1基础知识模块-知识单元1-计算机基础知识
第1章 计算机基础知识
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)
计
内存储器 (内存)
算 机
外存储器(外存)
只读存储器 (ROM) 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
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
1 计算机基础知识
一、计算机基础知识大纲要求:1.计算机的发展、特点、分类及应用领域;2.数制的概念,二、八、十及十六进制的表示及相互转换;3.计算机的数与编码,计算机中数的表示,字符、汉字的编码;4.计算机中信息的存储单位:位、字节、字、字长的概念;5.汉字常用的输入方法(熟练一种);了解汉字输入码(外码)、内码、字库的概念。
大纲知识点:(一)计算机的发展、特点、分类及应用领域;1.计算机的发展史【熟记】第一台计算机的名称、诞生时间和地点;各代计算机的元器件。
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(电子数字积分计算机),ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的到来。
通常根据计算机采用电子元件的不同将计算机划分为电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路4个阶段,分别称为第一代至第四代计算机。
2. 计算机的特点【熟记】计算机的特点1)运算速度快运行速度:每秒所能执行的指令条数。
单位:MIPS(百万条指令/秒),Million Instructions Per Second主频:2GHz的Pentium 4 运行速度为40亿次/秒,即4000MIPS。
一般来说主频越高,运算速度就越快。
2)计算精度高计算机的计算精度一般用字长来表示。
字长:指的是CPU一次能并行处理的二进制位数,一般有8位、16位、32位、64 位等。
字长总是8的整数倍。
通常PC机的字长为16位(早期),32位,64 位。
3)存储能力强不仅可以把原始数据、中间结果、运算指令等信息存储,还可以存储指挥计算机工作的程序,同时还可以保存大量的文字、图片、声音等信息资料。
硬盘:1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB 。
40GB、80GB、160GB、 320GB、1TB=1024GB4)具有逻辑判断能力计算机不仅能进行算术运算,同时也能进行各种逻辑运算,具有逻辑判断能力。
计算机的逻辑判断能力是计算机智能化必备的基本条件。
第1章 计算机基础知识
第一章计算机基础知识1.1 计算机系统的组成硬件系统和软件系统1.11计算机的发展阶段1946-1957年电子管计算机1958-1964年晶体管计算机1965-1970年集成电路计算机1971年以后大规模集成电路计算机1.12“储存程序”工作原理计算机使用储存程序工作原理1.13 计算机指令系统(1)计算机指令系统的发展系列计算机复杂指令系统计算机精简指令系统计算机(2)指令的类型数据传送类指令MOV算术逻辑类指令ADD判定控制类指令CMP(3)指令的寻址方式立即寻址指令中带操作数寄存器寻址指令中带寄存器编号,寄存器中存操作数直接寻址指令中带操作数的地址寄存器间接寻址指令中带寄存器的编号,寄存器中带操作数的地址寄存器相对寻址基址寄存器中的地址加上指令中的地址为操作数的地址1.14 计算机的硬件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备运算器和控制器成为中央处理器1.15 微处理器具有中央处理器功能的大规模集成电路分为:通用微处理器嵌入式微处理器数字信号处理器1.16 总线Cpu-内存总线i/o总线有:PCI总线usb 通用串行总线1394 高速串行总线Firewire1.17 计算机的软件组成A : 系统软件包括:程序设计语言处理;操作系统;数据库管理软件;服务性程序机器语言汇编语言翻译为机器语言(目标程序)执行高级语言高级语言(源程序) 编译为机器语言(目标程序)执行或者边解释边执行B: 应用软件1.18 计算机的配置和技术指标运算速度与主频存取周期以及何种指令系统有关主频字长决定了可处理的指令的长度存储容量数据传输率1.19 计算机的应用领域科学和工程计算数据和信息处理过程控制计算机辅助系统工程辅助设计(CAD)辅助制造(CAM)辅助测试(CAT)辅助教学(CAI)人工智能逻辑推理;理解自然语言,辅助疾病诊断等网络应用1.2 计算机中的信息表示1.21 计算机中的信息单位二进制1.22 基本的二进制运算1.23 数据在计算机中的表达方式原码反码补码1.24 计算机中的非数值信息一个字节的ASCII码1.3 计算机网络基础1.31 网络的基本概念(1)网络的形成与发展(2)计算机网络的主要特征计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享(资源共享)互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议网络协议三要素:语法,语义,时序语法:规定了用户数据与控制信息的结构与格式语义:规定了用户控制信息的意义以及完成控制的动作与相应时序:是对事件实现顺序的详细说明1.32 网络的分类根据传输技术分为:广播式网络点—点式网络需要通过路由选择算法根据覆盖范围分为:局域网,城域网,广域网广域网(远程网):主要使用分组交换技术X.25网:建立在速率较低,误码率较高的电缆传输介质上,包括了差错控制,流量控制,阻塞控制等功能。
