大学计算机基础 第1章 计算机概述课件.ppt

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1、第1章计算机概述11.1计算机基础1.1.1计算机的发展1．计算机的发展阶段（1）第一代计算机（1946~1957）第一代计算机采用的主要元件是电子管，称为电子管计算机。（2）第二代计算机（1958~1964）第二代计算机采用的主要元件是晶体管，称为晶体管计算机。（3）第三代计算机（1965~1971）计算机开始采用中小规模的集成电路元件。（4）第四代计算机（1972~现在）计算机开始采用大规模和超大规模集成电路元件。21.1.1计算机的发展2．计算机的发展方向（1）巨型化巨型化是向高速度、大存储容量和

2、强大功能发展的巨型计算机。（2）微型化微型化是进一步提高集成度，使用高性能的超大规模集成电路，整个体积更加小巧的微型计算机。（3）网络化网络化就是将分布在不同位置上独立的计算机通过通讯线路连接起来，以便各用户之间可以相互通信并能使用公共的资源。（4）智能化智能化是指让计算机能够模拟人的思维的能力，具有解决问题和逻辑推理的功能，可以越来越多地替代人类的脑力劳动。31.1.2计算机的特点1．处理速度快2．运算精度高3．存储容量大4．可靠性高5．具有逻辑判断能力41.1.3计算机的分类1．巨型机2．大型机3．

3、小型机4．服务器5．工作站6．微型机51.1.4计算机的性能指标1．字长计算机字长是指计算机能一次处理的二进制数据的位数，显然，字长越长，计算机的运算速度和运算精度也就越高。2．主频主频也称为时钟频率，是决定计算机的运算速度的重要指标，主频越高，计算机的运算速度越快。主频使用的单位为Hz。3．运算速度计算机的运算速度通常表示为每秒钟执行的加法指令数目。用每秒百万次指令MIPS（MillionInstructionsPerSecond）表示。61.1.4计算机的性能指标4．存储容量（1）内存容量内存容量是

4、指内存储器能够存储信息的总字节数。（2）外存容量外存容量是指外存储器能够存储信息的总字节数。（3）通常容量单位·比特：1位二进制数所表示的信息量称为1个比特（bit）。·字节：1个字节B(Byte)由8位二进制位组成，即1Byte=8bits。·实际使用的单位有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB），它们之间的换算关系如下：1KB=210Byte=1024Byte1MB=210KB=220Byte1GB=210MB=230Byte1TB=210GB=240Byte71.2计算机系

5、统组成一个完整的计算机系统由硬件和软件两部分组成。硬件是指客观存在的物理实体，即由电子元件和机械元件构成的各个部件。软件是指运行在硬件上的程序、运行程序所需的数据和相关的文档的总称。我们将没有安装软件的计算机称为“裸机”。81.2计算机系统组成1.2.1计算机的基本结构1．运算器运算器是对数据进行加工处理的部件，它的主要作用是进行算术运算和逻辑运算。2．控制器控制器是计算机的指挥中心，它的主要作用是从内存中读取指令并执行指令，协调并控制计算机的各个部件按指令序列执行操作。控制器是计算机的指挥中心，而运算

6、器则是进行计算的核心部分，常将这两部分合称为中央处理单元CPU（CentralProcessingUnit）。3．存储器存储器是具有记忆功能的器件，它的主要作用是用于存放程序、数据及运算结果。存储器分为主存储器简称内存和辅助存储器简称外存两类。91.2.1计算机的基本结构4．输入设备输入设备是向计算机输入程序、数据等信息的设备，它的主要作用是将信息转换为计算机可以识别的二进制代码，并输入到计算机中。5．输出设备输出设备是输出计算机内部数据的设备，它的主要作用是将计算机处理后的结果显示或打印出来。101.

7、2.2计算机基本工作原理1．存储程序控制的基本原理由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼，提出了存储程序控制的基本原理，从而奠定了现代计算机设计的基础。如今的计算机，从软件到硬件都有了迅猛的发展，但都没有脱离这个基本原理。这个基本原理有以下3个基本要点：（1）计算机硬件由五个基本部分组成。（2）在计算机内部采用二进制。（3）将程序和数据存储在存储器中，当程序运行时，从存储器中取出执行。111.2.2计算机基本工作原理2．指令及其执行过程指令是计算机能够识别和执行的一些基本操作。指令一般由两部分组成，第一部分是操作

8、码，指明该指令要完成的操作，例如加法操作，第二部分是操作数，是指参与运算的数据。计算机系统中所有指令的集合称为该计算机的指令系统。计算机执行一条指令的过程一般分为下面四个步骤：(1)取出指令(2)分析指令(3)执行指令(4)形成下一条指令的地址3．程序的执行过程程序是由多条指令构成的指令序列。当程序运行时，按顺序执行指令。121.2.3计算机的硬件一个完整的计算机系统组成图131.2.3计算机的硬件1．中央处理器中央处理器CPU包括运算器和