计算机的组成与结构及发展历史
计算机发展史
计算机发展史1943-1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机ENIAC（Electronic Numerical In ）计算机的起源计算机的发展史（计算机发展的四个时代）第一代：电子管计算机时代（从1946年底一台计算机ENIAC研制成功到20实际50年代后期）（ENIAC两位设计者—莫契利和埃克特）主要特点●逻辑元件——电子管●主存——磁鼓●辅存——磁带●软件——机器语言、符号语言●应用——科学计算主要成就1）数字电子计算机的出现，揭开了人类历史新篇章。
2）1946年6月，美国数学家、普林斯顿大学教授约翰·冯·诺依曼（John Von Neumann）提出了“存储程序”的概念以及计算机组成和框架，奠定了现代计算机组成与工作原理基础第二代：晶体管计算机时代（从20世纪50年代中期到60年代后期）晶体管三位发明人威廉·肖克利约翰·巴丁沃尔特·布拉坦主要特点●逻辑元件——晶体管●主存——磁芯●辅存——磁盘●软件——高级程序设计语言、操作系统●应用——除科学计算外，已应用于数据处理、过程控制主要成就首次将晶体管用于计算机，使计算机缩小了体积，减低了功耗，提高了速度和可靠性。
发明了高级语言。
首次提出了计算机的兼容问题，包括硬件兼容和软件兼容。
第三代：集成电路计算机时代（从20世纪60年代中期到70年代前期）主要特点●逻辑元件——集成电路●主存——半导体●辅存——磁盘●软件——高级程序设计语言、操作系统●应用——科学计算、数据处理、过程控制主要成就IBM公司首次提出了系列机的概念，圆满地解决了计算机兼容的问题，典型代表是IBM360系列机。
控制器设计使用微程序控制技术，使控制器的设计规整化。
结构化程序设计思想成熟，软硬件设计标准化。
第四代：大规模及超大规模集成电路计算机时代（从20世纪前期开始至今）第一台微型机：Altair 88001975年4月，微型仪器与自动测量系统公司（MITS）推出了首台通用型Altair 8800，售价375美元，带有1KB存储器，这是世界上第一台微型计算机主要特点●逻辑元件——大规模/超大规模集成电路（LSI/VLSI）●主存—— LSI/VLSI半导体芯片●辅存——磁盘、光盘●软件——高级程序设计语言、操作系统●应用——科学计算、数据处理、过程控制，并进入以计算机网络为特征的应用时代。
《计算机组成原理》唐朔飞第二版_笔记
《计算机组成原理》唐朔飞第⼆版_笔记第1章概论1，计算机系统的软硬件概念1）硬件：计算机的实体部分，它由看得见摸得着的各种电⼦元器件，各类光、电、机设备的实物组成，如主机、外部设备等。
2）软件：由⼈们事先编制的具有各类特殊功能的程序组成，分为系统软件和应⽤软件。
①系统软件⼜称为系统程序，主要⽤来管理整个计算机系统，监视服务，使系统资源得到合理的调度，⾼效运⾏。
它包括：标准程序库、语⾔处理程序（编译程序）、操作系统、、服务程序（如诊断、调试、连接程序）、数据库管理系统、⽹络软件等。
②应⽤软件⼜称应⽤程序，它是⽤户根据任务需要所编制的各种程序，如科学计算程序、数据处理程序、过程控制程序、实物管理程序。
2、计算机系统的层次结构：1）硬联逻辑级：第零级是硬联逻辑级，这是计算机的内核，由门，触发器等逻辑电路组成。
2）微程序级：第⼀级是微程序级。
这级的机器语⾔是微指令集，程序员⽤微指令编写的微程序，⼀般是直接由硬件执⾏的。
3）传统机器级：第⼆级是传统机器级，这级的机器语⾔是该机的指令集，程序员⽤机器指令编写的程序可以由微程序进⾏解释。
操作4）系统级：第三级是操作系统级，从操作系统的基本功能来看，⼀⽅⾯它要直接管理传统机器中的软硬件资源，另⼀⽅⾯它⼜是传统机器的延伸。
5）汇编语⾔级：第四级是汇编语⾔级，这级的机器语⾔是汇编语⾔，完成汇编语⾔翻译的程序叫做汇编程序。
6）⾼级语⾔级：第五级是⾼级语⾔级，这级的机器语⾔就是各种⾼级语⾔，通常⽤编译程序来完成⾼级语⾔翻译的⼯作。
7）应⽤语⾔级：第六级是应⽤语⾔级，这⼀级是为了使计算机满⾜某种⽤途⽽专门设计的，因此这⼀级语⾔就是各种⾯向问题的应⽤语⾔。
把计算机系统按功能分为多级层次结构，就是有利于正确理解计算机系统的⼯作过程，明确软件，硬件在计算机系统中的地位和作⽤。
3、计算机组成和计算机体系结构1）计算机体系结构：是指那些能够被程序员所见到的计算机系统的属性，即概念性的结构与功能特性。
计算机发展的各个历史时期
计算机发展的各个历史时期一、计算机发展的三次飞跃计算机器件从电子管到晶体管，再从分立元件到集成电路以至微处理器，促使计算机的发展浮现了三次飞跃。
1、在电子管计算机时期(1946~1959)，计算机主要用于科学计算。
主存储器是决定计算机技术面貌的主要因素。
当时，主存储器有水银延迟线存储器、阴极射线示波管静电存储器、磁鼓和磁心存储器等类型，通常按此对计算机进行分类。
2、到了晶体管计算机时期(1959~1964)，主存储器均采用磁心存储器，磁鼓和磁盘开始用作主要的辅助存储器。
不仅科学计算用计算机继续发展，而且中、小型计算机，特殊是便宜的小型数据处理用计算机开始大量生产。
3、1964 年以后，在集成电路发展的同时，计算机也进入了产品系列化的发展时期。
半导体存储器逐步取代了磁心存储器的主存储器地位，磁盘成为了不可缺少的辅助存储器，并且开始普遍采用虚拟存储技术。
随着各种半导体只读存储器和可改写的只读存储器的迅速发展，以及微程序技术的发展和应用，计算机系统中开始浮现固件子系统。
20 世纪 70 年代以后，计算机用集成电路的集成度迅速从中小规模发展到大规模、超大规模的水平，微处理器和微型计算机应运而生，各类计算机的性能迅速提高。
随着字长 4 位、8 位、16 位、32 位和 64位的微型计算机相继问世和广泛应用，对小型计算机、通用计算机和专用计算机的需求量也相应增长了。
微型计算机在社会上大量应用后，一座办公楼、一所学校、一个仓库往往拥有数十台以至数百台计算机。
实现它们互连的局部网随即兴起，进一步推动了计算机应用系统从集中式系统向分布式系统的发展。
在电子管计算机时期，一些计算机配置了汇编语言和子程序库，科学计算用的高级语言 FORTRAN 初露头角。
在晶体管计算机阶段，事务处理的 COBOL 语言、科学计算机用的 ALGOL 语言，和符号处理用的 LISP 等高级语言开始进入实用阶段。
操作系统初步成型，使计算机的使用方式由手工操作改变为自动作业管理。
1计算机基础知识
2. 右窗口：文件列表窗口 显示浏览栏中选择的驱动器或文件夹所包 含的所有文件或文件夹。 可以按“大图标、小图标、列表、详细资 料”等方式显示清单，显示方式的设置可以通 过“查看”菜单中的相应菜单命令设置；也可 以按“名称、大小、类型、日期”方式排列清 单（图标）。
3-3-3
• 格式化软盘
格式化软/硬盘
通过“我的电脑”，我们还可以查看更多的信息，比 如计算机中安装了哪些操作系统、什么类型的声卡和显卡、 什么类型的光驱、CPU的类型和品牌、内存的大小等。 查看这些配置的操作步骤如下： （1）右击“我的电脑”，在弹出的菜单中选择“属性”。 （2）单击“属性”后，弹出对话框，在该对话框中分别按下 各个标签就可以查看计算机硬件的各项配置和性能。 （3）查看。
3-3-1 利用“我的电脑”查看和管 理计算机的资源配置
• 盘符 为了便于管理,系统对所配置的外部存储器都赋予了一个 标志符(即盘符) c: d: e: • 磁盘驱动器 磁盘驱动器表明计算机上配置的驱动器情况。 • 光盘驱动器 如果的计算机配置了CD-ROM，就会出现光盘驱 动器图标。 • 控制面板 “控制面板”是一个系统文件夹，用于对计算机的系 统进行设置并控制Windows的一些系统操作。 • 打印机 打印机是一个系统文件夹，使用它可以安装本地或网 络打印机，也可以对现有打印机的设置进行更改或删除。
1-3计算机的基本硬件设备 主板是主机的整体框架，它上面除了一些重要的
芯片和电路外，还有很多插槽、接口、总线等，用 来接插CPU、内存、显卡、声卡，并连接其他所有部件。
CPU中央处理器是决定计算机性能的关键部件，
可以说是计算机的心脏。CPU的功能可以分为 三部分，即运算器、控制器、存储器。
RAM 随机存储器，可读可写
计算机组成原理知识点汇总
计算机组成原理知识点汇总本文将计算机组成原理的知识点做了系统的整理，方便大家系统学习。
如果您正在学习计算机体系结构，可以按照本文的知识点进行扩展学习。
