基礎知識第一節(jié)第一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日計算機的發(fā)展與特點微型計算機的結構與性能

學習目標：1、了解計算機的發(fā)展、特點和應用2、掌握計算機基礎知識

3、掌握微型計算機的結構和技術參數2第二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日第一臺電子計算機時間：1946年2月15日

地點：美國賓夕法尼亞大學

名稱：ENIAC(埃尼阿克)指標：17468個真空電子管，耗電174千瓦，占地170平方米，重達30噸，每秒鐘可進行5000次加法運算

用途：主要用于美國軍隊計算彈道曲線上3第三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機的發(fā)展（按計算機中使用的邏輯部件劃分

）第一代計算機（1946年－1957年）――電子管計算機它的主要特點是：以電子管作為邏輯電路的主要器件；外存儲器采用磁鼓或磁帶；應用主要在科學計算方面。此時的計算機還只是掌握在計算機專家手中的工具。第二代計算機(1958－1964)——采用晶體管計算機它的主要特點是：采用晶體管作為主要邏輯元件；應用上主要用于科學計算、數據處理和事務管理。4第四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機的發(fā)展

第四代計算機（1971年-現在）――大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機。1971年末公布的Intel4004是微處理器的開端5第五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機的發(fā)展（應用劃分）(1)

巨型機、大型機、小型機階段：80年代以前(2)

微型計算機階段：80年代－90年代(3)

計算機網絡階段：90年代以后6第六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機的發(fā)展向：

(1)

巨型化（代表一個國家的計算機發(fā)展水平）(2)

微型化（代表一個國家的計算機國民應用水平）7第七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機的發(fā)展方向：

(3)

網絡化將地理位置分散的計算機通過專用的電纜或通信線路互相連接，就組成了計算機網絡。人們常說的因特網(4)

智能化目前的計算機已能夠部分地代替人的腦力勞動，因此也常稱為“電腦”。但是人們希望計算機具有更多的類似人的智能，比如：能聽懂人類的語言，能識別圖形，會自行學習等等，這就需要進一步進行研究。

8第八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日3、計算機的特點

運算速度快：計算機的運算速度（也稱處理速度）用MIPS來衡量。（百萬條指令/每秒）計算精度高：目前普通計算機的計算精度就已經達到32位二進制記憶力強：存儲能力具有邏輯判斷能力。

9第九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4、計算機的應用①數值計算：應用：如天氣預報、人造衛(wèi)星軌道的計算、宇宙飛船的制導它是計算機最早也是最成熟的應用領域10第十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4、計算機的應用

②數據及事務處理（或稱信息處理）它是計算機現在應用最廣的領域其主要特點是，要處理的原始數據量大，而算術運算較簡單，并有大量的邏輯運算和判斷，結果常要求以表格或圖形等形式存儲或輸出。如銀行日常賬務管理、股票交易管理、圖書資料的檢索等11第十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4、計算機的應用

③計算機的輔助功能計算機輔助設計CAD（ComputerAidedDesign）

計算機輔助制造CAM（ComputerAidedManufacturing）

計算機輔助教學CAI（ComputerAideInstruction）：利用計算機的功能程序把教學內容變成軟件，使得學生可以在計算機上學習，使教學內容更加多樣化、形象化，以取得更好的教學效果。

12第十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日

2、規(guī)模（IEEE）巨型機(SuperComputer)小巨型機(MinisSupercomputer)大型主機(MainFrame)小型機(MiniComputer)工作站(Workstation)個人計算機(微型機)(PC)

五、計算機分類1、用途：通用和專用3、工作原理：數字和模擬計算機13第十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日輸入設備輸出設備存儲器運算器控制器控制流數據流1、計算機硬件系統（按“馮·諾依曼”理論）14第十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機硬件系統

①運算器算術運算

是按算術規(guī)則進行的運算，如加、減、乘、除等。

邏輯運算

一般指非算術性質的運算，如比較大小、移位、邏輯“與”、邏輯“或”、邏輯“非”等。

15第十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機硬件系統

②控制器：控制器的主要作用是指揮計算機各部件協調地工作。

16第十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機硬件系統

③存儲器:儲器是用來存儲程序和數據的部件。

存儲器

內存儲器（主存儲器）：用來存儲當前要執(zhí)行的程序和數據以及中間結果和最終結果

外存儲器（輔助存儲器）：外存用來存放大量暫時不參與運算的數據和程序以及運算結果。

17第十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1、計算機硬件系統

④輸入設備：輸入設備是將用戶的程序、數據和命令輸入到計算機的內存的設備。最常用的輸入設備是鍵盤，常用的輸入設備還有鼠標、掃描儀、手寫板等。

⑤輸出設備輸出設備：是顯示輸出計算機運算和處理結果的設備。最常用的輸出設備是顯示器、打印機和繪圖儀等。

18第十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

軟件：是提高計算機使用效率、擴大計算機功能的各類程序、數據和有關文檔的總稱。

程序（program）：是為了解決某一問題而設計的一系列指令或語句的有序集合。

數據：是程序處理的對象和處理的結果；文檔：是描述程序操作及使用的有關資料。

19第十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

計算機軟件的分類

軟件系統軟件應用軟件如：操作系統語言處理系統數據庫系統工具軟件軟件包用戶程序20第二十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

