计算机第一章

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第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

计算机硬件的发展
电子计算机按其性能分类:
巨型计算机 大型计算机 中型计算机 小型计算机 微型计算机
4
微型计算机是第四代计算机的典型代表
微型计算机的发展
5
发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代, 产生了微型计算机 以大规模、超大规模集成电路为主要部件,以 集成了计算机主要部件——控制器和运算器的 微处理器为核心所构造出的计算机系统 微处理器(Microprocessor)/微型计算机 (Microcomputer) 1971年,Intel公司设计了世界上第一个微处 理器芯片Intel4004,开创了一个全新的计算机 时代
同余的概念
同余的性质:
a+M=a(mod M); a+nM=a(mod M); 例:以12为模,-4+12=-4 (mod 12) 8= -4 (mod 12) 我们称8与-4对模12来说互为补数。
26
小结:
通过补数,将负数变成正数(减法变成加法) 计算机字长为n时,其模为2n (1 00······00) 计算机的序数是从0开始的,故2n在n位系统中是无 法表示的,它的表示形式与0的表示形式是一样的。
原码
数0的原码有两种不同形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
21
原码范围:
-127~127 11111111~01111111(0FFH~7FH)
例:8位原码机器数:
真值:x1= 84 = +1010100B x2 =-84=- 1010100B 机器数:[x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100
符号位 数值位
机器数及真值
当一个数据用16位表示时,用最高位 D15表示符号

第1章 计算机基础知识

第1章  计算机基础知识
现代计算机不仅用来进行计算,还能综合处理声音、图像、 文字、视频和音频信号。
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机:运算速度快,可达到数百亿次/秒。处理能力最强:航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机:运算速度在100万~几千万次/秒,大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1.冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点:
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 (RAM)

内存储器 (内存)
算 机
外存储器(外存)
只读存储器 (ROM) 软盘
硬盘

光盘

键盘
外设

输入

显示器、投影机
输出设备(Output)
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU(奔腾4、赛扬D、AMD)
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型:LGA 775
CPU主频:2.66 针脚数(Pin):775
CPU外频: 制作工艺:0.09微米 二级缓存容量:1M CPU类型:台式机
64位技术:支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型:LGA 775

第一章计算机基础知识

第一章计算机基础知识
和链接等。
网络攻击防护
要点一
总结词
了解常见的网络攻击手段和防护方法,如防火墙、入侵检 测系统等,加强网络安全意识,不轻易泄露个人信息。
要点二
详细描述
随着网络的普及,网络攻击也日益增多。常见的网络攻击 手段包括拒绝服务攻击、钓鱼攻击、恶意软件感染等。为 了防止网络攻击,需要采取有效的防护措施,如使用防火 墙、入侵检测系统等安全设备,加强网络安全意识,不轻 易泄露个人信息。
互联网计算机时代
总结词
互联网计算机时代始于20世纪90年代,主 要特点是计算机网络技术的发展和应用。
详细描述
互联网计算机时代始于1991年的World Wide Web(万维网),它使得互联网成为 一个全球性的信息共享平台。随着互联网的 普及和深入应用,人们的生活、工作、学习 等方面都发生了深刻的变化。同时,互联网 技术的发展也催生了许多新的产业和商业模 式,如电子商务、在线教育等。
自动控制是指利用计算机对生产过程、机械装置等进行自动化控制,以提高生产效率、减少人工干预的过程。
详细描述
自动控制广泛应用于工业生产、航空航天、交通运输等领域。通过自动控制,可以实现精确控制、快速响应和高 效生产,提高生产效率和产品质量。
辅助设计
总结词
辅助设计是指利用计算机进行产品设计、工程制图、虚拟仿真等过程,以提高设计效率和设计质量。
数据备份与恢复
总结词
定期备份重要数据,并采取多种方式进行备份,确保数 据安全。同时,了解数据恢复的方法和步骤,以应对数 据丢失的情况。
详细描述
数据备份是保护数据安全的重要措施。为了防止数据丢 失或损坏,需要定期备份重要数据,并采取多种方式进 行备份,如本地备份、云备份等。同时,了解数据恢复 的方法和步骤,以应对数据丢失的情况。在数据备份和 恢复的过程中,需要注意数据的完整性和可用性,确保 数据的安全可靠。

计算机应用基础(第一章)

计算机应用基础(第一章)

