1、计算机基础计算机基础计算机的诞生：计算机的诞生：1946年第一年第一台电子计算机台电子计算机ENIAC(电子数字电子数字积分计算机）诞生于美积分计算机）诞生于美 国宾夕国宾夕法尼亚大学。法尼亚大学。是一个庞然大物，占地面是一个庞然大物，占地面积：积：170平方米；大约重平方米；大约重30余顿；余顿；每小时耗电每小时耗电140千瓦；运算速度千瓦；运算速度5000次次/秒，相当于手工的秒，相当于手工的20万万倍；使用了倍；使用了18000多个电子管、多个电子管、1500多个继电器、多个继电器、10000多只多只电容和电容和7000多个电阻。多个电阻。1.1 1.1 计计算机的算机的算机的算机的产产
2、生与生与生与生与发发展展展展1.1.1 1.1.1 传统计传统计算机的算机的算机的算机的发发展展展展 计算机的发展分代是根据计算机的发展分代是根据电子元器件（主要逻辑电子元器件（主要逻辑部件）部件）发展而划分：发展而划分：【电子管电子管1946-1958】【晶体管晶体管1958-1964】【中小规模集成电路中小规模集成电路1964-1971】【大规模、超大规模大规模、超大规模集成电路集成电路1971至今至今】1.1.1 1.1.1 计计算机的算机的算机的算机的发发展展展展1.1.2 1.1.2 计计算机的算机的算机的算机的发发展方向展方向展方向展方向（一）巨型化（二）微型化（三）网络化（四）多
3、媒体化（五）智能化：第五代计算机1.1.3 1.1.3 微型微型微型微型计计算机的算机的算机的算机的发发展展展展微型计算机属于第4代计算机，按CPU的字长来划分不同阶段。第1代：4位或低档8位微机第2代：中档8位微机第3代：16位微机第4代：32位和64位微机(1)运算速度快：每秒完成加法运算次数(2)计算精度高：精确度，小数点后多少位(3)存储容量大(4)具有逻辑判断能力(5)在程序控制下自动操作71.2 1.2 计计算机的特点与算机的特点与算机的特点与算机的特点与应应用用用用1.2.1 1.2.1 计计算机的特点算机的特点算机的特点算机的特点1.2.2 1.2.2 计计算机的分算机的分算机
4、的分算机的分类类81.巨型机巨型机 2.小巨型机小巨型机3.大型机大型机4.小型机小型机 5.工作站工作站6.个人计算机个人计算机1.模拟计算机模拟计算机 2.数字计算机数字计算机 3.混合计算机混合计算机1.通用计算机通用计算机 2.专用计算机专用计算机91.2.3 1.2.3 计计算机的算机的算机的算机的应应用（用（用（用（领领域）域）域）域）计算机的应用领域相当广泛，涉及到科学研究、计算机的应用领域相当广泛，涉及到科学研究、军事技术、信息管理、工农业生产、文化教育等军事技术、信息管理、工农业生产、文化教育等各个方面，主要可概括为以下几个方面。各个方面，主要可概括为以下几个方面。1.科学计
5、算（数值计算）：最原始的应用科学计算（数值计算）：最原始的应用2.信息处理：最广泛的应用信息处理：最广泛的应用3.过程控制：实时控制、工业控制过程控制：实时控制、工业控制4.计算机辅助工程：计算机辅助工程：（1）计算机辅助设计）计算机辅助设计CAD （2）计算机辅助制造）计算机辅助制造CAM1.2.3 1.2.3 计计算机的算机的算机的算机的应应用（用（用（用（领领域）域）域）域）（3）计算机辅助教学）计算机辅助教学CAI （4）计算机辅助测试）计算机辅助测试CAT （5）计算机模拟）计算机模拟CS5.人工智能：语音识别、网络对弈人工智能：语音识别、网络对弈6.嵌入式应用嵌入式应用7.电子商务
6、电子商务10111.3 1.3 计计算机的算机的算机的算机的组组成成成成结结构构构构1.3.1 计算机系统组成概述计算机系统组成概述 计算机系统：计算机系统：由计算机硬件系统和软件系统构成的。硬由计算机硬件系统和软件系统构成的。硬件是基础，软件是灵魂。件是基础，软件是灵魂。硬件系统：构成计算机的物理装置，是计算机运行硬件系统：构成计算机的物理装置，是计算机运行的物质基础。的物质基础。软件系统：由程序和程序运行所需要的数据以及与程软件系统：由程序和程序运行所需要的数据以及与程序相关的文档组成。序相关的文档组成。121.3.1 1.3.1 计计算机系算机系算机系算机系统组统组成成成成13电电子子子
