大学计算机基础案例教程(第二版) 第1章 计算机基础

算
输出设备（显示器、打印机、绘图仪等）
机
其它(网卡、调制解调器、多媒体设备等)
系
统
操作系统：Windows、UNIX、Linux等
结 构
系统软件 语言处理程序：C、Pascal、VB等 实用程序：诊断程序、排错程序等
软件系统
数据库管理系统等
-
各种专用软件包(例如Office系列软件)
应用软件 各种面向社会的应用程序
艾兰.图灵（1912-1954），计算机科学 奠基人，主要贡献：① 建立图灵机模型； ②提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。 美国计算机学会于1966年创立了“图灵 奖”，号称“计算机业界和学术界的诺贝 尔奖”。
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冯.诺依曼（1903-1957），研制了人 类第二台电子计算机EDVAC，提出并采用 了“存储程序”的概念与技术，以此概念 为基础的各类计算机统称为冯.诺依曼机。
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1.2.1 硬件系统（续）
（3）主板 主板是计算机系统的核心部件，上面 布满了各种插槽（可连接声卡/显卡 /MODEM等）、接口（可连接鼠标/键 盘等）和电子元件，它们都有自己的 职责，并把各种周边设备紧紧地连接 在一起，如图所示。
芯片组(北桥、南桥、BIOS、显卡、声卡、 网卡)
插槽/接口 CPU、内存条、PCI插槽 IDE、SATA、PS/2、USB接口 串行接口（COM1、COM2） 并行接口（LPT1、LPT2）
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1.2.1 硬件系统
1. CPU
CPU通常也称为微处理器，是一块超大规模集 成电路芯片。它完成从存储器存放的程序中连 续不断地读取指令、分析指令、执行运算和传 送结果等一系列有规律的重复操作。 (1) CPU的基本组成 CPU的基本组成包括两个部分：一是运算器， 另一个是控制器。
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CPU 厂商
（4）总线:各部件之间传输数 据的公用通道
数据总线（Data Bus ,DB） 系统总线 地址总线（Address Bus,AB）
控制总线（Control Bus ,CB）
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1.2.1 硬件系统（续）
（5）存储器
存储器可分为内部存储器和外部存储器。内部存储器简 称内存，又称主存，主要用来存储数据和程序。外部存 储器简称外存，又称辅存，一般用来存储CPU不急用的 信息，它不能直接与CPU交换数据，要通过接口电路才 能将信息送到内存储器中。 (1) 内存
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1.1.1 计算机的发展
一、ENIAC与EDVAC 1946年，世界上第一台计算机（ENIAC）在美
国诞生。这台计算机使用了18800个电子管，占地 170平方英尺，重达30吨，耗电140千瓦，价格40多 万美元，是一个昂贵耗电的“庞然大物”。由于它 采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储 信息，从而大大提高了运算速度。ENIAC每秒可进 行5000次加法和减法运算、300次乘法运算。
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1.1.3 计算机的特点与分类
按工作原理分： 电子数字计算机、电子模拟计算机、
混合式计算机 按设备的规格及功能分：
巨型机、大型机、中型机、小型机、工 作站、微型机、计算机网络、人工智能机 等
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1.2 微型计算机系统的构成
一台实用的计算机除了必备的硬件配置外，还 必须有相应的软件支持。因此，一个完整的计算 机系统应由硬件和软件两大部分组成。
有关cpu的资料：
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1.2.1 硬件系统（续）
(2) 速度及字长
主频：CPU的主频指CPU的工作时钟频率，是衡 量CPU到底运行有多快的一个标志
执行速度：CPU的执行速度指每秒钟能够执行 的指令数，单位为MIPS（Million Instruction Per Second，每秒百万指令）。 字长 ：CPU的字长通常指其内部数据总线的宽 度，它决定了计算机内部一次可以处理的二进 制代码的位数，单位是位（Bit）。 例：Pentium 4 /3.73GHz主频/800MHz总线频率 /2MB L2
计算机（冯.诺依曼机）由运算器、控制 器、存储器、输入设备、输出设备五大部 分组成。
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1.1.2 计算机的应用领域
由于计算机运算速度快、计算精度高、记忆能力 强、可靠性高和通用性强等一系列特点，使其几 乎进入了一切领域。概括起来，计算机的应用主 要分以下几个方面。
数值计算：如弹道轨迹、天气预报、高能物理等 信息管理：如企业管理、物资管理、办公自动化等 过程控制：如工业自动化控制，卫星飞行方向控制等 辅助工程：如CAD、CAM、CAT、CAI等 人工智能等
➢英特尔（Intel）处理器 ——酷睿（Core）2双核处 理器
➢超微（AMD）处理器——速龙（Athlon）双核处理 器
➢双核处理器其实是基于单个半导体的一个处理器上 拥有两个一样功能的处理器核心，即是将两个物理 处理器核心整合到一起。
Cpu芯片：Celeron(赛扬)、Pentium(奔腾)、 Itanium 2(安腾)、 Xeon(至强)、Banias(迅驰)
1.2.1 硬件系统 1.2.2 软件系统 1.2.3 计算机的工作原理
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运算器
中央处理单元CPU 寄存器
控制器
主机
硬件系统
只读存储器ROM
主(内)存储器 随机读写存储器RAM（SRAM，DRAM）
高速缓冲存储器Cache
电
（CMOS）
子
外(辅)存储器(软盘、硬盘、光盘、闪存等)
计
外围设备 输入设备(键盘、鼠标、扫描仪等)
21世纪高等院校规划教材
大学计算机基础案例教程
（第二版）
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第1章 计算机基础知识
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1.1 计算机概述 1.2 微型计算机系统的构成 1.3 计算机中的信息处理 1.4 计算机与信息安全 1.5 微机计算机的选购与维护
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1.1 计算机概述
1.1.1 1.1.2 1.1.3
电子计算机的发展史 计算机的应用领域 计算机的特点与分类
➢ 只读存储器 ➢ 随机存储器 ➢ 高速缓冲存储器Cache CMOS—管
晶体管
大规模、超大规模集成电路
集成电路
未来发展： 以人工智能、网络化为主要特点。
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三、计算机发展史上的三位伟人
巴贝奇，国际计算机界公认的、当之无 愧的计算机之父，把程序控制的思想引入 了分析机，分析机的结构、设计思想为现 代计算机的结构、设计思想的提出奠定了 基础，是现代通用计算机的雏形。