1计算机基础知识概论
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计算机基础知识整理大全计算机基础知识是现代社会中不可或缺的一部分，它涵盖了计算机的起源、发展历程、基本原理以及常见应用等内容。
本文将为您介绍计算机基础知识的大全，帮助您更好地了解和应用计算机。
一、计算机的起源与发展1. 计算机的起源计算机的起源可追溯到古代的计算工具，如计算盘、算筹等。
然而，真正意义上的计算机是从20世纪初开始发展起来的。
早期的计算机利用机械或电子元件进行计算，主要用于科学研究和军事应用。
2. 计算机的发展历程计算机的发展经历了多个阶段，如电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、微型计算机等。
随着技术的不断进步，计算机的体积越来越小，性能越来越强大，应用范围也越来越广泛。
二、计算机的基本原理1. 二进制系统计算机采用二进制系统进行数据的存储和处理。
二进制系统由0和1两个数字组成，能够准确表示所有的数字和字符。
2. 计算机硬件计算机硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、显示器等组成部分。
中央处理器是计算机的核心部件，负责执行指令和控制计算机的运行。
3. 计算机软件计算机软件包括系统软件和应用软件。
系统软件是计算机运行所必需的软件，如操作系统、编译器等；应用软件用于实现特定的功能，如办公软件、图像处理软件等。
4. 计算机网络计算机网络使得多台计算机可以相互连接，实现信息和资源的共享。
常见的计算机网络包括局域网、广域网和互联网。
三、常见应用领域1. 科学研究计算机在科学研究中起着重要作用，它能够进行复杂的数值计算、模拟实验以及数据分析，为科学家提供强大的工具和支持。
2. 工业生产计算机在工业生产中实现了自动化和智能化，提高了生产效率和产品质量。
例如，计算机控制的机器人能够完成繁重的生产任务，并且可以根据需要进行灵活调整。
3. 商业管理计算机在商业管理中广泛应用，如财务管理、人力资源管理、供应链管理等。
它能够快速准确地进行数据处理和分析，为管理决策提供依据。
4. 个人娱乐计算机为个人提供了丰富多样的娱乐方式，如电子游戏、在线视频、音乐等。
计算机基础知识
输入设备
输出设备
存储器
存储器是存储程 序和数据的部件。 序和数据的部件。 存储器的主要性 能指标有两个： 能指标有两个： 容量和速度。 容量和速度。
内存储器的结构简图
运算器 存储器 控制器
输入设备
容量指一个存储器包含的存储单 容量指一个存储器包含的存储单 元数，一般以字节为单位。 元数，一般以字节为单位。常用 单位： 单位： KB=1024 1024B MB=1024 1024KB 1KB=1024B 1MB=1024KB GB=1024 1024MB TB=1024 1024GB 1GB=1024MB 1TB=1024GB
机器指令是计算机硬 机器指令是计算机硬 件真正可以“执行” 件真正可以“执行” 的命令。 的命令。基本格式 :
控制器结构简图
运算器 存储器 控制器
输入设备
指令的执行过程
输出设备
运算器
实现数据处理的 核心部件， 核心部件，相关 的性能指标包括 计算机的字长和 速度。 速度。
简单运算器的结构示意图
运算器 存储器 控制器
输出设备（显示器、打印机） 输出设备（显示器、打印机）
系统软件（ 系统软件（DOS 、Windows、UNIX等） 、 等
软件系统
应用软件（ 应用软件（Office、Photoshop等） 、 等
图1 计算机系统的基本组成
软件（Software） 软件（Software） 使计算机实现各 种功能的程序、 种功能的程序、 文档及相关数据 的集合。 的集合。包括系 统软件、应用软 统软件、 件两大类。 件两大类。
汇编语言、代 码程序 高级程序设计 语言 结构化、模块 化程序设计、 实时处理 分时、实时数 据处理、计算 机网络
计算机应用基础 第一章 计算机基础概论
电子管计算机
早期使用大规模及超大规模 集成电路的微型计算机
晶体管计算机
中小规模集成电路计算机
当代的超级计算机
第一章 计算机基础知识
1.1 走进计算机世界--计算机的特点
• 高速、精确的运算能力 • 计算精度高 • 存储容量大 • 可靠性 • 具有逻辑判断功能 • 自动化程度高，通用性强
每秒上万亿次 小数点后200万位的π值 海量、可靠、速度快 连续无故障可达到几十万小时以上
设想：若现在世界上所有计算机有一个月不能正常运行，世界将变成什么样子？
第一章 计算机基础知识
1.1 走进计算机世界
计算机发展历程： 第一台计算机名叫 ENIAC，于1946年2月 在美国宾夕法尼亚大学诞生。
名字：ENIAC（埃尼阿克） 研制目的：军事上的需要 诞生时间：1946年 运算速度：5000次加法/秒 采用元器件：电子管（18,800个） 1500个继电器；30吨重；占地170平方米 意义：宣布了电子计算机时代的到来
13.6875 = （1101.1011）2
第一章 计算机基础知识
1.2 数制与编码--字符的二进制编码
• 目前计算机中字符编码普遍采用的是ASCII码 （美国标准信息交换码）。 • 一个ASCII码由 7位 二进制数组成，共能表示 128个 字符数据。 • 为了方便计算机处理，人们一般将ASCII码的最高位前增加一位0，凑成一个字节，便于
编语言 高级语言
操作系统