计算机体系结构一、发展历史1.1946 ENIAC2.冯诺依曼EDVAC1)计算机思想：二进制存储控制2)计算机组成控制器运算器存储器输入输出3)时间轴a)代际划分第一代计算机1946-1957 电子管第二代计算机1958-1964 晶体管第三代计算机1965-1972 中、小规模集成电路第四代计算机1972~至今超大规模集成电路b)我国计算机发展2009研发出天河一号2010天河一号A 成为最快计算机2017神威太湖一号位于榜首4)辅助技术：CADCAMCAECAICIMS二、相关计算1.容量单位1B=8 bit1KB = 2^10 B= 1024 BTB PB EB ZB YB BB NB DB2.进制转换1)二进制、八进制、十进制、十六进制2)换算方法：统一换算成十进制，在转换为其他进制十进制转换为二进制十进制除以2 保留余数倒数3)各个进制的小数点转换：当前位数的值*（1/(进制^位数)）3.二进制码表示1)原码：表示范围-2^(n-1)-1 ~ 2^(n-1)-1如8位的就是-127~1272)反码：正数的反码等于补码负数的反码等于除符号位以外取反3)补码：正数的补码=反码负数的补码=反码+1表示范围-2^(n-1) ~ 2^(n-1)-1如8位的就是-128~127 -128的补码是1000000 人为规定4)移码补码的符号位取反5)特性00的补码、移码相同6)运算原码运算反码运算补码运算4.校验码1)奇偶校验码：根据1的位数1位数为奇数则是奇数校验码2)循环冗余CRC：多项式模2除法只能检错不能纠错3)海明校验码：有纠错功能5.ASCII编码1)汉字编码6.浮点数表示三、中央处理器CPU1.组成结构1)运算器a)作用：完成算术和逻辑运算，实现数据加工与处理b)组成：i.算术与逻辑计算单元ALUii.累加器AC（为ALU提供工作区，暂存ALU的操作数或运算结果）iii.状态字寄存器PSW：表征当前运算的状态及程序的工作方式一个保存各种状态条件标志的寄存器保存中断和系统工作状态等信息iv.寄存器组v.多路转换器2)控制器a)作用：取指令分析指令执行指令b)指令的组成指令码操作码c)内部寄存器i.程序计数器PC保存下一条指令的地址ii.指令寄存器IR保存当前执行的指令地址iii.指令译码器对IR中的指令的操作码进行译码iv.关系从PC中取出指令地址，送入IR，由译码器译码以后执行3)寄存器组a)数据寄存器DRi.暂时存放由主存储器读出的一条指令或一个数据字ii.作用作为CPU与外部存储设备的中转站弥补CPU与外部存储设备的速度差异b)地址寄存器AR用来保存当前CPU访问的主存的地址，直到主存信息读取完毕4)内部总线2.指令系统1)周期a)时钟周期：振荡周期计算机中最小、最基本的时间单位，一个时钟周期内，CPU只完成一个基本动作b)机器周期：完成一项基本操作的时间c)指令周期：完成一条指令需要的时间2)周期关系一条指令周期包含若干机器周期，一个机器周期包含若干时钟周期指令周期>机器周期>时钟周期3)流水线技术Pipeline程序执行时多条指令重叠进行操作的一种准并行处理实现技术4)指令集a)复杂指令集CISCi.指令系统复杂，指令数目多ii.设有专用寄存器iii.指令字长不固定，指令格式多，寻址方式多iv.可访存指令不受限制v.各种指令的执行时间差大vi.采用微程序控制器vii.难以用优化编译生成高效的目标代码b)精简指令集RISCi.选取使用频度较高的简单指令以及很有用但不复杂的指令ii.指令长度固定，指令格式种类少，寻址方式种类少iii.只有取数、存数指令访问存储器，其余指令的操作都在寄存器中完成iv.CPU 中有多个通用寄存器v.采用流水线技术，大部分指令在一个时钟周期内完成vi.控制器采用组合逻辑控制为主vii.采用优化编译技术3.寻址方式1)数据寻址a)立即寻址：操作数包含在指令中b)直接寻址：操作数位于内存中，指令中直接给出操作数的内存地址c)间接寻址：操作数位于内存中，指令中给出操作数地址的地址d)寄存器寻址：操作数存放寄存器中，指令中给出存放操作数的寄存器名e)寄存器间接寻址：操作数存放在内存中，操作数的内存地址位于某个寄存器中f)变址寻址：指令给出的形式地址A 与编制寄存器Rx 的内容相加，形成操作数有效地址；应用广泛如一组连续存放在主存中的数据g)基址寻址基址寄存器Rb 的内容与形式地址A 相加，形成操作数有效地址；基址寻址和变址寻址在形成有效地址时所用的算法是相同的；变址寻址是面向用户的，用于访问字符串、向量和数组等成批数据；基址寻址用于逻辑地址和物理地址的变换，解决程序在主存中的再定位和扩大寻址空间h)相对寻址：基址寻址的一种变通，由程序计数器PC 提供基准地址i)隐含寻址：指令中不明显地给出操作数的地址，其操作数的地址隐含在操作码或某个寄存器中j)堆栈寻址2)指令寻址a)顺序寻址：程序计数器PC +1b)跳跃寻址：程序转移执行时的指令寻址方式，它通过转移类指令实现4.性能指标1)主频a)计算机的时钟频率b)时钟周期=1/主频c)单位是GHzd)时钟频率为1GHz，时钟信号周期等于1ns 时钟频率为2GHz，时钟周期为0.5ns2)字长8位32位64位3)MIPS：每秒处理百万级的机器语言指令数4)MFLOPS：每秒百万个浮点操作，反映浮点运算情况5)CPI：每条指令的时钟周期数6)平均无故障时间MTBF：Mean Time Between Failure多次相继失效之间的平均时间该指标和故障率衡量系统的可靠性7)平均修复时间MTTR：多次故障发生到系统修复后的平均时间间隔。
计算机组成与系统结构图文 (1)
⑦ HPCC:利用双精度矩阵乘法、傅立叶变换、并行矩阵 转置等七个子项全面评价系统的性能。
⑧ SAP SD:测试系统的响应时间及每小时完成的订单数， 用以衡量系统同时执行应用程序及数据库的能力。
第1章 绪 论
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2) SPEC CPU 2000基准测试程序 SPEC成立于1988年，其全称最初是System Performance Evaluation Cooperative(系统性能评估合作社)，现在已经更名 为Standard Performance Evaluation Corporation(系统性能评估 公司),先后开发出一系列的测试程序，其主要版本有SPEC CPU 89、SPEC CPU 92、SPEC CPU 95、SPEC CPU 2000等。
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1.3 计算机的层次概念
1.3.1 计算机系统的层次结构 计算机系统的层次结构可用图1.2来表示。
第1章 绪 论
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图 1.2 计算机系统的层次结构
第1章 绪 论
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1.3.2 计算机系统结构、组成与实现 1. 计算机系统结构 今天的计算机系统结构所指的计算机的属性主要包括: ·数据的表示形式; ·寻址方式; ·内部寄存器组; ·指令集; ·中断系统; ·处理器工作状态及其切换; ·存储系统; ·输入/输出结构; ·信息保护及特权; ·高性能设计等。
解 因为
所以
PA TB 20 4 PB TA TA
即A完成该任务用时5 s。
TA=5 s
第1章 绪 论
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3. 用测试程序来测评计算机系统性能
1) 基准测试程序 以往对计算机的测试采用过如下几种程序: ① 实际应用程序，即计算机工作的真实程序。 ② 修正的实际应用程序，即对真实程序进行其些修改构
2024年计算机系统的组成
计算机系统的组成计算机系统是现代社会不可或缺的一部分，它由多个组件组成，包括硬件和软件。
本文将详细介绍计算机系统的组成，包括其硬件和软件两个方面。
一、硬件组成1.中央处理器（CPU）中央处理器是计算机系统的核心，负责执行计算机程序中的指令。
它由控制器和运算器组成，控制器负责指令的解码和执行，运算器负责算术和逻辑运算。
2.存储器存储器是计算机系统中用于存储数据和指令的部分。
它包括随机存取存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
RAM用于存储正在运行的程序和数据，而ROM则存储计算机启动时需要的程序和数据。
3.输入设备输入设备是用户与计算机系统交互的接口，它将用户输入的数据传输到计算机系统中。
常见的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪等。
4.输出设备输出设备是计算机系统向用户展示结果的设备，它将计算机处理后的数据以可视化的形式展示给用户。
常见的输出设备包括显示器、打印机、扬声器等。
5.总线总线是计算机系统中各个组件之间传输数据的通道。
它包括数据总线、地质总线和控制总线。
数据总线用于传输数据，地质总线用于传输内存地质，控制总线用于传输控制信号。
二、软件组成1.操作系统操作系统是计算机系统的核心软件，它负责管理计算机硬件资源，提供用户与计算机硬件交互的接口，以及执行计算机程序。
常见的操作系统包括Windows、Linux和macOS等。
2.应用软件应用软件是为满足用户特定需求而设计的软件。
它包括办公软件、图像处理软件、视频播放软件等。
应用软件通常运行在操作系统之上，利用操作系统的资源来完成特定的任务。