1.2.3 计算机的硬件系统
——输入、输出设备
微型计算机常用的输入设备有:
1、键盘 2、鼠标 3、扫描仪
4、麦克风 5、摄像头 6、触摸屏
1.2.3 计算机的硬件系统
——输入、输出设备
常用的输出设备有:
1、显示器 2、打印机 3、音响和耳机
1.2.3 计算机的硬件系统
——输入、输出设备
常用的输出设备有:
1.2.2 计算机的硬件系统
——存储器
存储器是计算机系统用来存储程序和数据的器件,它是一个记忆装 置,也是计算机能够实现程序存储控制的基础。
1.按存储介质分类 2.按存取方式分类 3.按信息的可更改性分类 4.按断电后信息的可保存性分类 5.按所处位置及功能
1.2.3 计算机的硬件系统
——输入、输出设备
1、显示器 2、打印机 3、音响和耳机
1.2.4 计算机的硬件系统
——主板
主板又称主机板(Mainboard)、系统板(Systemboard)和母板 (Motherboard),是微型计算机中最主要的一个集成电路板,它将 计算机的各个硬件设备有机地联系在了一起。CPU、存储器、输人输 出设备的控制卡(适配器)等各种器件通过主板上的插槽、接口、总线 以及数据线相连,从而能够协同配合工作。
1.1.2 认识计算机
——计算机的特点、应用和分类
4、未来计算机发展趋势
计算机发展到今天,结构越来越复杂,功能越来越强大,已经大大超出了 单纯计算工具的功能范畴,广泛应用于人类生产生活的各个领域。未来计管机 的发展将会呈现以下几个趋势:
1、网络化 2、智能化 3、巨型化和微型化
PART 02
计算机的硬件系统
1.2 计算机的硬件系统

第一章计算机基础知识

第一章计算机基础知识
二、数制的转换 十→二 B
十进制小数0.8125转换为二进制小数。
0.8125 0.625 0.25 0.5
Х 2 Х 2 Х 2 Х2
1.6250 1.250 0.50 1.0
取整数部分: 1 b-1
1
0
1
b-2
b-3
b-4
小数部分可得: (0.8125)10=(0.1101)2 因此:69.8125D=100010.1101B
§2 计算机中信息的表示与存储
二、数制的转换 十→二 A
例1、3 把十进制数69.8125转换为二进制数
2 69
余数

2 34
整 数
2 17
69
28

24
1……b0 0……b1 1……b2 0……b3

22
0……b4
21
0……b5
0
1……b6
整数部分: (69)10=(1000101)2
§2 计算机中信息的表示与存储
位权:某数制每一位所具有的权值。如十进制的 个位的位权是“1”,百位的位权是“100”。
§2 计算机中信息的表示与存储
一、进位计数制 各进制的比较
数制 尾标
二进制 八进制 十六进 十进制 制
(2)、B (8)、O (16)、H (10)、D
数码 K 0、1 0~7
基数 R 2
8
位权
Fi=Ri
0 ~9, 0 ~9 A~F
计算机文化基础
第一章 计算机基础知识
第1章 计算机基础知识
§1 计算机的发展和应用 §2 计算机中信息的表示与存储 §3 计算机硬件系统 §4 计算机软件系统
§1 计算机的发展和应用

《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识

《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识

17
1.1.5 计算机的类型
按速度等指标分类
巨型机 大型通用机 微型计算机
工作站 服务器
按用途及使用范围分类
专用计算机 通用计算机
18
1.1.6 计算机的新技术
嵌入式技术
将计算机作为信息处理的部件, 嵌入到应用系统中的一种技术。
网格计算
充分利用成千上万个网络中 的闲置计算机共同参与计算。
中间件技术
9
第三代计算机
采用中、小 规模集成电 路代替了独 立元件晶体 管。
10
将电脑浓缩在一颗芯片上
750,000,000 晶



0.18微米芯片

2,300
10微米芯片 4004
奔腾4
11
计算机第一定律——摩尔定律
晶 体 管 数
计算机的CPU性能 每18个月,集成度将翻一番,速度
将提高一倍,而其价格将降低一半。
信息技术 ➢ 联合国教科文组织对信息技术的定义
应用在信息加工和处理中的科学、技术与工 程的训练方法和管理技巧;上述方面的技巧 和应用;计算机及其与人、机的相互作用; 与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。
24
现代信息技术的内容和特点
现代信息技术的内容 ➢ 信息基础技术
新材料、新能源、新器件的开发和制造技术



间百

万 条
/
行每
的秒



12
1.1.2 计算机发展的几个阶段
根据计算机所采用的物理器件,将计算机的发展 分为四个阶段
第一代
(1946~1958) 电子管
5千~几万(次/秒)
第二代