7、子计计算机的算机的算机的算机的逻辑设计逻辑设计思想（思想（思想（思想（冯冯.诺诺依曼的依曼的依曼的依曼的设计设计思想）思想）思想）思想）电子计算机的硬件由电子计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备备和输出设备5个部分组成；个部分组成；计算机中的数据以二进制表示；计算机中的数据以二进制表示；存储程序控制：将程序和数据存在存储器中，计算机能存储程序控制：将程序和数据存在存储器中，计算机能自动执行程序。自动执行程序。【计算机工作原理：存储程序控制原理计算机工作原理：存储程序控制原理】141.31.3.2 .2 计计算机硬件系算机硬件系算机硬件系算机硬件
8、系统统的基本的基本的基本的基本组组成成成成 计算机系统硬件系统由计算机系统硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备和输出设备组成。组成。151.31.3.2 .2 计计算机硬件系算机硬件系算机硬件系算机硬件系统统的基本的基本的基本的基本组组成成成成 1、运算器运算器：主要用来进行：主要用来进行算术和逻辑运算算术和逻辑运算，是对信息进行处，是对信息进行处理和加工的部件。核心组成：加法器和寄存器理和加工的部件。核心组成：加法器和寄存器 2、控制器控制器：是计算机的指挥系统。：是计算机的指挥系统。运算器、控制器运算器、控制器合起来称为中央处理器（合起来称为
9、中央处理器（CPU）。计算机的）。计算机的性能主要取决于性能主要取决于CPU，主要功能是取出指令，解释指令和执，主要功能是取出指令，解释指令和执行指令，还具有进行算术和逻辑运算的功能。行指令，还具有进行算术和逻辑运算的功能。161.3.1.3.2 2 计计算机硬件系算机硬件系算机硬件系算机硬件系统统的基本的基本的基本的基本组组成成成成 3、存储器存储器：是计算机中具有记忆能力的部件，用来存放：是计算机中具有记忆能力的部件，用来存放程序代码或数据。分为内存储器、外存储器。程序代码或数据。分为内存储器、外存储器。(1)内存储器：简称内存。内存储器：简称内存。随机存储器随机存储器(RAM)：是由插在
10、主板上的若干内存是由插在主板上的若干内存条组成；其信息是由电能来维持，断电后其信息就不存在。条组成；其信息是由电能来维持，断电后其信息就不存在。只读存储器只读存储器(ROM)：用来存放在无电源的情况用来存放在无电源的情况下仍保持不变的数据。提供了下仍保持不变的数据。提供了微机系统的加电自检微机系统的加电自检、功能功能模块的初始化模块的初始化、系统的基本输入系统的基本输入/输出的驱动程序输出的驱动程序（显示驱（显示驱动、硬盘驱动、键盘驱动以及通信接口的驱动等）。动、硬盘驱动、键盘驱动以及通信接口的驱动等）。171.3.1.3.2 2 计计算机硬件系算机硬件系算机硬件系算机硬件系统统的基本的基本的
11、基本的基本组组成成成成 (2)外存储器：简称外存。作为存储数据的一种辅助外存储器：简称外存。作为存储数据的一种辅助设备。存放当前不使用或要永久保存的程序和数据。如设备。存放当前不使用或要永久保存的程序和数据。如计算机硬盘、磁盘、光盘或计算机硬盘、磁盘、光盘或U盘等。盘等。(3)高速缓冲存储器高速缓冲存储器Cache：简称高缓，可以设置在：简称高缓，可以设置在CPU内部，用于使内部，用于使CPU与内存在存取速度上协调匹配。与内存在存取速度上协调匹配。存存存存储储器比器比器比器比较较1 1随机存储器随机存储器RAM：断电信息丢失，容量大，可读可写只读存储器只读存储器ROM：断电信息不丢失，容量小，