3.编程语言和开发工具编程语言和开发工具是计算机系统的重要组成部分，它们为开发者提供了编写、测试和调试程序的环境。
常见的编程语言包括C、Java、等，常见的开发工具包括Eclipse、VisualStudio等。
4.驱动程序驱动程序是计算机系统中用于控制硬件设备的软件。
它负责将操作系统和硬件设备之间的通信进行转换，使得操作系统可以正确地识别和使用硬件设备。
计算机及其发展史概述
计算机及其发展史概述人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步，从简单到复杂、从低级到高级的发展过程，计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。
1946年，世界上第一台电子数字计算机（ENIAC）在美国诞生。
这台计算机共用了18000多个电于管组成，占地170m2，总重量为30t，耗电140kw，运算速度达到每秒能进行5000次加法、300次乘法。
从计算机的发展趁势看，大约2010年前美国就可以研制出千万亿次计算机。
电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路（IC）和超大规模集成电路（VLSI）四个阶段的发展，使计算机的体积越来越小，功能越来越强，价格越来越低，应用越来越广泛，目前正朝智能化（第五代）计算机方向发展。
从历史上看，计算工具的演化经历了由简单到复杂、从低级到高级的不同阶段，例如从"结绳记事"中的绳结到算筹、算盘计算尺、机械计算机等。
它们在不同的历史时期发挥了各自的历史作用，同时也启发了电子计算机的研制和设计思路。
1889年，美国科学家赫尔曼·何乐礼研制出以电力为基础的电动制表机，用以储存计算资料。
1930年，美国科学家范内瓦·布什造出世界上首台模拟电子计算机。
1946年6月美籍匈牙利科学家冯诺依曼教授发表了"电子计算机装置逻辑结构初探"的论文。
并设计出了第一台"存储程序"计算机EDVAC（埃德瓦克），即离散变量自动电子计算机（The Electronic Discrete Variable Automatic Computer）.这种结构的计算机为现代计算机体系结构奠定了基础，成为"冯诺依曼体系结构"，主要特点是：（1）采用二进制0和1直接模拟开关电路通、断两种状态，用于表示数据或计算机指令。
（2）把指令存储在计算机内部，且能自动执行指令。
计算机的组成和发展
电脑的组成和发展平常所说的电脑是个人计算机的形象叫法，是一种微型计算机。
从字面上就可看出，电脑可以用来替代甚至增加人脑的部分功能。
至今为止，除电脑以外的所有机器都是用来帮助、取代人类体力劳动的工具，是对有形物体进行加工，或对不同的物理量进行转换，只有电脑是用来对各种信息进行整理，从而替代人类的部分脑力劳动。
电脑的功能非常强大，可以说，只有人想不到的，没有电脑做不到的。
这是因为人的大脑只有一个，而电脑是由无数个人的大脑共同研究出来的。
一、电脑的组成电脑由硬件和软件两大部分组成。
1、硬件电脑中看得见摸得着的都称为硬件，主要分为中央处理器、存储器和输入、输出设备。
从外观上看主要有主机箱、键盘和显示器；从逻辑功能上看，可以分为控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备五个部分，一般地又把运算器和控制器合称为中央处理器。
运算器能进行加、减、乘、除等基本运算。
存储器不仅能存放数据，而且也能存放指令。
控制器能自动执行指令。
操作人员通过输入、输出设备和主机进行通信。
计算机内部采用二进制来表示指令和数据。
(1)中央处理器CPUCPU即中央处理器，它是计算机的大脑，计算机的运算、控制都是由它来处理的。
它的发展非常迅速，从最初的8088到奔腾486、586，现在已经发展到双核甚至四核，用迅驰技术装备的笔记本电脑，使用户脱离缆线的约束，真正做到在移动中进行工作、学习、休闲。
全世界99％的CPU都是英特尔和AMD公司的产品，中国最近才制造出“龙芯一号”。
CPU是中央处理器的英文缩写，它是计算机的运算控制中心，是计算机中集成度最高、最贵重的一块芯片。
它是由几千~几千万个晶体管组成的超大规模的集成电路芯片。
计算机所有数据的加工处理都是在CPU中完成的。
CPU还负责发出控制信号，使计算机的各个部件协调一致地工作。
(2)存储器存储器是电脑的记忆细胞，用来存放程序和数据。
存储器分为内存和外存。
内部存储器：内存指CPU可以随时直接存取的存储器，一般容量很小，虽然容量小，但电脑的速度与它有很大关系。
第章计算机的发展与组成
三、计算机的应用领域
计算机辅助设计CAD （Computer Aided
Design ）
是综合地利用计算机的工程计算、逻辑判断、数据处理 功能和人的判断能力结合，形成一个专门的系统。
用来进行各种图形设计和图形绘制，对所设计的部件、 构件或系统进行综合分析与模拟仿真实验。
计算机辅助教学CAI
利用计算机模拟教师的教学行为进行授课，学生通过计算 机教学软件进行学习并自测学习效果，是提高教学效率和 教学质量的新途径。
第四代
大、超大规模集成电路
万亿次
（二）计算机的发展史
目前使用的计算机都属于第四代计算机。 从 80 年代开始，发达国家开始研制第五代人工智 能计算机。 研究的目标是能够打破以往计算机固有的体系结 构，使计算机能够具有人一样的思维、推理和判断 能力。
中国计算机产业发展大事记
1956年，夏培肃完成了第一台电子计算机运算器和 控制器的设计工作，同时编写了中国第一本电子计 算机原理讲义。
一般用于科学、军事、航空方面的计算
“数据处理机”得到应用
（二）计算机的发展史
2、晶体管计算机时代 （50年代中期～60年代末）
主要特点如下：
以晶体管为核心器件 体积缩小、成本降低、性能提高 运算速度（每秒几万次至几十万次）
应用领域延伸到气象、工程设计等方面
“工业控制机”开始得到应用
三、计算机的应用领域
计算机辅助制造CAM 是利用计算机进行对生产设备的控制和管理， 实现无图纸加工。 计算机辅助测试---- CAT 4、过程控制（实时控制） 稍后看一部短片 指利用电脑及时采样，按最佳值迅速地对控 制对象进行自动控制或自动调节。 如对数控机床、机械加工流水线的控制以及 核反应堆的处理等。
计算机的发展史及基本操作
计算机的发展史及基本操作一、第一台计算机的诞生第一台计算机ENIAC于1946年2月,在美国诞生; ENIAC和PC机比较 ENIAC PC机耗资 100万美圆 600美圆重量 30吨 10kg 占地 150平方米 0．25平方米电子器件 1．9万只电子管 100块集成电路运算速度 5000次/秒 500万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机1946~1958 电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次;2、第二代计算机1958~1964 晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次;3、第三代计算机1964~1971 普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次;4、第四代计算机1971~ 以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次;三、我国计算机发展历史从1953年开始研究,到1958年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机; §2 计算机特点 1、具有逻辑判定能力,能在程序控制下自动地进行工作 2、运算速度快 3、计算精度高 4、存储容量大,记忆能力强§3 计算机的应用 1、科学计算 2、数据处理 3、自动控制 4、计算机辅助设计/辅助制造/辅助教学 5、办公自动化 6、人工智能§4 计算机组成一、PC机硬件基本配置 1、主机：机箱、电源、主机板、CPU、内存、接口卡、硬盘、软驱、光驱 2、显示器 3、键盘、鼠标 4、音箱、打印机二、PC机主要部件与技术指标1、 CPU 运算器和控制器合在一起,做在一块半导体集成电路中,称为中心处理器CPU,也即微处理器; 它是计算机的核心,用于数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作; CPU品质的高低直接决定了一个计算机系统的档次;反映CPU品质的最重要的指标是主频与字长; 1字长：CPU能同时处理的二进制数据的位数bit ,它决定了计算机的运算精度和运行速度; 2主频：CPU在单位时间内发出的脉冲数,单位是MHz;主频越高,CPU速度就越快; PC 机中用过的CPU CPU 字长位主频MHZ 兼容芯片 8088 准16 位 5 80286 16位 7～15 80386 32位 20～33 AMD、IBM、Cyrix 