计算机应用基础第一章笔记

1.计算机工具的变迁

2.计算机的发展过程

3.冯.诺依曼计算机的工作原理

4.计算机系统的硬件和软件组成

5.计算机的性能指标

6.影响计算机的性能因素

7.数据在计算机中表示和存储方式

8.数制之间的转换

1.冯.诺依曼体系的结构

2.计算机软件的类别

3.计算机的性能指标

4.二进制与十进制、十六进制之间的转换

5.ASCII码的原理

6.汉字信息的编码

手工计算：算筹结绳算盘计算尺

机械计算:齿轮加法器

巴贝奇差分机（电子计算机的雏型）计算过程自动化的概念

电子计算：计算机

第一台计算机1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生。

ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer,电子数字积分计算机) 第一台程序存储电子计算机EDSAC

冯.诺依曼计算机的五大基本组成部件：

（1 输入数据和程序的输入设备；

（2记忆程序和数据的存储器；

（3完成数据加工处理的运算器；

（4控制程序执行的控制器;

(5输出处理结果的输出设备。

现代计算机的发展过程：

第一代电子管计算机（20世纪40年代中期到50年代中期）

第二代晶体管计算机（50年代中期到60年代中期）

第三代集成电路计算机（60年代中期到70年代初期）

第四代:大规模、超大规模集成电路计算机（20世纪70年代初期至今）LSI大规模集成电路VLSI晶体管的超大规模集成电路

计算机的特点：

1.计算机速度快：银河系列，万亿次/秒

2.计算机精度高：圆周率

3.逻辑性强

4.数据处理量大

5.自动化程度高

6.应用领域广泛

计算机应用

1.科学计算

2.信息管理

3.自动控制

4.人工智能（AI 、Artificial Intelligent）

5.辅助工程（CAD CAM CAE CS）

(计算机辅助计设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教学CAE、计算机仿真CS 等技术

6.学习娱乐

7.电子商务

天河由我国防科技大学自主研制的巨型计算机，达到5.49亿亿次的运算速度

银河系列，万亿次/秒

计算机的分类：

计算机的规模：巨型机（天河）大型机小型机微型机单片机等

计算机的构成器件：电子计算机光子计算机量子计算机生物计算机

未来的发展：光子计算机量子计算机生物计算机

计算机的用途：通用计算机专用计算机

计算机内部使用的电信号：模拟计算机和数字计算机。

计算机未来发展的趋势：

1.网络化

2.智能化

3.巨型化

4.微型化

计算机硬件系统

计算机硬件系统（Computer hardware）是指计算机系统中由电子、机械光电和光电元件等组成的各种物理装置的总称。

主机箱主要包括：CPU、内存、主板、硬盘驱动器、光盘驱动器、各种扩展卡、连接线、电源等；

外部设备包括鼠标、键盘、显示器、音箱等，

冯.诺依曼体系的五大部件：

运算器

控制器（运算器和控制器共同构成CPU）

存储器

输入设备

输出设备

CPU生产产家：intel AMD等

CPU=运算器+控制器

基本功能：程序控制操作控制时间控制数据运算

运算器ALU 没有记忆保存功能

1.运算器

ALU：算术逻辑算单元

寄存器：用来临时储存运算结果的部件

2.控制器

程序计数器PC、指令寄存器

指令译码器ID、操作控制器OC

时序信号产生器

CPU性能指标：

（1时钟频率（主频）。主频表示CPU内数字脉冲信号振荡的速度。主频越高，CPU在一个时钟周期里所能完成的指令数就越多，CPU的运算速度也就越快，主频的单位为Hz。

（2外频。外频是CPU与主板之间同步运行的速度，外频的速度越高，CPU同时接收外围设备传来的数据就越多。

（3前端总线频率。前端总线的速度能够表示CPU与总线之间数据传输的速度，如果CPU处理的速度很快，但不能及时传递到总线上，则整个运算的效率就会下降。

（4指令和字长。指令系统是指计算机所能执行的全部指令集合，不同计算机的指令系统所包含的指令种类数目也不同。指令系统是表征一台计算机性能的重要因素，其格式和功能直接影响到硬件结构和系统软件。字长越长，CPU处理数据的能力越强。

存储器

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.按所处位置及功能分类

存储价质：半导体磁介质光盘按内容访问存储器

半导体；随机存取存储器（RMA）

磁介质：顺序存取存储器

光盘：直接存取存取器

按内容访问存储器

信息的可更改性：只读存储器（ROM）读写存储器

断电后信息可更改性：易失性存储器(RMA、Cache)非易失忆性存储器（ROM、磁盘、光盘）

所处位置及功能：内部存储器（主机内）外部存储器

三级存取器体系结构：高速缓冲存储器（Cache）主存储器外存储器（解决速度、容量和成本之间的矛盾。）

一级存储：高速缓冲存储器（Cache）主存储器

二级存储：外存储器：磁盘

三级存储：光盘和磁带

输入设备：键盘鼠标扫描仪语音\视频麦克摄像头触摸屏手写笔

输出设备：显示器打印机音箱和耳机

显示器：LCD液晶显示器LED（发光二极管）CRT (阴极射线管)

打印机：针式打印机喷墨打印机激光打印机3D打印机

音箱和耳机：声音的输出。

主板

1总线（Bus）:地址，控制，数据

2 芯片组(Chipset)