计算机基础知识与基本操作

3. 微型计算机大致经历了四个阶段：
第一阶段是1971～1973年，微处理器有4004、4040、8008。 1971 年Intel公司研制出MCS4微型计算机（CPU为4040，4位机）。
第二阶段是1974～1977年，微型计算机的发展和改进阶段。微处理 器有8080、8085、M6800、Z80。
计算机应用基础
第1章 计算机基础知识与基本操作
1.1 计算机发展概述 1.2 计算机系统的组成 1.3 微型计算机的系统组成与基本操作 1.4 计算机中的数制与编码 1.5 计算机多媒体技术 1.6 信息高速公路与金字工程 1.7 计算机信息安全与病毒防治
1.1 计算机发展概述
1.1.1 计算机发展历程
根据计算机规模和性能，可以将计算机分为以下几类： 1．巨型计算机
运算速度在每秒亿次以上的计算机可称为巨型计算机。 2. 大型计算机
运算速度在每秒几千万次以上的计算机为大型计算机。 3. 中型计算机
运算速度在每秒百万次以上千万次以下的计算机为中型计算机，与 大型计算机的区别不甚明显，通常用在国家重点科研机构、重点理工 科院校。
第四代计算机（1971年至今），采用大规模集成电路（LSI）和超 大 规 模 集 成 电 路 （ VLSI） 为 主 要 电 子 器 件 制 成 的 计 算 机 。 例 如 80386微处理器，在面积约为10mm×l0mm的单个芯片上，可以集 成大约32万个晶体管，使计算机的体积大大缩小，出现了微型化的 计算机。操作系统不断完善，出现了Windows操作系统，应用软件 层出不穷，逐步形成软件产业。
第三阶段是1978～1983年，16位微型计算机的发展阶段，微处理器 有8086、8088、80186、80286、M68000、Z8000。微型计算机代表产 品 是 IBM-PC （ CPU 为 8086 ） 。 本 阶 段 的 顶 峰 产 品 是 APPLE 公 司 的 Macintosh(1984年)和IBM公司的PC／AT286(1986年)微型计算机。
5．自动执行功能
计算机在进行计算、事务管理中，人只需要事先将编好的应用程 序输入计算机，发布执行指令，计算机就能自动按照程序规定的 步骤完成预定的处理任务。
1.1.3 计算机的应用
1. 科学计算 2．信息处理 3．过程控制 4．计算机辅助功能 5．计算机与网络、多媒体技术
1.1.4 计算机的分类
1946年2月，人类历史上第一台电子数字计算机ENIAC在美国宾夕 法尼亚大学诞生。在同年，著名美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（Neumann， John von）提出了“存储程序”和“程序控制”的思想，这一卓越的思 想为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，已成为计算机设计的基本 原则。
1. 冯·诺依曼思想的核心要点是：
第二代计算机（1958年～1964年），采用晶体管作为逻辑元件。 开始使用汇编语言进行程序设计，应用范围扩展到数据处理和事务处 理及工业控制。其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍，体 积为原来的几十分之一。
第三代计算机（1965年～1970年），这一时期的主要特征是以中、 小规模集成电路为电子器件，并且出现了操作系统，使计算机的功 能越来越强，应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算，还用于 文字处理、企业管理、自动控制等领域，出现了计算机技术与通信 技术相结合的信息管理系统，可用于生产管理、交通管理、情报检 索等领域。
1．运算速度快 计算机的运算速度从每秒几十万次到上千亿次，是人工和传 统运算工具所无法比拟的，高速运算是计算机的一个基本特 征。
2．精确度高 它具有人类无能为力的高精度控制，计算机在进行数值运算 时能够达到很高的精度，可以精确到十几位到几十位有效数 字，计算机的高精确度使得它应用于航空航天、核物理等尖 端科学领域。
有大容量的存储器和大屏幕显示器，并有较强的网络通信功能。它 主要用在计算机图像处理和计算机辅助设计等专业领域。
1.2 计算机系统的组成
1.2.1 计算机硬件系统
计算机硬件系统均由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设 备五大部分构成。他们之间的逻辑关系如下图所示:
下面分别简述这五大部件的基本功能：
第四阶段是从1985年开始为32位微型计算机的发展阶段。微处理器 相继推出80386、80486。1993年，Intel公司推出了Pentium或称P5（中 文译名为“奔腾”）的微处理器，它具有64位的内部数据通道。
由此可见，微型计算机的性能主要取决于它的核心器件——微处理 器（CPU）的性能。
1.1.2 计算机的特点
4. 小型计算机 小型计算机的运算速度在每秒几百万次左右
5．微型计算机 微型计算机也称为个人计算机，简称微机、PC机。 随着计算机技术的发展，各类机器之间的差别越来越不明显。近
几年的高档微机，其速度、性能甚至超过了前几年的小型计算机。
6．工作站 工作站实际上是一台高档微机。它的运算速度通常比微机快，配
1. 运算器
又名“算术逻辑部件”，简称“逻辑部件ALU ( Arithmatic Logic Unit)”。它是实现各种算术运算 和逻辑运行的实际执行部件。算术运算是指各种 数值运算；逻辑运算则是指因果关系判断的非数 值运算。运算器的核心部件就是加法器和高速寄 存器，前者用于实施运算，后者用于存放参加运 算的各类数据和运算结果。
3．具有很强的存储（记忆）功能
在计算机中有容量很大的存储装置，它不仅可以长久性地存储大 量的文字、图形、图像、声音等信息资料，还可以存储指挥计算 机工作的程序，使得计算机具有了很强的记忆能力。
4．具有逻辑判断功能
计算机内部是按照布尔代数进行运算的，布尔代数也就是逻辑代 数，所以不仅可以进行加、减、乘、除等算术运算，也可进行与、 或、非等逻辑运算。因此具有可靠的判断能力，
1)计算机的基本结构应由五大部件组成：运算器、控制器、存储ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、 输入设备和输出设备。
2)计算机中应采用二进制形式表示数据和指令。 3)采用“存储程序”和“程序控制”的工作方式。
2. 计算机大致经历了四个阶段
第一代计算机（1946年～1957年），采用电子管作为逻辑元件， 因此称为电子管计算机。使用机器语言作为编程语言，应用范围主要 是科学计算。其体积较大，运算速度较低，存储容量不大，而且价格 昂贵，使用也不方便。