80486 32位 25～100 5X86 Pentium586 64位 66～166 6X86、K5 Pentium MMX 64位 166～233 PⅡ赛扬 64位 233～600 K6 PⅢ 64位 600～800 K72、主机板主机板上有CPU插座、内存插座、ROMBIOS、 CMOS及电池、输入输出接口和输入输出扩展槽系统总线等PC机的主要部件;不同档次的CPU需用不同档次的主机板;机板的质量直接影响等PC机的性能和价格;流行的主机板生产厂家有华硕、技嘉等3、内存储器存储器的主要功能是存放程序和数据;存储器中的信息是用“1”和“0”组成的二进制的形式来表示,一个二进制位为1 bit比特 ; 存储器所能容纳的信息量称为存储容量,度量单位是“字节”BYTE;八个二进制位组成一个字节; 1 KB千字节 = 1024 字节 1 MB 兆字节 =1024 KB 1 GB千兆字节 =1024 MB 内存储器存放正在运行的程序和数据;PC机的内存做成内存条形式,目前流行的内存条容量有64MB,128MB;不同档次PC机的内存条不兼容引脚;4、外存储器：又称为辅助存储器;用来存储大量的暂时不处理的数据和程序;外存储容量大,速度慢,价格低,在停电时能永久地保存信息; 最常用的外存储器是软磁盘、硬磁盘和光盘; 硬盘：其特点是固定密封、容量大、运行速度快,可靠性高;磁盘片和驱动器做在一起;又叫固定盘;硬盘是PC机主要信息系统软件、应用软件、用户数据等存放的地方;目前流行硬盘的容量有6、3、8、2、10、15GB等；闻名品牌有IBM、 Seagate 希捷、Quantum昆腾、Maxtor 钻石等软盘驱动器：软盘容量小、速度低,但价格便宜、可脱机保存、携带方便,主要用于数据后备及软件转存;目前PC机所用的软盘都是3.5英寸软盘,容量为1.44MB;在3.5英寸磁盘中写保护口打开时为写保护; 光盘驱动器：目前PC机所装的光盘都是只读光盘CD-ROM,速度为24速到40速;5、键盘和鼠标器 1键盘:键盘一般使用101～104键,有大小两种插口,某些品牌机使用小插口; 2鼠标:鼠标器有机械式和光电式两种,一般使用比较便宜的机械式鼠标;插口有矩形COM 口和小圆形两种,某些主机板没有小圆形鼠标插座;6、显示器显示器：除了笔记本电脑使用液晶显示器以外,台式机一般使用与电视机相似的阴极射线管CRT显示器;目前PC机都采用彩色显示器,大小为14、15及17英寸; 显示卡：显示器需要通过显示卡与主机相连,若用于图象处理或大型游戏,需采用较好的显示卡;7、打印机针式打印机：价格低,但噪声大,打印质量差; 喷墨打印机：价格低,噪声小,打印质量好,可打印彩色,适合家庭使用,但消耗费用高墨盒贵; 激光打印机：速度快,分辨率高,无噪声,价格高,难实现彩色打印;8、机箱与电源机箱有立式与卧式两种,目前PC机的机箱与相应电源及主板配套都是ATX机箱,具有节能功能,其开关为软开关按钮,关机时机内还带电;几年前的机箱则是AT机箱,采用硬开关;9．多媒体设备多媒体技术是把数字、文字、声音、图形、图像和动画等各种媒体有机组合起来,利用计算机进行加工处理; 多媒体的硬件设备有光驱、声卡、音箱、图象采集卡、电视卡、触摸屏等;目前一般的家用机都有前三项部件,可以播放音乐和电影VCD;三、软件系统1、软件定义所谓软件就是在计算机硬件上运行的各种程序系统和文档资料;它和硬件有密切的联系,没有软件的硬件称为“裸机”,没有任何用处;同样的硬件,配置不同的软件,其功能也大不一样;如DOS与Windows;2、计算机软件分类: 系统软件：治理、监控和维护计算机资源以及开发其它软件的软件;有操作系统、程序设计语言处理程序、支持软件等;其中最重要的是操作系统,它是控制和治理计算机的核心;用来对计算机系统中的各种软、硬件资源进行统一的治理和调度;它也是人和计算机的操作界面,我们使用计算机就是和操作系统打交道,我们学习使用计算机就是学习操作系统的使用;常用的操作系统有DOS、Windows、UNIX等;目前普遍使用Windows 98/95; 应用软件：为解决各种实际问题而编制的计算机程序;如财务软件、学籍治理系统等;应用软件可以由用户自己编制,也可以由软件公司编制;如 Microsoft office 就是微软Microsoft公司开发的办公自动化软件包,包括字处理软件 Word、表格处理软件 Excel、演示软件 Powerpoint等;第二章 Windows98 §1 Windows98 入门一、Windows98的启动和退出 1、启动：打开电源开关后等待一分钟左右,系统自动进入Windows 98登录界面,用鼠标左击确定按钮或按键盘上的Enter键; 2、退出：先退出所有应用程序,再按Alt F4键或用鼠标依次左击：开始按钮→关闭系统→关闭计算机→是注重：不要在退出Windows 98以前直接关机或按“Reset”按钮二、Windows98基本界面1、桌面2、图标我的电脑、网上邻居、回收站3、开始按钮：程序、查找、文档、运行、帮助4、任务栏：任务按钮：快速启动栏中英文输入法标志时间标志§2 Windows98基本操作功能键盘区编辑键区打字机键盘区 fficeffice" /> ○○○一、键盘介绍 1、Enter 键：回车,确认命令、段落结束换行 2、Shift 键：换档,按下此键,可输入表示上档符号或改变字母大小写; 3、CapsLock键：字母锁定,按此键可切换字母大小写;注重对应的CapsLock 指示灯; 4、放弃键Esc：放弃操作; 5、空格键：产生一个空位置; 6、删除键Delete: 删除选中对象或光标所在处的字符; 7、插入键Ins：插入/替换状态切换; 8、退格键“←”：删除光标前面的字符; 9、PgDn/ PgUp：屏幕画面向下/上翻滚一页; 10、Tab键：输入制表符,使光标进一大格; 11、Home/ End ：光标移到行首/行末; 12、光标键：光标上、下、左、右移动; 13、控制键Ctrl及变换键Alt ：通常和其它键配合来实现非凡功能,如快速功能选择等; 14、功能键：F1～F12二、鼠标操作 1、左击单击：选中某个对象或启动按钮 2、双击：启动某个对象选中 Enter 键 3、右击：启动快捷菜单 4、拖动：按住左键不放,移动鼠标把对象拖到某个位置再松开;可改变对象位置或大小;三、开始菜单 1、程序：显示可运行的程序清单 2、文档：显示近段时间打开过的文档 3、设置：对计算机进行设置 4、查找 5、帮助 6、运行 7、关闭系统：关闭计算机或重新启动计算机四、桌面图标的操作 1、排列图标：右击桌面→排列图标→按名称等 2、图标换名：右击图标→重命名→输入新名字 3、删除图标：左击图标→Delete 4、增加图标：右击桌面→新建→快捷方式 5、运行：双击图标 6、改图案：右击图标→属性→快捷方式→更改图标→选取合适图案→确定--------------------------------------------------------------------------------§3 Windows98应用程序简介一、Windows98应用程序 Windows98应用程序有记事本、写字板、计算器、画图、游戏等; 启动步骤：开始→程序→附件→应用程序二、窗口特性 1、控制菜单图标：窗口左上角,左击此图标有一菜单; 2、标题栏：窗口最顶端 3、最大化还原、最小化、关闭按钮：在窗口右上角,最大化按钮是三个按钮的中间一个,可把窗口扩大成跟桌面一样大,扩大后此图标变成还原按钮,还原按钮可把窗口还原成扩大以前的大小;最小化按钮是三个按钮的左边一个,它可把窗口缩小并放在任务栏上,要把最小化后的窗口还原,只要用鼠标左击任务栏上相对应的窗口;关闭按钮是最右边一个,用来关闭窗口; 4、菜单栏 5、工具栏 6、垂直、水平滚动条 7、状态栏三、活动窗口与非活动窗口： 1、活动窗口：可以在其中进行操作的窗口叫活动窗口,每个时间只有一个活动窗口,活动窗口标题栏为兰色; 2、活动窗口的切换：单击非活动窗口、单击任务栏、 Alt Tab 、 Alt Esc四、退出程序单击关闭按钮、双击控制菜单图标、文件→退出;五、计算器 1、启动步骤：开始→程序→附件→计算器 2、类型选择：查看→标准型/科学型六、游戏 Windows98的游戏有扫雷、纸牌、空档接龙、红心大战 1、启动：开始→程序→附件→游戏→游戏名 2、学习游戏方法：帮助→帮助主题→目标/规则/显示§4 记事本及中文输入一、进入记事本：1、进入：开始→程序→附件→记事本：进入记事本并新建一个”无标题“文档;2、记事本的文档：用记事本所写的文章称为文档;记事本的文档是一个纯文本文件.TXT,即只有文字及标点符号,没有格式;3、记事本的文档操作： 1新建文档：文件→新建 2打开文档：文件→打开→选择要打开文档的路径即文件保存在计算机里的位置→找到并选中此文档→打开 3保存文档：文件→保存→选择要文档保存的路径→在文件名一栏中输入文档的名称→保存;只在第一次保存时需进行后四步操作; 4另存为：操作跟第一次保存操作相同,另存为操作是把原文档更换文档名称或文档路径后重新存储;二、中文输入法1、中西文的切换： 