数据库、网络
巨型化、微型 化、网络、智 能、多媒体
应用范围
科学计算
科学计算、数据处理、 工业控制
科学计算、数据处理、 工业控制、文字处理、
图片处理
各个领域
第一章 计算机基础知识
《计算机基础知识》
计算机基础知识计算机基础知识是每个使用计算机的人都应该了解的内容。
无论你是一名程序员、学生、还是普通用户，了解计算机的基础知识都将有助于你更好地使用计算机，提高效率，避免出现一些常见的问题。
本文将介绍计算机基础知识的几个重要方面。
计算机硬件计算机的硬件部分包括了各种物理设备，如中央处理单元（CPU）、内存、硬盘、显示器、键盘等。
CPU是计算机的大脑，负责执行所有的计算任务；内存用于存储临时数据；硬盘用于永久存储数据；显示器用于显示图形界面；键盘用于输入。
了解这些硬件设备的功能和作用，可以帮助你更好地理解计算机是如何工作的。
计算机软件计算机软件是指安装在计算机上的各种程序，包括操作系统、应用程序等。
操作系统是控制计算机硬件和软件的核心程序，如Windows、MacOS、Linux等；应用程序则是运行在操作系统上的各种应用软件，如Microsoft Office、Photoshop等。
了解计算机软件的种类和功能，可以帮助你选择合适的软件，提高工作效率。
计算机网络计算机网络是多台计算机通过网络连接在一起，共享资源和信息。
常见的网络类型包括局域网（LAN）、广域网（WAN）、互联网等。
了解计算机网络的基本知识，如IP地址、子网掩码、路由器等，可以帮助你更好地理解网络通信的原理，解决网络问题。
计算机安全计算机安全是保护计算机系统和数据不受未经授权的访问、破坏或泄露的过程。
常见的安全威胁包括病毒、木马、勒索软件等。
了解计算机安全的基本概念和方法，如防火墙、杀毒软件、强密码等，可以帮助你保护个人计算机和数据的安全。
总结计算机基础知识涵盖了计算机硬件、软件、网络和安全等方面。
了解这些基础知识可以帮助你更好地理解计算机的工作原理，提高使用效率，保护个人数据安全。
希望本文能够帮助你更好地了解计算机基础知识，提升技能水平。
第1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
1 计算机基础知识
一、计算机基础知识大纲要求：1.计算机的发展、特点、分类及应用领域；2.数制的概念，二、八、十及十六进制的表示及相互转换；3.计算机的数与编码，计算机中数的表示，字符、汉字的编码；4.计算机中信息的存储单位：位、字节、字、字长的概念；5.汉字常用的输入方法（熟练一种）；了解汉字输入码（外码）、内码、字库的概念。
大纲知识点：（一）计算机的发展、特点、分类及应用领域；1．计算机的发展史【熟记】第一台计算机的名称、诞生时间和地点；各代计算机的元器件。
1946年美国宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台计算机ENIAC（电子数字积分计算机），ENIAC的诞生标志着电子计算机时代的到来。
通常根据计算机采用电子元件的不同将计算机划分为电子管、晶体管、集成电路和超大规模集成电路4个阶段，分别称为第一代至第四代计算机。
2. 计算机的特点【熟记】计算机的特点1）运算速度快运行速度：每秒所能执行的指令条数。
单位：MIPS（百万条指令/秒），Million Instructions Per Second主频：2GHz的Pentium 4 运行速度为40亿次/秒，即4000MIPS。
一般来说主频越高，运算速度就越快。
2）计算精度高计算机的计算精度一般用字长来表示。
字长：指的是CPU一次能并行处理的二进制位数，一般有8位、16位、32位、64 位等。
字长总是8的整数倍。
通常PC机的字长为16位（早期），32位，64 位。
3）存储能力强不仅可以把原始数据、中间结果、运算指令等信息存储，还可以存储指挥计算机工作的程序，同时还可以保存大量的文字、图片、声音等信息资料。
硬盘：1956年9月IBM公司制造的世界上第一台磁盘存储系统只有区区的5MB 。
40GB、80GB、160GB、 320GB、1TB=1024GB4）具有逻辑判断能力计算机不仅能进行算术运算，同时也能进行各种逻辑运算，具有逻辑判断能力。
计算机的逻辑判断能力是计算机智能化必备的基本条件。
第1章 计算机基础知识
第1章>>1.2节>>1.2.4
1.2.4 计算机在信息社会中的应用
❖7. 大数据 ❖8. 云计算 ❖9. 3D打印 ❖ 10.物联网 ❖ 11.互联网+ ❖12. 智慧城市
第1章>>1.3节
1.3 信息在计算机中的表示与编码
❖ 本节主要内容
▪ 1.3.1 信息在计算机中的表示 ▪ 1.3.2 信息编码 ▪ 1.3.3 数制及其转换
• 它用两个字节表示一个字符，因此允许表示 65536 个字符，世界上几乎所 有的书面语言都能用单一的 Unicode 编码表示。
1.2.1 计算机发展概论
❖ “图灵机”为计算机的发明奠定了理论基础(1936)
▪ “图灵机”不是一种具体的机器，而是一种理论模型，可 用来指导制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置。
计算机理论之父 A.M Turing
第1章>>1.2节>>1.2.1
1.2.1 计算机发展概论
❖ 冯·诺依曼型计算机
❖ 重点难点
▪ 信息存储单位的换算 ▪ 常用的数字编码 ▪ 数制之间的转换 ▪ 定点数和浮点数的表示方法