①直接運行在裸機上的最基本的系統軟件，任何其他的軟件都必須在操作系統支持下才能運行②對計算機系統的各類資源進行統一控制、管理、調度和監(jiān)督，合理地組織計算機工作流程③為其他軟件開發(fā)提供必要的服務和相應的接口（一）操作系統

21第二十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

常用操作系統

DOS：是字符式用戶界面，單用戶單任務的磁盤操作系統，是標準的微機操作系統。

Windows：是一個功能強大的操作系統，在使用方面最大的特點是采用了具有友好的圖形操作界面，UNIX：UNIX操作系統于20世紀70年代誕生于美國電話與電報公司的貝爾實驗室中。它是一個通用的多用戶多任務交互式操作系統。它管理有多個中央處理器的大型機、中型機、，小型機，能為多用戶服務。22第二十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

（二）工具軟件：工具軟件主要包括機器的調試、故障監(jiān)測和診斷及各種開發(fā)調試工具類軟件等。23第二十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

（三）語言處理系統：①程序設計語言就是用戶用于編寫程序的語言，是人機交流信息的一種特定工具。目前，程序設計語言可分為3類：機器語言、匯編語言和高級語言。24第二十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

機器語言:

機器語言（由0、1組成的）是計算機硬件系統直接識別的計算機語言，不需翻譯。

機器語言的優(yōu)點：執(zhí)行速度快機器語言的缺點：使用機器語言編寫程序，工作量大、難于記憶、容易出錯、調試修改麻煩。機器語言因機器型號不同而異，不能通用，因此說它是“面向機器”的語言。

25第二十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

匯編語言：

使用了助記符代替操作碼，用地址符號代替操作數。由于這種“符號化”的做法，所以匯編語言也稱為符號語言。

匯編語言的特點：1、比機器語言程序易讀、易檢查、易修改，同時又保持了機器語言執(zhí)行速度快、占用存儲空間少的優(yōu)點。

2、匯編語言也是“面向機器”的語言，不具備通用性和可移植性。3、需要用“匯編程序”把它翻譯成機器語言程序后，方可執(zhí)行

26第二十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

高級語言：是由具有各種含義的“詞”和“數學公式”按照一定的“語法規(guī)則”組成的最大的優(yōu)點是：面向問題而不是面向機器。具有很強的通用性和可移植性。

如：VB、VF、C等27第二十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

用匯編和高級語言編寫的程序稱為源程序。

源程序：目標程序計算機能直接識別的程序——機器語言程序語言處理程序

語言處理程序用于把人們編制的高級語言和匯編語言程序轉換為機器能夠理解的目標程序。28第二十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

匯編程序：把用匯編語言編寫的源程序翻譯成機器語言程序（目標程序）的過程稱為匯編。實現匯編工作的軟件稱為匯編程序。

編譯程序：把用高級語言編寫的源程序翻譯成目標程序的過程稱為編譯。完成編譯工作的軟件稱為編譯程序。

解釋程序：解釋方式是邊掃描源程序、邊進行翻譯，然后執(zhí)行。即是解釋一句，執(zhí)行一句，不生成目標程序。這種方式運行速度慢，但在執(zhí)行中可以進行人機對話，隨時改正源程序中的錯誤，有利于初學者使用。

29第二十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、計算機軟件系統

應用軟件

應用軟件：是在計算機硬件和系統軟件的支持下，為解決各類實際問題而設計的軟件。

文字處理軟件：WORD、Wps等。電子表格軟件：Excel圖形、圖像軟件：Paintbrush畫筆軟件和Photoshop軟件。網絡通信軟件：UNIX、WINDOWSNT等

如：30第三十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日硬件操作系統應用軟件用戶語言處理程序DBMSTools網絡與通信軟件3、計算機應用系統的層次構成31第三十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1.3微型計算機硬件系統

