第一讲：计算机操作基础.ppt

微型计算机的类型
按照产品范围划分，可分为： 按照产品范围划分，可分为： 个人计算机 (PC) 苹果微机(Mac) 苹果微机 笔记本微机 平板微机(Tablet PC) 平板微机 掌上微机(PDA) 掌上微机
1.3计算机的基本工作原理及结构 1.3计算机的基本工作原理及结构
1.3.1 计算机的基本工作原理
硬件
逻辑元件: 逻辑元件:电子管 主存: 主存:水银延迟线 逻辑元件: 逻辑元件:晶体管 主存: 主存:磁芯
软件
机器语言和汇编 语言 使用操作系统 出现高级语言
第三代
1964~1970
逻辑元件: 逻辑元件:中小规模集 大型化， 大型化，集中式 成电路 运算， 运算，远程终端 主存: 主存:磁盘 逻辑元件和主存: 逻辑元件和主存:大规 出现计算机网络 模超大规模集成电路
3.存储程序 存储程序
诺依曼思想的核心内容， 冯·诺依曼思想的核心内容，将已经编好的程序存 诺依曼思想的核心内容 入计算机内存中去，计算机在运行程序时能自动、 入计算机内存中去，计算机在运行程序时能自动、 连续的从存储器中依次取出指令并执行。 连续的从存储器中依次取出指令并执行。
1.3.2 指令和指令系统
• 3.指令的执行 指令的执行
指令的执行过程包括取指令、指令译码、 指令的执行过程包括取指令、指令译码、指令执 行和结果写回4个步骤 个步骤。 行和结果写回 个步骤。
取指令
指令译码
指令执行
结果写回
1.4 计算机的系统组成
算数逻辑单元 ALU CPU 主机 控制器 只读(ROM) 内存(主存) 缓存(Cache) 随机(RAM) 输入设备 外设 输出设备 外存储器
外存储器 运算器 内存储器
控制器
输出设备
内存储器
内存：容量虽小，但存取速 内存 度快，一般存放急需处理的 存储器 数据或正在运行的程序。 又 分随机存储器(简称RAM RAM)和只 RAM 外存储器 读存储器(简称ROM ROM)。度量单 ROM 位
输入设备 内存储器 运算器
控制器
输出设备
外存储器
外存储器 输入设备 内存储器 运算器
控制器
输出设备
(2)微机的外观 (2)微机的外观
主机
显示器
音箱
键盘
鼠标
显卡
(３)主机的内部 主机 显示器
CPU
主板 光驱
音箱
RAM
键盘
软驱
鼠标 硬盘
(4) 主要性能指标 字长:计算机可处理的二进制代码的位数。 字长:计算机可处理的二进制代码的位数。 运算速度：单位是MIPS，每秒百万条指令。 运算速度：单位是MIPS，每秒百万条指令。 MIPS 主频：计算机的CPU时钟频率。 主频：计算机的CPU时钟频率。 CPU时钟频率 内存容量：单位是MB， 内存容量：单位是MB，GB. MB 外设配置：计算机的输入，输出设备，外存等。 外设配置：计算机的输入，输出设备，外存等。 软件配置：含操作系统、计算机语言、 软件配置：含操作系统、计算机语言、数据库管 理系统、网络通信软件、汉字软件等。 理系统、网络通信软件、汉字软件等。
计算机分类： 计算机分类：
微机：包括PC机、笔记本、PC服务器、掌 微机：包括PC机 笔记本、PC服务器、 PC 服务器 上微机(PDA)等产品。 (PDA)等产品 上微机(PDA)等产品。 嵌入式系统：包括工业控制 、单片机、 嵌入式系统：包括工业控制PC、单片机、 POS(收款机 、ATM(自动柜员机 。 收款机)、 自动柜员机)。 收款机 自动柜员机
1.5 计算机软件系统
所谓“软件”是指各种计算机程序、数据及文档的总称。 所谓“软件”是指各种计算机程序、数据及文档的总称。 由于程序是软件的主体，因此习惯上把程序称为软件。 由于程序是软件的主体，因此习惯上把程序称为软件。 计算机系统=计算机硬件系统+ 计算机系统=计算机硬件系统+计算机软件系统 (1)系统软件 (1)系统软件 系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件。 系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件。如： 操作系统(DOS Windows、Linux等）、程序设计语言处理系 (DOS、 操作系统(DOS、Windows、Linux等）、程序设计语言处理系 (BASIC、FORTRIAN、COBOL、 FOXPRO、 统(BASIC、FORTRIAN、COBOL、PASCAL FOXPRO、C等) 、工具 性软件(Kill PCTOOL等 (Kill、 性软件(Kill、PCTOOL等)等 (2)应用软件 (2)应用软件 应用软件是为解决用户具体的问题而设计的软件。 应用软件是为解决用户具体的问题而设计的软件。如： 图形软件、文字处理软件、财会软件、辅助设计软件、 图形软件、文字处理软件、财会软件、辅助设计软件、程序 开发软件、模拟仿真软件等。 开发软件、模拟仿真软件等。
