第1章计算机基础知识

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1、第1章计算机基础知识1.1计算机发展及应用主要内容：计算机发展及应用，计算机系统的组成，辅助存储器教学目的：认识计算机硬件教学重点：硬件的组成及系统原理教学难点：计算机系统原理教学方法：讲授课时安排：2课时。过程：（如下）一、计算机发展史第一代：电子管计算机（1946~1957年）1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC（ElectronicNumericalIntergratorand图灵(1912~1954)Computer）在费城公之于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，拥有并行计算能力。ENIAC使用了180

2、00个电子管，70000个电阻器，有5百万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比MarkⅠ快1000倍，ENIAC是第一台普通用途计算机。第二代：晶体管计算机（1958~1964年）1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。在这一时期出现了高级语言COBOL和FORTRAN，以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业（程序员、分析员和计算机系统专家）和整个软件产业由此诞生。第三代：中小规模集成电路计算机（1965~1970年）1958年德州仪器的工程师J

3、ackKilby发明了集成电路IC，将三种电子元件结合到一片小小的硅片上。科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片上。于是，计算机变的更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971年至今）大规模集成电路LSI，可以在一个芯片上容纳几百个元件。到80年代，超大规模集成电路VLSI在芯片上容纳了几十万个元件，后来的ULSI12将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。二、计算机的

4、特点及分类1.计算机的特点（1）运算速度快运算速度是指计算机每秒能执行多少指令。常用单位是MIPS，即每秒执行多少个百万条指令。例如，主频为2GHz的Pentium4微机的运算速度为每秒40亿次，即4000MIPS。（2）计算精度高例如，Pentium4微机内部数据位数为32位（二进制），可精确到15位有效数字（十进制）。圆周率π的计算，有人曾利用计算机算到小数点后200万位。（3）记忆能力强计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似于人的大脑，能够记忆大量的信息。它能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。（4）逻辑判断能力强逻辑判断是计算机的一个基本能

5、力，在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。这种能力，保证了计算机信息处理的高度自动化。2.计算机的分类（1）按工作原理可划分为模拟式电子计算机、数字式电子计算机和模拟数字混合计算机。（2）按功能可划分为专用计算机和通用计算机。（3）按规模可划分为巨型机、大型机、小型机和微型机。三、计算机的应用领域及发展趋势1．计算机的应用领域（1）科学计算科学计算是计算机最早的应用领域。同人工计算相比，计算机不仅速度快，而且精度高，特别是对于大量的重复计算，计算机不会感到疲劳和厌烦。（2）信息处理信息处理即数据处理，是指对各种原始数

6、据进行采集、整理、转换、加工、存储、传播以供检索、再生和利用。目前，计算机信息处理已经广泛应用于办公自动化、企业计算机辅助管理、文字处理、情报检索、电影电视动画设计、会计电算化、医疗诊断等各行各业。据统计，世界上的计算机80％以上主要用于信息处理。（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）计算机辅助设计（ComputerAidedDesign，CAD）与计算机辅助制造（ComputerAidedManufacture，CAM）主要用于机械、电子、宇航、建筑等产品的总体设计、造型设计、结构设计、数控加工等环节。应用CAD/CAM技术，可以缩短产品开发周期、提高

7、设计质量、增加产品种类。（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI）利用计算机辅助教学（ComputerAidedInstruction，CAI）系统使得学生能在轻松的教学环境中学到知识，减轻教师的教学负担。计算机管理教学（Computer12ManagedInstruction，CMI）利用计算机实现各种教学管理，如教务管理、制定教学计划、课程安排等。（5）自动控制用计算机控制机床，加工速度比普通机床快10倍以上。现代军用飞机控制，可用计算机在很短的时间内计算出敌机的各种飞机技术参数，采取相应的攻击方案。（6）多媒体应用多媒体