计算机应用基础(第二版)讲述.ppt

本章主要介绍电子计算机发展、特点、应用及分类；计算机的硬件、软件基本知识，软件与硬件的相互关系，计算机的基本工作原理；计算机中常用的进位制数及其相互转换，机内信息的表示：ASCII码、汉字机内码、区位码、国标码、字形码；机器数的表示。 重点：计算机软、硬件知识，信息编码。 难点：计算机的工作原理、机内信息（数据）编码。 本章目录 1.1 计算机发展、应用和特点 1.2 计算机的基本工作原理 1.3 计算机系统的组成 1.4 计算机中的数制与编码系统 1.5 计算机中正负数的表示 1.1 计算机发展、应用和特点 1.1.1 计算机发展简史 1.1.2 计算机的应用领域 1.1.3 计算机的主要特点 1.1.1 计算机发展简史 1．电子计算机的定义 电子计算机是电子数字计算机的简称，它是一种能自动、高速而精确地进行大量数据运算和信息处理的现代电子设备。“高速”即运算速度快；“自动”即是不用人工干预而是事先存储指令或程序，在程序控制下自动执行各种操作；“精确”是指计算精度高或小数有效位数可做得很大很大。电子计算机的这个定义体现了电子计算机的主要特点。 2．计算机的发展简史 世界上公认的第一台电子计算机于1946年2月在美国宾夕法尼大学诞生，取名为ENIAC（即电子数字积分计算机），该机使用的电子逻辑元件是电子管，共用了18000多个电子管、1500个继电器、70000多个电阻、重30吨、占地面积167平方米、耗电150千瓦。电子计算机的发展以电子逻辑元件的更新换代为标志——即从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模或超大规模集成电路已经历四个阶段，也称四代 电子计算机；现代电子计算机正向第五代发展 （第五代机要求使用新材料、新工艺使电子计算机能识别人们的自然语言，不用编程直接发号施令电子计算机就可以执行相应操作，是完全智能化的计算机）。 电子计算机的发展趋势是：巨、微、网、智、多媒体五个方向。 生物计算机——以蛋白质分子作为逻辑元件的生物计算机（生物芯片），用于模拟人脑工作。 光子计算机——用光子代替电子传递信息进一步提高计算机的运算速度。理论上能提高300多倍。1984年5月，欧洲研制出了世界上第一台光子计算机。 量子计算机——用量子原理和量子态（位）表示二进制位，量子逻辑门取代电子逻辑门研制的计算机。速度更高、功能更强。 1.1.2 计算机的特点、应用与分类 （1）运算速度快（CPU主频、字长、主板外频、内存速度、总线宽度等）。 （2）计算精度高（字长、数据总线宽度）。 （3）存储容量大，具有记忆能力（内存、外存容量大）。 （4）具有逻辑判断能力（由运算器实现逻辑运算）。 （5）高度集成化、自动化[事先存储程序（具有固定的指令系统或指令集）、程序控制下工作]。 2、 计算机的应用 （1）科学计算（数值计算——加、减、乘、除运算） 。 （2）自动控制（实时控制——自动化的基本标志）。 （3）数据处理 （信息处理——事务处理，如档案管理、工资管理、股票系统、银行结算系统）。 （4）计算机辅助系统（CAD、CAM、CAI、CAT）。 （5）人工智能（AI） 。 （6）信息高速公路（网络）。 （7）电子商务（E-Business） 1.2 计算机的基本工作原理 1、计算机硬件的五个基本组成部分 计算机硬件系统由五个基本部件组成，即运算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备（输入输出设备又统称I/O设备）。 （1）、运算器 运算器由加法器和补码器组成，是用以完成算术运算与逻辑运算的部件，又称为ALU（算术逻辑部件）。 （2）、控制器 控制器由是产生控制信号，使整机自动协调工作的部件。运算器和控制器集成在一起统称为CPU。 （3）、存储器 存储器是用来存放程序和数据的，它可分为有内存与外存两大类。内存直接受CPU控制与管理，是计算机工作的舞台，具有暂存信息的特点；外存可以永久性保存信息，但它必须通过内存与CPU交换数据信息。内存有ROM、RAM、DRAM、SDRAM、PROM、EEPROM、DDR；外存有软磁盘、硬磁盘、优盘、光盘、磁带。 （4）输入设备 输入设备是用以完成信息输入的设备，它必须由输入转换程序参与将输入的信号转为机内数据信息存储。常用设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔。 1.3.2 计算机的软件组成 软件是计算机中使用的各种各样的程序及其文档。而程序是由命令或指令系列构成的，换句话说命令或指令的集合称为程序；指