1中西文的切换：按 Ctrl 空格键或则单击任务栏的文字切换按钮En →选择输入法 2中文输入法切换：按Ctrl Shift键或则单击任务栏的文字切换按钮En→选择输入法2、输入法状态图标 1输入法标志 2输入法切换 3全/半角切换 4中/西文标点切换 5小键盘三、智能ABC输入法 1、智能ABC输入法的两大特点：音形混合、智能词组 2、智能ABC输入法的帮助获得：右击输入法标志→帮助→双击输入法入门 3、智能ABC输入法的输入过程： 1小写状态 CapsLock指示灯不亮,输入法标志不是“A” 2按拼音或音形混合规则输入代码 3按空格键,从汉字列表中选择所需的汉字,若找不到可按“=/-”或“PageUp/Down”键翻页 4、智能ABC音形混合输入 1规则：汉字的声母加一到两个笔划代码八笔划; 2八笔划代码表笔形代码笔形笔形名称实例注解 1 一P 横提二、要、厂、政“提”也算作横 2 │竖同、师、少、党 3 ノ撇但、箱、斤、月 4 、è点捺写、忙、定、间“捺”也算作点 5 ┐折竖弯勾对、队、刀、弹顺时针方向,多折笔画,以尾折为准,如“了” 6 L 弯匕、她、绿、以逆时针方向,多折笔画,以尾折为准,如“乙” 7 十Î叉草、希、档、地交叉笔画只限于正叉 8 口方国、跃、是、吃四边整洁的方框取码时按照笔顺;含有笔形“十7”和“口8”的结构,按笔形代码 7 或 8 取码,而不将它们分割成简单笔形代码 1～6 ; 5、音形混合输入例宁 n44 波b44 山s2 国g8 家j44 地d71 6智能词组输入能用词组的地方,尽量用词组输入全拼音或音形混合;原来词组库没有的词组,可以自己创造,新词用过后,能自动记忆,可以和基本词汇库中的词条一样使用; 例中华人民共和国 z’hrmghg 注重： 1当无法区分是一个字还是两个字时,两字之间用分隔符“‘”分开,如“中华”z'h；“平安”p'an; 2在新词输入选择过程中,假如结果与用户需要不符,可用退格“←”键进行干预后重新选择; 7、非凡符号输入方法右击小键盘→选择单击符号类→单击小键盘 8、智能ABC属性设置方法右击智能ABC标志→属性设置四、文本文档的修改 1、光标的移动： 1利用光标上、下、左、右箭头键可使光标移动一格; 2Home键：光标移到一行最前面; 3End键：光标移到一行最后面; 4PageUp及PageDown 键：上/下翻一页; 5鼠标单击字符位置; 2、滚行及翻页光标不动：鼠标单击滚动条 3、插入字符：可与输入一样在文本的光标前面插入任意字符; 4、删除字符：用退格“←”键可删除光标前面字符,用“Delete”键可删除光标后面字符;五、文本块操作—文本的选择、剪切、复制、与粘贴所谓文本块指的是把指定的某部分文本以反白显示选中,然后进行移动或拷贝; 1、文本块的定义选中： 1拖动鼠标：移动鼠标到要选的文字块头,按下左键不放,拖动鼠标到文字块尾再放开,使文本以反白显示; 2光标键移动到要选的文字块头,按下Shift键不要放,然后移动鼠标到文字块尾单击; 2、文本块操作 1文本块的移动：选中文本→编辑→剪切→光标移到目标位置→编辑→粘贴 2文本块的复制：选中文本→编辑→复制→光标移到目标位置→编辑→粘贴 3、关于剪贴板剪贴板是内存中一块非凡的区域,可以把选中的文本或其它对象保存到剪贴板中,再把它们粘贴到目标位置; 剪切：把选中对象移到剪贴板,原来内容消失; 复制：把选中对象移到剪贴板,原来内容仍存在; 粘贴：把剪贴板内容移到目标位置,剪贴板内容仍存在; 剪贴板中只能存放一个内容,新的一次剪切或复制,都会使剪贴板的内容改变; §5 画图一、画图程序的启动：开始→程序→附件→画图二、画图窗口 1、菜单栏 2、工具箱 3、颜料盒：在绘画中,我们经常要改变颜色;为改变颜色,我们可以移动鼠标到颜料盒的任何一种颜色,单击左键指定前景颜色或单击右键指定背景颜色; 4、状态栏：在上面会显示各种工具的作用及坐标位置; 窗口内容的隐藏与显示：查看→工具箱 /颜料盒 /状态栏三、利用工具箱画图 1、文字输入 1输入过程： 1单击“文字”工具工具框的“A”处 2用鼠标在绘图区中拉出一个虚线文字 3在文字框光标位置输入汉字或西文字符 2利用字体工具栏改变字体：字体、大小、加粗、倾斜、下划线、竖排 3改变其颜色：左击颜料盒的对应颜色注重：鼠标在文字框外面点一下,文字框消失,结束这次文字输入过程;字体大小及颜色都不能改变了; 2、画各种线条和图形 1单击工具箱的相应图标铅笔、刷子、直线、矩形、椭圆、多边形 2按下左键并拖动鼠标,使线条或图形足够大小,松开左键即可; 3单击工具箱下面的选择栏可改变线条粗细或图形外形设置; 4左击颜料盒的对应颜色可改变图形的颜色; 3、喷枪和颜料罐 1喷枪：用喷枪在绘图区中点一下,该处就会出现一簇彩色细点,其大小和颜色由工具箱下面的选择栏和颜料盒设定; 2颜料罐用颜色填充：用颜料罐在一个封闭图形中点一下,该图形就被颜料盒设定的颜色填充;若点在不封闭图形上,整个绘图区就会被颜色填充; 4、图形擦除 1利用工具框的橡皮,可擦除绘图区中的图象,橡皮的大小可用鼠标在工具箱下面的选择栏选择; 2橡皮擦除以后的颜色即“背景颜色” 3擦除绘图区中的全部图象：编辑→全选→Delete或图象→清除图象 5、对图形的细微处进行修正：利用放大镜放大图象后再用铅笔修正擦除可将前景色设成背景颜色后再修正; 6、取色：此工具可将现有图象中的某一点颜色设成前景色;四、块操作 1、块定义：单击“选定”或“任意外形裁剪”工具,绘图区的鼠标变为十字形;移动鼠标到要裁剪的矩形块的左上角,按下左键往右下角拖,会出现一个虚线方框,松开左键,方框里面的内容就被选定为图象块; 2、块移动与块复制将鼠标移到块内任意位置,按下左键,拖动鼠标,图形块跟着移动,松开左键,图形块即固定在那里;在拖动鼠标时按Ctrl键,即可复制块内容; 或：编辑→复制→编辑→粘贴 3、块删除：按Delte键可删除所定义的块内容;五、图象变换利用图象菜单可以对已有的图象进行变换; 1、翻转/旋转选定图象→图象→翻转/旋转→水平翻转/垂直翻转/按一定角度旋转→确定;若不选定图象块,则对整个图象翻转; 2、拉伸/扭曲：选定图象块→图象→拉伸/扭曲→水平/垂直→输入大小值→确定; 若不选定图象块,则对整个图象变换; 3、撤消前一次操作：编辑→撤消六、图象属性设置： 1、设置画面的大小：图象→属性→选择大小单位一输入宽度与高度值→确定; 2、设置图象颜色黑白或彩色：图象→属性→黑白/彩色→确定;七、把其它图象文件粘贴到画图窗口中编辑→粘贴自八、将图象设置为墙纸文件→设置为墙纸§6 资源治理器一、文件及其存放 1、文件：在 Windows 98中,所有信息程序、数据、文本都是以文件形式存在磁盘上的;文件是一组信息的有序集合; 2、文件名：每个文件都有一个文件名,文件名可以用英文或汉字取,最好不超过4个汉字8个英文字母多数文件还有一个扩展名,扩展名表示这个文件的性质：如.DOC是Word文档；.EXE或是程序文件; 3、文件夹：文件存放在文件夹中,在DOS中叫子目录; 4、树形目录结构：为了有效的组织文件存放,文件夹目录采用层次结构;每个磁盘的根部可以直接存放文件,叫做根目录;根目录下面还可放子目录文件夹,子目录下面还可再放子目录文件夹……二、文件及文件夹的治理——资源治理器文件及文件夹是PC机的重要软件资源,它们可以用资源治理器或“我的电脑”来治理; 1、资源治理器的启动鼠标右击“我的电脑”→资源治理器或：开始→程序→资源治理器或：鼠标右击“开始”→资源治理器 2、资源治理器窗口：除了标题栏、菜单栏、工具栏、状态栏外其工作区分为左、右两栏,左边为目录树窗口,右边为文件窗口; 3、目录树的打开与收缩：单击文件夹左边的“”或“-”; 4、文件的四种查看形式：通过“查看”菜单或工具栏选择 1大图标 2小图标 3列表 4具体资料：可显示文件名、文件大小、类型及修改建立时间;三、文件和文件夹的浏览和查找 1、浏览：可通过我的电脑或资源治理器查看文件太多时可使用滚动条; 2、查找： 1知道文件存放位置的可浏览我的电脑或资源治理器; 2只知道名称、不知道存放位置的,可使用开始菜单中的查找功能：开始→查找→选择搜索区域一输入查找名称→开始查找；名称不全面的可用“”或“”来代替;“”表示一串字符串;“”表示一个字符;如查找以“S”开头的文件即在查找名称框中打入S.四、对象文件或文件夹的选择单击对象,使它变成兰底白字,叫做这个对象被选中;对文件或文件夹的改名、删除、移动、复制等所有操作,都需要先选中对象; 1、选择对象 1单击对象,可选中一个对象; 2在单击对象时,按住Ctrl键,可选中多个对象; 3若要选中一片对象,可先单击最前面的对象,按住Shift键,单击最后的对象,也可按住鼠标左键在对象区的右上角拖到左下角放开; 2、当前目录：单击目录树窗口的一个目录文件夹,该目录被选中文件夹打开这个目录称为当前目录;当前目录也显示在地址栏中;五、文件或文件夹的新建、删除、改名 1、新建：选定新建位置→单击文件/右击文件窗口→新建→文件夹/文件类型→输入文件/文件夹名 2、改名选中改名对象→右击→重命名鼠标在改名对象上多按一会放开 3、删除 1选中对象→按Delete/单击工具栏上删除按钮 2选中对象→单击文件/右击→删除六、文件及文件夹的移动与复制 1.