第1章>>1.3节>>1.3.1
1.3.1 信息在计算机中的表示
❖ 1.信息表示
▪ 计算机内部都采用二进制形式来表示 ▪ 使用二进制的原因
• 二进制数在物理上最容易实现，如电压的“低”与“高”恰好 表示“ 0 ”和“ 1 ”
▪_
▪o
▪DEL
1.3.2 信息编码
第1章>>1.3节>>1.3.2
▪ 3.汉字编码
第1章 计算机基础知识
第1章计算机基础知识1．1 思考题1．计算机的定义与特点是什么？计算机自1946年诞生以来，哪几件事情对它的普及影响最大？为什么？【答】计算机的定义：现代计算机通常指电子计算机，这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序，快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动，因此也俗称为电脑。
计算机的特点：运行速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来，以下几个方面的发展对它的普及影响最大：（1）组成计算机的主要电子器件，由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化，使得计算机的成本不断下降，体积不断缩小，功能不断增强，特别是微型计算机的出现，使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
（2）多媒体技术的快速发展，使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
（3）网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展，并进入普通家庭，使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代，或简称为进入了计算机网络时代，更进一步推动了计算机的普及。
2．什么是计算机的主要应用领域？试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算（也称数值运算）、数据处理（也信息处理）、自动控制（也称是实时控制或过程控制）、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见，读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3．计算机的主要类型有哪些？自从1975年到现在的这些年中，PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机（也称大型机）、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC，均属卫星计算机（简称微型机或微机）。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
第一章计算机基础知识
网络攻击防护
要点一
总结词
了解常见的网络攻击手段和防护方法，如防火墙、入侵检 测系统等，加强网络安全意识，不轻易泄露个人信息。
要点二
详细描述
随着网络的普及，网络攻击也日益增多。常见的网络攻击 手段包括拒绝服务攻击、钓鱼攻击、恶意软件感染等。为 了防止网络攻击，需要采取有效的防护措施，如使用防火 墙、入侵检测系统等安全设备，加强网络安全意识，不轻 易泄露个人信息。
互联网计算机时代
总结词
互联网计算机时代始于20世纪90年代，主 要特点是计算机网络技术的发展和应用。
详细描述
互联网计算机时代始于1991年的World Wide Web（万维网），它使得互联网成为 一个全球性的信息共享平台。随着互联网的 普及和深入应用，人们的生活、工作、学习 等方面都发生了深刻的变化。同时，互联网 技术的发展也催生了许多新的产业和商业模 式，如电子商务、在线教育等。
自动控制是指利用计算机对生产过程、机械装置等进行自动化控制，以提高生产效率、减少人工干预的过程。
详细描述
自动控制广泛应用于工业生产、航空航天、交通运输等领域。通过自动控制，可以实现精确控制、快速响应和高 效生产，提高生产效率和产品质量。
辅助设计
总结词
辅助设计是指利用计算机进行产品设计、工程制图、虚拟仿真等过程，以提高设计效率和设计质量。
数据备份与恢复
总结词
定期备份重要数据，并采取多种方式进行备份，确保数 据安全。同时，了解数据恢复的方法和步骤，以应对数 据丢失的情况。
详细描述
数据备份是保护数据安全的重要措施。为了防止数据丢 失或损坏，需要定期备份重要数据，并采取多种方式进 行备份，如本地备份、云备份等。同时，了解数据恢复 的方法和步骤，以应对数据丢失的情况。在数据备份和 恢复的过程中，需要注意数据的完整性和可用性，确保 数据的安全可靠。
计算机基础知识概论
1.1计算机基础知识概论
1计算机的产生和发展
计算机是一种能够在其内部指令控制下运行的并能够自动、高速而准确地对资讯进行自动加工和处理的电子设备。
它通过输入设备接收字符、数字、声音、图片和动画等数据，通过CPU进行数据处理，通过存储器将处理结果和程序存储起来以后备用。
它是当代社会人类从事生产、科研、生活等活动的一种电子工具，计算机已成为人们分析问题、解决问题的重要工具，运用计算机的能力是现代人文素质的重要标志之一。
计算机是二十一世纪人类最伟大、最卓越的技术发明之一，它标志着人类又开始了一个新的信息革命时代。
