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时间:2018-01-21
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1、第1篇计算机基础知识第1篇计算机基础知识 学习内容 1.计算机的基本概念 2.计算机的发展过程、分类、应用范围及特点 3.信息的基本概念 4.计算机系统的基本组成及各部件的主要功能 5.计算机软件 6.数值在计算机中的表示方式 7.字符编码 8.微型计算机系统的组成 9.微型计算机的主要性能指标及配置 10.多媒体技术的基本知识 11.多媒体计算机系统的基本构成 学习目标 1.了解计算机的发展与分类、计算机的主要用途、信息的基本概念。硬件系统的组成及各个部件的主要功能,指令、程序、软件的概念以及软件的分类。数值在计算机中的表示形式。了解CPU、内
2、存、接口和总线的概念。计算机多媒体技术的概念以及在网络教育中的作用,多媒体计算机系统的基本构成和多媒体设备的种类。 2.理解计算机的主要特点。计算机系统的基本组成,计算机数据存储的基本概念。理解字符编码。微处理器、微型计算机和微型计算机系统的概念,常用外部设备的性能指标,微型计算机的主要性能指标及配置。 学习时间安排录像(或CD-ROM)实验定期辅导自习(包括作业)114 第1章计算机的基本概念 计算机是20世纪的重大科学技术成就之一,并很快地形成为一门信息科学,有力地推动着现代工业、农业、国防和科学技术的迅猛发展,是人类生活中不可缺少的先进工具。 计算机问世以来
3、,发展异常迅速,应用十分广泛,效果极为显著,从尖端科学领域到人类社会生活,到处都可看到由计算机所带来的深刻变化和深远的影响。不少科学家认为:计算机的发明和应用,在人类文明史中像蒸汽机的发明一样,具有划时代的历史意义。 1.1计算机的发展过程、分类、应用范围及特点 1.1.1电子数字计算机的基本概念 电子数字计算机是一种不需要人的干预,能够自动连续地,快速地,准确地完成信息存储,数值计算,数据处理和过程控制等多种功能的电子机器。电子逻辑器件是它的物质基础,其基本功能是进行数字化信息处理。人们常简称为计算机。又因为它的工作方式与人的思维过程十分类似,亦被叫做“电脑”。
4、首先我们对这个定义作一些初步的解释。计算机是能够运算的设备,运算可以分为算术运算与逻辑运算两大类。算术运算的对象是数值型的数据,以四则运算为基础,实际中的许多复杂问题都可以通过相应的算法分解为若 图1.1.1ENIAC计算机干四则运算。逻辑运算是用来解决逻辑型问题,如判断分析、决策等。所以,通常泛称为对信息进行运算处理。 1.1.2计算机的发展过程 1946年,在美国宾夕法尼亚大学由JohnMauchly和J.PEckert领导的为导弹设计服务小组制成了ENIAC计算机,这是世界上第一台由程序控制的电子数字计算机。它使用了18800只电子管,1500多个继电器,耗电1
5、50kW,占地面积150㎡,重量达30t,每秒钟只能完成5000次加法运算。这就是第一代电子计算机,虽然它体积大、功耗大,但是它为发展电子计算机奠定了技术基础。如图1.1.1所示。电子计算机的发明和发展对科学技术、生产以及社会生活的发展起了不可估量的促进作用。 自1946年第一台计算机诞生起,至今不过短短半个多世纪历史。然而,它发展之迅速,普及之广泛,对整个社会和科学技术影响之深远,是任何其它学科所不及的。半个多世纪时间,计算机已经发展了四代,现在正向第五代计算机发展。在推动计算机发展的很多因素中,电子器件的发展起着决定性的作用;其次,计算机系统结构和计算机软件的发展也起
6、着重大作用。 1.1946~1958年是计算机发展的第一代。其特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件;计算机体积庞大,可靠性差,输入输出设备有限;主存容量仅有数百字到数千字,主要以单机方式完成科学计算;数据表示主要是定点数;用机器语言或汇编语言编写程序。确立了计算机的基本结构:冯?诺伊曼结构。 2.1958~1964年计算机发展的第二代。其特征是用晶体管代替了电子管;用铁淦氧磁芯和磁盘作主存储器;在体积,重量和功耗方面都比电子管计算机小得多,并且运算速度进一步提高,主存容量进一步扩大。软件有了很大发展,出现了FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言程序以简化程序设
7、计;计算机不仅用于科学计算,而且用于数据处理,并开始用于工业控制。这些对计算机的普及和应用产生了深刻的影响。有代表性的计算机是IBM公司生产的IBM-7094计算机和CDC公司的CDC1604计算机。 3.1964~1975年是计算机发展的第三代。其特征是集成电路IC(IntergratedCircuit)代替了分立元件,一般用的IC为小规模集成电路(门密度1~10门/片)和中规模集成电路(门密度为20~100门/片);用半导体存储器逐渐取代了铁淦氧磁芯存储器;采用了微程序控制技术。在软件方面,操作系统日益成熟及
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