第1篇 计算机基础知识

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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