第一章计算机基础知识.ppt

2003.8 第1章 1.计算机的发展与分类 最早的计算机（机械式） 1.计算机的发展与分类 第一台电子计算机（ENIAC） 埃尼亚克 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 计算机发展的几个阶段 第一节 计算机发展简史 2. 计算机中的信息 现代计算机是信息处理的工具，信息既包括数值信息，也包括文字、符号、图像和声音等非数值信息。所有信息在计算机内部的存放、传输、处理均采用“0”和“1”来表示。 计算机内部采用二进制表示信息。 3. 二进制数据的存储单位 计算机中常用的数据单位 位（bit）：计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，译为比特。 字节（Byte）：1个字节为8个二进制位，即1Byte=8 bit。是表示存储空间大小的基本容量单位。 字长（Word）：在计算机中，作为一个整体被传送和运算的一串二进制数码称为一个计算机字，简称字(Word)。字所包含的二进制位数为字长。 字长也就是计算机在进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度，它决定了计算机的数据处理速度，是衡量计算机性能的重要指标。字长是字节的整数倍，如16位、32位、64位。 4. 二进制数据存储的特点 确定数的长度 同一类型数据的长度常常是统一的，不足部分用“0”填充。如8位机表示两位二进制数11应写 确定数的符号 用数的最高位（左边第一位）来表示数的符号，并约定以“0”代表正数，以“1”代表负数。 小数点的表示 小数点的位置总是隐含的，其小数点位置可以是固定的，称为定点数；也可以是可变的，称为浮点数。 5. 二进制数与十进制数 二进制数的每一个数位与十进制数的对应关系分别是： 6. 计算机工作原理 冯.诺依曼存储程序工作原理：存储程序和程序控制 一是存储程序，二是自动执行程序 所谓指令是指计算机所能识别并能指示计算机执行某种基本操作的命令，它是以二进制代码进行编码的，也称为机器指令。 7. 计算机的应用与发展 1. 科学计算(数值计算)：尖端科学、军事、航空、航天以及气象预报和工程设计等方面。 2. 实时控制(自动控制、过程控制)：模数转换、数模转换。 3. 信息处理(数据处理)：信息的收集、存储、加工、分类、排序、检索和发布等。 4. 计算机辅助系统：计算机辅助教学(CAI)、计算机辅助设计(CAD)、CAM、CIMS 5. 计算机通信：远程会议、远程教育、电子商务 6. 人工智能：机器人 计算机的发展趋势 功能巨型化 天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像 处理等大量科学计算的高科技领域。 体积微型化 计算机的发展趋势 资源网络化 使用远程资源，共享程序、 数据和信息资源，网络用户 的通讯和合作。 处理智能化 “总有一天，人类会造出一些举止跟人 一样的‘没有灵魂的机械’来”。 ——笛卡尔（1637） 微型计算机系统 硬件系统组成 冯·诺依曼型计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备构成。 运算器和控制器合在一起叫做中央处理器，简称CPU。 运算器又称算术逻辑单元，简称ALU。 输入设备和输出设备与计算机的信息交换都必须通过输入/输出接口，即I/O接口。 计算机的基本硬件结构 三大总线 所谓总线即计算机内部传送数据的公用通道，主机的三大部件之间通过它们传送数据、地址和控制信息。 中央处理器CPU，存储器和I/O接口安装在主机箱的主机板上，它们之间由三总线连接，即： 数据总线、地址总线和控制总线 微型计算机的主板系统 微型计算机的主板系统 微型计算机的微处理器 中央处理器（CPU），由大规模和超大规模集成电路构成，做在一个芯片上。这样的CPU称为微处理器。 存储器 存储器分为两大类：内存储器和外存储器。 内存也称主存，它直接与CPU相连接，存储容量小，但速度快，用来存放当前运行的程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。 内存能进行快速的存数和取数操作。 外存储器又称为辅助存储器，是内存的扩充 外存容量要比内存大得多，但它存取信息的速度比内存慢。通常外存不和计算机内其它装置交换数据，只和内存交换数据 常用的外存储器有磁带、磁盘和光盘等。外存用来永久存放“暂时不用”的程序和数据。 内存储器（RAM）和（ROM） 内存大部分是可存可取的（可读可写），称为随机存储器，简称RAM。计算机在工作时，RAM能够准确地保存数据，但这种保存功能需要电源的支持，一旦切断电源，其中的所有数据立即完全消失。 内存中有一小部分用于永久存放特殊的专用数据，CPU对它们只取（只读）不存（不写