第一章计算机基础知识计算机通用能力课程

第一章计算机基础知识计算机通用能力课程
从而一步一步地自动算完题目。
计算机工作原理
3.计算机由五大部件组成
原始数据 命令/程序
I/O设备
结果

取数
内存储器

存数
指令
存取命令
运算器
数据线: 控制线:
控制器
输入/输出命令
运算命令
1.5 微型计算机及硬件系统
微型机的硬件结构亦遵循冯·诺依曼型计算 机的基本思想。由中央处理器(CPU)、 存储器和输入/输出接口等集成电路组成, 各部分之间通过总线连接而实现信息交换。
1.2 计算机的特点,应用及分类
计算机的特点:
高速运算能力 计算精度高和可靠的判断能力 具有记忆和逻辑判断能力 具有自动控制能力 通用性,适合各界人士使)
如:天文、地质、气象、航天等涉及的大量计算
信息管理(数据处理)
对信息进行收集、存储、加工、展示、分析和传送 等操作
外部设备
CPU
运算器 控制器
硬件系统
内存(ROM / RAM /Cache)
总线
I/O接口
外存储器
输入设备 输出设备
1.4计算机工作原理
1.计算机采用二进制形式来表示数据和指令 数据:以器件的两种物理状态,如晶体管的“通” 和“断”等来表示,这种器件只能表示二进制代 码。因此,计算机处理的所有数据都要转换成二 进制代码。 指令:计算机中另一种重要信息, 计算机的所有动作都按一条条指令的规定来进行。 指令也用二进制代码表示 操作码 操作数 操作码:指出操作的性质
什么是计算机
计算机是一种能按照事 先存储的程序,自动、 高速进行大量数值计算 和各种信息处理的现代 化智能电子装置。
1.1 计算机的过去,现在和未来

第1章计算机基础知识第一讲

第1章计算机基础知识第一讲

1.1 计算机概述
计算机系统
(1)完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 (2)硬件系统:又称硬件或硬设备,指构成计算机的物理装置。 (3)软件系统:又称软件或软设备,指使计算机硬件系统进行 工作的各种程序、数据和文档资料的集合。 (4)两者关系:相辅相成,缺一不可。 (5) 裸机 缺少软件系统的计算机
14
第15页/共76页
天河1号A型
15
第16页/共76页
1.1 计算机概述
计算机的特点及主要应用领域
1.计算机的特点
计算机具有存储容量大、处理速度快、工作全自动、计算精度和 可靠性高、逻辑推理和判断能力强等特点。
16
第17页/共76页
1.1 计算机概述
2.计算机的主要应用领域
(1)科学计算 (2)数据处理 (3)过程控制 (4)计算机辅助工程 (5)人工智能
27
第28页/共76页
1.1 计算机概述
(2)应用软件 为解决用户的具体问题,面向某个领域而设计的软件。如:财
务管理软件、学习软件、游戏软件、Office、WPS等
28
第29页/共76页
1.1 计算机概述
计算机工作原理
指令 指示计算机如何工作的命令,是计算机能实现的基本操作, 每一个计算机系统都有它的指令集。指令是由一串二进制代码表示, 通常由操作码和地址码两个部分组成。
7.BIOS
38
第39页/共76页
1.2 微型计算机硬件构成
39
第40页/共76页
1.2 微型计算机硬件构成
CPU(Central Processing Unit)即中央处理单元,是微机系统 的核心,也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行, 数学与逻辑的运算,数据的存储与传送,以及对内对外输入与输出的控 制。

第1章计算机基础知识1

第1章计算机基础知识1

2.应用软件:
为了解决实际问题而设计的程序系统称为应用软件,从服务对象上可分为:通用软件、专 用软件。
1.3 数制与编码
1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 数制 数制之间的转换 二进制数的运算 计算机中数的表示 文字信息在计算机内部的表示
1.3.1 数制 ——十进制
【例1.1】 1999可表示成: 1×1000+9×100+9×10+9×1 =1×103+9×102+9×101+9×100 式中每个数字符号的位置不同,它所代表的数值大小也不同,这就是 经常所说的个位、十位、百位、千位、..的意思。 由数的位置不同决定的值称为位值,或称 “权”。 二进制数也是一种进位计数制,但它的基数是2。数中0和1的位置不同, 它所代表的数值也不同。
计算机应用基础
郑州科技学院
课程介绍
计算机基础知识 计算机硬件系统 计算机操作系统 Word2003 Excel2003 PowerPoint2003 网络与多媒体
学 习 目 标
了解计算机的发展史和计算机的应用领域 掌握数制的基本概念及进制的转换 掌握计算机中信息的编码 掌握计算机系统的基本组成及各组成部分的 功能与技术指标 了解计算机硬件安全和信息安全知识
1.3.3 二进制数的运算
1.二进制数的算数运算:加减、乘除法运算 0+0=0 0+1= 1 1+0=1 1+1=10 0-0 =0 0-1=1 1-0=1 1-1= 0 0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 2.二进制数的逻辑运算:与(AND) 、或(OR)、非(NOT)
0∧0=0 0∨0=0
补充:二进制数和八进制数互换
(1)二进制数转换成八进制数
转换方法:二进制数转换成八进制数时,只要从小数点位置 开始,向左或向右每三位二进制划分为一组(不足三位时可 补 0 ),然后写出每一组二进制数所对应的八进制数码即可。 【例1.6】 将二进制数(10110001.111)转换成八进制数: 010 110 001. 111 2 6 1 . 7 (10110001.111)2=(261.7)8。 (2)八进制转换为二进制 转换方法:将每位八进制数分别用三位二进制数表示,就可 完成八进制数和二进制数的转换。 【例1.7】 :将(741.566)8转换成为二进制数 解(741.566)8=(111 100 001.101 110 110)2

