計算機應(yīng)用基礎(chǔ)-計算機概述教案

一、計算機的產(chǎn)生一代電子管計算機世界上第一臺計算機ENIAC由美國Pennsylvania大學1946年交付使用，ENIAC采用十進制運算。電路結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜，使用18000多個電子管，運行時耗電量達150千瓦，體積龐大，重量達30多噸，占地面積為1500平方英尺。ENIAC的出現(xiàn)標志著人類進入了計算機時代。.第二代晶體管計算機1947年制成了第一個晶體管小體積、低耗電以及載流子高速運行的特點，用晶體管取代電子管以后，計算機的性能有了很大的提高。.第三代集成電路計算機集成電路制作技術(shù)就是利用光刻技術(shù)把晶體管、電阻、電容等構(gòu)成的單個電路制作在一塊極小（如幾個平方微米）的硅片上。大大地縮小了計算機的體積，大幅度下降了耗電量，極大地提高了機器的可靠性。小規(guī)模集成電路（SSI）和中等規(guī)模集成電路（MSI）的第三代計算機。第三代計算機之后，人們沒有達成定義新一代計算機的一致意見，如果從硬件技術(shù)上講，可以把用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路技術(shù)制成的計算機稱為第四代計算機。二、電子計算機的發(fā)展簡史1946年2月在美國、賓夕法尼亞大學，第一臺全自動電子計算機ENIAC即"電子數(shù)字積分計算機”誕生了。1955年10月切斷電源，服役9年多。ENIAC計算機主要缺點：（1）存儲容量小 （2）用線路連接的方法編排程序存儲程序控制原理是現(xiàn)代計算機運行的基本基礎(chǔ)?，F(xiàn)代計算機的基本結(jié)構(gòu)也是根據(jù)計算機的存儲程序控制原理和特點形成的?，F(xiàn)代計算機的結(jié)構(gòu)：1運算單元2控制單元3存儲單元4輸入設(shè)備5輸出設(shè)備與存儲程序控制相關(guān)的核心部件：CPU存儲器：中央處理器,計算機的核心部件。CPU的結(jié)構(gòu)：運算單元控制單元少量寄存器CPU的功能：執(zhí)行指令進行運算自ENIAC問世以來，計算機發(fā)展的4個階段：（1）第1代：電子管計算機（19461957年）（2）第2代：晶體管計算機（19581964年）（3）第3代：中小規(guī)模集成電路計算機（19651970年）（4）第4代：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機（1971年現(xiàn)在）微型計算機的發(fā)展簡史微型計算機屬于第4代計算機，是大規(guī)模集成電路技術(shù)的產(chǎn)物。按微處理器的集成度將微型計算機劃分為5代產(chǎn)品（1）第1代微型計算機（19711973年）（2）第2代微型計算機（19731977年）（3）第3代微型計算機（19771980年）（4）第4代微型計算機（19811992年）（5）第5代微型計算機（1993年現(xiàn)在）最新微處理器：2002年8月26日，英特爾（Intel）公司宣布推出了用于臺式機的最新版2.8G（千兆赫）每秒28億次運算速度的奔騰4處理器，并能支持寬帶音頻和視頻內(nèi)容、游戲、音樂、照片和電影。未來微處理器：2002年8月28日，英特爾（Intel）公司透露，在2007年之前制造出每秒200億次、集成度20億元件/片的微處理器。四、計算機的發(fā)展方向：（1）巨型化（2）微型化（3）網(wǎng)絡(luò)化五、計算機的特點、分類和應(yīng)用計算機的特點：(1)自動運算(2)運算速度快(3)運算精度高(4)具有記憶和邏輯判斷能力(5)通用性強計算機的分類：(1) 電子計算機的分類：按處理對象分：電子模擬計算機電子數(shù)字計算機混合計算機按性能規(guī)模分：巨型機大型機中型機小型機微型機工作站按功能用途分：通用計算機專用計算機(2)微型計算機的分類按微型計算機字長分：4位機8位機16位機32位機64位機按結(jié)構(gòu)形式分：單片機單板機多板機計算機的應(yīng)用(1)科學計算(2)數(shù)據(jù)處理(3)過程控制(4)計算機輔助系統(tǒng)CAD(Computer-AidedDesign)計算機輔助設(shè)計CAM(Computer-AidedManufacturing)計算機輔助制造CAI(Computer-AidedInstruction)計算機輔助教學(5)人工智能六、計算機系統(tǒng)的基本組成一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分

中央處理器內(nèi)存儲器外存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備運算器控制器微型計算機—

系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)是指構(gòu)成計算機的所有實體部件的集合，通常這些部件由電路（電子元件）、機械等物理部件組成。中央處理器內(nèi)存儲器外存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備運算器控制器微型計算機—

