計算機基礎知識和安全規(guī)范

1、計算機基礎知識和安全規(guī)范 1.1 走進計算機世界計算機的發(fā)展歷史微型計算機的特點及應用1.2 計算機是如何工作的計算機的硬件組成計算機的軟件系統(tǒng)1.3 計算機外部設備計算機的存儲設備輸入輸出設備1.4 計算機安全規(guī)范1.1 走進計算機世界 計算機的發(fā)展與電子技術(shù)的發(fā)展密不可分，依據(jù)電子器件的發(fā)展歷程，人們將計算機的發(fā)展劃分為4個年代。了解4個年代的劃分，知道計算機發(fā)展進程中的重大事件，對計算機的發(fā)展概況和趨勢有一個粗略的了解。 計算機發(fā)展4個年代的劃分揭示了計算機發(fā)展的歷史與未來，本節(jié)的知識點可以分解成下面幾個要點。計算機的發(fā)展歷史微機的特點與發(fā)展計算機的發(fā)展趨勢一、計算機的發(fā)展歷史 1.1

2、走進計算機世界 1計算機的發(fā)展歷程 （1）早期的計算機 公元前5世紀，中國人發(fā)明了算盤，它被認為是最早的計算機，并被廣泛應用于商業(yè)貿(mào)易中，一直使用至今。直到17世紀，計算設備才有了第二次重要的進步。 中國的計算設備 大約在新石器時代早期，先民使用的“計算機”是結(jié)繩，即用繩子打結(jié)的多少來表示數(shù)的概念。中國的計算設備算籌。它最早出現(xiàn)在何時，已經(jīng)不可查考了，但至遲到春秋戰(zhàn)國；算籌的使用已經(jīng)非常普遍了。算籌算籌在中國的起源很早，中國著名科學家祖沖之（429500）借助算籌為計算工具，計算出圓周率在和之間，成為了世界上最早把圓周率數(shù)值推算到七位數(shù)字以上的科學家。中國的計算設備算盤。珠算盤是我們祖先創(chuàng)造發(fā)

3、明的一種簡便的計算工具，珠算盤起源于北宋時代。 機械計算機發(fā)展史1623年：德國科學家契克卡德（W.Schickard）制造了人類有史以來第一臺機械計算機，這臺機器能夠進行六位數(shù)的加減乘除運算。機械計算機發(fā)展史1642年：法國科學家帕斯卡（）發(fā)明了著名的帕斯卡機械計算機，首次確立了計算機器的概念。 機械計算機發(fā)展史1674年：萊布尼茨改進了帕斯卡的計算機，使之成為一種能夠進行連續(xù)運算的機器，并且提出了“二進制”數(shù)的概念。（據(jù)說這個概念來源于中國的八卦） 機械計算機發(fā)展史第一臺商用計數(shù)機是由法國阿爾薩斯地區(qū)的托瑪斯杜寇莫( Thomas de Colmar) 在1820 年初研發(fā)的四則運算機。下

4、面是與帕斯卡計算器的比較 機械計算機發(fā)展史1822年：英國科學家巴貝奇（C.Babbage）制造出了第一臺差分機，它可以處理3個不同的5位數(shù)，計算精度達到6位小數(shù)。機械計算機發(fā)展史手搖計算機是1878年由一位在俄國工作的瑞典發(fā)明家奧涅爾制造的。臺式電腦第一臺電子計算機ENIAC對比（2）現(xiàn)代計算機的發(fā)展歷程 第1代電子管計算機（19461957） 第一臺電子計算機取名為ENIAC，1946年2月15日在美國宣告誕生。由美國賓西法尼亞大學摩爾學院教授莫奇利和?？颂毓餐兄?。， 運算速度達到每秒鐘5000次加法，一條炮彈的軌跡，20秒鐘就能被它算完。第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒

5、體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW電子管埃尼阿克，總共安裝了17468只電子管。它的耗電量超過174千瓦；電子管平均每隔7分鐘就 要被燒壞一只。佛萊明1904年發(fā)明電子管晶體管與電子管1947年美國科學家發(fā)明了晶體管。晶體管與電子管的比較： 體積比電子管小很多 耗電大大降低 穩(wěn)定性有很大提高第2代晶體管計算機（19581964）1956年，晶體管在計算機中使用，晶體管和磁芯存儲器的使用促使了第2代計算機的產(chǎn)生。第2代計算機體積小、速度快、功耗低、性能更穩(wěn)定。晶體管計算機美國貝爾實驗室于1954年研制成功第一臺使用晶體管的第二代計算機TRADIC。裝有800

6、只晶體管，僅100瓦功率，占地也只有3立方英尺。相比采用定點運算的第一代計算機，第二代計算機普遍增加了浮點運算，計算能力實現(xiàn)了一次飛躍。我國的晶體管計算機1958年啟動，1965年研制成功的我國第一臺大型晶體管計算機（109乙機）。對109乙機加以改進，兩年后又推出109丙機，為用戶運行了15年，有效算題時間10萬小時以上，在我國兩彈試驗中發(fā)揮了重要作用，被用戶譽為“功勛機”。 109機 集成電路1959年美國人基爾比向發(fā)明了集成電路。在不超過4平方毫米的面積上，大約集成了20余個元件。第3代集成電路計算機（19651970） 人們將集成電路分為中、小規(guī)模，大規(guī)模和超大型規(guī)模。第3代計算機的芯