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识
1. 计算思维概念
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问 题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖 计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的特征
把一个复杂的问题转化为若干简单问题的多次 重复 。
10
1.2 计算机中信息的表示
一、数制的定义
1. 进位计数制 按进位的方式计数的数制称为进位计数制。 在日常生活中存在着多种进位计数制,人们使用最多的 是十进制。在十进制数进位运算中,采用“逢十进一”; 一年有12个月,采用的是十二进制。 2. 位权 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值,简称 “权”。 例如:十进制数358=3*102+5*101+8*100。 位权的值是基数的若干次幂10n。
整数部分 8 68 8 8 取余 4 0 1 ͯ ͯ 小数部分 0.4375 8 3.50 8 4.0
8 1
0
21
例1-6:将十进制(2347)10转换为十六进制数
整数部分 16 2347 取余 11
16 146
16 9
0
2
9
22
3. 二进制数与十六进制数之间的转换
【例】:将[111101.010111]2 =[0011 1101.0101 1100]2 =[3D.5C]16
• 计算机发展的4个时代
分代 第一代 第二代 第三代 时间 1946~1953 1954~1963 1964~1970 主要电子器件 电子管 晶体管
中小规模
技术特点
穿孔卡片,机器
语言和汇编语言
磁盘,高级语言,
科学计算,中小型 计算机 大型化,集中式计 算,远程终端 超大型化,微机化, 嵌入式,图形用户 界面,多媒体,网 络通信

计算机基础知识

计算机基础知识
1、(11010101)2=()16
(1 101 101 110. 110 101)2=(1556.65)8
1 5
5
6
6
5
(11 0110 1110. 1101 01)2=(36E.D4)16 3 6 E D 4
第一章 计算机基础知识
4、八进制和十六进制转换成二进制
1.2.3 各种数制间的转换 每一位八进制数对应三位二进制数。
几种进制之间的转换 : 每一位十六进制数对应四位二进制数。
2 2 2 例 (100.345)10( )2 2 2 (1100100.01011)2 ** 先得到的数总是紧靠小数点。 2 2 ** 不一定能精确转换
1、r 进制转换成十进制(按权展开法) 2、十进制转换成r 进制
100 50 25 12 6 3 1 0
0 0 1 0 0 1 1
0.345 2 0.690 2 1.380 2 0.760 2 1.520 2 1.040
第一章 计算机基础知识
1.2.3 各种数制间的转换
几种进制之间的转换 :
3、二进制转换成八进制和十六进制 转换成八进制时三位一组。(3合1) 转换成十六进制时四位一组。(4合1 ) 分组方法: 从小数点向两边三(四)位一组, 位数不足整数前补0,小数后补0。
1、r 进制转换成十进制(按权展开法) 2、十进制转换成r 进制 3、二进制转换成八进制和十六进制
第一章 计算机基础知识
1.1 概述
计算机是电子数字计算机的简称,是一种自动地、 高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要 由一些机械的、电子的器件组成,再配以适当的程序 和数据。程序及数据输入后可以自动执行,用以解决 某些实际问题。 简言之:计算机是一种能够进行高速运算,具有 存储能力,能按事先编好的程序控制其操作处理过程 的自动化电子设备。

