1946年2月-世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)于美國(guó)賓州大學(xué)誕生-取名

1、1946年2月，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)于美國(guó)賓州大學(xué)誕生，取名“ 電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)(Electronic Numerical Integrator And Calculator)”，簡(jiǎn)稱“ 埃尼亞克(ENIAC)”。第一臺(tái)計(jì)算機(jī)：1.1 計(jì)算機(jī)文化概述根據(jù)構(gòu)成計(jì)算機(jī)的器件，可將計(jì)算機(jī)分代；1.1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代：電子管式；到目前為止，計(jì)算機(jī)分為四代：第四代：大規(guī)模集成電路式。第三代：小規(guī)模集成電路式;第二代：晶體管式；第一代：電子管計(jì)算機(jī)(1946年1956年) 特征：電子管作開(kāi)關(guān)元件，功耗大，速度慢(千或萬(wàn)次/秒)，容量小(僅幾千字節(jié))，且體積大，但體系結(jié)構(gòu)為馮諾依曼思想，即存貯程序模

2、式，這時(shí)的程序設(shè)計(jì)主要用機(jī)器語(yǔ)言編程。第二代：晶體管計(jì)算機(jī)(1955年1964年)特征：用半導(dǎo)體晶體管作開(kāi)關(guān)元件，速度提高，達(dá)數(shù)十萬(wàn)次/秒到300萬(wàn)次/秒，存貯容量增加，達(dá)幾百K字節(jié)，由于容量增加，為存貯、運(yùn)行操作系統(tǒng)軟件提供了基礎(chǔ)，這一期間的程序設(shè)計(jì)，主要使用匯編語(yǔ)言編程。第三代：中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1964年1970年)特征：在一片晶體硅片上集成數(shù)十、數(shù)百個(gè)晶體管，用其作為開(kāi)關(guān)元件，代替原有的分立元器件，速度達(dá)幾百萬(wàn)次千萬(wàn)次/秒，容量達(dá)3M字節(jié)。計(jì)算機(jī)產(chǎn)品逐漸形成了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，其通用性得到加強(qiáng)。使用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編寫計(jì)算機(jī)程序。使用操作系統(tǒng)管理、控制計(jì)算機(jī)操作。第三代：中小規(guī)模集成

3、電路計(jì)算機(jī)(1964年1970年)特征：在一片晶體硅片上集成數(shù)十、數(shù)百個(gè)晶體管，用其作為開(kāi)關(guān)元件，代替原有的分立元器件，速度達(dá)幾百萬(wàn)次千萬(wàn)次/秒，容量達(dá)3M字節(jié)。計(jì)算機(jī)產(chǎn)品逐漸形成了標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，其通用性得到加強(qiáng)。使用計(jì)算機(jī)高級(jí)語(yǔ)言編寫計(jì)算機(jī)程序。使用操作系統(tǒng)管理、控制計(jì)算機(jī)操作。第四代：大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路計(jì)算機(jī)(1971年現(xiàn)在)特征：集成度顯著提高，在一片晶體硅片上集成了幾千、幾萬(wàn)個(gè)晶體管，速度達(dá)億次數(shù)億次/秒，容量幾十兆、幾百兆內(nèi)存。軟件功能大大提高，并向多極化、網(wǎng)絡(luò)化、多媒體、智能化方向發(fā)展，幾乎在所有領(lǐng)域里都得到應(yīng)用。與其它計(jì)算工具相比,計(jì)算機(jī)具有以下四個(gè)特點(diǎn)：一、運(yùn)算速度快二

4、、計(jì)算精度高三、具有存貯和記憶能力四、能自動(dòng)連續(xù)的運(yùn)行五、可靠性高六、具有邏輯判斷能力1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用一、計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用主要有以下幾個(gè)方面：一、科學(xué)計(jì)算二、信息處理三、實(shí)時(shí)控制四、輔助設(shè)計(jì)/輔助制造/輔助教學(xué) （CAD/CAM/CAI）五、人工智能（AI）二、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用1.1.3 計(jì)算機(jī)的分類根據(jù)計(jì)算機(jī)工作原理分為：一、數(shù)字式計(jì)算機(jī)二、模擬式計(jì)算機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)用途分為：一、通用計(jì)算機(jī)二、專用計(jì)算機(jī)根據(jù)計(jì)算機(jī)規(guī)模分為：一、巨型機(jī)二、大(中)型計(jì)算機(jī)三、小型計(jì)算機(jī)四、微型計(jì)算機(jī)(PC機(jī))根據(jù)計(jì)算機(jī)規(guī)模分為：一、巨型機(jī)二、大(中)型計(jì)算機(jī)三、小型計(jì)算機(jī)四、微型計(jì)算機(jī)(PC

