大学计算机应用基础教程

1.2.4 计算机工作原理
1. 计算机工作原理采用的是“存储程序”原理，由 美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（J. Von Neumann） 提出的。
2.“存储程序”原理核心内容如下：
1.)计算机硬件包括控制器、运算器、存储器、 输入设备和输出设备5部分。
2.)计算机的指令和数据都用二进制数表示。
3.)程序存放在存储器中，计算机自动执行程序
（2）语言处理程序：将各种高级语言程序翻译 成机器语言程序。
编译型：形成可执行程序。
解释型：边解释、边执行。
（3）软件工具 ：是指为了帮助用户使用与维 护计算机，提供服务性手段，支持其他软件 开发，而编制的一类程序。
（4）数据库管理系统：是对计算机中所存放的 大量数据进行组织、管理、查询并提供一定 处理功能的大型系统软件。
内存储器
CPU
CPU a
内存
外存 b
CPU访问内、外存储器的方式
4. 输入设备：
是外部向计算机传送信息的装置，其功能 是将数据、程序及其它信息，从人们熟悉的形 式转换成计算机能接受的信息形式，输入到计 算机内部。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫 描仪、数码相机等。
5. 输出设备：
功能是将计算机内部二进制信息转换成人 们所需要的或者其它设备能接受和识别的信息 形式。
实时处理
第四 1970~ 代 至今
大规模、 超大规模 集成电路
分时、实时数 据处理、计算
机网络
几百万~上亿 条指令/秒
工业、生 活等各方
面
计算机的发展方向:
•巨型化 •微型化 •网络化 •智能化 •多媒体化
1.1.2 计算机的分类
1.按工作原理分类
电子数字计算机和电子模拟计算机
2.按应用领域分类
1024B=1KB 1024kB=1MB 1024MB=1GB 1024GB=1TB
存储器的分类：
• 内存储器（主存储器）： 速度快，容量小，直接与CPU进行信息
交换，存放运算器传送来的数据。
• 外存储器（辅助存储器）： 速度慢，容量大，不能直接与CPU进行
信息交换，须将外存内容调入内存；存放暂不 用的数据和程序。
了解计算机的分类及发展方向;
了解计算机的主要应用领域。
1.1.1 计算机的发展阶段
世界上第一台计算机ENIAC
➢5000次加法/秒 ➢体重28吨 ➢占地170m2 ➢18800只电子管 ➢1500个继电器 ➢功率150KW
1.1.1 计算机的发展阶段
代次
起止 年份
所用电子 元器件
数据处理方式
第一章 计算机基础知识
教学内容与教学环 节
1 计算机概述
2 计算机系统的基本组成 3 计算机中信息的表示方法
4 计算机的安全知识 5 小结、作业与测试
1.1 计算机概述
教学重点与难点
1 计算机的发展 2 计算机的分类 3 计算机的应用领域
1.1 计算机的概述
学习目的
了解计算机的发展阶段及划分依据;
文档是描述程序操作及使用的有关资料。 通常软件分为两大类：系统软件和应用软件
1．系统软件
（1）操作系统：是计算机软件中最重要的程序, 是系统软件的核心。 作用：用来管理和控制计算机系统中的硬件和软 件资源的大型程序。管理计算机软硬件资源、调 度用户作业和处理各种中断，从而保证计算机各 部分协调、有效工作的软件。也是最贴近机器的 软件，是用户和计算机的接口。
本节主要讲解了计算机的诞生，计算机的 发展、计算机的分类及计算机的主要应用。
1.2 计算机系统的基本组成
教学重点与难点
1 计算机系统的组成 2 计算机硬件系统 3 计算机软件系统 4 计算机的基本工作原理
1.2 计算机系统的组成
学习目的
了解计算机系统的构成；掌解计算机硬件系统的五 大功能部件；理解计算机软件系统的分类，了解常见的 各种系统和应用软件。
中的
指令。
3.由以上原理可知，计算机要完成一项任务，首先 要编写该任务的程序，然后将程序装入计算机的 存储器，再运行该程序即可。
２．应用软件
应用软件：为解决各种实际问题而 编制的软件的总称。它涉及到计算机应 用的所有领域，所以应用软件也是多种 多样的。如微软公司的办公自动化 （Office）软件、信息管理系统(MIS) 软件、图形图像软件等。
硬件、系统软件、应用软件之间的关系如图所示
硬件
软件系统 WindowsXP…
应用软件 office、Photoshop…
通用计算机和专用计算机
3.按性能规模分类
巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机和 单片机
1.1.3 计算机的应用领域
1.科学和工程计算 2.自动控制 3.数据处理与信息加工 4.计算机辅助系统
辅助设计（CAD） 辅助制造（CAM） 辅助教学（CAI） 辅助测试（CAT）
5.人工智能 6.网络应用
小结
1.2.1 计算机系统的组成
1.2.2 计算机硬件系统
所谓硬件系统就是泛指实际的物 理设备。
主要包括运算器、控制器、存储 器、输入设备和输出设备五个部分。
计算机硬件系统的组成
原始数据
程序
输入设备
运算器 存储器
处理结果 输出设备
控制器
数据信息
控制信息
1.运算器：用于加工、处理数据的部件，
主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。
常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪 等。
计算机硬件系统表示如下：
计算机硬件系统
主机
中央处理器 内存储器
运算器
控制器 RAM ROM
输入／输出设备
外部设备
外存储器
硬盘 光盘 Ｕ盘
1.2.3 计算机软件系统
软件是提高计算机使用效率、扩大计算机功 能的程序和文档的总称。
所谓程序，就是为解决某一具体问题而用一 种特殊语言来编写的计算机指令的有序集合。
2.控制器：是计算机的控制部件，它控制
其他部件协调统一的工作，并能完成对指 令的分析和执行。
3.存储器：是计算机的记忆装置，主要是
存放程序和数据。
数据在存储器中的存储
00100101 11111010 11111111
00000000 01010101
存储器（内存\外存）
二进制位 （Bit）
一个字节（Byte）
运算速度
应用领域
第一 1946~ 代 1957
电子管
汇编语言、 几千~几万பைடு நூலகம் 国防及高
代码程序
/秒
科技
第二 1958~ 代 1964
晶体管
高级程序设计 几万~几十万 工程设计、
语言
次/秒
数据处理
第三 1965~ 代 1970
中、小规 模集成电
路
结构化、模块 化程序设计、
几十万~几百 万次/秒
工业控制、 数据处理