系統(tǒng)操作系統(tǒng)服務(wù)軟件編譯或解釋系統(tǒng)信息管理軟件輔助設(shè)計軟件文字處理軟件圖形軟件各種程序包圖1-4微型計算機系統(tǒng)組成框計算機軟件是指在硬件設(shè)備上運行的各種程序以及有關(guān)資料。所謂程序?qū)嶋H上是用戶用于指揮計算機執(zhí)行各種動作以便完成指定任務(wù)的指令的集合。簡單地用一個公式來說明包括其基本內(nèi)容：軟件=程序+文檔。把不裝備任何軟件的計算機稱為硬件計算機或裸機。裸機不裝備任何軟件，只能運行機器語言程序，不會得到充分有效的發(fā)揮。有了軟件，就把一臺實實在在的物理機器（有人稱為實機器）變成了一臺具有抽象概念的邏輯機器（有人稱為虛機器），從而使人們不必更多地了解機器本身就可以使用計算機，軟件在計算機和計算機使用者之間架起了橋梁。七、微型計算機的硬件系統(tǒng)計算機硬件的基本功能是接受計算機程序的控制來實現(xiàn)數(shù)據(jù)輸入、運算、數(shù)據(jù)輸出等一系列根本性的操作。雖然計算機的制造技術(shù)從計算機出現(xiàn)到今天已經(jīng)發(fā)生了極大的變化，但在基本的硬件結(jié)構(gòu)方面，一直沿襲著馮?諾伊曼的傳統(tǒng)框架，即計算機硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部件構(gòu)成。原程庠原程庠數(shù)據(jù)圖1.5各主要設(shè)備之間的關(guān)系輸入設(shè)備負責把用戶的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）輸入到計算機中；輸出設(shè)備負責將計算機中的信息（包括程序和數(shù)據(jù)）傳送到外部媒介，供用戶查看或保存；存儲器負責存儲數(shù)據(jù)和程序，并根據(jù)控制命令提供這些數(shù)據(jù)和程序，它包括內(nèi)存（儲器）和外存（儲器）;運算器負責對數(shù)據(jù)進行算術(shù)運算和邏輯運算（即對數(shù)據(jù)進行加工處理）；控制器負責對程序所規(guī)定的指令進行分析，控制并協(xié)調(diào)輸入、輸出操作或?qū)?nèi)存的訪問。.中央處理器中央處理器簡稱CPU（CentralProcessingUnit），它是計算機系統(tǒng)的核心，中央處理器包括運算器和控制器兩個部件。計算機所發(fā)生的全部動作都是CPU的控制。其中：運算器主要完成各種算術(shù)運算和邏輯運算，是對信息加工和處理的部件，由進行運算的運算器件及用來暫時寄存數(shù)據(jù)的寄存器、累加器等組成。控制器是對計算機發(fā)布命令的“決策機構(gòu)”，用來協(xié)調(diào)和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作，它本身不具有運算功能，而是通過讀取各種指令，并對其進行翻譯、分析，而后對各部件做出相應(yīng)的控制。它主要由指令寄存器、譯碼器、程序計數(shù)器、操作控制器等組成。.內(nèi)存儲器存儲器是計算機的記憶和存儲部件，用來存放信息。計算機中的操作，大量的是與存儲器交換信息，存儲器的工作速度相對于CPU的運算速度要低很多，因此存儲器的工作速度是制約計算機運算速度的主要因素之一。計算機存儲器一般分為兩部分；一個是包含在計算機主機中的內(nèi)存儲器，它直接和運算器、控制器交換數(shù)據(jù)，容量小，但存取速度快，用于存放那些正在處理的數(shù)據(jù)或正在運行的程序；另一個是外存儲器，它間接和運算器、控制器交換數(shù)據(jù)，存取速度慢，但存儲容量大，價格低廉，用來存放暫時不用的數(shù)據(jù)。1KB=1O24B1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024MB內(nèi)存儲器按其工作方式的不同，可以分為隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM兩種。RAM是一種可讀寫存儲器，其內(nèi)容可以隨時根據(jù)需要讀出，也可以隨時重新寫入新的信息。這種存儲器又可以分為靜態(tài)RAM和動態(tài)RAM兩種。ROM是一種內(nèi)容只能讀出而不能寫入和修改的存儲器,其存儲的信息是在制作該存儲器時就被寫入的。在計算機運行過程中，ROM中的信息只能被讀出，而不能寫入新的內(nèi)容。計算機斷電后，ROM中的信息不會丟失，即在計算機重新加電后，其中保存的信息依然是斷電前的信息，仍可被讀出。ROM常用來存放一些固定的程序、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)軟件等，如檢測程序、BOOTROM、BIOS等。.外存儲器內(nèi)存由于技術(shù)及價格上的原因，容量有限，不可能容納所有的系統(tǒng)軟件及各種用戶程序，因此，計算機系統(tǒng)都要配置外存儲器。外存儲器又稱為輔助存儲器，它的容量一般都比較大，而且大部分可以移動，便于不同計算機之間進行信息交流。在微型計算機中，常用的磁盤、光盤等屬于外存儲器，磁盤又可以分為硬盤和軟盤。光盤的存儲介質(zhì)不同于磁盤，它屬于另一類存儲器。由于光盤的容量大、存取速度較快、不易受干擾等特點，光盤的應(yīng)用越來越廣泛。光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類:只讀光盤、一次寫入型光盤和可擦寫光盤。.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是外界向計算機送信息的裝置。在微型計算機系統(tǒng)中，最常用的輸入設(shè)備是鍵盤和鼠標。微型機中根據(jù)不同的用途還可以配置其他一些輸入設(shè)備，如光筆、數(shù)字化儀、掃描儀等。.輸出設(shè)備輸出設(shè)備的作用是將計算機中的數(shù)據(jù)信息傳送到外部媒介，并轉(zhuǎn)化成某種為人們所認識的表示形式。在微型計算機中，最常用的輸出設(shè)備有顯示器和打印機。顯示器是微型計算機不可缺少的輸出設(shè)備，它可以方便