大学计算机基础 第一章 计算机概述

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1、第一章计算机概述授课要求目的与要求通过本章的学习，使学生对计算机系统建立初步的概念。要求学生了解计算机系统的硬件组成和软件组成、计算机的工作原理，掌握计算机的数制和编码。重点与难点重点掌握数制之间的转化，二进制以及计算机中的数据表示。难点二进制和计算机中的数据表示。授课内容：1.发展历史2.主要特点3.计算机的分类4.应用领域5.发展趋势1.计算机的数制2.数制转换3.二进制算数运算4.数据的表示5.字符编码1.系统的组成2.硬件系统3.软件系统4.程序设计语言计算机的发展及应用计算机系统的组成计算机中的数制与编码1.1.1计算机的发

2、展历史计算机是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它能按照程序对信息进行加工、处理、存储。世界上第一台电子数字式计算机由美国宾夕法尼亚大学、穆尔工学院和美国陆军火炮公司联合研制而成，于1946年2月15日正式投入，运行它的名称叫ENIAC，是TheElectronicNumericalIntegratorandCalculator(电子数值积分计算机)的缩写。1.1.1计算机的发展历史ENIAC使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法运算。虽然它的功能还比不上今天

3、最普通的一台微型计算机，但在当时它已是运算速度、精确度和准确度也是以前的计算工具无法比拟的。1.1.1计算机的发展历史1.1.1计算机的发展历史ENIAC诞生后短短的几十年间计算机的发展突飞猛进。主要电子器件相继使用了真空电子管晶体管中、小规模集成电路和大规模、超大规模集成电路引起计算机的几次更新换代。每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小，功能大大增强，应用领域进一步拓宽。特别是体积小、价格低、功能强的微型计算机的出现使得计算机迅速普及进入了办公室和家庭。在办公室自动化和多媒体应用方面发挥了很大的作用。目前计算机的应用已扩展

4、到社会的各个领域。1.1.1计算机的发展历史第一阶段：电子管计算机(1946～1957年)第二阶段：晶体管计算机(1958～1964年)第三阶段：集成电路计算机(1965～1970年)第四阶段：大规模、超大规模集成电路计算机(1971年至今)1.1.1计算机的发展历史1.1.2计算机的主要特点1．运算速度快2．计算精度高3．记忆能力强4．具有逻辑判断能力5．可靠性高6．通用性强1.1.3计算机的分类可以从不同的角度对计算机进行分类。计算处理的信号有数字信号和模拟信号，按计算机处理的信号不同可分为数字计算、模拟计算机和数字模拟混合计算机

5、。数字计算机处理数字信号数据，模拟计算机处理模拟信号数据，数字模拟混合计算机机可以处理数字信号也可以处理模拟信号。计算机按其功能可分为专用计算机和通用计算机。专用计算机功能单一、适应性差但是在特定用途下有效、经济、快速。通用计算机功能齐全、适应性强。目前所说的计算机都是指通用计算机。在通用计算机中又可根据运算速度、输入输出能力、数据存储能力、指令系统的规模和机器价格等因素将其划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器及工作站等。1.1.3计算机的分类按综合性能指标分类巨型机：速度最快、处理能力最强，多用于高端科研。大型、通用、较快、

6、较强大型机：作“客户机/服务器”的服务器作“终端/主机”的主机小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短工艺先进、使用维护简单。工作站：介于PC与小型机之间，高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜适合普通用户。服务器：大容量的存储设备和丰富的外部设备。运行速度较快，可供网络用户共享访问。1.1.4计算机的应用领域1．科学计算2．数据处理3．计算机辅助设计／辅助制造(CAD/CAM)4．过程控制5．多媒体技术6．计算机网络7．人工智能1.1.5计算机的发展趋势巨型化天文、军事、仿真等领域需要进行大量

7、的计算要求计算机有更高的运算速度、更大的存储量这就需要研制功能更强的巨型计算机。1.1.5计算机的发展趋势微型化专用微型机已经大量应用于仪器、仪表和家用电器中。通用微型机已经大量进入办公室和家庭，但人们需要体积更小、更轻便、易于携带的微型机，以便出门在外或在旅途中均可使用计算机。应运而生的便携式微型机(笔记本型)和掌上型微型机正在不断涌现，迅速普及。Altair88001.1.5计算机的发展趋势网络化将地理位置分散的计算机通过专用的电缆或通信线路互相连接就组成了计算机网络。网络可以使分散的各种资源得到共享，使计算机的实际效用提高了很多

8、。计算机联网不再是可有可无的事，而是计算机应用中一个很重要的部分。人们常说的因特网(INTERNET国际互联网)就是一个通过通信线路联接、覆盖全球的计算机网络。通过因特网人们足不出户就可获取大量的信息与世界各地的亲友快捷