移动 1选中对象→按住鼠标左键把它们拖到目的地在同一盘中 2选中对象→右击/常用工具栏/编辑菜单→剪切→目的地→粘贴; 2．复制 1选中对象→按住Ctrl键并用鼠标把它们拖到目的地; 2选中对象→右击/常用工具栏/编辑菜单→复制→目的地→粘贴; 注重:复制、剪切以后都要使用“粘贴”才有效果; 例把硬盘上的文件或整个文件夹复制到软盘 1使用前面文件夹复制的两种方法中的一个; 2选中对象→右击→发送→3.5英寸软盘A七、文件及文件夹的属性 1、属性查看 1选中对象→鼠标右键→属性 2选中对象→工具栏的属性按钮 2、属性种类：存档；只读；隐藏；系统八、其它操作 1、工具栏中的其它功能按钮：向上、后退、撤消、查看; 2、在资源治理器中直接启动应用程序文件及文档文件; 双击需启动的文件; 若文档文件没有对应的应用程序,系统会提醒你选择一个可对它进行操作的应用程序;而且以后始终用此程序打开这类文档文件相同的扩展名; 3、创建快捷方式 1利用在资源治理器创建快捷方式：按住鼠标左键将文件或文件夹拖到桌面上; 2在桌面上创建：右击桌面→新建→快捷方式→浏览→找到文件所在位置文件夹→打开→输入快捷方式名称→完成 3快捷方式的删除：选中图标→按Delete键九、硬盘的文件组织目录治理 1、根目录下只存放必需的系统文件 , 2、系统软件和用户自己的文档文件要存放在不同的子目录文件夹中,不要把用户文档放在系统软件文件夹中; 3、每个用户都要有自己的文件夹,当文件很多时要建立多级文件夹子目录,各种文档分别存放;4、当有多个逻辑盘时,系统软件与用户文件应存放在不同的盘上;一般C盘只存放系统软件; §7 改变Windows98的设置一、总的设置方法：一般可通过“控制面板”设置,进入“控制面板”的方法是：开始→设置→控制面板; 或：双击“我的电脑”→双击控制面板;二、日期和时间的调整 1、设置界面的进入双击任务栏右边的时间标志控制面板→双击日期/时间 2、调整日期：选择年、月、日 3、调整时间：用拖动鼠标方法选中小时或分,然后从键盘输入;三、显示器及桌面主题的改变 1、设置界面的进入控制面板→双击显示/桌面主题, 或：右击桌面→属性 2、桌面背景及墙纸选择：显示属性→背景→墙纸→选择HTML文档或图片→确定 1利用“浏览”可使用其它图片文件作为墙纸; 2“显示”有“居中”、“平铺”、“拉伸”三种选择; 3、屏幕保护：显示属性→屏幕保护程序→选择屏幕保护程序→确定 1可调整等待时间最小1分钟 2可使用密码保护四、键盘的设置：控制面板→双击键盘字符重复延时及字符重复速度调整：“速度”“语言”对话页：同“输入法”设置对话框。
1.1 计算机发展历史及特点
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7、最具挑战性的挑战莫过于提升自我 。。20 20年12 月上午 11时52 分20.1 2.1311: 52Dece mber 13, 2020
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8、业余生活要有意义，不要越轨。20 20年12 月13日 星期日 11时52 分8秒1 1:52:08 13 December 2020
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9、一个人即使已登上顶峰，也仍要自 强不息 。上午 11时52 分8秒 上午11 时52分1 1:52:08 20.12.1 3
（CAI/CMI） 自动控制 多媒体应用 电子商务
2、计算机的发展趋势
（1）、巨型化
天气预报、地震机理研究、石油和地质勘 探，卫星图像处理等大量科学计算的高 科技领域。
（2）、微型化
ENIAC
（3）、网络化 使用远程资源，共享程序、
数据和信息资源，网络用户
的通讯和合作。 （4）、智能化
模拟人的感觉和思维过程
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2、阅读一切好书如同和过去最杰出的 人谈话 。11:5 2:0811: 52:0811 :5212/ 13/2020 11:52:08 AM
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3、越是没有本领的就越加自命不凡。 20.12.1 311:52: 0811:5 2Dec-20 13-Dec-20
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4、越是无能的人，越喜欢挑剔别人的 错儿。 11:52:0 811:52: 0811:5 2Sunda y, December 13, 2020
第一节 计算机发展及应用
一、计算机发展史
世界上第一台电子计算机ENIAC（埃尼阿 克）于1946年2月14日在美国费城宣告 诞生。
电子计算机的理论和模型是由英国数学家 图灵在1936年发表的一篇名为《论可计 算数及判定问题中的应用》的论文中奠定 了基础。
计算机系统由硬件和软件两大部分组成
计算机系统由硬件和软件两大部分组成.(1)硬件的组成(输入设备,输出设备,存储器,运算器,控制器)输入设备:使计算机从外部获得信息的设备如鼠标,键盘,光笔,扫描仪,话筒,数码相机,摄像头,手写板输出设备:把计算机处理信息的结果以人们能够识别的形式表示出来的设备如显示器,打印机,绘图仪,音箱,投影仪存储器:如硬盘，光驱，U盘运算器:算术运算,逻辑运算控制器:如从存储器中取出指令,控制计算机各部分协调运行控制器和运算器整合在CPU中(2)软件的组成软件定义:程序和有关文档资料的合称软件分类:系统软件(使用和管理计算机的软件)和应用软件(专为某一应用编制的软件)eg：常见的系统软件有:操作系统,数据库管理系统和程序设计语言计算机的发展历史一、第一台计算机的诞生第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。
ENIAC PC机耗资100万美圆600美圆重量30吨10kg占地150平方米0．25平方米电子器件1．9万只电子管100块集成电路运算速度5000次/秒500万次/秒二、计算机发展历史1、第一代计算机（1946~1958)电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。
2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。
3、第三代计算机(1964~1971)普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。
4、第四代计算机(1971~ )以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。
三、我国计算机发展历史从1953年开始研究，到1958年研制出了我国第一台计算机在1982年我国研制出了运算速度1亿次的银河I、II型等小型系列机。
计算机的历史计算机是新技术革命的一支主力，也是推动社会向现代化迈进的活跃因素。
计算机科学与技术是第二次世界大战以来发展最快、影响最为深远的新兴学科之一。
计算机导论大一必考知识点
计算机导论大一必考知识点计算机导论是大一学生必须学习的一门课程，旨在培养学生对计算机科学基本概念的理解与掌握。
以下是一些计算机导论大一必考的知识点，对于初学者来说，这些知识点将为他们打下坚实的计算机基础。
一、计算机科学基础知识1. 计算机的定义及发展历程计算机的定义、计算机发展历史、计算机的分类及特点等基本概念，了解计算机的由来与发展，能够分清主要的计算机类型及其特点。
2. 计算机组成与结构了解计算机的各个部件及其功能，包括主机、输入输出设备、存储设备等，并能描述计算机的工作原理及层次结构。
3. 数据表示与处理掌握二进制数系统、八进制数系统和十六进制数系统的转换，理解计算机内部数据的表示与处理方式，懂得数据的位、字节和字的概念。
4. 操作系统了解操作系统的概念、功能和分类，熟悉操作系统的基本组成和工作原理，能够描述进程管理、存储管理和文件管理等基本功能。
5. 数据结构与算法熟悉常见的数据结构，如线性表、树、图等，理解其基本概念和操作，了解算法的基本概念和分类，掌握常见的算法思想和算法设计方法。
二、计算机网络基础知识1. 计算机网络概述了解计算机网络的定义、分类和应用，熟悉计算机网络的组成和工作原理，掌握常见的网络拓扑结构和传输介质。
2. 网络通信协议熟悉TCP/IP协议族，了解各层协议的功能和特点，能够描述网络通信的过程和相关技术。
3. 网络互联与路由了解局域网、广域网和因特网的互联方式，理解路由选择的基本原则和算法，熟悉常见的路由器和交换机配置。
4. 网络安全了解网络安全威胁和常见的网络攻击方式，掌握一些基本的网络安全技术和防护措施。
