计算机的专业高级教程

一、计算机的概述
1、第一台计算机：于1946年诞生在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院。命名为“电子数值积分器和计算机”，简称ENIAC，中文名译为“埃尼阿克”。运行速度5000次加法/秒。
2计算机的四个发展阶段：第一代：1946-1957 电子管计算机时代 程序设计语言：机器语言和汇编语言。速度为几千-几万/次 应用领域：科学计算（主要运用军事）第二代：1958-1964 晶体管计算机时代 程序设计语言：出现了高级语言。速度为几十万次/秒 应用领域：科学计算、数据处理、过程控制。第三代 1964-1970 中、小规模集成电路计算机时代。程序设计语言：出现了操作系统、高级语言有了很大的发展。速度：几十万-几百万次/秒。应用领域：各应用领域。第四代：1971-到现在 大规模、超大规模集成电路计算机时代。程序设计语言：出现了数据库管理系统、软件工程标准化系统，有了CPU。速度：几千万次-十万亿次/秒。应用领域：各应用领域。
目前正在研究第五代计算机—智能化计算机。它把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合在一起，将突破冯·诺依曼体系，更注重逻辑推理与模拟人的思维。
3、计算机的四个发展方向：巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化方向发展。
4、计算机的设计思想—冯·诺依曼（美籍匈牙利科学家）程序存储和程序控制。
指出计算机的构成包括如下三个方面：
（1）计算机硬件系统由五大部件组成，它们分别是运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。并规定了这五大部件的基本功能。
（2）计算机内部采用二进制表示数据和指令
（3）程序存储和程序控制是指：将程序事先存入主存储器中，计算机工作时不需要操作人员干预，自动逐条取出指令并加以执行。
5、CPU发展史简介：
1971年，INTEL公司推出了世界上第一款4位微处理器4004，这是第一个可用于微型计算机的四位微处理器，组成了世界上第一台4位微型电子计算机—MSC_4。1971年诞生的这台微型计算机揭开了微型计算机的发展序幕。
1972年，英特尔又推出了8位的INTEL8008，成为第二代微处理器。8080、8085
1978年，英特尔公司生产的8086是第一个16位的微处理器。类似的16位微处理器还有8086、8088、80186、Z8000、M68000等。这就是第三代微处理器。从8088开始，个人电脑（PC）的概念开始在全世界范围内发展起来。从8088应用到IBM PC机上开始，个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中，它也标志着一个新时代的开始。
1983年，32位 第四代微处理器80386、80486
1993年，32位 第五代微处理器Pentium(奔腾) AMD公司K6、K6-2
1995年，32位 第六代微处理器Pentium pro
Pentiu

m MMX(MMX：多媒体扩展，一种基于多媒体计算以及通信功能的技术，它能生成高质量的图像、视频和音频，加速对声音图像的处理。)
Pentium II III IV
目前：INTEL公司 赛扬（INTEL CELERON）奔腾（Pentium）酷睿（Conroe/core 2 Duo）
AMD公司 Athlon Duron Athlon64系列 Sempron闪龙 phenom羿龙
6、我国计算机的发展
1956年起步；1958年诞生了第一台电子管计算机DSJ—1
1965年研究成功第一台晶体管大型通用计算机
1971年研究第一台集成电路电子计算机TQ-16
1983年1亿次/秒的巨型机“银河—I”号（巨型机）
1993年10亿次巨型计算机“银河—II”号研制成功
1995年25亿次/秒的大型机“曙光1000”（大型机）
2002年微机CPU“龙芯1号”
2005年研发了“龙芯2号”CPU，性能相当于PIII
7、计算机（电子计算机）的特点：
（1）运算速度快。（2）精确度高（3）具有“记忆”功能和逻辑判断功能（4）具有自动运行能力
8、计算机的性能指标：
（1）字长：指计算机能够直接处理二进制数的位数
（2）主频：指计算机的时钟频率，即中央处理机主时钟在每秒钟内所能产生脉冲信号次数。主频的单位是兆赫兹（MHZ），目前达到了吉赫兹（GHZ）
（3）运行速度：运行速度用每秒能执行多少条指令来表示，即中央处理机在每秒钟内所能完成基本指令数目的平均速度。单位MIPS（每秒百万条指令）
（4）内存容量：内存储器中所能存储信息的最大数量，单位是字节（Byte）通常是指RAM的容量
（5）存取速度：指计算机的存储器完成一次读（取）或写（存）操作所需时间
9、计算机在各个领域中的应用：
（1）科学计算
（2）数据处理：又称信息处理，是目前计算机应用的主要领域（办公自动化OA，企业管理，事务管理，情报检索等）。数据处理是指计算机对原始数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索和传播等处理的过程，其结果是形成有用的信息。
（3）过程控制：又称实时控制，是指计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制，也就是计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制。例：数控时床，航天飞机升天，工厂中的流水线。
（4）计算机辅助系统：包括：CBE（计算机辅助教育），CAD（计算机辅助设计），CAM（计算机辅助制造），CAL（计算机辅助教学），CAT（计算机辅助测试），CMI（计算机管理）
（5）人工智能：主要包括：机器人、定理证明、模式识别、专家系统。
（6）网络应用
（7）多媒体应用
10、计算机的分类：
（1）按规模分：有巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机
（2）按信息表现形式和被处理的信息