第一节 计算机基础知识
计算过程在程序控制下自动执行,中间无需人工干预,
每秒可做5000个加法,或500次乘法,或50次除法,工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖,它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1.第一代(1971~1973年)4位型计算机 ▪2.第二代(1974~1978年)8位型计算机 ▪3.第三代(1979~1985年)16位型计算机 ▪4.第四代(1986~1992年)32位型计算机 ▪5.第五代(1993~今)64位型计算机 ▪位:指的是机器的字长,字长越长,其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
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▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字,有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序,记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力,自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志,它不能自己启动,不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案,计算机必须接受人的指令。但是,一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后,计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止,工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令,也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令,还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
全国计算机一级基础知识
全国计算机一级基础知识计算机一级基础知识涵盖了计算机硬件、软件、网络以及计算机的应用等方面的基本知识。
下面将详细介绍一些常见的计算机一级基础知识。
一、计算机硬件基础知识1.计算机的组成:计算机主要由中央处理器(CPU)、内存、硬盘、显示器、键盘、鼠标等组成。
2.中央处理器(CPU):CPU是计算机的核心,负责执行程序指令和处理数据。
3.内存:内存是计算机用来存储程序和数据的地方,可以被CPU直接访问。
4.硬盘:硬盘主要用来存储大容量的数据,并可以长期保存。
5.显示器:显示器用来显示计算机处理的图像和文字等信息。
6.键盘和鼠标:键盘用来输入文本和命令,鼠标用来控制光标和选择操作。
二、计算机软件基础知识1. 操作系统:操作系统是计算机的核心软件,包括Windows、Mac OS、Linux等,负责管理计算机的资源和控制程序的执行。
2.应用软件:应用软件是运行在操作系统之上的,为用户提供各种功能的软件,如办公软件、图像处理软件、游戏软件等。
3. 程序语言:程序语言是用来编写计算机程序的一种规范和语法,如C、Java、Python等。
三、计算机网络基础知识1.网络协议:网络协议是计算机之间进行通信的规则和约定,常见的网络协议有TCP/IP、HTTP、FTP等。
2.网络拓扑结构:网络拓扑结构指计算机网络中各个计算机之间的连接方式,常见的网络拓扑结构有星型、总线型、环形、树型等。
3.IP地址:IP地址是用来标记和识别网络中的计算机的唯一标识,分为IPv4和IPv6两种类型。
4.域名系统(DNS):域名系统是用来将域名转换为IP地址的系统,便于用户访问互联网上的各种网站。
5.网络安全:网络安全是保护计算机网络和信息免受未经授权访问、破坏、窃取的行为,包括防火墙、加密技术、身份验证等。
四、计算机应用基础知识1.网页设计:网页设计是指制作并设计网页的过程,包括布局、图像处理、网站美化等。
2.数据库管理:数据库管理是指对数据库进行管理、维护和优化的工作,包括数据的增删改查等操作。
第1章 计算机基础知识
第1章计算机基础知识1.1 思考题1.计算机的定义与特点是什么?计算机自1946年诞生以来,哪几件事情对它的普及影响最大?为什么?【答】计算机的定义:现代计算机通常指电子计算机,这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序,快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动,因此也俗称为电脑。