三、计算机编程基础知识1. 程序设计基础了解程序设计的基本概念和方法，熟悉程序设计的基本流程和开发环境，掌握常用的编程语言和开发工具。
2. 程序设计范式熟悉面向过程、面向对象和函数式等不同的程序设计范式，理解它们的基本原理和应用场景。
3. 算法设计与实现掌握常见的算法设计方法和技巧，如分治法、动态规划法和贪心算法等，能够分析和评估算法的性能。
《大学信息技术》教案 第1章 计算机基础知识
《大学信息技术》教案第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识计算机在现代社会中起着举足轻重的作用，然而，对于大学生来说，掌握计算机基础知识是至关重要的。
本教案将为大学信息技术课程的第1章中引入并讲解一些计算机基础知识。
1.1 计算机的发展历史计算机并非突然出现在我们的生活中，它经历了一个漫长的发展历史。
从最初的巨型机房到现在的个人电脑和智能手机，计算机的进化经历了巨大的飞跃。
了解计算机的历史对于理解其运作原理和应用场景具有重要意义。
1.2 计算机的组成结构计算机是由硬件和软件两个核心部分组成的。
硬件指的是计算机的物理组件，如中央处理器、内存和硬盘等。
而软件则包括操作系统、应用程序和编程语言等。
了解计算机的组成结构有助于学生对计算机的整体架构有更清晰的认识。
1.3 计算机的工作原理计算机是通过执行一系列指令来进行各种任务的。
这些指令以二进制的形式存储在计算机的内存中，并由中央处理器按照一定的顺序执行。
学生需要了解计算机的工作原理，包括数据的存取、运算和控制等过程，以便更好地理解计算机的工作方式。
1.4 计算机的基本操作掌握计算机的基本操作是使用计算机的基础，包括如何开机、关机，如何使用操作系统进行文件管理，以及如何运行和关闭应用程序等。
学生需要熟悉各种操作系统的界面和功能，以便能够更高效地使用计算机进行各种任务。
1.5 计算机的应用领域计算机的应用领域非常广泛，几乎渗透到了各行各业。
从商业和金融领域到医疗和教育领域，计算机的应用带来了巨大的便利和效益。
学生需要了解计算机在各个领域的具体应用和相应的技术要求，以便将来能够更好地适应社会的发展需求。
1.6 计算机的安全与隐私保护随着计算机技术的发展，计算机安全和隐私保护成为了一个重要的话题。
学生需要了解常见的计算机安全威胁，如病毒和网络攻击，并学习一些基本的安全防护措施，以保护自己的计算机和个人信息的安全。
总结：本章通过介绍计算机的发展历史、组成结构、工作原理、基本操作以及应用领域和安全保护等方面的知识，为学生打下了计算机基础知识的基础。
2024年度-《计算机的发展史》PPT课件
计算机结构
晶体管计算机采用中央处理器 （CPU）为核心的结构，包括运算 器、控制器、存储器和输入输出设 备等组成部分。
逻辑电路
晶体管计算机使用逻辑电路实现各 种逻辑运算，如与、或、非等，进 而实现复杂的计算和控制功能。
14
第二代计算机的代表作品
1 2 3
IBM 7094 IBM公司在1960年代推出的晶体管计算机，具有 高性能和稳定性，被广泛应用于科学计算、数据 处理等领域。
随着企业信息化的发展，晶体管计算机被广 泛应用于数据处理领域，如财务管理、库存 管理、人事管理等。
军事应用
社会影响
晶体管计算机在军事领域的应用也日益广泛， 如导弹控制、雷达信号处理等。
晶体管计算机的出现推动了计算机技术的飞 速发展，改变了人们的生活方式和工作方式， 对社会产生了深远的影响。
16
04
命性的用户界面和多媒体功能。
23
超大规模集成电路计算机的应用与影响
个人计算机的普及
超大规模集成电路计算机的出现，使得个人计算机的价格逐 渐降低，性能逐渐提高，成为家庭和办公的必备设备。
互联网的发展
超大规模集成电路计算机为互联网的兴起提供了强大的技术 支持，使得人们可以通过网络进行信息交流和资源共享。
多媒体技术的应用
超大规模集成电路计算机支持音频、视频等多媒体数据的处 理和应用，推动了多媒体技术的快速发展。
人工智能的崛起
超大规模集成电路计算机为人工智能提供了强大的计算能力 和数据存储能力，使得人工智能得以快速发展和应用。
24
06
计算机的发展趋势与展望
25
计算机硬件的发展趋势
处理器性能提升
随着制程技术的不断进步，处理器性能将持续提升，同时功耗将 进一步降低。
微机发展历史
第四代电子计算机（VLSI、LSI）
1976年苹果计算机：集成电 路的发展，计算机开始了小型化 的历程。
计算机硬件制造技术（核心部件）
计算机采用的逻辑元件
电子管
晶体管
中小规模SI
大规模、超大规模SI
计算机分类
计算机发展趋势（自己完善资料）
微型化 巨型化 网络化 智能化 多媒体化
1972年，每秒运算11万次的大型集成电 路通用数字电子计算机研制成功。
1973年，中国第一台百万次集成电路电 子计算机研制成功。
1974年，DJS－130、131、132、135、 140、152、153等13个机型先后研制成 功；运算速度达每秒100万次；
1976年，DJS－183、184、185、186、 1804机研制成功。
磁盘开始用作主要的外存储器。
第三代计算机（1965-1970）中小规模的集成电路
运算速度为百万—几百万次每秒，半导体存储器逐步取代了磁芯存储器的
主存储器地位、磁盘成了不可缺少的辅助存储器，
第四代计算机（1971-至今）大、超大规模集成电路
运算速度为几百万—千万亿次每秒，主存储器均采用半导体存储器、主要
2003年，百万亿次数据处理超级服务器 曙光4000L通过国家验收，再一次刷新国 产超级服务器的历史纪录，使得国产高 性能产业再上新台阶。
1977年，中国第一台微型计算机DJS－ 050机研制成功。
1979年，中国研制成功每秒运算500万次 的集成电路计算机--HDS－9，王选用中 国第一台激光照排机排出样书。
1983年，"银河Ⅰ号"巨型计算机研制成 功，运算速度达每秒1亿次 ，这是我国 高速计算机研制的一个重要里程碑；
大学计算机基础超详细知识点总结
大学计算机基础超详细知识点总结一、计算机基础概论1.计算机的基本组成和发展历史计算机的基本组成包括硬件和软件两部分。
硬件是指计算机的各种物理设备，包括中央处理器、内存、硬盘、主板等；软件则是安装在计算机上的各种程序，包括操作系统、应用程序等。
计算机的发展历史可以分为四个阶段：机械计算机时期、电子管计算机时期、晶体管计算机时期和集成电路计算机时期。
其中晶体管计算机时期是计算机的重要转折点，它使计算机体积更小、能耗更低、速度更快，从而进入了第三代计算机时期。
2.计算机的工作原理计算机的工作原理简单来说就是执行输入、输出、存储和运算四种基本操作。
输入是指将数据传送到计算机中，包括键盘输入和外部设备输入；输出是将数据从计算机中输出，包括显示器和打印机；存储是将数据存储到内存或硬盘中；运算是指通过计算机进行各种算术、逻辑和比较等操作。
计算机执行这些基本操作的过程可以分为五个步骤：输入、存储、运算、输出和控制。
输入数据会被存储到内存中，经过中央处理器进行运算，然后将结果存储回内存，最后输出到屏幕或打印机上，整个过程由控制器控制。
3.计算机的分类和性能指标计算机可以按照规模、用途、处理器位数、操作系统、性能等多种方式进行分类。
按照性能来分类，通常包括主频、内存、硬盘、显卡等指标。
主频越高表示处理速度越快，内存越大则能同时处理更多数据，硬盘越大则能存储更多的数据，显卡则是影响计算机图形显示性能的重要因素。
4.计算机的主要应用领域计算机的主要应用领域包括科学计算、数据处理、通信、娱乐、图形图像处理、工程控制等。
与不同应用领域相对应的是各种软件，例如科学计算软件、绘图软件、办公软件等。
二、计算机硬件1.计算机的硬件组成计算机的硬件组成包括中央处理器、主板、内存、硬盘、显卡、声卡、网卡等多种设备。
其中中央处理器是计算机的核心，也是计算机最重要的组成部分。
2.中央处理器及其工作原理中央处理器是计算机的核心，也是计算机最重要的组成部分。
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• MS-DOS 2.0
– 1983年3月，微软发布了MS-DOS 2.0，引进了UNIX系 统的目录树文件管理模式，开始超越CP/M系统。
• MS-DOS 3.3
– 1987年4月，微软推出了MS-DOS 3.3，支持1.44MB的 磁盘驱动器，支持更大容量的硬盘等。它的流行使 MS-DOS渐渐成为16位操作系统的标准。
DOS
• DOS是一个单用户、单任务的操作系统，只支持一 个用户使用，并且一次只能运行一个程序。 • DOS采用的是字符操作界面，用户对电脑的操作一 般是通过键盘输入命令来完成的。所以想要操作 DOS就必须学习相应的命令。
UNIX的历史
