大学计算机基础课件-第1章 计算机基础

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1、第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识1.1计算机概述1.1.1计算机的产生和发展1.1.2计算机的分类1.1.3计算机的特点1.1.4计算机的应用1.2数据在计算机中的表示1.2.1数制1.2.2各进制数间的转换第1章计算机基础知识1.2.3非数值数据的表示1.2.4计算机中的信息单位1.3计算机系统的组成1.3.1计算机系统的组成概述1.3.2计算机的硬件系统1.3.3计算机的主要性能指标1.3.4计算机的软件系统1.1.1计算机的产生和发展1.计算机的产生世界上第一台电子计算机ENIAC于1

2、946年2月15日由美国宾夕法尼亚大学研制成功，它主要用于计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。5000次加法/秒重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW1.1.1计算机的产生和发展2.计算机的发展在ENIAC的研制过程中，美国数学家冯诺伊曼针对它存在的问题，提出一个全新的通用计算机方案，这就是EDVAC方案。在这个方案中，冯诺伊曼提出了三个重要设计思想：(1)计算机由5个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备；(2)采用二进制形式表示计算机的指令和数

3、据；(3)将程序（由一系指令组成）和数据存放在存储器中，并让计算机自动地执行程序——这就是“存储程序”思想的基本定义。1.1.1计算机的产生和发展按硬件划分计算机年代(四代——电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模及超大规模集成电路)第一代（1946~1958）电子管5千~4万（次/秒）第二代（1959~1964）晶体管几十万~百万（次/秒）第三代（1965~1970）集成电路百万~几百万（次/秒）第四代（1971~至今）集成电路几百万~几亿（次/秒）1.1.1计算机的产生和发展计算机的发展阶段逻

4、辑器件运算速度起止年代代表的机型特点第1代电子管几千次/秒1946～1958UNIVAC-I、IBM650（小型机）和IBM709（大型机）内存储器采用水银延迟线，外存储器有纸带、卡片、磁带和磁鼓。程序设计语言还处于最低阶段，使用机器语方编程，尚无操作系统出现，操作机器困难。第2代晶体管几十万次/秒1959～1964IBM-7090IBM-7094CDC7600内存储器使用磁性材料制成的磁芯，外存储器有磁盘、磁带。出现了监控程序并发展为后来的操作系统，出现了高级程序设计语言BASIC、FORTRAN

5、和COBOL，大大提出了计算机的工作效率。第3代集成电路几千万次/秒1965～1970IBM-360系列富士通F230系列体积、重量、功耗都进一步减小，出现了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言PASCAL。第4代大规模集成电路几亿次/秒1971～至今IBM-4300系列3080系列、3090系列和9000系列开始引入光盘，外部设备种类和质量都有很大提高。操作系统向虚拟操作系统发展、数据库管理系统不断完善和提高，程序语言进一步发展和改进1.1.1计算机的产生和发展3.计算机的发展

6、趋势１、巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I”超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、“银河2号”和“银河3号”国家职能计算机中心推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”CRAY-Ⅱ银河Ⅱ1.1.1计算机的产生和发展3.计算机的发展趋势2、微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。1.1.1计算

7、机的产生和发展3.计算机的发展趋势3、多媒体化多媒体技术是20世纪80年代中后期兴起的一门跨学科的新技术。采用这种技术，可以使计算机具有处理图、文、声、像等多种媒体的能力(即成为多媒体计算机)，从而使计算机的功能更加完善和提高计算机的应用能力。当前全世界已形成一股开发应用多媒体技术的热潮1.1.1计算机的产生和发展3.计算机的发展趋势4、智能化“总有一天，人类会造出一些举止跟人一样的‘没有灵魂的机械’来”。——笛卡尔（1637）人类第一个“工业机器人”：一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年）第一

8、代机器人机械手（1962年出现）第二代机器人具有“感觉”的机器人第三代机器人装有启发式计算机的“智能机器人”DeepblueGarryKasparov1.1.1计算机的产生和发展3.计算机的发展趋势5、网络化计算机网络：计算机技术与通信技术结合的产物。计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。1.1.2计算机的分类按处理数据的方式分类：模拟计算机和数字计算机；按应用范围分类：专用计算机和通用计算机；按规模分类：根据计算机