计算机基础教程课件.ppt

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1、计算机基础知识计算机奥赛培训计算机的起源思想—图灵机所谓的图灵机就是指一个抽象的机器，它有一条无限长的纸带，纸带分成了一个一个的小方格，每个方格有不同的颜色。有一个机器头在纸带上移来移去。机器头有一组内部状态，还有一些固定的程序。在每个时刻，机器头都要从当前纸带上读入一个方格信息，然后结合自己的内部状态查找程序表，根据程序输出信息到纸带方格上，并转换自己的内部状态，然后进行移动。图灵机只是计算机的理论模型阿兰·麦席森·图灵阿兰·麦席森·图灵（1912~1954），英国著名数学家、逻辑学家、密码学家，被称为计算机科学之父、人工智能之父。他是计算机逻辑的奠基者，提出

2、了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。图灵奖“图灵奖”是美国计算机协会（ACM，AssociationforComputerMachinery）于1966年设立的，专门奖励那些对计算机科学研究与推动计算机技术发展有卓越贡献的杰出科学家。图灵奖是计算机界最负盛名的奖项，有“计算机界诺贝尔奖”之称。截止至2012年，获此殊荣的华人仅有一位，他是2000年图灵奖得主姚期智。一、计算机的有关概念1．计算机的概念电子计算机（computer）是一种按程序控制自动而快速进行信息处理的电子设备，也称信息处理机，俗称电脑

3、。1946年，世界上公认的第一台电子计算机ENIAC诞生于美国的宾夕法尼亚大学。它使用的主要电子器件是电子管。它的诞生标志着现代电子计算机时代的来临。现代计算机的基本结构称为冯·诺依曼结构，其主要特点是存储程序并自动控制。按照计算机采用的电子器件的不同分为4代：第1代计算机（1946—1958年），其主要的电子器件是电子管第2代计算机（1959—1964年），其主要的电子器件是晶体管第3代计算机（1965—1970年），其主要的电子器件是中小规模集成电路第4代计算机（1971年至今），其主要的电子器件是大规模和超大规模集成电路2．计算机的发展史3．计算机的特点计

4、算机作为一种信息处理工具，具有如下主要特点：（1）运算速度快；（2）运算精度高；（3）具有记忆和逻辑判断能力；（4）存储程序并自动控制。4．计算机的分类国际上按计算机的性能指标和面向的应用对象，把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、工作站和微型计算机（PC机）6类5．计算机的应用领域目前，计算机的应用主要包括以下几个方面：（1）科学计算（数值计算）；（2）数据处理（信息管理）；（3）过程控制（实时控制）；（4）计算机辅助工程，主要包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）和计算机辅助测试（CAT）三、计算机系统的组成1

5、944年，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼提出的计算机五大部件，存储程序思想。五大部件：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。存储程序思想：把计算机的工作过程描述为由许多命令按照一定的顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分，如图所示。（1）硬件系统硬件是组成一台计算机的各种物理装置。硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分。通常，把运算器和控制器合在一起称为中央处理机，中央处理机和主存储器合在一起称为主机，输入设备和输出设备合称为外部设备

6、。（2）软件系统软件是计算机运行所需要的各种程序、数据以及相关文档的总称。软件系统由系统软件和应用软件组成。（3）软硬件之间的关系只有硬件的计算机称为硬件计算机或裸机。配置了相应的软件才能构成完整的计算机系统。软硬件之间的界限并不是固定不变的。硬件是软件的基础。软件是硬件功能的扩充与完善。硬件与软件相互渗透、相互促进。2．微机的硬件系统微型计算机简称微机，其硬件系统主要由中央处理器、存储器和输入/输出设备组成。（1）中央处理器CPU微机中的运算器和控制器集成在一块芯片上，称中央处理器（简称CPU）。微机的型号通常以CPU的型号来命名，如P4（奔4）机使用的CPU

7、型号是Pentium4。运算器主要用来完成各种算术运算和逻辑运算。控制器是指控制指挥中心，发出各种控制信号，读取并分析指令，协调各部件正常运行。CPU主要生产厂家有INTEL和AMD公司CPU主要参数---字长、主频字长是指处理机能同时处理（或运算）的位数，即同时处理多少位（bit）数据。比如IntelPentium4处理器字长为32位，它能同时处理32位的数据，也即它的数据总线为32位。处理器的字长越大，说明它的运算能力越强。CPU的主频即CPU的时钟频率，其单位是赫兹（HZ）。CPU的主频表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，与CPU实际的运算能力并没有直接

8、关系。主频可以理解为一个