第一节认识计算机技术分析.ppt

第2章 管理计算机 第1节认识计算机 学习目标：了解计算机系统的基本组成及工作原理； 学习感悟：计算机不神秘，它只是执行人们编制的各种程序； 学习资源：网络、光盘； 实践创作：设计虚拟购机方案。 提要 1. 计算机的发展史 2.计算机系统组成 3.计算机软件 计算机的发展史 计算机的诞生 1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生（发明者：莫奇来和爱克特）。这部机器使用了18800个电子管，1500个继电器，7000只电阻，每小时耗电量大约140千瓦；它的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运作了九年之久。长50英尺，宽30英尺， 占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。 什么是计算机呢？ 计算机(Computer)也称电脑，它是一种能按预先存储的程序，在程序控制下能自动、高速、精确地进行科学计算及信息处理的电子设备。 计算机的发展的四代历史变革 从1946年第一台计算机诞生以来，计算机的体积不断变小，但性能、速度却在不断提高。按其采用的物理元件，一般将现代计算机的发展分成以下几个阶段： 时代 年份 器件 软件 应用 第一代 1946-1958 电子管（ENIAC) 机器语言汇编语言 科学计算 第二代 1958-1964 晶体管 高级语言 数据处理工业控制 第三代 1964-1971 集成电路 操作系统 文字处理图形处理 第四代 1971年迄今 大规模集成电路 数据库、网络等 社会的各个领域 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路 七、冯.诺依曼结构 被称为现代计算机之父的是美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（Von Neumann，1903—1957）,他和他的同事们研制出了人类第二台计算机EDVAC,首次采用了“存储程序”的概念,对后来计算的发展产生很大的影响. 原理：采用二进制；采用存储程序概念；硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五部分组成。 2、计算机系统组成 一个完整的计算机系统是由硬件系统（简称硬件）和软件系统（简称软件）两大部分组成的，如下图所示。 2.1 硬件系统的组成 （1） CPU 中央处理器（CPU），又称微处理器，是整个系统的核心部件。由运算器和控制器组成。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储与传送以及输入与输出的控制，所以CPU的性能基本上决定了整部计算机的性能。 II. CPU的性能指标 CPU的频率Hz(主频、外频、倍频） 主频是CPU的时钟频率（工作频率）。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快。倍频是指CPU外频与主频相差的倍数；外频就是系统总线的工作频率。3者的关系是：主频=外频?倍频。 实践学习 右击“我的电脑”－属性－系统属性－查看CPU和内在的参数；在“我的电脑”窗口单击C盘，查看C盘的容量。结果填入下表。 系统属性 参数 CPU（中央处理器） 内存容量 C盘容量 字长就是CPU一次性能够处理的最大二进制位数。现在微机CPU的字长基本上都是64位的，而在几年前，32位CPU是主流产品，64位主要应用于商用高端机。 本例中的CPU是64位的。 B.字长 C. 缓存（Cache） 一级缓存容量各产品之间相差不大，而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。 CPU在运算时，数据多数都是从内存中取出的，因内存的速度慢于CPU，所以在数据传输的时候CPU经常会处于“空闲”状态，影响系统的性能。在传输过程中放置一些缓存，存放一些CPU经常读取的数据和指令，可以提高系统的性能。缓存分为一级缓存（L1)和二级缓存(L2)。 制造工艺是制造CPU时采用何种密度的芯片制造工艺。制造工艺越精细，CPU芯片的集成度和工作频率就会越高，功耗越低，发热量越小。。 工作电压就是CPU正常工作所需的电压。提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能，但同时也会出现发热情况。随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，基本上在1.5～1.7V。本例中的CPU工作电压为1.2V。 D．制造工艺 E．工作电压 （3） 存储器（内存、外存） A、内存 内存也称为主存储器，它是存储CPU与外围设备沟通的数据与程序的部件，直接与CPU、输入及输出设备进行信息的交换。 B、外存（硬盘、光驱、U盘，软盘） 硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密闭于清洁的硬盘驱动器的若干个磁盘片上。主要接口方式有IDE，SATA，SCSI。 硬盘