1965年，AT&T贝尔电话实验 室、通用电气公司、麻省理工 学院MAC课题组联合开发Multics 操作系统。 1969年，Multics的原始版本 在GE645计算机上运行，但没能 提供预定的服务 。 Multics项目中止后， AT&T贝尔电话实验室中参加开发的主要人员开始寻找其他有趣 的项目。其中，Ken Thompson写了名叫“太空漫游”的游戏程序。 他找到了一台无人使用的DEC PDP-7计算机运行他的程序。
冯· 诺依曼式计算机
• 1945年冯· 诺依曼以“关于 EDVAC的报告草案”为题 ，起草了长达101页的总结 报告。 • EDVAC是世界上第一台存 储程序式计算机，成为所 有现代计算机的原型和范 本。
冯·诺依曼结构
程序存储计算机
控制器（Control unit）
– 统一指挥并控制计算机各部件协调工作的中心部件
– 它们能以尽量有效、合理的方式组织和管理计算机的 软硬件资源，合理的组织计算机的工作流程，控制程 序的执行并向用户提供各种服务功能，使得用户能够 灵活、方便、有效的使用计算机，使整个计算机系统 能高效地运行 – 有效：系统效率，资源利用率
• 如：CPU利用的充足与否，内存、外部设备是否忙碌
– 合理：公平与否
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计算机分类
• 大型计算机
– 速度快、体积庞大、价格昂贵， 用于一般的大型公司，银行和 研究单位，具有很强的管理能 力。
• 巨型计算机
– 功能最强, 速度最快(几万亿次) – n万亿次以上浮点运算 / 秒 – 天气预报、地震分析、人工智 能、数据可视化。 – 国家科技水平的重要标志
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程序是如何被执行的？
程序是如何被执行的？
示例小结
得到以下结论：
程序必须要经过编译才能转换成CPU所能接受的指 令； 一句程序有可能转换为多句指令； 在控制器的协调下连续、依次执行相应的指令； 程序的执行过程是在内存中完成的；
程序在执行过程中，在内存中的不同区域，存放 代码和相关数据。
– 通用：计算机是一种通用信息处理设备，只要有合适 的软件，它能适用于各种用途。
– 电子：是计算机硬件实现的物理基础，计算机的运行 最终都通过电子电路中的电流、电位等实现
– 数字化：是计算机的信息表示方式。一切信息，无论 原本是数值、文字、图形、声音等，在计算机里都统 一到二进制的数字化表示上。数字化是计算机的一种 基本特征，是通用性的重要基础。
• 为了方便太空漫游的开发，Thompson和Dennis Ritchie一起着手 开发DEC PDP-7上的操作环境，并将这个操作环境命名为UNIX。
– 软件系统
• 系统软件
–操作系统
–其它系统软件
• 应用软件
计算机对我们来说。。。
计算机软件系统的组成
计 最算 核机 心中 的最 软基 件础 、 面向硬件连接 面向应用软件开发
面 向 人 们 的 各 类 实 际 需 求
操作系统的定义
• 操作系统是计算机系统中的一个系统软件，是一些程 序模块的集合
• Atanasoff由此被称为
“电子计算机之父”
– 这其实也是很有争议的 – 通常认为“ABC is a near‐miss”
从ENIAC到EDVAC
• 不能通过重新“组合不同电路”的方式，去完 成新的计算任务！ • 而应该：
通过某种命令来控制计算机，让计 算机按照这种命令来运行，这种命令 可以用电信号表示； 这种命令不是“临时输入”到计算 机，而是存放到某个地方，可以随时 更改； 命令改了，计算机的功能也就改了! 这就是EDVAC!
研究蛋白质折叠，误 折，聚合及由此引起 的相关疾病的分布式 计算工程。 使用联网式的计算方 式和大量的分布式计 算能力来模拟蛋白质 折叠的过程，并指引 对由折叠引起的疾病 的一系列研究。
SETI@home
Search for ExtraTerrestrial Intelligence at Home
总结
• CPU是制造好的电路，它能完成指令集里的 运算！ 指令是二进制的码，CPU能看懂，并执行 它。 • 想让CPU按照我们的想法做事，就应该：
把我们想做的事写出来（用某种程序设 计语言）。 把这个写出来的东西，翻译成CPU能看懂 的二进制指令。
计算机的软件系统
• 计算机系统包括
– 硬件系统
– 宾夕法尼亚大学摩尔学院 莫契利（J. Mauchly）和埃克特（J.Eckert） – 1943年开始，1945年完成，1946年2月14日正式启动
17468只电子管、7200个二极管、 70000多电阻器，10000多只电容器 和6000只继电器，电路的焊接点多 达50万个；174000瓦功耗 30米长、3米高、30吨重、占地面积 为170平方米 每秒5000次加法可以在3/1000秒时间 内做完两个10位数乘法。
Simulating hunderd and thousand characters
从计算机的工作原理来认识---
计算机的组成与结构
普遍认为的“世界上的第一台计算机”
• • ENIAC （Electronic Numeric Integrator and Computer） 电子数字积分计算机
• 如果不公平则会产生“死锁”或“饥饿”
操作系统的发展历史
• 什么叫“任务”：
– 用户请求计算机系统完成的一个计算过程。
• 单用户、单任务的操作系统
– 代表：CM/P、MS-DOS等
• 单用户、多任务的操作系统
– 代表：Windows、OS/2等
• 多用户、多任务和分时系统。
– 代表：UNIX、XENIX等
运算器
– 算术逻辑单元，Arithmetic and Logic Unit（ALU） – 对数据进行算术运算和逻辑运算
内存储器
– –
内存（Memory 或 Primary Storage） 存储现场待操作的信息与中间结果，包括机器指令和数据。 外存（Permanent Storage） 存储需要长期保存的各种信息
• How much energy does a google seach consume?
A single google query consumes as much energy as an 11-watt light bullb does in one hour.
It consumes as much as preparing a cup of coffee. (google and you’ll damage the planet,Jan 11)
IBM PC
• 1980年，IBM推出了IBM PC新机 型，它采用INTEL 8086CPU，具 有160KB的磁盘驱动器和其他的 输入输出设备。 • 为了配合这种机型，IBM公司需 要一个16位的操作系统。 • 此时就出现了三个互相竞争的系 统：CP/M-86、P-System，以及 微软公司的MS-DOS。
Discussion
What can you do with 1 computer? What can you do with 100 computers? What can you do with an entire data center?
Folding@home
what if … even whlile you sleep,you could help find a cure
关于超级计算机（巨型机）
• 当前处理能力最强的巨型机（2013.11）
Tianhe-2
National super computer center in Guangzhou(广州国家超算中心) CPU数目：312万个 峰值计算速度：5.49亿亿次 持续计算速度：3.39亿亿次 采用的CPU：Intel Xeon E5-2692 12 (0.2112TFLOPS) 存储总容量：12400万亿字节 操作系统：麒麟操作系统
计算机的发展速度 - 摩尔定律
• 芯片密度每 18 个月 增加1倍
• 体积越来越小
• CPU性能价格比 大约 18个月翻一番
• 速度越来越快
• 价格越来越便宜
摩尔定律
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现代计算机
• 全称：“通用电子数字计算机”（General ‐Purpose Electronic Digital Computer）
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TOP500(2013.11)
GREEN TOP 500
• 世界上最节能的巨型机--2013.6 意大利超级计算机----Eurora 每瓦运算次数：3.208gflops Top500排名：第467位
天河2号：第31位 每瓦运算次数：1.9gflops
We need green computing!
DOS
• 1981年，微软花费半年时间编写的MS-DOS 1.0和IBM PC同时在IT界亮相。
– MS-DOS为了和CP/M系统相兼容，在许多方面都和 CP/M相似 – DEC、COMPAQ公司都采用MS-DOS. – 微软公司为IBM-PC机开发的操作系统软件MS-DOS曾用 在数以亿计的IBM-PC机及其兼容机上.