12、只可读不可写18存存存存储储器比器比器比器比较较2 2高速缓冲存储器高速缓冲存储器Cache：高速存取指令和数据存取速度快，但存储容量小。CPU可直接访问主存储器主存储器/内存内存：存放计算机运行期间的大量程序和数据存取速度较快，存储容量不大。CPU可直接访问外存储器外存储器/外存外存:存放系统程序和大型数据文件及数据库，存取速度慢，存储容量大。CPU不可直接访问19201.3.1.3.2 2 计计算机硬件系算机硬件系算机硬件系算机硬件系统统的基本的基本的基本的基本组组成成成成4、输入设备：输入设备：用来向计算机输入程序和数据的设备。将用来向计算机输入程序和数据的设备。将输入信息转换为计算机能
13、接收的输入信息转换为计算机能接收的二进制形式二进制形式，并输入到计，并输入到计算机的算机的内存内存中。中。如计算机键盘如计算机键盘、鼠标、扫描仪、读卡器、麦克风、摄像、鼠标、扫描仪、读卡器、麦克风、摄像头等。头等。211.3.1.3.2 2 计计算机硬件系算机硬件系统统的基本的基本组组成成 5、输出设备：输出设备：将计算机将计算机内存内存中的数据信息传送到外部媒中的数据信息传送到外部媒介，并转化为人们所需要的表示形式。如：计算机显示器介，并转化为人们所需要的表示形式。如：计算机显示器、打印机、打印机、绘图仪、投影仪、音箱等。绘图仪、投影仪、音箱等。输入输入/输出设备也可写作输出设备也可写作 I
14、/O设备，常称为外部设备。设备，常称为外部设备。同时具有输入输出功能的外设：刻录机、耳麦同时具有输入输出功能的外设：刻录机、耳麦、硬盘、硬盘221.3.1.3.3 3 计计算机算机算机算机软软件系件系件系件系统统软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类。和。计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类。231.3.1.3.3 3 计计算机算机算机算机软软件系件系件系件系统统 1、系系统软件件 包括：操作系包括：操作系统、语言言处理理软件、数据件、数据库管管理系理系统、机器的、机器的监控管理程
15、序、故障控管理程序、故障检查和和诊断程序等断程序等 （1）操作系）操作系统（OS）处理器管理理器管理 作作业管理管理 存存储器管理器管理 设备管理管理 文件管理文件管理24操作系统是最基本的系统软件，其他的所有软件操作系统是最基本的系统软件，其他的所有软件都是建立在操作系统的基础上。都是建立在操作系统的基础上。操操作作系系统统各各种种应应用用程程序序 管家婆管家婆管家婆管家婆管理硬件管理硬件资源源协调后台工作后台工作服服服服务务生生生生提供用提供用户与与计算算机的交互接口机的交互接口（2）语言处理程序将计算机无法识别的源程序转换成计算机能够识别的机器语言的程序编译程序解释程序连接装配程序测试程
16、序诊断程序25（3）数据库管理系统DBMS用来管理数据库的系统软件。Access、Oracle、DB2、SQLServer、MySQL等26271.3.1.3.3 3 计计算机算机算机算机软软件系件系件系件系统统 2、应用软件应用软件：除系统软件以外的所有软件都是：除系统软件以外的所有软件都是应用软件，是为解决用户实际问题而设计、开发应用软件，是为解决用户实际问题而设计、开发的软件。的软件。办公处理软件办公处理软件 计算机辅助设计软件计算机辅助设计软件 实时控制软件实时控制软件 娱乐软件娱乐软件 用户程序软件用户程序软件 281.3.4 1.3.4 计计算机的性能指算机的性能指算机的性能指算机的性能指标标1、字字长：指计算机的CPU一次可以处理的二进制数据的最大位数最大位数。有8位、16位、32位、64位等。字长主要影响计算机的精度、寻址速度和处理能力。一般情况下，字长越长，计算精度越高，处理能力越强。2、主主频：是指CPU的时钟频率，指CPU在单位时间内的脉冲数。单位是Hz赫兹。一般情况下，主频越高，计算机的处理速度越快。3、运算速度：运算速度：一般指CPU每秒能执行的加法的次数。单