计算机的特点:运行速度快,计算精确度高,可靠性好,记忆和逻辑判断能力强,存储容量大而且不易损失,具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来,以下几个方面的发展对它的普及影响最大:(1)组成计算机的主要电子器件,由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化,使得计算机的成本不断下降,体积不断缩小,功能不断增强,特别是微型计算机的出现,使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
(2)多媒体技术的快速发展,使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
(3)网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展,并进入普通家庭,使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代,或简称为进入了计算机网络时代,更进一步推动了计算机的普及。
2.什么是计算机的主要应用领域?试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算(也称数值运算)、数据处理(也信息处理)、自动控制(也称是实时控制或过程控制)、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见,读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3.计算机的主要类型有哪些?自从1975年到现在的这些年中,PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机(也称大型机)、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC,均属卫星计算机(简称微型机或微机)。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识
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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
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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
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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。
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将电脑浓缩在一颗芯片上
750,000,000 晶
体
管
数
0.18微米芯片
目
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。
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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
单
位
时
间百
执
万 条
/
行每
的秒
指
令
数
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
计算机基础知识分模块选择题复习
计算机基础知识复习注意:这里只提供模块1、2、3、6、9中相关选择题习题复习,其他模块选择题请参考教材相应模块课后选择题复习。
模块1——计算机基础知识1.存储一个汉字的机内码需2个字节。
其前后两个字节的最高位二进制值依次分别是______。
A.、.1 .和. 1.B、1 和 0 C、0 和 1 D、0 和 02.已知汉字"家"的区位码是2850,则其国标码是______。
A、4870D B.、.3C52H.....C、9CB2H D、A8D0H区位码+2020H=国标码1.2850由十进制转换为十六进制(2850分为28 50 分别转换为16进制除16反向取余得到1C32,1C32+2020=3C52,H表示十六进制)3.任意一汉字的机内码和其国标码之差总是______。
A、8000H B.、.8080H.....C、2080H D、8020H 4.若已知一汉字的国标码是5E38H,则其内码是______。
A.、.DEB8H.....B、DE38H C、5EB8H D、7E58H注意:区位码.......机内码...... + 8080H =.......国标码...国标码... + 2020H =(5+8=13 D;0+E=E;8+3=11 B;0+8=8)5.下列编码中,属于正确的汉字内码的是______。