世界上第一台电子计算机诞生于1946年，它由美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的莫奇列（John W.Mauchly）教授等人研制成功，取名为Eniac(Electronic Numerical Integrator And Calculater,读作“埃尼阿克”)。
这台计算机是一个庞然大物，全机耗用了18800只电子管，并耗用了大量的电容器和电阻，其功率达150千瓦，重量达30多吨，占地面积约170。
计算机基础知识概论
五、计算机的工作原理
1、冯•诺伊曼设计思想 、 诺伊曼设计思想 1）计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、 ）计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、 输入设备、 输入设备、输出设备组成 2）计算机内部一律采用二进制数来表示指令和 ） 数据 3）将编制好的程序存入计算机的存储器 ） 2、基本工作原理 、
七、计算机的发展趋势
四个发展趋势： 四个发展趋势： 1、巨型化：运算速度快、存储容量大、 、巨型化：运算速度快、存储容量大、 功能强 2、微型化：使用超大规模集成电路，体 、微型化：使用超大规模集成电路， 积小 3、网络化： 、网络化： 4、智能化：模拟人类智能 、智能化：
1.2 计算机中的数制
二、常用的数制
1、十进制（Decimal）：含有 个数字符号；基数为 、十进制（ ）：含有 个数字符号； ）：含有10个数字符号 10，即逢十进位；权为 十进制的表示：（ ：（N） ，即逢十进位；权为10i 。十进制的表示：（ ）10 2、二进制（Binary）：含有 个数字符号即 、1；基 ）：含有 个数字符号即0、 ； 、二进制（ ）：含有2个数字符号即 数为2，即逢二进位；权为2i 二进制的表示：（ ：（N） 数为 ，即逢二进位；权为 。二进制的表示：（ ）2 1）二进制的特点：表示容易、运算简单、 1）二进制的特点：表示容易、运算简单、工作可 靠、逻辑性强 2）二进制运算规则 ） 加法： 加法：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 (10100)2+(1110)2= 如：(1111)2+(110)2= 减法： 减法：0-0=0 0-1=1（借位） 1-0=1 1-1=0 （借位） 如：(10110)2-(1001)2=
一、进位计数制的概念 二、常用的进位、数制（Number System）：数的表示系统 、数制（ ）：数的表示系统 ）： 十进制、钟表使用的六十进制、 如：十进制、钟表使用的六十进制、二进制 2、基数：一个数制所包含的数字符号的个数。如：十 、基数：一个数制所包含的数字符号的个数。 进制：基数为10；二进制：基数为2 进制：基数为 ；二进制：基数为 3、权：任何一个数都是由一串数字表示的，其中每一 任何一个数都是由一串数字表示的， 、 位数字所表示的实际值除本身的数值外， 位数字所表示的实际值除本身的数值外，还与它所处的 位置有关，由位置决定的值就叫权。 为基数， 位置有关，由位置决定的值就叫权。权=Ri(R为基数，i 为基数 为整数)。 十进制数： 为整数 。如：十进制数：276.35 4、按权展开式：任何一个数值，都是各位数字本身的 、按权展开式：任何一个数值， 值与其权之积的总和，这个式子就叫按权展开式。 值与其权之积的总和，这个式子就叫按权展开式。 (101.01)2= 如：(256.12)10=
第1章计算机基础知识第一讲
1.1 计算机概述
计算机系统
（1）完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 （2）硬件系统：又称硬件或硬设备，指构成计算机的物理装置。 （3）软件系统：又称软件或软设备，指使计算机硬件系统进行 工作的各种程序、数据和文档资料的集合。 （4）两者关系：相辅相成，缺一不可。 （5） 裸机 缺少软件系统的计算机
14
第15页/共76页
天河1号A型
15
第16页/共76页
1.1 计算机概述
计算机的特点及主要应用领域
1.计算机的特点
计算机具有存储容量大、处理速度快、工作全自动、计算精度和 可靠性高、逻辑推理和判断能力强等特点。
16
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1.1 计算机概述
2.计算机的主要应用领域
（1）科学计算 （2）数据处理 （3）过程控制 （4）计算机辅助工程 （5）人工智能
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第28页/共76页
1.1 计算机概述
（2）应用软件 为解决用户的具体问题，面向某个领域而设计的软件。如：财
务管理软件、学习软件、游戏软件、Office、WPS等
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第29页/共76页
1.1 计算机概述
计算机工作原理
指令 指示计算机如何工作的命令，是计算机能实现的基本操作， 每一个计算机系统都有它的指令集。指令是由一串二进制代码表示， 通常由操作码和地址码两个部分组成。
7．BIOS
38
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1.2 微型计算机硬件构成
