信息技术应用基础能力教程 张彩霞 等 第1章

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1、第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识学习目标了解计算机发展历史以及计算机的分类与特点熟悉数制之间的转换方法熟悉信息在计算机中的表示方式了解计算机系统的组成掌握计算机常用外部设备及其用途、功能第1章计算机基础知识1.1计算机的发展与应用1.2计算机中数据信息的表示1.3计算机系统组成1.4计算机常用外部设备1.1计算机的发展与应用学习目标了解计算机的概念、起源和发展历史掌握计算机的分类方式了解计算机的特点与应用关键概念计算机；算筹；ENIAC；巨型计算机；个人计算机。1.1计算机的发展与应用1.1.1概述1.1.2计算机的分类1.1.3计算机的特点及应

2、用1.1.1概述网际快车主界面快捷菜单计算机是一种按程序控制自动进行信息加工处理的电子工具。我国春秋时期就出现了世界上最古老的计算工具——算筹，计算的时候摆成纵式和横式两种数字，如图古代的象牙算筹纵式、横式算筹与自然数关系1.1.1概述在大约六七百年前，中国人发明了算盘，它结合了十进制计数法和一整套计算口诀并一直沿用至今，被许多人看作是最早的数字计算机。如图“添加新的下载任务”对话框算盘1.1.1概述世界上第一台机械式计算机——法国科学家Pascal发明的齿轮式加减法器，如图齿轮式加减法器1.1.1概述美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（VonNeumann见图

3、）确立了现代计算机的基本结构，被称为冯·诺依曼结构。其结构主要特点为：计算机由5大部件组成；在计算机中，所有信息都采用二进制编码来表示；计算机采用存储程序的工作原理。我们现在使用的计算机基本上都是由这种结构构成的。冯·诺依曼1.1.1概述1946年2月15日，世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克”（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，ENIAC）宣告研制成功。“埃尼阿克”的成功，是计算机发展史上的一座里程碑，是人类在发展计算技术的历程中，到达的一个新的起点，如图世界上第一台通用电子数字计算机“埃尼阿克

4、”1.1.1概述“埃尼阿克”计算机的最初设计方案，是美国工程师约翰·莫奇利于1943年提出的，总工程师由约翰·埃克特（见图）担任，英国无线电工程师协会的蒙巴顿将军将“埃尼阿克”的出现誉为“诞生了一个电子的大脑”，“电脑”的名称由此传来。约翰·莫奇利（左）与约翰·埃克特（右）1.1.1概述按计算机采用电子元器件的不同，将计算机的发展分为4个时代：第一代：电子管计算机时代（1946～1958），主要特点是采用电子管作为基本元器件，运算速度一般是每秒数千次至数万次。由代码程序发展到了符号程序，出现了高级语言的雏形。主要是为了军事和国防尖端技术的需要，客观上却为

5、计算机的发展奠定了基础。这时期的研究成果开始扩展到民用，由实验室走向社会，又转为工业产品，形成了计算机产业。1.1.1概述第二代：晶体管计算机时代（1959～1964）基本元器件为晶体管，因而缩小了体积，降低了寿命，提高了运算速度和可靠性,后来又采用了磁芯存储器，使速度得到进一步地提高。提出了操作系统的概念。计算机设计出现了系列化的思想，缩短了新机器的研制周期，降低了生产成本，实现了程序的兼容，方便了新机器的使用。晶体管计算机1.1.1概述第三代：集成电路计算机时代（1965～1970），硬件采用中、小规模集成电路（IntegratedCircuit，I

6、C）作为基本元器件。出现了操作系统，软件结构化、模块化程序设计。1965年问世的IBM360（见图）系列是最早采用集成电路的通用计算机。具有通用性、系列化和标准化的特点。集成电路计算机1.1.1概述第四代：大规模、超大规模集成电路计算机时代（1971至今），采用超大规模集成电路（VeryLargeScaleIntegrated，VLSI）和极大规模集成电路（UltraLargeScaleIntegrated,ULSI）、中央处理器CPU高度集成化是这一时期计算机的主要特征。1971年Intel公司制成了第一批微处理器4004（见图）Intel公司微处理器

7、40041.1.2计算机的分类1．巨型机2．小巨型机（Mini-supercomputer）3．大型主机4．小型机5．工作站6．个人计算机1.1.2计算机的分类计算机可分为模拟计算机和数字计算机两大类。数字计算机按功能又可分为专用计算机和通用计算机。根据美国电气和电子工程师协会（IEEE）1989年提出的标准来划分，将计算机分成巨型机、小巨型机、大型主机、小型主机、工作站和个人计算机等6类。1.1.2计算机的分类1．巨型机（Supercomputer）也可称为超级计算机，如图巨型机1.1.2计算机的分类离线浏览窗口2．小巨型机（Mini-supercom

8、puter）是小型超级电脑或称桌上型超级计算机，出现于20世纪80年代中期。如图