大学计算机基础第一章

大学计算机基础第一章

第一代 (1946~1956)
电子管 5千~4万(次/秒)
第一代计算机的特点:采用电子管作为基本 物理器件。体积大、能耗高、速度慢、容量 小,应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代 (1957~1964)
晶体管 几十万~百万(次/秒)
第二代计算机的特点:采用晶体管作为基本物
理器件。体积小、能耗低、稳定性强,这一时
第一章 计算机概论
1.1 计算机发展与分类 1.2 计算机特点及其应用 1.3 计算机文化与社会信息化 1.4 计算机内的信息表示 1.5 如何学好大学计算机基础
1.1 计算机发展与分类
1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 计算机的发展趋势
1.1.1 计算机的发展史
机器字长是指计算机CPU中的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位 数。字长越长,作为存储数据,数的表示范围也越大,精度也越高;作 为存储指令,则计算机的处理能力就越强。机器的字长会影响机器的运 算速度。计算机的字长一般是8的整数倍,如8位、16位、32位、64位等, 目前微机的字长通常是32位或64位。
容量包括主存容量和辅存容量,这里主要指内存储器的容量。内存容量 是指内存中存放二进制代码的总数。即:存储容量 = 存储单元个数×存 储字长。
运算速度与许多因素有关,如机器的主频、执行什么样的操作、主存本 身的速度(主存速度快,取指、取数就快)等等都有关。
3.计算机的应用
科学计算、自动化控制、数据处理和信息加工、计算机辅助系统、人工智能。
例 : 将(35.6875)10转换为二进制数。
① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数:
2 35
………… 余数为1
低位

计算机导论第一章计算机发展历程

计算机导论第一章计算机发展历程
❖ 负数的反码:最高符号位1不变,其他位按位求反。 ❖ 负数的补码:器反码的末尾加1。
计算(一)考试重点
❖ 例如(-26)10求他的原码,反码,补码
2∟26---0 2∟13---1
(+26)10=(00011010)2原码 (-26)10原=(10011010)2原码
2∟6---0
(-26)10反=(11100101)2反
图灵与图灵机
计算机是使用相应的程序来完成任何设定好的任务。
图灵机是一种思想模型, 它由三部分组成: 一个控制器,一条可以无限延伸的 带子和一个在带子上左右移动的读 写头。
为纪念图灵对计算机的贡献, 美国计算机博物馆于1966年 设立了“图灵奖”
冯·诺依曼计算机
存储程序工作原理
计算机的两个基本能力:一是能够存储程序,二 是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”(内存)来存放所要执 行的程序的,而称之为CPU的部件可以依次从存 储器中取出程序中的每一条指令,并加以分析和 执行,直至完成全部指令任务为止。
10011110
2 ∟1---1 0
商为0,停止
结果为:(10011110.101)
2
二进制的转换
❖ 二进制十进制 整数部分-二进制1,0乘以2的n-1次方,n为对
应的bit位数。 小数部分-二进制1,0 乘以2的-n次方,n为对应
的bit位数。 例如:111001.1011 1*25 + 1*24 + 1*23 + 0*22 + 0*21 + 1*20 =57
❖ 字—由二个字节组成。ASCII编码一个汉字就是二个字节大小。 以16进制表示 Unicode编码为全世界所有字符编码,一个字节

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

(1)
定位
定位是指移动鼠标,将显示在屏幕上的鼠 标光标指向的目标对象或目标位置处。其操作 方法是:握住鼠标,在光滑的桌面或鼠标垫上 随意移动,此时,屏幕上的鼠标光标会随之同 步移动,然后再慢慢指向目标位置。
计算机应用基础知识
(2)
单击
单击又称“点击”,常用于选定对象、打 开菜单或启动程序。单击的操作方法是:先移 动鼠标,让屏幕上的鼠标光标指向某个对象, 然后用食指按下鼠标左键后松开按键,此时鼠 标左键将自动弹起还原。
计算机应用基础知识
光盘驱动器
光盘驱动器(简称光驱),用于读取光盘内容,包括使用光 驱来安装各种软件。
计算机应用基础知识
微型计算机的档次:
从第一代个人计算机问世到今天,CPU芯片已经发 展到第七代产品,对应地产生了7个档次的个人微型机 系列: 1)第一代微机:CPU:8088 诞生于1981年。 2)第二代微机:CPU:80286 诞生于1985年。 3)第三代微机:CPU:80386 诞生于1987年。 4)第四代微机:CPU:80486 诞生于1989年。 5)第五代微机:CPU:80586 诞生于1993年。中文名 “奔腾” 6)第六代微机:CPU:PentiumⅡ、PentiumⅢ、Pentium 4,诞生于1998年。 7)第七代微机:CPU:64位机 诞生于2003年(AMD), 2005年(Inerl).
计算机应用基础知识
三、微型计算机的输入/输出设备 输入设备——键盘和鼠标
键盘 键盘是电脑中最重要的输入设备之一,通 过键盘上的各按键便可以将用户所需的字符、 数字等信息输入到电脑中。 键盘可根据其按键数分为101键、103键、 104键、107键等,目前最常用的为107键键盘。
计算机应用基础知识