39
第40页/共76页
1.2 微型计算机硬件构成
CPU（Central Processing Unit）即中央处理单元，是微机系统 的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行， 数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控 制。
第一章计算机基础知识概论
8
1 60 D ASCII码可以表示______种字符。 255
数字字符“1”的ASCII码的十进制
1 61 A 表示为49，那么数字字符“8”的 56
ASCII码的十进制表示为______。
1
62
C
BCD码是专门用二进制数表示 ______的编码。
字母符号
最常用的BCD码是8421码，它用
1 63 C ______位二进制数表示一位十进制 1
（Minisupercomputer）和______
。
Page 3
sel_k
1
43
D
关于电子计算机的特点，以下论述 错误的是______。
运算速度快
运算精度高
具有记忆和逻辑判断能 运行过程不能自动、连
力
续，需人工干预
1
44
A
计算机应用最早，也是最成熟的应 用领域是______。
数值计算
数据处理
过程控制
计算机辅助工程
计算机辅助教学
作为主要计算机逻辑器件使用过的
1 48 D 曾有电子管、晶体管、固体组件和 磁芯
磁鼓
磁盘
大规模集成电路
______。
计算机应用经历了三个主要阶段，
1 49 D 这三个阶段是超、大、中、小型计 智能计算机阶段
掌上电脑阶段
因特网阶段
计算机网络阶段
算机阶段，微型计算机阶段和
1
50
1
17
D
信息化社会不仅包括社会的信息 化，同时还包括______。
工厂自动化
办公自动化
家庭自动化
上述三项
1
18
B
冯·诺依曼计算机工作原理的核心 是______和“程序控制”。
计算机基础理论知识1
一、计算机的诞生与发展，及其特点1、诞生：1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第一台计算机。
其英文缩写名为ENIAC。
2、冯·诺依曼，“现代电子计算机之父”，其计算机的基本原理是“程序存储”。
2、发展：阶段时间逻辑器件应用范围第一代 1946——1958 真空电子管科学计算、军事研究第二代 1959——1964 晶体管数据处理、事物处理第三代 1965——1970 集成电路包括工业控制的各个领域第四代 1971——大规模集成电路应用到了各个领域3、计算机的作用a)数值计算：弹道轨迹、天气预报、高能物理等等b)信息管理：企业管理、物资管理、电算化等c)过程控制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制d)辅助工程：CAD、CAM、CAT、CAI等4、计算机的特点计算机的运算速度快、计算精度高、存储功能强、具有逻辑判断能力和自动运行能力。
二、与计算机相差的常用英文及其中文对照CAD——计算机辅助设计CAI——计算机辅助教育CAM——计算机辅助制造CAT——计算机辅助翻译CIMS——计算机集成制造系统三、数制与编码1.四种进制数表示方式对照表。
2.四种进制用什么字母表示。
“H”表示“十六进制”；“D”表示“十进制”；“O”表示“八进制”；“B”表示“二进制”。
如:(1101)B 、（71）D 、(27)O、（4F）H 。
1.其它进制转为十进制a)二进制转十进制：(1011)2=1×23+0×22+1×21+1×20b)十六进制转十进制：(B56E)16=B×163+5×162+6×161+E×160=11×163+5×162+6×161+14×1602.十进制（整数）转为二进制十进制数除以二，取得其余数，第一次的余数当个位数，第二次余数当十位数，其余依此类推，直到商为“0”。
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机的概述 1.2 计算机的基本组成 1.3 计算机的启动和关闭
1.1 计算机的概述
计算机是当代社会人们生活中不可缺少的一种电子 设备。计算机的问世，对人类社会的生产和生活产生了深 远的影响，极大地促进了生产力的发展和社会的进步。它 标志着人类又开始了一个新的信息革命时代。
6．可靠性强 随着科学技术的不断发展，电子技术也发生着 很大的变化，电子器件的可靠性也越来越高。在计 算机的设计过程中，通过采用新的结构可以使其具 有更高的可靠性。
1.1.4 计算机的应用
随着计算机技术的发展，计算机在越来越多的领域中得 到广泛的应用，主要包括科学计算、数据处理、自动控制、辅 助功能、网络通信、人工智能等方面。 1．科学计算 科学计算也称为数值计算，是计算机最早的应用领域，高 速度、高精度的运算是人工运算所望尘莫及的。现代科学技术 中有大量复杂的数值计算，例如在地震预测、气象预报、工程 设计、火箭和卫星发射等尖端科技领域，都离不开计算机的精 确计算，从而大大节省了人力、物力和时间。
针式打印机
喷墨打印机 图1.2.8 打印机
激光打印机
5．扫描仪和数码相机 扫描仪和数码相机是常见的外部输入设备。扫描仪可以 将照片、文字、图像等扫描到计算机中，并以图片的格式保 存在计算机中，如图1.2.9所示。数码相机可以通过自身携带 的感光器件将外部图像转化为数字信号并输入到计算机中， 然后借助于计算机的处理手段，根据需要和想象对图像进行 处理，如图1.2.10所示。
