)知識，通

過本章學(xué)習(xí)，讀者應(yīng)該了解計算機的

發(fā)展過程及其應(yīng)用領(lǐng)域，掌握計算機

系統(tǒng)的組成結(jié)構(gòu)及其工作特點，為后

面進一步學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

本章教學(xué)重點

1、了解計算機的發(fā)展過程，熟悉其工作特

點及應(yīng)用領(lǐng)域。

2、掌握計算機系統(tǒng)的組成及各部件的功能。

3、熟悉計算機硬件配置及其技術(shù)指標(biāo)。

1.1計算機的發(fā)展及其作用

1.1.1計算機的發(fā)展

1.第一代計算機(1946—1958年)

主要電子元件：電子管

2.第二代計算機(1958—1964年)

主要電子元件：晶體管

3.第三代計算機(1964—1972年)

主要電子元件：集成電路

4.第四代計算機(1972年至今)

主要電子元件：大規(guī)模集成電路與超大規(guī)模集成電路

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1.1.2計算機的特點

/運行自動化：計算機能按人的意愿自動執(zhí)行為它

規(guī)定好的各種操作。

/運算高速度:運算速度是指計算機每秒鐘內(nèi)執(zhí)行

指令的數(shù)目。目前微機的速度一般可達(dá)每秒幾億次

至幾十億次；大型機、巨型機可達(dá)每秒幾千億次至

幾萬億次。

/存儲容量大:計算機的存儲器類似于人的大腦，

可以“記憶”大量的數(shù)據(jù)和信息。

計算精度高:計算機的運算精度取決于字長，字長越長精

度越高。

具有記憶和邏輯判斷功能:計算機運算時可以把原始

數(shù)據(jù)、中間結(jié)果及最終結(jié)果保存（記憶）起來，供以后調(diào)用，還

可以對運算的中間結(jié)果或最終結(jié)果進行分析判斷以決定下一步

操行的命令。

1.1.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

?科學(xué)計算:科學(xué)計算也稱為數(shù)值計算。它是指用計算機來完

成大量、復(fù)雜的數(shù)學(xué)問題的計算。

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?信息處理:用計算機來實現(xiàn)對各類數(shù)據(jù)進行加工、操作和

管理的過程，統(tǒng)稱為信息處理。它是計算機從最初的數(shù)值計算

發(fā)展到非數(shù)字計算領(lǐng)域的一個重大突破，也是計算機最廣泛的

應(yīng)用領(lǐng)域。

?過程控缶!I：過程控制又稱為實時控制。它是利用計算機對

其工作過程的數(shù)據(jù)進行自動的實時采集、檢測、處理和判斷，

并采取相應(yīng)措施以保證整個過程正常進行，最終能按人預(yù)定的

目標(biāo)和預(yù)定的狀態(tài)完成任務(wù)。

?計算機輔助系統(tǒng):包括計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔

助制造(CAM)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)、計算機輔助工程

(CAE)、計算機輔助教學(xué)(CAI)、計算機輔助測試(CAT)等多項內(nèi)

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A人工智能:人工智能(AI)又稱為智能模擬。它是用計算機

來模仿人類的智能特征，使它具有人類的識別、感知、學(xué)習(xí)、

理解、推理、聯(lián)想和決策等多方面的綜合能力。

A計算機網(wǎng)絡(luò):計算機網(wǎng)絡(luò)是由一些獨立的和具備信息交換

能力的計算機互聯(lián)構(gòu)成，以實現(xiàn)資源共享的系統(tǒng)。

1.2計算機系統(tǒng)的組成

一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。

硬件系統(tǒng)是組成計算機系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱，是計算機系

統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)。軟件系統(tǒng)是為運行、管理和維護計算機而編制的

各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。

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1.2.1計算機硬件系統(tǒng)

1.運算器

運算器是由算術(shù)邏輯單元ALU、累加器、通用寄存器、邏輯運

算線路和運算控制線路構(gòu)成，運算器的主要功能是進行算術(shù)運

算和邏輯運算。

2.控制器

控制器是計算機的神經(jīng)中樞，只有在它的控制之下整個計算機

才能有條不紊地工作，自動執(zhí)行程序。

硬件系統(tǒng)的核心是中央處理器（簡稱CPU）,通常稱為微處理器。

它由運算器和控制器組成

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3.存儲器

存儲器的特性（存儲容量、存儲器性能）

能夠把大量數(shù)據(jù)和程序存起來的部件就是存儲器，它是計算機

中的主要設(shè)備之一

存儲器的特性

⑴存儲容量。

（2）存儲器的性能。性能參數(shù)通常有3種：存取時間、存儲周期

和數(shù)據(jù)傳輸率。

存儲器的分類（內(nèi)存、外存）

（1）內(nèi)存儲器（內(nèi)存）

內(nèi)存按讀寫方式的不同可分為只讀存儲器和隨機存取存儲器。

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(2)外存儲器(外存)。外存的功能是用來存放計算機暫時不用的

或需要長期保存的程序、數(shù)據(jù)等信息。

4.輸入設(shè)備

鍵盤、鼠標(biāo)等

5.輸出設(shè)備

顯示器、打印機等

6.計算機的主要技術(shù)指標(biāo)

字長:字長是指計算機運算部件一次能同時處理的

二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。

主頻:主頻是指CPU的時鐘頻率，它的高低在一定程

度上決定了計算機速度的快慢。

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運算速度:計算機的運算速度通常是指每秒鐘所能執(zhí)行加法指令

的數(shù)目，常用百萬次/秒來表示。

存儲容量:存儲容量包括主存容量和輔存容量，主要指內(nèi)存儲器

的容量。顯然，內(nèi)存容量越大，機器所能運行的程序就越大，

處理能力就越強。

1.2.2計算機軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)是計算機配置的各種程序的總稱及相關(guān)資料的集合,

通常所說的軟件一般指的是程序。軟件又分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)

用軟件兩種。

1.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是管理計算機各種資源，提高計算機工作效率，

發(fā)揮和擴大計算機功能的程序。主要包括以下3個方面。

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?操作系統(tǒng)

A語言處理程序

A服務(wù)程序

2.應(yīng)用軟件

利用計算機的軟硬件資源為某一專門的應(yīng)用目的而開發(fā)的

軟件稱為應(yīng)用軟件。應(yīng)用軟件仍然可以分為三大類：通用

應(yīng)用軟件、用于專門行業(yè)的應(yīng)用軟件和定制的軟件。

課后作業(yè)

1.計算機的發(fā)展經(jīng)歷了哪幾個階段？各階段的

主要特征是什么？

2.計算機由哪幾部分組成？請分別說明各部件