第1章 计算机基础知识（李坚）.ppt

第1章 计算机基础知识 制作 李坚 目 录 1.1 计算机概述 1.2 计算机中信息的表示 1.3 计算机系统的组成 1.4 计算机信息安全基础 本章主要内容： 计算机的产生与发展 计算机的特点与应用 计算机的分类 数制的基本知识 计算机中数据的存储 计算机中数据的编码 计算机系统的基本组成 微型计算机及其组成 多媒体计算机的概念 计算机信息安全基本知识 计算机病毒与防治 计算机道德规范和法规 什么是计算机 我们现在所说的计算机是电子数字计算机的简称，它是一种能够自动、高速、连续、精确地完成信息存储、数据处理、数值计算及过程控制等多功能的电子设备。由于它的工作方式大多与人脑的思维过程类似，亦被称为“电脑”。 1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的产生与发展 1.1.2 计算机的特点与应用 1.1.3 计算机的分类 1. 1.1 计算机的产生与发展 1. 电子计算机的发展 世界上第一台电子数字计算机于1946年诞生，它是由美国宾夕法尼亚大学的约翰·莫克利(John Mauchly)和普雷斯普尔·埃克特(J.Presper Eckert)等人为当时美国进行新式火炮试验所涉及复杂弹道计算而研制的电子数字积分器与计算机(Electronic Numerical Integrator and Calculator)，简称为ENIAC 。 自第一台电子数字计算机问世以来，计算机一直在以惊人的速度发展。目前，人们根据计算机所采用的电子逻辑元件将计算机的发展划分为四个阶段 ： 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路 其中每一个发展阶段在技术上都是一次新的突破，在性能上都是一次质的飞跃。 第一代计算机（1946—1958） 第一代电子计算机是电子管计算机，其基本特征是：采用电子管作为计算机的逻辑元件，数据表示主要采用定点数，用机器语言或汇编语言编写程序。由于电子管的特性，第一代计算机体积庞大、造价很高、可靠性差。每秒运算速度仅为几千次，内存容量仅几KB。第一代计算机主要用于军事和科学计算。 第一代计算机的代表作ENIAC约有18800只电子管、1500个继电器、70000只电阻及其他各类电子元件，占地170平方米，耗电量每小时150千瓦，重达30吨，每秒进行5000次加法运算。 第二代计算机（1958—1964） 第二代电子计算机是晶体管计算机，其基本特征是：逻辑元件用晶体管代替电子管，用磁芯和磁盘、磁带作为存储器。由于采用了晶体管，计算机体积小、成本低、功能强、功耗小、可靠性大大提高。运算速度达每秒几十万次，内存容量扩大到几十KB。同时软件系统也有了很大的发展，提出了操作系统的概念，出现了汇编语言，产生了FORTRAN、COBOL和ALGOL等高级语言。 第二代计算机的应用从军事研究、科学计算扩大到数据处理、实时过程控制和事务处理等领域。IBM公司的IBM-7094，CDC公司的CDC1604计算机是第二代计算机的代表。 第三代计算机（1964—1970） 第三代电子计算机是集成电路计算机，其基本特征是：逻辑元件采用小规模集成电路SSI (Small Scale Integration)和中规模集成电路MSI (Middle Scale Integration)，运算速度可达每秒几十万次到几百万次。这个阶段的存储器进一步发展，体积更小、造价更低、软件逐渐完善，计算机同时向标准化、多样化、通用化和机种系列化发展。高级程序设计语言在这个时期有了很大发展，并出现了操作系统和会话式语言。 第三代计算机开始应用于各个领域。这代计算机的代表是IBM公司的IBM-S/360。 第四代计算机（1971年以后） 第四代电子计算机称为大规模集成电路计算机，其基本特征是：逻辑元件采用大规模集成电路LSI (Large Scale Integration)和超大规模集成电路VLSI (Very Large Scale Integration)。计算机的速度可以达到每秒上千万次到十万亿次。在第四代计算机的发展进程中，计算机的性能越来越好，生产成本越来越低，体积越来越小，运算速度越来越快，耗电越来越少，存储容量越来越大，可靠性越来越高。同时操作系统不断完善，软件配置越来越丰富，应用范围越来越广泛，计算机的发展也进入了以计算机网络为特征的时代。 第四代计算机的应用已经普及到社会的各行各业，成为信息社会的重要标志。微型计算机的发展也是第四代计算机的一个重要分支。 2. 我国计算机发展简况 我国计算机研究起步于1956年。 1958年研制成功了第一台电子数字计算机103机 1965年研制成功第一台晶体管计算机 1971年研制成功第一台集成电路计算机 1983年由国防科技大学研制成功亿次机“银河Ⅰ号”巨型机 1992年研