图1.2.3 计算机硬件组成
图1.2.4 主机
2．显示器 显示器是计算机必不可少的输出设备，它是人机交流的主 要部件，用于显示文字、图表等各种信息。计算机的显示系统 主要由显示器和显卡构成。显卡用于控制字符与图形在显示器 屏幕上的输出，而显示器只是将显卡输出的信号显示出来。显 示器的显示内容和显示质量的高低主要由显卡的性能决定，常 见有阴极射线管（CRT）显示器和液晶（LCD）显示器两种， 如图1.2.5所示。
计算机基础知识
1.5.2 计算机硬件系统的组成 计算机的硬件系统一般由五大部分组成： 运算器、存储器、控制器、输入设备和输 出设备。现代的计算机以存储器为中心， 如图1-7所示。
1．运算器（Arithmetic logic Unit，ALU） 2．控制器（Control Unit，CU） 3．存储器（Memory） 4．输入设备（Input Devices） 5．输出设备（Output Devices） 6．总线（Bus）
第1章 计算机基础知识
全国计算机等级考试 一级B教程
（2008年版）
1.1 计算机概论
计算机是“电子计算机”的简称，俗称电脑， 是一种能够按照指令自动控制操作过程，对输入 的信息进行加工、处理、存储并输出处理后信息 的电子设备。
1.1.1 计算机的发展简史
世界上第一台电子数字式计算机于 1946年2月在美国宾夕法尼亚大学投入 运行，它的名称叫ENIAC(埃尼阿克)， 是电子数值积分计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。ENIAC是按照十进 制，而不是按照二进制来操作的。 ENIAC的外观如图1-1所示。
1.5 计算机系统的组成
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 硬件通常是指一切看得见、摸得到的设备实体。 硬件是计算机工作的物资基础。 软件是指运行在计算机硬件上的程序、运行程序 所需的数据和相关文档的总称。没有配备任何软 件的计算机称为“裸机”。 在计算机系统中，计算机硬件和计算机软件互相 依存，缺一不可，组成一个完整的计算机系统。 计算机系统的组成示意图如图1-6所示。
2．二进制的逻辑运算 二进制的两个数码0和1，可以表示“真” 与“假”、“是”与“否”、“成立”与 “不成立”。计算机中的逻辑运算通常是 二值运算。它包括三种基本的逻辑运算： 与运算（又称逻辑乘法）、或运算（又称 逻辑加法）、非运算（又称逻辑否定）。
第一章：计算机基础知识总结_01
� 8、运算器的功能是
计算机主要性能指标选择题
� 9、CPU的主要性能指标是
� A）字长、运算速度、时钟频率 � B）可靠性和精度 � C）耗电量和效率 � D）冷却效率
� 10、影响一台计算机性能的关键部件是
� A）CD-ROM � B）硬盘 � C）CPU � D）显示器
� A）引入CPU和内存储器的概念 � B）采用机器语言和十六进制 � C）采用二进制和存储程序控制的概念 � D）采用ASCII的编码系统
� 2、世界上第一台公认的电子计算机产生的年代是
� A）1943 � B）1946 � C）1950 � D）1951
计算机发展选择题
� 3、第二代电子计算机所采用的电子元件是
� 时钟频率也叫主频，是指计算机CPU的时钟频率。一般主频越高，计算 机的运算速度就越快。 � 主频的单位为兆赫兹（MHz）、吉赫兹（GHz）。 � P42.0/256M/80G/16XDVD/17
� 表示CPU是 Intel奔腾第4代，主频是3.0GHz，内存为256M，硬盘80G � 16倍速数字式多功能DVD光驱，17英寸彩色显示器
信息存储单位选择题
� 1、假设某台式计算机的内存储器容量为 128MB，硬盘容量为10GB。 硬盘容量是内存容量的：
� A）40倍 � B）60倍 � C）80倍 � D）100倍
� 2、1KB的精确数值是
� A）1024Bytes � B）1000Bytes � C）1024Bits � D）1000Bits
� 18、下列度量单位中，用来度量计算机外部设备传输率的是
� A）MB/s � B）MIPS � C）GHz � D）MB
计算机主要性能指标选择题
第1章 计算机基础知识
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第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合，计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统，主要由运算器、控制器 、存储器（内部存储器和外部存储器）、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中，运算器和控制器统称为中央处 理器（CPU——Central Processing Unit），CPU是计算 机的核心部件，由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现，加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络，包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
