计应基础 计算机基础知识课件.ppt

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1、第一章计算机基础知识网络参考资料本章要求：基本知识点了解计算机的发展、特点及用途掌握计算机中使用的数制及数制间的转换弄清计算机的主要组成部件及其功能重点及难点计算机系统中数据的表示形式数制之间的转换原码、反码、补码的概念及计算逻辑运算基础主要内容1.1计算机概述1.2数制和信息编码1.3计算机系统的组成1.4微型计算机及其常用外设1.5计算机安全人类追求的计算工具1642BlaisePascal加法器CharlesBabbage1822差分机1833分析机MARKI1944年ENIACJohnvonNeumann冯诺依曼194

2、9EDSAC冯·诺依曼计算机存储程序工作原理计算机的两个基本能力：一是能够存储程序，二是能够自动地执行程序。计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。计算机的产生和发展第一代电子管计算机第二代晶体管计算机第三代中小规模集成电路计算机第四代大规模和超大规模集成电路计算机1946年第一台计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学问世。人们常按制造计算机所用的主要元器件将计算机分为四代：第一台电子计算机（ENIAC）5000

3、次加法/秒体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW1.1计算机的发展概况1．第一代（1946年~1958年）：电子管阶段基本特征采用电子管作为计算机的逻辑元器件，每秒运算速度仅为几千次，内存容量仅数KB。其数据表示主要是定点数，使用机器语言或汇编语言编写程序。第一代电子计算机体积庞大，造价昂贵，用于军事和科学研究工作。其代表机型有IBM650（小型机）、IBM709（大型机）。电子管1.1计算机的发展概况2．第二代（1959年~1964年）：晶体管阶段基本特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元器件，由

4、于电子技术的发展，运算速度达每秒几十万次，内存容量增至几十KB。与此同时，计算机软件技术也有了较大发展，出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言。与第一代计算机相比，晶体管电子计算机体积小、成本低、功能强、可靠性大大提高。除了科学计算外，还用于数据处理和事务处理。其代表机型有IBM7094、CDC7600。晶体管1.1计算机的发展概况3．第三代（1965年~1970年）：集成电路阶段基本特征是采用小规模集成电路作为计算机的逻辑元器件，随着固体物理技术的发展，集成电路工艺己可以在几平方毫米的单晶硅集成电路片上集成由十

5、几个甚至上百个电子元器件组成的逻辑电路。它的运算速度每秒可达几十万次到几百万次，体积越来越小，价格越来越低，软件越来越完善，在监控程序的基础上发展形成了操作系统。其代表机型有IBM360。集成电路1.1计算机的发展概况4．第四代（1971年~现在）：大规模/超大规模集成电路阶段基本特征是采用大规模集成电路和超大规模集成电路作为计算机的逻辑元器件，20世纪70年代以来，集成电路制作工艺取得了迅猛的发展，在硅半导体上可集成更多的电子元器件，半导体存储器代替了磁芯存储器，目前，计算机的速度最高可以达到每秒几百万亿次浮点运算。操作系统不

6、断完善，高级程序设计语言功能更加完善，人们的生活与计算机应用息息相关。超大规模集成电路计算机的分类数字计算机模拟计算机数模混合计算机按处理对象按使用范围通用计算机专用计算机按规模……巨型计算机大/中型计算机小型计算机微型计算机工作站或服务器计算机的应用科学计算（数值计算）如：天文、地质、气象、航天等涉及的大量计算数据处理（信息处理）对数据进行收集、分类、排序、存储、计算等操作自动控制无人驾驶飞机的控制计算机辅助设计（CAD）和辅助教学（CAI）人工智能（AI）方面的研究和应用专家系统(Expertsystem）机器人(Rober

7、t)多媒体（Multimedia）技术应用计算机的发展方向未来的计算机以超大规模集成电路为基础，向巨型化（不是体积大，而是速度高、容量大、功能强）微型化（体积缩小、重量减轻）网络化（分散的计算机联成网）智能化（计算机将具有一定的“思维能力”）方向发展。1.2计算机常用的数制及编码数制（计数制）指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。编码是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息的技术。计算机只认识“0”和“1”，任何信息必须转换成二进制形式数据后才能由计算机进行处理、存储和传输。二进制数的特点：最

8、多只有两个不同的数字符号，即0和1。逢二进一。(基数为二，逢二进一，借一为二。)二进制优点：0，1两个状态易物理实现；运算规则简单。算术运算与逻辑运算容易沟通。1.2.1二进制数进位计数制的三要素：数位：数码在一个数中所处的位置。基数：每个数位上所能使用的数码的