A、5EF6HB、FB67H C.、.A3B3H.....D、C97DH (汉字内码=汉字国际码+8080H,所以汉字内码中1,3位必须大于8)6.显示或打印汉字时,系统使用的是汉字的______。
A、机内码B.、字形码....C、输入码D、国标交换码(A计算机内部运转;B需要显示字形时;C输入时;D与其他电脑之间传递汉字)7.计算机对汉字进行处理和存储时使用汉字的______。
A、字形码B.、机内码....C、输入码D、国标码8.下列关于汉字编码的叙述中,错误的是______。
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
(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
目录
1.1 计算机的发展、分类及用途 1.2 计算机中数据的表示与存储 1.3 计算机硬件系统 1.4 计算机软件系统
3
1.1 计算机的发展、分类及用途
自从数学发明以来,人类就离不开计数与计算。但 由于人脑的计算和记忆能力有限,因此复杂的计算就只 能借助功能更强大的外部工具来实现。
19世纪,电子技术的发展取得了巨大的进步, 特别是电子管的发明,把电子理论和电子元器件水 平推到了一个新的高度。同时,数理逻辑、脉冲技 术、信息论、控制论等日趋成熟,为电子计算机的 诞生提供了必要的理论基础和技术条件。
8
1.1.2 计算机的分类
按处理的信号划分
数字机 所处理的数据都是以0 和1表示的二进制数字,是 不连续的离散数字,具有 运算速度快、准确、存储 量大等优点,因此适宜科 学计算、信息处理、过程 控制和人工智能等,具有 最广泛的用途。
模拟机 所处理的数据是连续 的,称为模拟量。模拟量 以电信号的幅值来模拟数 值或某物理量的大小。模 拟计算机解题速度快,适 合于解高级的微分方程, 在模拟计算和控制系统中 应用较多。
22
1.2.2 计算机中的数制
无论使用哪一种进位计数制,数值的表示都包含两个基本要素:基数和各位的“位权”。
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知识模块:计算机基础知识考点一:计算机的发展及应用一、 计算机的发展世界上第一台计算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator,称为电子数字积分计算机)1946 年 2 月诞生于美国。
从元器件来说,计算机发展大致经历了四代的变化:第一代为 1946-1957 年,电子管计算机:数据处理;第二代为 1958-1964 年,晶体管计算机:工业控制;第三代为 1965-1971 年,中小规模集成电路:小型计算机;第四代为 1972 迄今,大规模和超大规模集成电路:微型计算机;1971 年 Intel 公司开发出 Intel 4004(第一块 CPU)微处理器,标志进入了微型机阶段。
二、 我国计算机的发展1958 年 我国研制成功第一台计算机 103 机;1983 年 国防科技大学研制成功的银河-I 号亿次运算巨型计算机是我国自行研制的第 1 台亿次运算计算机系统;2009 年 曙光 5000A,峰值计算速度超过 200 万亿次(我国首台百万亿次超级计算机);2009 年 11 月 “天河一号”的峰值速度达到每秒 1206.19 万亿次,是中国首台每秒运算速度超过千万亿次的超级计算机。
2010 年 “天河一号”升级后的“天河一号 A”的峰值速度达到每秒 2570 万亿次,速度超过当时的最快的超级计算机—美国的“美洲豹”(每秒 1750 万亿次),成为当时世界上运算速度最快的计算机。
三、 计算机的分类及特点1.计算机的分类1) 按用途分:通用计算机和专用计算机。
2) 按规模及性能分:巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、微型计算机、工作站和服务器。
3) 按计算机的原理分类:模拟式电子计算机、数字电子计算机和数字模拟混合式电子计算机2.计算机的特点自动控制能力;处理速度快、精度高;“记忆”能力强;能进行逻辑判断;很高的计算精读;支持人机交互;通用性强。
一级计算机基础知识
一级计算机基础知识
一、计算机硬件
1、中央处理机:中央处理机(CPU)是计算机系统的中枢,负责计算
机计算、控制和管理整个系统的运行,是一种微处理机,处理速度非常快,是现代计算机系统的核心部件。
2、主板:主板是一个计算机系统中最重要的芯片组,也是系统资源
的集中管理和组合的重要基础,它主要由CPU、主存、芯片组等主要电路
构成。
3、磁盘:磁盘是计算机系统的重要储存介质,磁盘一般分为硬盘和
软盘,可以将大量的信息数据存储在磁盘上,以便随时使用。
4、内存:内存主要用来存储程序运行的信息与数据,提高计算机的
运算速度,分为主存储器、辅助存储器等。
5、显示器:显示器是计算机上的输出设备,它是负责将计算机计算
出来的结果显示出来的,分为液晶显示器、彩色显示器等。
6、网络设备:网络设备是一种在计算机网络中充当信息传输介质的
设备,它可以将两台计算机之间的信息传输起来,它通常分为路由器、交
换机、网卡等。
二、计算机软件