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第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法，如根据信息的表示和处理方 式，有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机；根据用途来分，有专用计算机和通用计算 机；根据计算机规模和性能来分，有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
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第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理，对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计（CAD——Computer Aided Design）、计算机辅助制造（CAM——Computer Aided Manufacturing）和计算机辅助教学（CAI——Computer Aided Instruction）。
第一章 计算机基础知识(1)
第一章计算机基础知识通过本章的学习，使同学们掌握以下问题：1.计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域2.数制的基本概念、二进制和十进制之间的转换以及数的原码、反码、补码表示法3.计算机中数据、字符、和汉字的编码4.计算机硬件系统的组成和作用、各组成部分的功能和简单工作原理5.计算机软件系统的组成和功能、系统软件和应用软件的概念和作用6.计算机的性能和技术指标以及计算机安全操作和计算机病毒的防治1．1计算机简介1．1．1什么是计算机计算机是一种能快速而高效地完成信息处理的数字化电子设备，它能按照人们编写的程序对原始数据进行加工处理存储或传送，以便获得所期望的输出信息。
1．1．2 计算机的类型可以从不同的角度对计算机进行分类1．依其处理数据的形态分类按处理数据的形态分类，可以分为数字计算机、模拟计算机2．依其使用范围分类按其使用范围分类，可分为通用计算机和专用计算机3．依其本身性能分类这是最常用的分类方法，所依据的性能主要包括：字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低等。
根据这些性能可将计算机分为：巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。
1．1．3大型计算机时代对于大型机，通常根据计算机所采用的电子元件不同而划分为：电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路等四代。
1．第一代计算机起始年代：1946—1958 主要电器元件：电子管运行速度：几千次/秒—几万次/秒内存储容量：1000—4000字节软件：用0和1表示的机器语言进行编程，无操作系统使用范围：主要用于军事和科学研究领域特点：体积庞大，造价昂贵，速度低，存储容量小，可靠性差，不易掌握2．第二代计算机起始年代：1958—1964 主要电器元件：晶体管运行速度：几十万次/秒内存储容量：几十万字节软件：出现了BASIC，FORTRAN等高级语言，出现了监控程序并发展为后来的操作系统。
使用范围：扩展到数据处理和事物管理等其它领域特点：晶体管计算机体积小、成本低、重量轻、功耗小、速度高、功能强和可靠性高。
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学
➢具有计算意向，即控制程序运行
之
➢能够连续执行指令
父
人工智能之父
13
计算机的诞生
1946年2月,世界上第一台数字电子计 算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积 分计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的 诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复 杂的弹道特性和火力射程表。
微机, 巨型机和工 作站
数据库、网络等
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计算机的发展趋势
1. 巨型化 速度极快,存储容量很大,功能极强超大型计算机。
2. 微型化 性能优越,集成度高,体积小,价格便宜,使用方便的
微型计算机 3. 网络化 资源共享 4. 智能化 具有“逻辑判断”和“直感”功能
1957年2月8日，在华盛顿去世，终年54岁．
18
冯 ·诺依曼原 进制程数序表和示数；据在计算机中用二理
计算机的工作过程是由存储 程序控制的；
即计算机能自动地完成运算或 处理过程的基础是存储程序和 程序控制。
Von Neumann
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存储程序与程序控制原理
计算机能自动、正确地按人们的意图工作， 是由于人们已事先把计算机如何工作的程序和 原始数据通过输入设备送到计算机的存储器中。 当计算机运行时，控制器就可以把这些指令一 一从存储器中取出来，加以翻译，并按指令的 要求进行相应的操作，直到结束。