第四代
1971~今 1971~今
我国计算机的发展情况
1956年：开始研制计算机 年 1958年：第一台电子计算机问世 年 1965年：晶体管计算机 年 1970年：集成电路计算机 年 1985年：长城，第一台自行研制的PC兼容机 年 长城，第一台自行研制的 兼容机 1997年：银河Ⅲ巨型机 年 银河Ⅲ 2001年：曙光机，巨型机。 年 曙光机，巨型机。
1.计算机的发展 1.计算机的发展 2.计算机的应用 2.计算机的应用 3.计算机的分类 3.计算机的分类 自学为主 4.计算机系统组成 4.计算机系统组成 5.计算机硬件系统 5.计算机硬件系统 6.计算机软件系统 6.计算机软件系统 7.开 7.开/关机 8.键盘操作 8.键盘操作 上机练习为主 9.鼠标操作 9.鼠标操作
硬件系统
计算机系统
网络设备,多媒体设备等 操作系统(OS) 系统软件 语言处理程序 实用程序 应用软件
软件系统
1.4.1计算机硬件系统 1.4.1计算机硬件系统
运算器 控制器
存储器
运算器又称算术 运算器 逻辑单元(简称 ALU),与控制器 控制器 输入设备 一起构成中央处 中央处 理单元( 理单元(简称 CPU), CPU),是计算机 硬件系统的核心。
1.6.开 1.6.开/关机
主机前面板(不同计算机不一样) 光驱 软驱 电源指示灯 睡眠指示灯 电源开关 Reset 按钮 睡眠按钮 IDE工作指 示灯
1.6 开/关机
冷启动(加电启动) 先开外设， 冷启动(加电启动)：先开外设，后开主机 开机： 开机： 热启动(重新启动) 热启动(重新启动)： 键盘组合<CTRL>+<ALT>+<Del> 键盘组合<CTRL>+<ALT>+<Del> 关机：先关闭主机电源开关、再关闭外围设备(打印机、 关机：先关闭主机电源开关、再关闭外围设备(打印机、 显示器、音箱等) 显示器、音箱等)电源开关 注意：关机与再次开机之间要等待 秒以上 秒以上。 注意：关机与再次开机之间要等待30秒以上。 复位按钮(Reset) 复位按钮(Reset)
存储器 外存储器 输入设备 内存储器 运算器
Hale Waihona Puke Baidu
外存：存取速度虽慢，但存储容量大， 外存 用来存放大量暂时不用的数据和程序。 所存的数据只有装入内存储器，才能被 运算器和控制器处理。 常见的有软盘、 输出设备 控制器 硬盘、光盘和磁带等。度量单位
存储器的度量单位： 存储容量单位
1B(字节)=8 bits (位) 1KB(千字节)=1024B 1MB(兆字节)=1024KB 存储器 1GB(10亿字节)=1024MB 1TB=1024GB
• 1.指令 指令
指令是能被计算机识别并执行的二进制代码， 指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，由CPU决定指令 决定指令 的数量和类型。指令由操作码和操作数组成： 的数量和类型。指令由操作码和操作数组成：
操作码
操作数
操作码：指明指令要完成的操作类型或性质。 操作码：指明指令要完成的操作类型或性质。 操作数：指明操作对象的内容或所在的存储地址。 操作数：指明操作对象的内容或所在的存储地址。
1.1 计算机的发展
电子计算机(简称计算机，俗称电脑、 电子计算机(简称计算机，俗称电脑、又称信息处理 是一种能够自动、高速、 机)是一种能够自动、高速、精确的对信息进行存储和加 工处理的电子设备。 工处理的电子设备。
第一台电子计算机(ENIAC，1946) ， 第一台电子计算机 第一台通用电子计算机(EDSAC，1949) ， 第一台通用电子计算机
发 展：
