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第一篇 计算机基础知识 内容提要：本章主要讲述了计算机的产生发展历史，计算机的应用，计算机的组成及工作的原理，微机的基本组成等内容，重点是计算机和微机的结构，难点是计算机的工作原理。 第一章 计算机的产生与发展 第一节 计算机的定义 计算机——全名叫电子计算机（Electronic Computer），是一种高速运作、具有存储能力、由程序控制操作过程的自动电子装置。它能模拟并替代人类的部分脑力劳动，因此中国人把它形象地称为电脑。 第二节、计算机的产生 人类在同大自然的斗争中，不断接触到数字的概念，从远古时代的屈指记数、结绳记数到今天的电子计算机，创造并逐步发展了各种计算工具。在人类历史上，计算工具的发明和创造走过了漫长的道路。我国春秋时代就有了用竹筹计算的“筹算法”，唐末创造出算盘，南宋进就有了算盘口诀的记载，随着生产的发展，计算日趋复杂，比如需要计算开方、三角函数等，于是开始出现了比较先进的计算工具。 第二次世界大战期间，美国陆军军械署为了编制导弹特性表，要运用大量复杂的数学计算，于是由美国陆军阿伯丁弹道实验室提供经费，美国宾夕法尼亚大学摩尔电子工学院的莫奇莱教授和他的学生埃克特博士设计攻关。1943年4月立项研制，1945年12月投入运行，1946年2月正式交付使用，于是世界上第一台具有实际意义的电子计算机就诞生了，它的名字叫ENIAC——埃尼尔克 Electronic Numerical Integrator And Computer 电子 数字 积分仪 和 计算机 相对于我们现在所见的微型计算机，ENIAC可称为宠然大物：它占地面积167平方米，体积83立方米，重30吨，共用了18000个电子管、1500个继电器、70000个电阻、10000个电容，功率达到150千瓦，每秒运算5000次，总共花费了40万美元。在当时，这台最先进的计算机完成一次10位数的乘法只需要3毫秒，用它来计算40点的弹道曲线，3秒内就可以完成，而人工计算则需要90名工作人员算上一个星期。当然，和现在的计算机相比，ENICA的缺点太多：内部不能存储程序，每次算题都必须在外部通过开关和插线来安排计算程序，输出的方式就是面板上一排排的批示灯，此外，由于电子管元件容易损坏，它每运行几个小时就会出一次错，因此它的使用范围并不大，仅仅用于数学计算，没有批量生产，但它的诞生具有划时代的意义。 第三节、计算机的发展 从第一台计算机的问到现在，只有短短几十的时间，然而计算机的发展可以用“迅猛”二个字来形容。 1950年，全世界只有25台计算机； 1970年，全世界有20万台计算机； 1998年，全世界连接到国际互联网上的计算机就有7000有万台。 到现在，计算机已经深入到家庭，成为家用电器的一部分。 在计算机发展的历程中，一般都以计算机所用的主要部件来划分，按这个方法，可分为四个阶段： 1、第一代计算机：电子管时代 1946年——1958年，这期间研制的计算机采用电子管来做元件，所以又叫电子管计算机。这个时代的计算机应用范围十分有限，功能很弱，造价很高，主要用来解决其它方法难以解决的数学问题，使用机器语言和汇编语言来编制程序。 2、第二代计算机：晶体管时代 1958年——1964年，随着电子技术的不断进步，贝尔实验室发明了晶体管，计算机中的电子管被晶体管取代了，于是就出现了采用晶体管为主要元件的第二代计算机，IBM公司首次采用晶体管替代电子管用于商用计算机的制造，开辟了第二代电子计算机的先河，由于采用了晶体管元件，体积减小，耗电量降低、可靠性也得到提高，运算速度达到每秒几万次至几十万次，使用的范围扩大到数据处理、自动控制和企业管理等方面。引进了FORTRAN（公式翻译语言）、COBOL（面向商业的通用语言）等面向过程的编程语言。 3、第三代计算机：集成电路时代 1964年——1971年，随着半导体技术的发展，出现了集成电路（把晶体管和其它电子元件做到一块硅片上），1964年IBM公司首次采用中小规模集成电路（Integrated Circuit）研制成功IBM System 360 大型计算机，标志着第三代计算机的开始。由于采用了集成电路技术，使计算机的可靠性得到进一步的提高、体积进一步缩小、成本进一步下降，运算速度提高到每秒几十万次至几百万次，随后出现了交互式（会话型）的程序设计语言——BASIC (Beginner’s All-purpose Symbolic Instruction Code) 初学者通用符号指令代码。使大多数计算机技术人员也能自行编写计算机程序，与此同时，操作系统的出现使电子计算机形成一个完整的系统，这期间计算机的应用深入到各种领域。 4、第四代计算机：大规模集成电路时代 1971年至现在，随着集成电路技术的发展