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冯·诺依曼
约翰·冯·诺依曼 （ John Von Neumann,1903－1957）美藉匈牙 利人，1903年12月28日生于匈牙利的布达佩斯．冯·诺依曼从小聪 颖过人，兴趣广泛，读书过目不忘．据说他6岁时就能用古希腊语 同父亲闲谈，一生掌握了七种语言．他对读过的书籍和论文．能很 快一句不差地将内容复述出来，而且若干年之后，还能回忆出来。 合作发表了第一篇数学论文时冯·诺依曼还不到18岁．1921年 ~1923年在苏黎世大学学习．很快又在1926年以优异的成绩获得了 布达佩斯大学数学博士学位，此时冯·诺依曼年仅22岁． 冯·诺依曼 是普林斯顿大学、宾夕法尼亚大学、哈佛大学、伊斯坦堡大学、马 里兰大学、哥伦比亚大学和慕尼黑高等技术学院等校的荣誉博 士．他是美国国家科学院、秘鲁国立自然科学院和意大利国立林且 学院等院的院士． 1954年他任美国原子能委员会委员；1951年至 1953年任美国数学会主席． 1954年夏，冯·诺依曼被发现患有癌症，
1834 分析机
1834 英国人 巴贝奇 分析机
11
1834年，巴贝奇又完成了 一项新计算装置的构想，把这 种装置命名为“分析机”，它 是现代数字计算机的前身。
他提出：计算机装置应该具 有通用性，能解决数学上的各种 问题，不仅可以进行数字运算， 还可以进行逻辑运算。巴贝奇的 分析机同现代计算机一样可以编 程，而且分析机所涉及到的有关 程序方面的概念，也与现代计算 机一致。
20
计算机的发展
❖第一代：（46-57）逻辑元件电子管，
内存延迟线或磁芯，外存纸带、卡片或磁 带，工作速度为几千～几万次／秒，应用 科学计算，编程语言主要采取机器语言。
❖第二代: （58-64）逻辑元件晶体管，
内存磁芯，外存磁带或磁盘，工作速度为 几十万次／秒，应用事务管理及工业控制， 编程语言主要是汇编语言， fortran,cobol.提出了操作系统的概念。
1
计算机基础知识
计算机的起源与发展 计算机的特点与分类 计算机的应用领域
8
1.1 计算机的发展
1、计算机的起源 2、计算机的发展
10
计算机的起源
1822 差分机
1822 英国人 巴贝奇 差分机 “差分机”是一种能进行加减计算和简单函数运算的自动 计算装置，同时它也可以完成数表编制工作，它的出现大 大缩短了浩繁的计算过程。
1951年，第一台“存储程序”控制的商品化计算 机UNIVAC-I（通用自动计算机）问世
1952年，冯.诺依曼领导的研制小组研制成功并 投入使用了第一台“存储程序”式计算机 EDVAC(离散变量自动电子计算机）
16
计算机的起源
巴贝奇-----差分机和分析机 图 灵------图灵机 冯.诺依曼-----“存储程序与程序控制”原理
外存储器 应用范围 代表产品 软件
磁带 数值计算
ENIAC
机器语言 汇 编语言
磁盘, 磁带
数值计算 数据处理 IBM-7000系 列机
高级语言 提出OS概念
高速磁盘
数值计算 数据处理 (文字图形)信息处理 IBM-360 PDP-11 QB C 操作系统开 始广泛运用
大容量磁盘和光 盘
数值计算 数据处 理 信息处理
1936年
英国人
阿兰·麦席森·图灵
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图灵机
它是一种抽象的计算 模型，用来精确定义可计 算函数。它是由一个控制 器，一条可以无限延伸的 带子和一个在带子上左右 移动的读写头组成的。
图灵提出该机器应具备一些基本功能：
➢具有存储设备，可以存储数据
计
➢具有一种语言，方便编程和运算
算 科
➢具有输入设备，通过扫描方式
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ENIAC(1946)
18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减
法运算 价值40万美元
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ENIAC缺点: 无存储器、布线接板控制、手工操作
1949年，英国剑桥大学完成了第一台“存储程序” 控制的实验室计算机EDSAC（延迟存储自动计算 机）
计算机的发展史
第一代
第二代
第三代
名
称 电子管计算机 晶体管计算机 集成电路计算机
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第四代
大,超大规模集成电 路计算机
存在时间 代表器件
1946至1957 1958至1964
电子管
晶体管
1965至1970 中、中小规模
1971至今 大、超大规模
内存储器
水银延迟线或 磁芯 磁鼓
半导体存储器
高集成度半导体 存储器
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计算机的发展
❖第三代:（64-70）逻辑元件中小规模集成电路，
内存采用半导体存储器，工作速度为几十万～几千 万次／秒,软件设计中提倡模块化、结构化程序设计, 以及对话式的语言。
❖第四代: （71年到今）逻辑元件（超）大规模
集成电路，内存半导体存储器，外存磁盘和光盘工 作速度几百万～几千万次／秒，软件操作系统和应 用软件，应用以计算机网络为特征。出现了面向对 象程序化设计语言。