7、片屬于中、小規(guī)模集成電路。第3代集成電路計算機 IBM于1964年研制出計算機歷史上最成功的機型之一IBM S/360。IBM由于S/360的成功，進一步鞏固了自己在業(yè)界的地位，“藍色巨人”IBM幾乎成為計算機的代名詞。 第4代大規(guī)模集成電路計算機（1971至今） 第四代計算機最顯著特點是大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的運用。大規(guī)模集成電路的采用，使得計算機向微型化發(fā)展，計算機不但可以放在辦公桌上，而且可以放在手提包里，甚至衣服的口袋里，而其功能卻大大增強，可靠性大大提高，而價格卻大大下降，一般家庭就可以買得起。 計算機主要電子器件： 第一代：真空電子管 第二代：晶體管 第三代：中、小規(guī)模集

8、成電路 第四代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路。 階段年份元件語言應用范圍第一代46-57電子管機器語言匯編語言科學計算第二代58-64晶體管高級語言科學計算、數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制第三代65-70中小規(guī)模集成電路高級語言各個領(lǐng)域第四代70至今大規(guī)模/超大規(guī)模集成電路面向?qū)ο蟾呒壵Z言網(wǎng)絡時代第五代未來計算機光子 量子 DNA等計算機的不斷發(fā)展是一種必然趨勢。 大家知道是什么因素推動我們的計算機不斷的更新?lián)Q代的呢？每一代的發(fā)展變化：1 體積和耗電量大大減小2 功能大大增強3 應用領(lǐng)域進一步拓寬。 特別是體積小、價格低、功能強的微型計算機的出現(xiàn)，使得計算機迅速普及，進入了辦公室和家庭，在辦公室自動化和多媒體

9、應用等領(lǐng)域發(fā)揮了很大的作用。高考真題第一代電子計算機所采用的電子元件是_.（）A.繼電器 B. 晶體管 C.電子管 D.集成電路第二代電子計算機所采用的電子元件是_.（，）A.繼電器 B. 晶體管 C.電子管 D.集成電路14.2 1946年誕生的世界上公認的第一臺電子計算機是_.16.1 計算機中數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式是_.A.八進制 B.十進制 C.二進制 D.十六進制計算機發(fā)展史上重要人物圖靈-計算機科學之父：1936年阿蘭圖靈，在他的一篇具有劃時代的論文里論述了一種假想的通用計算機，也就是理想計算機，被后人稱為“圖靈機”。1950年10月， 圖林的另一篇論文機器能思考嗎發(fā)表，首次提出檢驗機器智

10、能的“圖林試驗” ，從而奠定了人工智能的基礎，使他再次榮膺“人工智能之父”稱號。 1954年， 42歲的阿蘭圖林英年早逝。為了紀念他在計算機領(lǐng)域奠基性的貢獻，美國計算機學會決定設立“圖林獎”，從1956年開始頒發(fā)給最優(yōu)秀的電腦科學家，它就像科學界的諾貝爾獎那樣，是電腦領(lǐng)域的最高榮譽。圖靈機圖靈機是一種思想模型，由三部分組成，：一個控制器，一條兩端可無限延長的帶子和一個在帶子上左右移動可以讀寫0，1的讀寫頭。圖靈機能夠識別運算過程中的每一步，并運算獲得答案，使計算機通過執(zhí)行程序來完成任何設定好的任務。圖靈機最早人們將機器的工作主要放到數(shù)學計算上，因而數(shù)學計算是焦點。圖靈機就是一個邏輯的機器，解決

11、的是“可計算性”的問題。圖靈機的基本思想就是用機器來模擬人們用紙和筆進行數(shù)學運算的過程,圖靈把這樣的過程看作是兩種簡單的動作,即在紙上寫上或擦除某個符號;把注意力從紙的一個位置移動到另一個位置。2014年根據(jù)圖靈生平改編電影模仿游戲劇照計算機發(fā)展史上重要人物1938年，美國數(shù)學家香農(nóng)，首次用布爾代數(shù)進行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運算可以通過繼電器電路來實現(xiàn)，現(xiàn)代信息論創(chuàng)始人香農(nóng)布爾代數(shù)繼電器開關(guān)電路香農(nóng)第一次在布爾代數(shù)和繼電器開關(guān)電路之間架起了橋梁。約翰.阿塔納索夫1939年，阿塔納索夫提出計算機三原則約翰.阿塔納索夫的計算機的三條原則（1）以二進制的邏輯基礎來實現(xiàn)數(shù)字運算，以保證精度；（2）利用電子技術(shù)來實現(xiàn)控制，邏輯運算和算術(shù)運算，以保證計算速度；（3）采用把計算功能和二進制數(shù)更新存貯的功能相分離的結(jié)構(gòu)。 馮諾依曼 在ENIAC的研制過程中，美籍數(shù)學家馮諾依曼針對它存在的問題，提出了一個全新的通用計算機方案，這就是EDVAC方案。并提出了計算機的三大設計思想。 在這個方案中，馮諾依曼提出程序存儲和程序控制理論。他認為計算機具有兩個基本能力： 1：能夠存儲程序。 2：能夠自動執(zhí)行程序。高考真題美籍匈牙利數(shù)學家馮諾依曼提出了計算機的哪三大設計思想？（3分）答：采用