分：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机
（3）按用途分：通用计算机、专用计算机
（4）按采用的操作系统分：单用户系统、多用户系统、网络系统和实时系统
（5）按字长分：4位机 8位机 16位机 32位机 64位机等。
11、名词解释：
微型计算机（微机）：将计算机的核心器件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上的计算机称为微型计算机。
数据处理是指计算机对原始数据进行收集、存储、分类、计算、加工、检索和传播等处理的过程，其结果是形成有用的信息。
人工智能是指模拟人脑进行演绎推理和采取决策的思维过程。在计算机中存储一些定理规则，然后设计程序让计算机自动探索解题的方法。
过程控制（实时控制）：用计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制，也就是用计算机及时采集数据，将数据处理后，按最佳值迅速地对控制对象进行控制。
专家系统：专家系统是一种能够模仿专家的知识、经验、思想，代替专家进行推理和判断，并做出决策处理的人工智能软件。
电子商务：通过计算机和网络进行商务活动。
多媒体是指把文本、声音、图形、图像、动画等多种多媒体有机结合成一种人机交互式的信息媒体。
多媒体技术是指运用计算机综合处理多媒体信息的技术。
多媒体系统是指利用计算机技术和数字通信技术来处理和控制多媒体信息的系统。
12、计算机的工作过程：
（1）CPU访问输入输出接口；
（2）读入数据并运行；
（3）暂存结果；
（4）输出结果；
13、计算机语言：
（1）三种计算机语言：
机器语言：用计算机能直接识别的二进制代码指令表达的计算机语言。
汇编语言：用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言。
高级语言：一种与具体计算机指令系统无关的、表达方式接近人们对求解过程或问题的描述方式且易于掌握和书写的语言。
（2）各种语言的特点：
机器语言：计算机唯一能识别的，执行速度快，占内存少，学习难度大，不可移植。
汇编语言：类似机器语言，但速度没机器语言快，较机器语言易学。
高级语言：易于学习，易于移植。
（3）源程序和目标程序：
源程序：用高级语言编写的程序。
目标程序：将源程序翻译后形成的机器语言程序。
（4）汇编、编译和解释
汇编：将汇编语言程序翻译成机器语言程序的过程。
编译：将源程序翻译成目标程序的过程。
解释：高级语言程序在执行时，并不翻译成目标程序后执行，而是翻译一条指令马上执行完后，再翻译下一条指令。
二、计算机系统的组成：
计算机系统由硬件系统和软件

系统组成。
硬件系统包括主机和外设。主机包括：CPU和内存。CPU包括运算器、控制器。内存：包括只读存储器（ROM）、高速缓冲存储器（Cache）、随机存储器（RAM）注：主机包括CPU、时钟电路、中断控制电路、DMA电路、总线、附属电路等。外设包括外存、输入设备、输出设备。外存：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、优盘存储器、磁带存储器。输入设备：键盘，鼠标，扫描仪，摄像头，麦克风。输出设备：显示器，打印机，绘图仪，音箱，耳机
软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件：操作系统（OS）程序设计语言（如QB、VB、C）系统检测、诊断程序 编译系统 通用数据库管理系统（delphi、SQL、Foxpro）应用软件包括：管理软件（MIS、如学生管理系统）应用数据库管理系统 表处理软件（WPS、OFFICE、PHTOSHOP……）用程序设计语言编写的各种应用程序
注：
1、硬件系统：计算机中的各种物理装置，由各种实在的器件组成，是计算机系统的基础。
软件系统：是在硬件系统的基础上运行的程序和文档，它是计算机系统的灵魂。
裸机：没有装备任何软件的计算机。（即没有安装操作系统的计算机）
2、微机组装结构：
（1）从外观看：微机主要是由主机箱、显示器、键盘和鼠标构成。
（2）主机箱由：机箱、电源、CPU、主板、内存、显示卡、硬盘、软驱、光驱、声卡、网卡及各种信号线构成。