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1、第一章計算機基礎知識第一章計算機基礎知識1.1計算機的發(fā)展分類與應用1.2計算機系統(tǒng)的組成1.3微型計算機系統(tǒng)1.4計算機中的數(shù)據(jù)《大學計算機基礎》教材復旦大學出版社第一章計算機基礎知識1.1計算機的發(fā)展、分類與應用n1.1.1計算機的誕生1、第一臺電子計算機:ENIAC,1946年2月15日誕生于賓夕法尼亞大學。體積寵大,運行速度慢,尚不具備“存儲程序”的思想。2、第一臺馮·諾依曼型機:EDVAC,1952年正式投入運行。特點:1)存儲程序并按地址順序執(zhí)行。2)由存儲器、運算器、控制器、輸入設備和輸出
2、設備五大部分組成。馮·諾依曼型計算機的原理與結構,一直延用至今。第一章計算機基礎知識n1.1.2計算機的發(fā)展時代年份電子器件特點第一代1946~電子管磁鼓磁芯和磁帶;使用機器語言和匯編語1957言。體積寵大,運算速度低,成本高,可靠性差,內(nèi)存小。第二代1958~晶體管磁芯和磁盤;使用操作系統(tǒng)和高級語言,1964如Fortran。比第一代的性能有較大提升。第三代1965~中小規(guī)模集成半導體存儲器、磁盤。出現(xiàn)了并行處理、1970電路多處理機、虛擬存儲系統(tǒng)以及面向用戶的應用軟件??捎蛇h程終端上多個用戶訪問的小
3、型機第四代1971~大規(guī)模、超大半導體存儲器、軟硬磁盤、光盤。個人機今天規(guī)模集成電路和友好的程序界面;面向對象程序設計語言(OOP)摩爾定律:每過18個月,微處理器硅芯片上晶體管的數(shù)量就會翻一番。第一章計算機基礎知識n計算機的應用發(fā)展趨勢1)巨型化2)微型化3)網(wǎng)絡化4)智能化5)未來新型計算機第一章計算機基礎知識1.1.3計算機的分類第一章計算機基礎知識1.1.4計算機的應用1)數(shù)值計算2)數(shù)據(jù)處理3)過程控制4)企業(yè)管理5)電子商務6)計算機輔助設計與制造7)文化教育與娛樂8)人工智能第一章計算機基
4、礎知識1.2計算機系統(tǒng)的組成第一章計算機基礎知識計算機系統(tǒng)的層次結構:第一章計算機基礎知識n1.2.1計算機硬件系統(tǒng)大型機和微型機都采用馮·諾依曼的體系結構,從功能上都可以劃分為5個基本組成部分:運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。n1.2.2計算機軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件組成。詳見“1.2計算機系統(tǒng)的組成”第一章計算機基礎知識n1.2.3計算機的基本工作原理1計算機邏輯結構圖2計算機的基本工作原理:1)存儲程序原理2)程序自動執(zhí)行原理。指令執(zhí)行流程圖:第一章計算機基礎知識1.3微型計算機系
5、統(tǒng)n1.3.1微型計算機的硬件系統(tǒng)1、主要由中央處理器(CPU)、存儲器(Memory)、輸入設備和輸出設備組成。外觀上,分主機和外設。主機包含主板、CPU、內(nèi)存、各種適配器、電源等。外設主要有硬盤、光驅、鍵盤、鼠標、顯示器等。2、基本輸入輸出系統(tǒng)BIOS和CMOSBIOS實際上是一組存儲在EPROM中的軟件,它被固化在芯片中,并安裝在主板上,負責對基本I/O系統(tǒng)進行控制和管理。而CMOS是一種存儲BIOS所使用的系統(tǒng)配置的存儲器,它分為兩部分:一部分存儲口令,另一部分存儲啟動信息。當計算機斷電時,其內(nèi)
6、容由一個電池供電予以保存。用戶利用CMOS可以對微機的基本參數(shù)進行設置。第一章計算機基礎知識n1.3.2中央處理器(CPU)CPU是微機的心臟,它決定了微機的檔次和主要性能指標。CPU中決定微機性能的主要指標是:1)主頻2)總線性能3)尋址能力、MMX技術、SSE、3DNow!、緩存(Cache)等技術。第一章計算機基礎知識n1.3.3內(nèi)存1、CPU能直接訪問內(nèi)存和緩存(Cache),不能直接訪問硬盤和光盤。2、存儲器的單位:1TB=1024GB1GB=1024KB1KB=1024B1B=8b。其中,b
7、是bit的簡寫,即1個二進制位。B是Byte的簡寫,即1個字節(jié)。3、內(nèi)存可分為隨機存取存儲器(RAM)、只讀存儲器(ROM)和高速緩沖存儲器(cache)。4、速度由高到低依次是:Cache>內(nèi)存>硬盤>光盤第一章計算機基礎知識n1.3.4外存1、硬盤優(yōu)點:容量大,存取速度快、可靠性高、存儲成本低等。第一章計算機基礎知識2、光盤1)光盤主要有3種類型:只讀型光盤(CD-ROM)、只寫一次型光盤(WORM)和可擦寫型光盤(ErasableOpticalDisk)。2)1996年底推出了新一代數(shù)字化視頻光盤
8、DVD,它能從單個盤片上讀取4.7~17GB的數(shù)據(jù)量,目前其最大的傳輸速率可達1.35MB/s,相當于9倍速光驅。同時它還具有多種存儲格式、數(shù)據(jù)可直接通過接口讀取以及采用通用盤格式(UDF)標準向前后兼容等優(yōu)點。3、閃盤,即U盤。4、移動硬盤5、閃存卡6、網(wǎng)盤第一章計算機基礎知識n1.3.5輸入設備微機上常用的有鍵盤和鼠標。n1.3.6輸出設備主要有顯示器、打印機、投影儀、繪圖儀、音箱等等。n1.3.7微機系統(tǒng)的性能指標1)運算速度6)可靠