1、操作系统:操作系统是一个计算机系统的核心软件,它负责管理
计算机硬件的资源,还提供用户接口,操作系统也负责计算机网络的管理
和维护。
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机的概述 1.2 计算机的基本组成 1.3 计算机的启动和关闭
1.1 计算机的概述
计算机是当代社会人们生活中不可缺少的一种电子 设备。计算机的问世,对人类社会的生产和生活产生了深 远的影响,极大地促进了生产力的发展和社会的进步。它 标志着人类又开始了一个新的信息革命时代。
6.可靠性强 随着科学技术的不断发展,电子技术也发生着 很大的变化,电子器件的可靠性也越来越高。在计 算机的设计过程中,通过采用新的结构可以使其具 有更高的可靠性。
1.1.4 计算机的应用
随着计算机技术的发展,计算机在越来越多的领域中得 到广泛的应用,主要包括科学计算、数据处理、自动控制、辅 助功能、网络通信、人工智能等方面。 1.科学计算 科学计算也称为数值计算,是计算机最早的应用领域,高 速度、高精度的运算是人工运算所望尘莫及的。现代科学技术 中有大量复杂的数值计算,例如在地震预测、气象预报、工程 设计、火箭和卫星发射等尖端科技领域,都离不开计算机的精 确计算,从而大大节省了人力、物力和时间。
针式打印机
喷墨打印机 图1.2.8 打印机
激光打印机
5.扫描仪和数码相机 扫描仪和数码相机是常见的外部输入设备。扫描仪可以 将照片、文字、图像等扫描到计算机中,并以图片的格式保 存在计算机中,如图1.2.9所示。数码相机可以通过自身携带 的感光器件将外部图像转化为数字信号并输入到计算机中, 然后借助于计算机的处理手段,根据需要和想象对图像进行 处理,如图1.2.10所示。
图1.2.3 计算机硬件组成
图1.2.4 主机
2.显示器 显示器是计算机必不可少的输出设备,它是人机交流的主 要部件,用于显示文字、图表等各种信息。计算机的显示系统 主要由显示器和显卡构成。显卡用于控制字符与图形在显示器 屏幕上的输出,而显示器只是将显卡输出的信号显示出来。显 示器的显示内容和显示质量的高低主要由显卡的性能决定,常 见有阴极射线管(CRT)显示器和液晶(LCD)显示器两种, 如图1.2.5所示。
第一章:计算机基础知识总结_01
� 8、运算器的功能是
计算机主要性能指标选择题
� 9、CPU的主要性能指标是
� A)字长、运算速度、时钟频率 � B)可靠性和精度 � C)耗电量和效率 � D)冷却效率
� 10、影响一台计算机性能的关键部件是
� A)CD-ROM � B)硬盘 � C)CPU � D)显示器
� A)引入CPU和内存储器的概念 � B)采用机器语言和十六进制 � C)采用二进制和存储程序控制的概念 � D)采用ASCII的编码系统
� 2、世界上第一台公认的电子计算机产生的年代是
� A)1943 � B)1946 � C)1950 � D)1951
计算机发展选择题
� 3、第二代电子计算机所采用的电子元件是
� 时钟频率也叫主频,是指计算机CPU的时钟频率。一般主频越高,计算 机的运算速度就越快。 � 主频的单位为兆赫兹(MHz)、吉赫兹(GHz)。 � P42.0/256M/80G/16XDVD/17
� 表示CPU是 Intel奔腾第4代,主频是3.0GHz,内存为256M,硬盘80G � 16倍速数字式多功能DVD光驱,17英寸彩色显示器
信息存储单位选择题
� 1、假设某台式计算机的内存储器容量为 128MB,硬盘容量为10GB。 硬盘容量是内存容量的:
� A)40倍 � B)60倍 � C)80倍 � D)100倍
� 2、1KB的精确数值是
� A)1024Bytes � B)1000Bytes � C)1024Bits � D)1000Bits
� 18、下列度量单位中,用来度量计算机外部设备传输率的是
� A)MB/s � B)MIPS � C)GHz � D)MB
计算机主要性能指标选择题
第1章 计算机基础知识
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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。
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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。
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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)。
第一章 计算机基础知识(1)
第一章计算机基础知识通过本章的学习,使同学们掌握以下问题:1.计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域2.数制的基本概念、二进制和十进制之间的转换以及数的原码、反码、补码表示法3.计算机中数据、字符、和汉字的编码4.计算机硬件系统的组成和作用、各组成部分的功能和简单工作原理5.计算机软件系统的组成和功能、系统软件和应用软件的概念和作用6.计算机的性能和技术指标以及计算机安全操作和计算机病毒的防治1.1计算机简介1.1.1什么是计算机计算机是一种能快速而高效地完成信息处理的数字化电子设备,它能按照人们编写的程序对原始数据进行加工处理存储或传送,以便获得所期望的输出信息。
