计算机组装与维护教程 第2版 教学课件 作者 袁启昌 等 01.pptVIP

第1章 计算机基础知识 1.1 认识计算机 计算机的诞生对于人类的生活、工作、学习都有着莫大的促进和帮助作用，经历不同的时代和发展，计算机呈现出不同的面貌，甚至已经发生翻天覆地的变化，可以说计算机是20世纪最伟大的发明之一，是当代社会、科学和经济发展的奠基石。 计算机的发明带动了20世纪下半叶的信息技术革命，计算机将人类从繁杂的脑力和体力劳动中解放了出来，使得人类社会60年来的发展速度比此前任何一个时期都快。 计算机系统是由硬件系统和软件系统共同构成的复合系统，计算机系统的组成部分如图所示。 1.1.1 计算机的发展历史 计算机的发展经历了4代，自?1946?年第一台真正意义上的计算机被发明以来，计算机已经走过了60多个年头。 1．电子管时代 1946年研发的第一代ENIAC计算机使用了17468个真空电子管，耗电量达174kW，占地170m2，重达30吨。那个时期的计算机以电子管作为基本电子元件，用磁鼓作为主存储器，因而被称为“电子管时代”的计算机。 2．晶体管时代 1954年5月24日，贝尔实验室使用800只晶体管组装了世界上第一台晶体管计算机TRADIC。 3．集成电路时代 1962年，由美国得克萨斯公司与美国空军共同研制出了第一台采用中小规模集成电路的计算机。从这时起计算机大都以集成电路为最基本电子元件，其体积、功耗都进一步减少，可靠性和运算速度进一步提高，这个时期便被称为“集成电路时代”。 4．超大规模集成电路时代 20世纪70年代后，各种先进的生产技术广泛应用于计算机制造，使得电子元器件的集成度进一步加大，出现了大规模和超大规模集成电路。 1.1.2 计算机的特点 计算机发展至今，不断完善，已经非常完备，具有自身的一套体系和特点。计算机主要具有以下特点。 1．运算速度快 2．运算精度高 3．存储容量大 4．具有逻辑判断能力 5．可靠性高 1.2 计算机的组成 计算机系统主要由硬件系统和软件系统两大部分构成，硬件系统是指组成计算机的物理实体，如CPU、主板、内存等，而软件系统则是指运行于硬件之上，具有一定功能，并能够对硬件进行操作、管理及控制的计算机程序，软件依附于硬件。 1.2.1 计算机的硬件系统 计算机目前都还是以“电子计算机之父”冯·诺依曼所设计的体系结构为基础的，冯·诺依曼体系结构就像一本计算机硬件结构的教科书，直至今天计算机的发展变化从未超出其定义。冯·诺依曼体系结构规定计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备等几部分组成。 1．运算器和控制器 运算器主要完成计算机的算术运算和逻辑运算，而控制器则用于发布系统的命令，协调控制各部件，二者结合在一起，其作用就相当于人的大脑，指挥计算机中所有部件协同工作。发展到后来，运算器和控制器合二为一，被称为中央处理单元，英文名为Central Processing Unit，简称CPU。 2．存储器 存储器是计算机存放数据的地方，分为内存储器和外存储器，也被称为主存和辅存器。内存容量相对较小，但速度快，通常用于存放临时数据，而外存储器则容量较大，但速度较慢，用于存放需保存的大量数据和程序。 3．输入设备 输入设备（Input Device）是用于向计算机输入数据和信息的设备，就像计算机与用户或者其他外部设备通信的桥梁，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置。常见的键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置等都属于输入设备。 4．输出设备 输出设备（Output Device）是人与计算机交互的部件，用于数据的输出，它能够把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统等。 1.2.2 计算机的软件系统 计算机软件是指计算机系统中的程序及其文档。程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述，文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料，也就是说程序是用来装入机器，由机器处理执行的，而文档则一般是给人看的。软件是用户与硬件之间的接口，用户主要是通过软件与计算机的硬件进行交流，而硬件也必须通过软件才能真正展现自己的才能。 计算机软件总体分为系统软件和应用软件两大类。 1．系统软件 系统软件包括操作系统、数据库系统、网络系统和程序设计语言与语言处理程序等。不能轻易的将系统软件与操作系统二者等同起来，但是操作系统的影响已经今非昔比，很多文献在谈及系统软件时，往往主要指操作系统。 操作系统（Operating System，OS）是管理计算机硬件与软件资源的程序，同时也是计算机系统的内核与基石。常见的操作系统有UNIX操作系统，类UNIX操作系统—Linux，微软的Windows操作系统，