第1章 计算机基础知识

第1章 计算机基础知识
(1)巨型计算机。 (2)大型计算机。 (3)小型计算机。 (4)微型计算机。
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合,计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统,主要由运算器、控制器 、存储器(内部存储器和外部存储器)、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中,运算器和控制器统称为中央处 理器(CPU——Central Processing Unit),CPU是计算 机的核心部件,由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现,加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络,包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
9
第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法,如根据信息的表示和处理方 式,有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机;根据用途来分,有专用计算机和通用计算 机;根据计算机规模和性能来分,有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
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第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理,对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计(CAD——Computer Aided Design)、计算机辅助制造(CAM——Computer Aided Manufacturing)和计算机辅助教学(CAI——Computer Aided Instruction)。

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

1.3 计算机的基本工作原理
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1.3.2 程序与软件 程序是为使计算机完成某项特定的任务而编写的一个有
序的命令和数据的集合。这些命令可以是计算机指令,也可 以是某种汇编语言或高级语言的词句。
软件是为方便用户,提高计算机效能而编制的各种程序 的总称。从软件工程学的观点来看,软件是程序的完善和发 展,它是经过严格的正确性检验和实际试用,并具有相对稳 定的文本和完整的文档资料的程序。
(5) 人工智能。用计算机来模拟人的智能,包括模式识别 、景物分析、语言识别、机器翻译、专家系统、博弈、 机器人。
(6) 网络应用。例如,电子商务、网上购物、远程教学。
1.2 计算机的组成
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一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成
硬件系统由主机和外部设备组成(各种物理设备)。 软件系统由系统软件和应用软件组成,是运行、管理 和维护计算机的各类程序和文档的总称。
操作系统的功能:存储器管理、CPU管理、设备管理、文件管理 和作业管理。
1.3 计算机的基本工作原理
18
1.3.1 计算机的基本工作原理
冯·诺依曼计算机的工作原理可概述为
要点:
“存储程序” + “程序控制”
1.以二进制表示数据和指令(程序)。
2. 先将程序存入存储器中,再由控制器自动读 取并执行。
1.3 计算机的基本工作原理
19
存储程序与程序控制
存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列(即程 序)及运行中所需的数据,通过一定的方式输入并存储在计 算机的存储器中。
程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条 指令,加以分析并执行规定的操作 。
指令是指计算机完成某个基本操作的命令。指令能被计算机 硬件理解并执行。一条指令就是计算机机器语言的一个语句, 是程序设计的最小语言单位。一条计算机指令是用一串二进 制代码表示的 。
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U盘
U盘的使用方法是: (1)首先把U盘插入计算机的USB接口,就能检测到可移动磁盘; (2)在“计算机”窗口中双击U盘图标 ,就可以浏览U盘和编辑U盘内 容; (3)使用完之后必须先移除U盘,然后再拔掉U盘,才不会损坏U盘中的数据。
考点提示:掌握外存作用及特点,外存与内存的区别。
四.认识外存储器
温馨提示:主机板与外部设备接口属于了解性内容
三.认识主板与外部设备的接口
2.USB接口 USB(通用串行总线),是目前PC领域流行的新型接口技术。随着大量外 设和PC机支持USB,USB逐步成为PC的标准接口。最新生产的外部设备,如数码 相机、扫描仪、音箱、打印机、键盘、鼠标等,几乎都配有USB接口。 USB接 口及其设备的优点体现在以下几个方面。 (1)便携。USB设备具有“小、轻、薄”等特点,携带比较方便。 (2)支持热插拔。用户在使用USB设备时,不需要关机就可以将USB电缆插上 或拔下。为保证设备和数据的安全,在拔下电缆前先退出设备,操作方法是右 击桌面右下角“安全删除硬件”图标进行删除操作。 (3)标准统一。USB键盘与鼠标、USB硬盘、USB打印机等外设都可以用同样 的标准与PC机连接。 (4)可以同时连接多个设备。PC机一般都有多个USB接口,可以连接多个USB 设备,还可以连接上USB端口扩充器,扩充出更多端口,最多可达127个。
三.认识主板与外部设备的接口
1.微型计算机接口 计算机的主机通过接口与外设相连接,以便进行数据的交换。常见的接口有 显示器接口、音频接口、网络接口等。外设一般都是通过适配器(如声卡、显
卡、网卡)与主机相连,适配器插在主板相应的插槽中,现在多数是集成在主
板上,适配器提供相应的接口连接外设。
网卡
显卡
声卡
② ①
③ ⑤