1.1.2 计算机的类型可以从不同的角度对计算机进行分类1.依其处理数据的形态分类按处理数据的形态分类,可以分为数字计算机、模拟计算机2.依其使用范围分类按其使用范围分类,可分为通用计算机和专用计算机3.依其本身性能分类这是最常用的分类方法,所依据的性能主要包括:字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低等。
根据这些性能可将计算机分为:巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。
1.1.3大型计算机时代对于大型机,通常根据计算机所采用的电子元件不同而划分为:电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路等四代。
1.第一代计算机起始年代:1946—1958 主要电器元件:电子管运行速度:几千次/秒—几万次/秒内存储容量:1000—4000字节软件:用0和1表示的机器语言进行编程,无操作系统使用范围:主要用于军事和科学研究领域特点:体积庞大,造价昂贵,速度低,存储容量小,可靠性差,不易掌握2.第二代计算机起始年代:1958—1964 主要电器元件:晶体管运行速度:几十万次/秒内存储容量:几十万字节软件:出现了BASIC,FORTRAN等高级语言,出现了监控程序并发展为后来的操作系统。
使用范围:扩展到数据处理和事物管理等其它领域特点:晶体管计算机体积小、成本低、重量轻、功耗小、速度高、功能强和可靠性高。
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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第三代 1965~1970
几十万~几百万次/秒 工业控制、数据处理
路
计,实时控制
在规模、超大规模分时、实时数据处理,
第四代 1970~今
几百万~上亿条指令/秒 工业、生活等各方面
集成电路
计算机网络
3.计算机的系统组成 只有硬件的计算机把它叫做裸机,是不能进行任何工作的,必须要有软件的 驱动指挥,硬件才能按要求进行工作。计算机系统是一个整体的概念,无论何种 类型的计算机都是由计算机硬件系统(简称硬件)和计算机软件系统(简称软件) 两大部分组成,如图 1-1 所示:
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形式表示,也称为机器指令。
指令由两部分组成, 格式为:
操作码是指出该指令要完成什么操作 操作数是指参加操作的数据或该数据存放的地址 程序:是为完成某项任务而由人为编写的若干指令的有序集合。 人编写程序的目的就是指挥计算机去工作,所以计算机进行数据处理的过程 就是执行指令的过程。 2.计算机的发展 计算机从诞生发展到今天,已经经历了四个阶段,现正向第五代过渡,具体 如下表 1-1 所示:
图 1-6 硬盘 (2)固态硬盘 固态硬盘(Solid State Drives):简称 SSD,用固态电子存储芯片阵列而 制成的硬盘,由控制单元和存储单元组成。 存储介质分为两种,一种是采用闪存的,以 FLASH 芯片作为存储介质,另外 一种是采用 DRAM 作为存储介质。目前主流的 SSD 是基于闪存类的。 固态硬盘在接口的规范和定义、功能及使用方法上与普通机械硬盘的完全相 同。在产品外形和尺寸上也完全与普通机械硬盘一致。 与机械硬盘相比较,SSD 固态硬盘有如下优点: 速度快:由于固态硬盘没有普通硬盘的机械结构,因而系统能够在低于 1ms 的时间内对任意位置存储单元完成 (输入/输出)操作。而且,固态硬盘也不存在 机械硬盘的寻道问题。 无噪音:没有机械硬盘的磁盘转动和马达声音,而且闪存芯片较小的发热量
【任务描述】
小明作为一名大一新生,根据自己的需求,购置一台主流的 PC 机,他需要 掌握计算机的硬件配置和软件安装。
【任务分析】
根据项目描述,小明首先要掌握计算机的工作原理;其次要清楚微型计算机 硬件及其相关性能指标;最后要理解计算机硬件的运行离不开软件的支持。
【实施方案】
任务 1:了解计算机体系结构 世 界 上 第 一 台 计 算 机 ENIAC ( Electronic Numerical Integrator And
6
小、散热快等。 重量轻:比常规 1.8 英寸硬盘重量轻 20-30 克。 耐用防震:因为全部采用了闪存芯片,这样即使在高速移动甚至伴随翻转倾
斜的情况下也不会影响到正常使用。 (3)光盘 光盘是利用激光原理进行读写的设备,目前微机上配备 CDROM(只读型光盘)
驱动器。CDROM 容量为 680 MB。最近 DVD 驱动器也开始流行,它的存储容量更 大。
项目设计
项目编号 学 时
项目名称
1
4 认识计算机
任务 任务 1:了解计算机体系结构 任务 2:计算机硬件 任务 3:计算机软件 任务 4:计算机硬件组装