微機硬件系統的基本結構

微型計算機硬件系統由CPU（中央處理單元）、存儲器和輸入輸出設備組成

其中核心部件是CPU

CPU通過總線連接內存儲器構成計算機的主機

主機通過接口電路配上輸入輸出設備構成微型計算機的基本硬件結構

32第三十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日1.主機板

主機板簡稱主板

是微機中不可缺少的重要組成部分，計算機各個部件都要與主板連接

微機的主板是一塊多層印刷電路板，外表兩層印刷信號線路，內層印刷電源線路和地線

如下圖所示33第三十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日主機板

電源插座AGP插槽PCI插槽內存插槽CPU插座各種接口加速圖形端口：為顯卡的插口顯卡、聲卡、網卡鍵盤鼠標接口－PS/2規(guī)格為6針插座USB接口，連接U盤、數碼相機－4針接口；串行接口，分別標有COM1、COM2－9針接口，常接鼠標、Modem并行接口，－25針，一般連接打印機34第三十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日系統總線系統總線根據傳輸的內容不同，分為數據總線、地址總線、控制總線數據總線DB（Databus）用于CPU與主存儲器與I/O接口之間傳送信息。數據總線的寬度（根數）決定每次能同時傳送信息的位數?？偩€的寬度等于計算機的字長。地址總線：AB（addressbus）用于給出源數據或目標數據所在的主存單元或I/O端口的地址。地址總線的寬度決定CPU的尋址能力?？刂瓶偩€CB（controlbus）用來控制對數據總線和地址總線的訪問和使用35第三十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、中央處理器

中央處理器簡稱CPU（CentralProcessingUnit），它是計算機系統的核心，包括運算器和處理器兩部分。

36第三十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日2、中央處理器

37第三十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日中央處理器CPU的主要性能指標

（1）、字長：

字長：計算機內部作為一個整體參與運算、處理和傳送的一串二進制數。字長的大小直接反映計算機的數據處理能力，字長越長，一次可處理的數據二進制位越多，運算能力就越強，計算能力就越高。

38第三十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日中央處理器CPU的主要性能指標

（2）主頻主頻指計算機主時鐘在一秒鐘內發(fā)出的脈沖數主頻決定了計算機的運算速度。如：計算機的CPU的標識為“PⅣ2.4G”，則其中的“2.4G”表示CPU的主頻為2.4G。

39第三十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日3.內存儲器

內存（內存儲器）:是微型計算機主機的組成部分，用來存放當前正在使用的或隨時要使用的程序或數據。

CPU可以直接訪問內存。

內存儲器按其工作特點分為：只讀存儲器ROM（Read-OnlyMemory）和隨機存取存儲器RAM（RandomAccessMemory）。

40第四十頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日①RAM（內存條）RAM是一種可隨機地進行讀/寫的存儲器。用于存放當前運行的程序和數據根據制造原理不同可RAM可分為靜態(tài)隨機存儲器（SRAM）和動態(tài)隨機存儲器（DRAM）。DRAM速度較慢

41第四十一頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日②ROM：

ROM中數據在計算機工作時只能讀出，不能隨意刪除或修改，也就是說，ROM在微機中主要用于存放系統的引導程序、開機自檢、系統參數等信息。

42第四十二頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日③高速緩沖存儲器：

高速緩沖存儲器為提高CPU的處理速度，當今計算機中大都配有高速緩沖存儲器（cache），也稱緩存，實際上是一種特殊的高速存儲器。

緩存的存取速度比內存要快，所以就提高了處理速度。多數現代計算機都配有兩級緩存。43第四十三頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日內存的性能指標

（1）存儲容量存儲容量是存儲器可以容納的二進制信息量，通常以RAM的存儲容量來表示微型計算機的內存容量。

存儲容量的單位：存儲器的容量以字節(jié)（byte簡寫為B）為單位，一個字節(jié)為8個二進制位(bit)。常用的單位還有KB、MB、GB等。

存儲容量的換算關系1Byte＝8bit1KB=1024B1MB=1024KB1個漢字＝2個字節(jié)1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB44第四十四頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4.外存儲器

外存儲器一般不直接與微處理器打交道，外存中的數據應先調入內存，再由微處理器進行處理。

外存儲器包括：軟磁盤存儲器

硬磁盤存儲器

光盤存儲器45第四十五頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日4.外存儲器

軟盤的結構：軟盤主要由盤片、盤套、讀寫窗口和寫保護口組成。①軟磁盤磁盤的存儲方式（如圖）磁道（track）：從外向里編號為0~79，共80道。

扇區(qū)（sector）：在每個磁道上劃分18個扇區(qū)，編號為0~17，共18個扇區(qū)。每個扇區(qū)的容量為512K個字節(jié)。

46第四十六頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日②硬磁盤存儲器

硬磁盤存儲器是將存儲介質和讀/寫裝置做在一起，并放在計算機主機箱內硬盤的盤片由多個平行的統一控制下圓形磁盤片組成，每片磁盤都有讀寫磁頭，在控制器的統一控制下沿著磁盤表面徑向同步移動，因此可以將幾層盤片上有相同的磁道看成是一個“柱面”

47第四十七頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日③光盤存儲器：

常用的光盤的類型：

只讀型光盤CD---ROM：CD——ROM中的程序或數據預先又生產廠家寫入，用戶只能讀，不能改變其內容。

一次寫入型光盤CD——R：是一種一次性寫，多次讀的光盤，可以用CD——R刻錄機通過刻錄軟件向CD——R中一次性寫入數據。

可重寫刻錄型光盤CD-RW。

48第四十八頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日5.輸入設備49第四十九頁，共五十五頁，編輯于2023年，星期日鍵盤：鍵盤是計算機所配置的標準的輸入設備