计算机发展的四个时代 (各时代的特点，年代，名称 各时代的特点， 各时代的特点 年代，名称) 我国计算机发展情况 图灵与冯·诺依曼 贡献与理论 图灵与冯 诺依曼(贡献与理论 诺依曼 贡献与理论)
图灵：人工智能
阿兰·麦席森·图灵（1912~1954），英国。他是计算机逻 阿兰·麦席森·图灵（1912~1954），英国。他是计算机逻 辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大的 科学家。对于人工智能，它提出了重要的衡量标准“图灵测 试”，如果有机器能够通过图灵测试，那他就是一个完全意 义上的智能机，和人没有区别了。
第一讲
计算机基础知识
要
求
初步了解计算机的特点、发展、分类、 初步了解计算机的特点、发展、分类、 应用、硬件系统、软件系统， 应用、硬件系统、软件系统，对计算机有 一个总体认识。 一个总体认识。 重点掌握计算机的开/关机、 重点掌握计算机的开/关机、键盘和鼠 标三种基操作。 标三种基操作。
内容提要
外存储器 输入设备 内存储器 运算器
控制器
输出设备
输入设备
存储器 外存储器 输入设备 内存储器 运算器
把信息转化成数据并输入 到计算机的设备称为输入设 备。 控制器 常用的有键盘、鼠标、扫 描仪、数字照相机、光笔、 条形码读入器、话筒等。
输出设备
输出设备
将计算机处理的结果向外界 传送并转化为人们所能认识的形 式的装置。常用的有显示器、打 存储器 印机、绘图仪、音箱等。
• 2.指令系统 指令系统
一台计算机的所有指令的集合成为该计算机的指令 系统，可完成的命令如下： 系统，可完成的命令如下： 数据传输指令：数据在内存和 之间传输。 数据传输指令：数据在内存和CPU之间传输。 之间传输 数据处理指令：对数据进行算术、逻辑或关系运算。 数据处理指令：对数据进行算术、逻辑或关系运算。 数据控制指令：控制指令的执行、转移、调用子程序、 数据控制指令：控制指令的执行、转移、调用子程序、 返回、停机等。 返回、停机等。 输入/输出指令：实现外设与主机之间的数据传输。 输入 输出指令：实现外设与主机之间的数据传输。 输出指令 其他指令：对计算机的硬件和软件进行管理。 其他指令：对计算机的硬件和软件进行管理。
冯·诺依曼 诺依曼
精髓贡献是2点 二进制思想与程序设计思想， 精髓贡献是 点：二进制思想与程序设计思想，并且提出 了计算机的框架结果，既运算器、控制器、存储器、 了计算机的框架结果，既运算器、控制器、存储器、输入设 备和输出设备。 备和输出设备。
计算机发展的四个阶段 名称
第一代 第二代
时间
1946~1953 1954~1963
未来计算机的发展
1.超导计算机 超导计算机 2.量子计算机 量子计算机 3.光子计算机 光子计算机 4.生物计算机 生物计算机 5.神经网络计算机 神经网络计算机
2.计算机的应用 2.计算机的应用
科学计算、数据处理、过程控制、通信、 科学计算、数据处理、过程控制、通信、辅助工 程、人工智能等
CAI： CAI：计算机辅助教学
1.冯·诺依曼的计算机结构模型 冯 诺依曼的计算机结构模型
外存储器
数据
输入设备 内存储器 运算器
信息
控制器 输出设备
2.二进制表示数据和指令 2.二进制表示数据和指令
指令是人们对计算机发出的用来完成一个最基本操 作的工作命令，有计算机硬件来执行， 作的工作命令，有计算机硬件来执行，有0和1组成的 和 组成的 二进制代码序列生成， 二进制代码序列生成，计算机采用二进制使信息数字 化容易实现。 化容易实现。
计算机辅助教育 CBE
CAT： CAT：计算机辅助测试 CMI： CMI：计算机管理教学
辅助工程
计算机辅助设计 CAD 计算机辅助制造 CAM
1.2.计算机的类型 1.2.计算机的类型
大型计算机：包括超级计算机、 大型计算机：包括超级计算机、大型 集 群计算机、大型服务器等。 群计算机、大型服务器等。
现代计算机的基本工作原理是有美籍匈牙利科学家 ·诺依曼在 诺依曼在1946年提出的程序存储式电子数字自动计 冯·诺依曼在1946年提出的程序存储式电子数字自动计 算机的方案，并确定了计算机的5大组成部分 大组成部分， 算机的方案，并确定了计算机的 大组成部分，输入设 输出设备、控制器、运算器和存储器； 备、输出设备、控制器、运算器和存储器；采用二进 制形式表示数据和指令以及存储程序。 制形式表示数据和指令以及存储程序。