5、機(jī))1.1.4 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)一、巨型化二、微型化三、網(wǎng)絡(luò)化四、多媒體化五、智能化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。軟件系統(tǒng)：程序以及各種文檔的總和。硬件系統(tǒng)：各種物理設(shè)備的總稱。1.2 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.2.1 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)1946年由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼提出，中心內(nèi)容為：計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制、存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)、程序自動(dòng)控制。一、存儲(chǔ)程序的概念1、計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、控制器、 輸入輸出設(shè)備2、指令：計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的基本操作，一般一條指令對(duì)應(yīng)一種基本操作。各基本部件的功能是：存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)、指令；控制器自動(dòng)執(zhí)行指令；運(yùn)算器進(jìn)行算術(shù)邏輯計(jì)算；操作人員通過(guò)輸入輸出設(shè)備和主機(jī)進(jìn)

6、行通訊3、二進(jìn)制表示指令與數(shù)據(jù)?！?”、“1” 可實(shí)現(xiàn)電器元件的二態(tài)性一、數(shù)字編碼，計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制編碼二、ASC碼 為了表示英文字母、數(shù)字及其它常用符號(hào)，國(guó)際上通常采用“ 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換”(American Standard Code for Information Interchange)簡(jiǎn)稱ASC 碼來(lái)表示每一個(gè)字符。二、編碼一、數(shù)字編碼，計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制編碼二、ASC碼 為了表示英文字母、數(shù)字及其它常用符號(hào)，國(guó)際上通常采用“ 美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換”(American Standard Code for Information Interchange)簡(jiǎn)稱ASC 碼來(lái)表示每一個(gè)字符

7、。二、編碼一般用七位二進(jìn)制，可表示128個(gè)字符編碼，其編碼表如下:以后又對(duì)其擴(kuò)充，用8位二進(jìn)制，可表示256個(gè)字符編碼例如：“ A”的ASC碼為41H 或65D“ a” 的ASC碼為61H 或97D“ 1”的ASC碼為31H或49D注：H 十六進(jìn)制數(shù) B 二進(jìn)制數(shù)Q 八進(jìn)制數(shù) D 十進(jìn)制數(shù)3、漢字編碼 漢字編碼包括：國(guó)標(biāo)碼、機(jī)內(nèi)碼、輸入碼和字形碼。用二個(gè)字節(jié)表示，每一個(gè)字節(jié)用七位，最高位恒為“ 0”，因此可表示12812816384 個(gè)漢字，由國(guó)家統(tǒng)一制定編碼標(biāo)準(zhǔn)。1.國(guó)標(biāo)碼對(duì)于國(guó)標(biāo)碼中兩個(gè)字節(jié)的最高位,用1 表示,即為該漢字的機(jī)內(nèi)碼，若為0 ,一般表示ASC碼。2.機(jī)內(nèi)碼(a) 國(guó)標(biāo)碼 34

8、730011010001110011代表漢字“ 大”字(b) 機(jī)內(nèi)碼 B4F31011010011110011代表漢字“ 大”字(c) 機(jī)內(nèi)碼 34730011010001110011代表西文“ 4s”國(guó)標(biāo)碼和漢字ASCII機(jī)內(nèi)碼的比較3.輸入碼鍵盤管理程序機(jī)內(nèi)碼(內(nèi)碼)輸入碼(外碼)對(duì)應(yīng)于特定的漢字輸入法，如“拼音”， “五筆”等。不同的漢字輸入法，當(dāng)輸一個(gè)漢字時(shí)，對(duì)應(yīng)一個(gè)記錄編碼，稱為輸入碼。當(dāng)漢字輸入碼輸入到計(jì)算機(jī)中后，便轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。以2424點(diǎn)陣為例，需24372個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字。4.字形碼漢字字形碼用點(diǎn)陣表示，一般有2424，3232和4848點(diǎn)陣，點(diǎn)數(shù)愈多，字體更美觀。漢字打印

