第6章计算机应用.ppt

第六章 计算机应用 胡 敏 本章主要内容 6.1 计算机的发展与分类 6.2 计算机的系统组成 6.3 计算机中数据的显示 6.4 计算机网络 6.5 数据库系统 6.1计算机的发展与分类 1.计算机的诞生 1946年2月第一台数字电子计算机 ENIAC（电子数字积分计算机） ——美国宾夕法尼亚大学 2.计算机的发展 1)、第一代（1946~1957）电子管计算机 2)、第二代（1958~1964）晶体管计算机 3)、第三代（1965~1970）集成电路计算机 4)、第四代（1958~1964）大规模或超大规 模集成电路计算机 3.计算机的分类 1)按信息的表示形式分类： 电子数字计算机 电子模拟计算机 数模混合计算机 2)按应用范围分类： 专用和通用 3)按规模分类： 巨型机、大型机、中型机、小型机、 微型机和工作站 4.计算机的特点及应用 特点： 运算速度快可达到10亿次/秒； 计算精度高；记忆能力强； 复杂的逻辑判断能力； 执行程序的能力。 应用： 科学计算；信息处理；实时控制； 计算机辅助设计；人工智能等。 6.2 计算机的系统组成 6.2.1计算机硬件系统 硬件结构：CPU（运算器和控制器）、 存储器、输入设备、输出设备 6.2.2计算机软件系统 软件系统的组成:系统软件和应用软件 系统软件包括： 操作系统 语言处理程序（汇编程序，编译程序，解释程序等） 数据库管理系统 服务程序（诊断程序，纠错程序等） 微处理器系统的总线结构 微处理器系统的总线结构 硬件结构 运算器：由算术/逻辑运算单元（ALU）、 寄存器组、多路转换器和数据总线等组成。 控制器：由程序计数器、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、状态和条件寄存器、时序产生器、微操作信号发生器组成。 存储器：主存储器（RAM和ROM）、 外存储器（软盘、硬盘和光盘等）。 输入设备：键盘和鼠标等。 输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。 微型计算机总线：数据总线（DB）、 地址总线（AB）和控制总线（CB）。 指令执行过程图 6.2.2 计算机软件系统 系统软件 操作系统 语言处理程序：汇编程序、编译程序、解释程序等 数据库管理系统 服务程序：诊断程序、纠错程序等 应用软件 文字处理软件、电路设计软件、仿真软件 1、程序设计语言 机器语言 汇编语言 高级语言 翻译程序（编译程序、解释程序） 4GL语言 2、系统软件 操作系统 操作系统功能（进程管理、存储管理、设备管理、文件管理、作业管理） 操作系统分类（批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统） 数据库管理系统 服务程序 语言处理程序 6.3计算机中数据的显示 6.3.1计算机中二进制数据 6.3.2计算机中表示的数据 6.3.3计算机体系结构 6.3.1计算机中的二进制数据 计算机内部采用二进制0和1表示数据。 原因： 1.电路简单，逻辑电路通常只有两个状态，正好可以用0和1 表示。 2.工作可靠 3.简化运算 4.逻辑性强 数据单位 1.位 (bit 比特) 0和1 ，计算机存储数据、表示数据的最小单位 2.字节（byte 简称 B），1 byte=8 bit 1kB=1024B， 1MB=1024KB, 1GB=1024MB 3.字（Word）1 W= 8 B 6.3.2计算机中表示的数据 1.数值数据的编码 1）机器数与真值 一个数值数的机内编码称为机器数，而它所代表的实际值称为机器数的真值。 2）定点数和浮点数 3）原码、反码和补码 原码、反码和补码 原码：正数的符号位为 0，负数的符号位为 1。如：+3:011 -3:111 反码：正数的反码与原码相同，负数的反码处符号位外的各位按位取反。 如：+3：011 -3:100 补码： 正数的补码与原码相同，负数的补码为其反码的最低位加1 如：+3：011 -3:101 2.符号数据的编码 符号数据的编码 1.BCD码：8421编码 如 5:0101 10:1010 2.ASCII编码:采用8个二进制位编码，最高位为0， 余下的7位进行编码。 3.汉字编码：GB2312-80 汉字输入码：数字编码和拼音编码。 汉字交换吗 机内码 汉字字模码 6.3.3计算机体系结构 1.早期计算机：冯.诺依曼结构 2.现代计算机： 1）串行算法改进为并行算法，如： 向量计算机、并行计算机、多处理机 2）面向高级语言和直接执行