大学计算机基础——Windows 10+Office 2016 第1章 计算机与计算思维

1.2.1 冯·诺依曼计算机简介
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
（1）冯·诺依曼计算机的基本特征 ① 采用二进制数表示程序和数据； ② 能存储程序和数据，并能由程序控制计算机的执行； ③ 具备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备
5个基本部分。
输入设备
控制器 运算器 存储器
时间 唐朝末期 1621年 1642年 1673年 1834 年 1936年 1936年
1946年
1946年
发明者
成果
中国
算盘
冈特（英）
计算尺
帕斯卡（法）
机械加法器
莱布尼兹（德）
机械乘法器
查尔斯·巴贝奇(英)
分析机
霍华德·艾肯(美)
Leabharlann Baidu
机电方法代替纯机械方法
阿伦·图灵(英)
提出了计算机的抽象理论模型， 发展了可计算性理论
服务程序（诊断、排错、编辑等）
数据库管理程序
专用应用软件
通用应用软件
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1.2.2 现代计算机系统的构成
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
将连接各部件的信息通道称为系统总线（BUS，简称总线）。 依据所传送信号的性质，总线由：
地址总线AB（ Address BUS） 数据总线DB（ Data BUS） 控制总线CB（ Control BUS） 依据部件作用，总线一般由总线控制器、总线信号发送／接收器和导线等所构成。
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
计算机 ，是一种以高速进行运算，具有 内部存储能力，由程序控制操作过程的 自动电子装置。是20世纪最重大的发明 之一。
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
Fundamentals of university
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第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
第1章
计算机与信息技术基础
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第1章
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
内容导航
1.1 计算机的发展和应用领域概述 1.2 计算机系统的基本构成 1.3 计算机的部件 1.4 数制及不同进制之间数值的转换 1.5 计算机信息处理 1.6 计算思维概述
输出设备
（2）冯·诺依曼计算机的工作过程 计算机工作时，操作人员首先通过输入设备将程序和数据送入到存储器中。启动运行后，
计算机从存储器顺序取出指令，送往控制器进行分析并根据指令的功能向各有关部件发出各 种操作控制信号，最终的运算结果要送到输出设备输出。
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1.2.2 现代计算机系统的构成
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
3. 微型计算机的发展
微型计算机指的是个人计算机（Personal Computer，PC），简称微 机。其主要特点是采用微处理器（Micro Processing Unit，MPU）作为计 算机的核心部件，并由大规模、超大规模集成电路构成。
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
18000多个电子管， 170m2 ， 30t, 150kw, 5000次/秒
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述 2. 电子计算机的发展
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1.1.1计算机的发展和应用领域概述
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信线路互联组成一个规模大、功能强的网络系统，在网络软件的协调下，共享信息、共享 软硬件和数据资源。 智能化：
在现代科学技术基础上，用计算机来模拟人的感觉、行为及思维过程的机理，使计算 机具备“视觉”、“听觉”、“语言”、“思维”、“逻辑推理”等能力。
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1.1.2 计算机的应用领域
科学计算 信息处理 实时控制 (过程控制) 计算机辅助系统（CAD\CAM\CBE\CAT） 系统仿真 人工智能(智能模拟) 办公自动化(OA) 数据通信 电子商务
4. 计算机的发展趋势
巨型化： 发展高速、大存储容量和强功能的超大型计算机
微型化： 大规模、超大规模集成电路的出现，使计算机微型化发展迅速。
多媒体化： “以数字技术为核心的图像、声音与计算机、通信等融为一体的信息环境”的总称。
网络化： 在一定的地理区域内，将分布在不同地点、不同机型的计算机和专门的外部设备由通
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
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第1章
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
内容导航
1.1 计算机的发展和应用领域概述 1.2 计算机系统的基本构成 1.3 计算机的部件 1.4 数制及不同进制之间数值的转换 1.5 计算机信息处理 1.6 计算思维概述
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课前导读
本章从计算机的发展和应用领域开始，由浅入深地介绍 计算机系统的组成、功能及常用的外部设备，然后详细讲述 不同进制之间的数值转换以及二进制数的运算、讲述不同信 息类型在计算机中的表示方法，最后还介绍了计算思维的概 念。通过学习本章内容，读者可以从整体上了解计算机的基 本功能和基本工作原理。
一个完整的现代计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分：硬件 包括了计算机的基本部件和各种具有实体的计算机相关设备；软件则包括 了用各种计算机语言编写的计算机程序、数据和应用说明文档等。
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1.2.2 现代计算机系统的构成
计算机系统构成图：
硬件系统 计 算 机 系 统
软件系统
主机 外部设备
系统软件 应用软件
John Mauchly和J．P．Eckert (美国宾夕法尼亚大 ENIAC计算机 学)
冯·诺依曼 (美籍匈牙利数学家 )
冯·诺依曼型计算机
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1.1.1 计算机的发展和应用领域概述
1. 电子计算机的产生展
世界上第一台计算机名叫 埃尼阿克（ENIAC ）， 1946年2月诞生于美国的 宾夕法尼亚大学。
第第11章章 计计算算机机与与信信息息技技术术基基础础
中央处理器 CPU
运算器（ALU ） 控制器
内（主）存储器
随机存储器（RAM） 高速缓冲存储器（Cache） 只读存储器（ROM）
外（辅）存储器 --- 硬盘、光盘、软盘
输入设备 --- 键盘、鼠标、扫描仪
输出设备 ---显示器、打印机、绘图仪 操作系统 语言处理程序