9、與顯示使用漢字字型碼。以2424點(diǎn)陣為例，需24372個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字。4.字形碼漢字字形碼用點(diǎn)陣表示，一般有2424，3232和4848點(diǎn)陣，點(diǎn)數(shù)愈多，字體更美觀。漢字打印與顯示使用漢字字型碼。馮諾依曼計(jì)算機(jī)輸入設(shè)備輸出設(shè)備運(yùn)算器存儲(chǔ)器控制器數(shù)據(jù)程序地址指令結(jié)果控制信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)請(qǐng)求信號(hào)控制信號(hào)反饋信號(hào)操作命令1、組成框圖三、計(jì)算機(jī)硬件組成2、工作過(guò)程存儲(chǔ)程序原理 通過(guò)輸入設(shè)備將原始數(shù)據(jù)和程序送入到存儲(chǔ)器； 控制器從存儲(chǔ)器中依次取出指令, 并分析其操作碼； 根據(jù)操作碼決定其操作，并根據(jù)地址碼取出相應(yīng)的操作數(shù)送運(yùn)算器； 當(dāng)運(yùn)算器運(yùn)算完畢后,將結(jié)果送至輸出裝置輸出。運(yùn) 算 器執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算（加、減

10、、乘、除）和邏輯運(yùn)算（AND、OR、NOT）等運(yùn)算。在控制器的控制下，可以將存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算，將結(jié)果送回存儲(chǔ)器。 控 制 器產(chǎn)生各種控制信號(hào)，指揮計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件協(xié)調(diào)工作。通常將運(yùn)算器和控制器合在一起，置于一塊芯片上，構(gòu)成中央處理器，簡(jiǎn)稱CPU。存 儲(chǔ) 器分內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。一、內(nèi)存儲(chǔ)器短暫地保留數(shù)據(jù)、用于程序的存儲(chǔ)和程序執(zhí)行過(guò)程中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，其特點(diǎn)是速度快，但一般內(nèi)存斷電后數(shù)據(jù)丟失。存 儲(chǔ) 器分內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。一、內(nèi)存儲(chǔ)器短暫地保留數(shù)據(jù)、用于程序的存儲(chǔ)和程序執(zhí)行過(guò)程中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，其特點(diǎn)是速度快，但一般內(nèi)存斷電后數(shù)據(jù)丟失。1.地址：存儲(chǔ)單元的一個(gè)編號(hào)。數(shù)據(jù)或程序的存取須通過(guò)該編號(hào)完

11、成。關(guān)于內(nèi)存的幾個(gè)概念：0000FFFF64KBRAM2.存儲(chǔ)容量:內(nèi)存單元的總數(shù)。通常一個(gè)單元為一個(gè)字節(jié),一個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位(bit)組成。1024個(gè)單元為1KB；10241024個(gè)單元為1兆節(jié),記為1MB；1024 1024 1024個(gè)單元為14千兆字節(jié)，記為1GB一般586機(jī)器內(nèi)存在64128MB范圍內(nèi)。3.ROM：只讀存儲(chǔ)器，不可寫，預(yù)先存入數(shù)據(jù)。4.RAM：隨機(jī)存儲(chǔ)器。暫存用戶程序或數(shù)據(jù)，斷電后信息丟失，CPU可直接訪問(wèn)。二、外存儲(chǔ)器一種長(zhǎng)期保留數(shù)據(jù)的裝置, 有硬盤、軟盤及光盤。 容量大，目前硬盤達(dá)10GB以上，且價(jià)格比內(nèi)存便宜，但CPU不能直接訪問(wèn)。相對(duì)主機(jī)而言，外存儲(chǔ)器屬外部