计算机系统组成包括硬件系统和软件系统两大部分,如下图所示。硬件主要 包括主机及各种外部设备;软件主要包括操作系统、程序和数据。计算机硬件 与软件互相依存,相辅相成,缺一不可。没有安装任何软件的计算机称为裸机, 裸机上可以直接运行机器语言程序。
中央处理器
主机 内存储器 硬件 外部设备 微型机 系统
二.主机的组成
(2)随机存储器(RAM) RAM即我们通常所说的内存,它插在主板的内存插槽上,RAM的容量是用 户可以直接使用的。RAM中的信息既可以读取(随机读取,不一定要按顺序), 也可以写入。当机器电源关闭时,存于其中的数据就会全部丢失,所以用户要 养成随手存盘的习惯,以免数据丢失。内存的标准有DDR2和DDR3等,常见的 品牌有金士顿、现代等。随机存储器又可分为静态RAM(SRAM)和动态RAM (DRAM)。SRAM的特点是存取速度快,不需要刷新,工作状态稳定,集成度 低,价格高,一般用于Cache;DRAM速度慢,需要刷新,集成度高,价格低, 一般用于主存储器。 3.主板 主板即主机板,又称为系统板或母板。它安装在主机箱内,是微机必备的 重要部件之一。主板是一块印刷的线路板,通过主板把CPU、内存、硬盘、及 各种外部设备连接在一起,构成完整的硬件系统才能工作。主板上含有CPU插 槽、内存插槽、硬盘IDE接口、ROM芯片、I/O控制芯片、键盘/鼠标接口、连接 外设的PCI插槽等。
考试说明 本专题所讲的基础知识都是考试所要求,必须识记各知识点 主要内容。
一.认识微型计算机的组成
美籍匈牙利科学家冯· 诺依曼制定了现代电子计算机的体系结构, 提出了“存储程序原理”,即计算机能够存储程序,并且在程序的 控制下工作,计算机必须由控制器、运算器、存储器、输入设备和 输出设备五大部件组成。如下图所示为一套基本的微型计算机硬件 系统,主要包括:主机箱、显示器、键盘、鼠标和音箱等。请同学 们思考图中各部份的名称和主要用途分别是什么?主机箱内包含哪 些部件?
四.认识外存储器
外存储器简称为外存,也叫辅存,主要用于存放长期使用的程 序、文档和数据等,程序需要执行时由外存调入内存,由CPU来执 行,执行的结果又可以保存到外存中。外存的容量比内存大很多, 但读、写速度要慢得多。外存都是永久性存储器,外存中保存的数 据除非用户把它删除,否则长期存在。外存储器包括硬盘存储器、 光盘存储器以及移动存储器等。 1.硬盘 硬盘属于最主要的外部存储器,硬盘与硬盘驱动器封装在一起, 安装在主机箱内。硬盘分为标准硬盘、移动硬盘和固态硬盘,其中 固态硬盘的读取速度比较快。硬盘的主要性能指标有容量、平均寻 道时间、主轴转速、接口类型、数据缓存等,如下表所示。
(1)主频:CPU主频即CPU内核工作的时钟频率。主频越高,CPU的运算速 度越快,其单位是GHZ,如3.0GHZ。主频是CPU最重要的性能指标,但由于内 部结构的不同,并非所有主频相同的CPU性能都一样。
二.主机的组成
(2)字长:字长是指CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数,例如, 64位的CPU能在单位时间内处理字长为64位的二进制数据。一般来说字长越长, CPU运行的速度越快,运算精度越高,浮点运算能力越强。通常所说的32位机、 64位机,指的是CPU的字长为32位或64位。 (3)缓存:CPU缓存是位于CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小 很多,但交换速度却比内存要快得多。配置缓存是为解决CPU与内存速度不匹 配的问题。内存中被CPU访问最频繁的数据和指令被复制到CPU中的缓存,这 样CPU就可以不用经常访问速度要比CPU慢的内存,可以提高CPU工作效率。缓 存的结构和大小对CPU速度的影响非常大,出于成本考虑,缓存都很小(几兆 至几十兆字节)。缓存是各种存储器中,读写速度最快的一种。
运算器 控制器 只读存储器(ROM) 随机存储器(RAM)
系统软件
软件
应用软件
外存储器(硬盘、光盘、U盘等) 输入设备 (键盘、鼠标等) 输出设备(显示器、打印机等) 操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 系统工具 (如故障诊断测试) 通用应用软件 (Word、Excel等) 专用应用软件(用户程序)