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2
2
项目 2:信息在计算 机中的表示
任务 1:数字化信息编码 任务 2:数制及其转换
项目 1:认识计算机
任务 1:了解计算机体系结构 任务 2:计算机硬件 任务 3:计算机软件 任务 4:计算机硬件组装
计算机系统
计算机硬件 计算机软件
主机
外部设备 系统软件
运算器 CPU
控制器
内存储器 外存储器
随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM)
输入/出设备
应用软件
图 1-1 计算机系统的组成
3
任务 2:计算机硬件 微型计算机也叫 PC 机,即个人计算机。微型计算机的硬件系统采用总线结 构。总线可以单向传输信息,也可以双向传输信息,并能在多个设备中选择唯一 的源地址和目的地址。 目前微型机结构多采用“面向 CPU 或面向内存的双总线结构”。如图 1-2 所 示,在面向主存的双总线结构中,所有的部件和设备均挂在总线上。可以通过总 线交换信息。同时又在 CPU 和主存储器之间增加了一组高速存储总线。这样 CPU 就可以与主存之间直接的进行高速信息交换。
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① 存储容量:这个指标是衡量存储器存储信息的能力。主存容量越大,存 放的信息越多,计算机的处理能力也就越强。主存容量通常用字节数(例如主存 容量 64KB),或者单元数位数(例如 64K16 位)表示。
② 存取周期:用来衡量存储器的工作速度,它是指访问一次存储器所需要 的时间。
③ 读写时间:用来衡量存储器的读写速度。 4.外存 在计算机系统中,除了有主存外,一般还有外存储器,用于存储暂时不用的 程序和数据。常用的有软盘、硬盘、光盘和磁带存储器。它们和内存一样,存储 容量也是以字节为基本单位。外存储器与内存储器之间频繁交换信息,而不能被 计系统的其它部件直接访问。 (1)机械硬盘 机械硬盘作为微机系统的外存储器成为微机的主要配置,它由硬盘片、硬盘 驱动电机和读写磁头等组装并封装在一起成为温彻斯特驱动器。硬盘工作时,固 定在同一个转轴上的数张盘片以每分钟数 7200 转甚至更高的速度旋转,磁头在 驱动马达的带动下在磁盘上做径向移动,寻找定位点,完成写入或读出数据工作。 硬盘使用前要经过低级格式化、分区及高级格式化后即可使用。硬盘的低级 格式化出厂前已完成。从存储容量上目前有 500GB、1TB 等。如图 1-6 所示。
图 1-3 微型机主板 2.中央处理器(Central Processing Unit,简称 CPU)是一个体积不大而
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集成度非常高、功能强大的芯片,也称为微处理器(Micro Processor Unit,简 称 MPU),是微型机的核心,中央处理器主要包括运算器和控制器两大部件。计 算机的所有操作都受 CPU 控制,所以它的品质直接影响着整个计算机系统的性能。 如图 1-4 所示。表1-1 计算机发展 Nhomakorabea四个阶段
代次 起止年份 所用电子元器件 数据处理方式
运算速度
应用领域
第一代 1946~1957 电子管(真空管)汇编语言、代码程序 几千~几万次/秒
国防及高科技
第二代 1958~1964 晶体管
高级程序设计语言 几万~几十万次/秒 工程设计、数据处理
中、小规模集成电结构化、模块化程序设
Calculator,称为电子数字积分计算机)1946 年 2 月在美国诞生,不久,美籍 匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumman)提出了“存储程序式计算机”的模式, 并主持研制了名为 EDVAC 的计算机。该机采用二进制代替十进制,并将指令存 入计算机内部,这也就是现代计算机所采用的工作模式。
图 1-4 中央处理器(CPU) CPU 的主要性能指标: 字长:表示 CPU 一次处理数据的位数。 主频:也叫做时钟频率,以 MHz(兆赫兹)为单位来度量,通常时钟主频越 高,其处理数据的速度相对也就越快。 1978 年 6 月 Intel 公司推出它的第一个 16 位微处理器 8086 以来,经历了 80n86、Pentium(奔腾)、Core(酷睿双核、4 核、8 核等)。计算机技术得到了 飞速发展。 3 内存储器 目前,微型机的内存储器由半导体器件构成。而半导体器件存储器件由只读 存储器 ROM(Read Only Memory)和随机存储器 RAM(Random Access Memory ) 两部分构成。 只读存储器 ROM 的特点是只能读出不能写入信息,在主板上的 ROM 里面固化 了一个基本输入/输出系统,称为 BIOS(基本输入输出系统)。其主要作用是完 成对系统的加电自检、系统中各功能模块的初始化、系统的基本输入/输出的驱 动程序及引导操作系统。 RAM 随机存储器可以进行任意的读或写的操作,它主要用来存放操作系统、 各种应用程序、数据等。数据、程序在使用时从外存读入内存 RAM 中,使用完毕 后在关机前再存回外存中,由于 RAM 是用半导体器件构成,断电时信息将会丢失。 如图 1-5 所示。