12、設(shè)備。特點(diǎn)：用于數(shù)據(jù)的輸入，這里所述數(shù)據(jù)包括：數(shù)值、文字、圖形、圖象、聲音等，因此輸入裝置包括：鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)字化儀、圖象掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、磁盤系統(tǒng)等。 輸入設(shè)備用于數(shù)據(jù)的輸入，這里所述數(shù)據(jù)包括：數(shù)值、文字、圖形、圖象、聲音等，因此輸入裝置包括：鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)字化儀、圖象掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、磁盤系統(tǒng)等。 輸入設(shè)備主要包括：CRT顯示器、打印機(jī)、繪圖儀以及磁盤系統(tǒng)等。打印機(jī)種類有針式、噴墨式和激光打印機(jī)。 輸出設(shè)備1.2.2 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。系統(tǒng)軟件主要有操作系統(tǒng)、語(yǔ)言編譯系統(tǒng)、診斷糾錯(cuò)程序 、庫(kù)函數(shù)程序、管理程序、網(wǎng)絡(luò)通信系統(tǒng)等。一種用來(lái)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)資源、提高計(jì)算

13、機(jī)工作效率的系統(tǒng)軟件。 1、操 作 系 統(tǒng)一、系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)的基本功能1.處理機(jī)(CPU)管理2.存儲(chǔ)器管理3.設(shè)備管理4.文件管理5.提供人 機(jī)操作接口PC機(jī)操作系統(tǒng)1. DOS2. Windows 3.x3. Windows NT4. Windows 95/98/20005. OS/26. UNIX和XENIX7. LINUXPC機(jī)操作系統(tǒng)1. DOS2. Windows 3.x3. Windows NT4. Windows 95/98/20005. OS/26. UNIX和XENIX7. LINUX計(jì)算機(jī)語(yǔ)言是能讓計(jì)算機(jī)直接或間接接受與識(shí)別的語(yǔ)言，大體分為三種類型：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、

14、高級(jí)語(yǔ)言。2、語(yǔ)言處理系統(tǒng)機(jī)器語(yǔ)言： 二進(jìn)制0、1構(gòu)成的面向特定機(jī)器的低級(jí)語(yǔ)言。特點(diǎn)：計(jì)算機(jī)可以能直接執(zhí)行缺點(diǎn)：指令難記憶，編程困難1011 0110 0000 0000 加法指令1011 0101 0000 0000 減法指令匯編語(yǔ)言：又稱符號(hào)語(yǔ)言, 對(duì)機(jī)器指令進(jìn)行簡(jiǎn)單的符號(hào)化，比機(jī)器語(yǔ)言進(jìn)了一步, 但可讀性、兼容性差, 其優(yōu)點(diǎn)是與機(jī)器比較靠近, 因此效率較高。符號(hào)指令與機(jī)器指令一一對(duì)應(yīng)ADD 加法 SUB 減法匯編語(yǔ)言程序機(jī)器語(yǔ)言程序匯編程序高級(jí)語(yǔ)言：完全接近人類習(xí)慣，各種機(jī)器指令用英文單詞表示。其優(yōu)點(diǎn)：可讀性強(qiáng)，兼容性強(qiáng)，是目前廣泛使用的一種面向過(guò)程的編程語(yǔ)言。如：BASIC，F(xiàn)ORTR

15、AN, C，PASCAL，F(xiàn)OXPRO等.高級(jí)語(yǔ)言程序機(jī)器語(yǔ)言程序解釋/編譯程序面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言。面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言是一種適用于 Windows 環(huán)境下進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的可視化語(yǔ)言。如：Visual Basic, 簡(jiǎn)稱VB Visual C+, 簡(jiǎn)稱VC DelPhi等。面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言。面向?qū)ο蟮母呒?jí)語(yǔ)言是一種適用于 Windows 環(huán)境下進(jìn)行程序設(shè)計(jì)的可視化語(yǔ)言。如：Visual Basic, 簡(jiǎn)稱VB Visual C+, 簡(jiǎn)稱VC DelPhi等。特點(diǎn)：為解決某一應(yīng)用問(wèn)題計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編寫的程序，如：財(cái)務(wù)軟件、工資管理軟件、文字處理軟件、CAD軟件以及各種游戲軟件等。運(yùn)行于操作系統(tǒng)之上,通過(guò)一些編程工具開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)。二、應(yīng)用軟件提示：1、分析給定問(wèn)題2、確定求解思路3、繪制程序流程圖或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖4、根據(jù)流程圖或系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖5、上機(jī)調(diào)試6、修改錯(cuò)誤 結(jié)構(gòu)化程序