二.主机的组成
主机是安装在主机箱内计算机的一些主要部件包括主板、内存和CPU。 打开主机箱盖板,可以看到主机的结构,如下图所示。
教师演示实物,引导学生观察主机箱内主要包含的部件,主机箱外部的 主要接口。
主板上的主要接口
连接外部设 备适配器的 PCI插糟 CPU插糟
硬盘接口 (SATA接口) 内存插糟
主板后头连接外设的接口
RJ45网络 接口
音频 接口
显示接口
二.主机的组成
1.CPU
CPU即中央处理器,也称为微处理器,它是计算机的最核心部件,计算机 的性能很大程度上决定于CPU 。CPU主要由运算器、控制器、寄存器以及缓 存等组成,运算器(ALU部件)主要用于做各种算术和逻辑运算,控制器用 于指挥协调各部件的工作,分析并执行指令,使得计算机能在指令的控制下 工作。CPU最主要的功能是执行程序。CPU生产厂商中比较著名的是Intel公司 和AMD公司,Intel是全球最大的CPU供应商,其生产的CPU型号有早期的 80386、80486、PentiumⅡ~Ⅵ系列,及现在的酷睿i系列(如酷睿i7等)。 CPU有很多重要的参数,用于表示CPU的性能。
光盘和光驱
四.认识外存储器
3.闪存和U 盘 闪存 (Flash Memory)是一类移动存储设备,应用在便携数码设备上,如 手机、MP3、数码相机、数码摄像相、笔记本电脑上,闪存如SD卡、SIM卡等, 要在电脑上读取闪存上的信息,必须具备读卡器。 U盘也称USB盘或闪盘,如下图所示,属于闪存的一种类型,它采用当前先 进的闪存芯片为存储介质。U盘是一种即插即用型的存储设备,目前使用的U盘 容量最大可达128GB。
四.认识外存储器
硬盘的主要性能指标及其说明 容量 平均寻道 时间 主轴转速 硬盘的容量单位为GB,目前PC机硬盘的容量都比较大,可达500GB至2TB。
平均寻道时间指硬盘磁头移动到数据所在磁道时所用的时间,平均寻道 时间越短读写速度越快。
主轴转速是指硬盘内电机主轴的转动速度,是决定硬盘内部传输速率的 关键因素之一,目前主流硬盘的主轴转速一般为5400~7200rpm,SCSI硬 盘转速一般为10000~15000rpm。 .硬盘接口类型分为IDE、SATA 、SCSI和光纤通道四种,IDE和SATA接口硬盘 用于家用产品中,SCSI主要应于服务器,光纤通道硬盘只用在高端服务器 上,价格昂贵。 在硬盘内部的高速存储器称为数据缓存,它能将硬盘工作时的一些数据 暂时保存起来,以供读取和再读取,目前主流硬盘的高速缓存一般为 16~32MB。来自CPUCache
内存储器(RAM)
考点提示:重点掌握CPU组成和功能,主频和字长对Cpu性能的影响,缓存
的作用。
二.主机的组成
2.内存
内存即内存储器,属于主存储器,是计算机中的主要部件,其功能是存储正 在执行的程序和数据。内存和CPU构成主机。日常使用的程序,如操作系统、办 公软件、上网工具、播放器等,一般都安装在硬盘等外存上,但是使用它们时 必须调入内存中运行。内存的容量越大,能容纳的程序越多,计算机的运行速 度越快。 内存一般采用半导体存储单元,包括随机存储器 (RAM)、只读存储器(ROM)。 (1)只读存储器(ROM) 它是系统专用的,用于存放计算机的基本输入/输 出程序(BIOS)为主。由制作的工艺和材料决定了 ROM中的信息只能读出,一般不能写入。ROM属于永 久存储器,即使机器断电,ROM中数据也不会丢失。 ROM中的信息是在厂家生产硬件的时候就被写入并永 久保存。只读存储器分为可编程只读存储器(PROM)、 随机存储器RAM 可擦除可编程只读存储器(EPROM)、掩膜型只读存 储器(MROM)。
专题二
认识微型计算机
考纲要求 (1)了解微型计算机的主要部件及其作用; (2)了解微型计算机的主要技术指标及其对系统性能的影响; (3)了解CPU的主要性能指标; (4)理解存储单位的基本概念,掌握位、字节、字、KB、MB、GB、 TB的换算关系,了解计算机系统存储性能的主要技术指标; (5)理解常用存储设备( U盘、硬盘、光盘、移动硬盘)的作用 和使用方法。
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