《计算机基础及ms office应用》全国计算机等考一级教程第一章计算机基础知识.doc

第1章 计算机基础知识 计算机是人类历史上伟大的发明之一，虽说迄今为止只有近70年的历程，但在人类科学 发展的历史上，还没有哪门学科像计算机科学这样发展得如此迅速，并对人类的生活、生产、 学习和工作产生如此巨大的影响。 计算机是一一门科学，也是一种自动、高速、精确地对信息进行存储、传送与加工处理的电 子工具。掌握以计算机为核心的信息技术的基础知识和应用能力，是信息社会中必备的基本 素质。本章从计算机的基础知识讲起，为进一步学习与使用计算机打下必要的基础。通过本 章的学习，应掌握以下内容。 1．计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域。 2．计算机中数据、字符和汉字的编码。 3．多媒体技术的基本知识。 4．计算机病毒的概念和防治。 1.1计算机的发展 在人类文明发展的历史长河中，计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。 如绳结、算筹、算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机、电子计算机等，它们在不同的历 史时期发挥了各自的作用，而且也孕育了电子计算机的设计思想和雏形。本节介绍计算机的发 展历程、特点、应用、分类和发展趋势。 1．1．1电子计算机简介 第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。宾夕法尼亚大学电子工程系的教授莫克利 (John Mauchley)和他的研究生埃克特(John Presper Eckert)计划采用真空管建造一台通用电子 计算机，帮助军方计算弹道轨迹。1943年，这个计划被军方采纳，莫克利和埃克特开始研制电子 数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator，ENIAC)，并于1946年研制成功． ENIAC如图l—1所示。 ENIAC的主要元件是电子管，每秒钟能完成5 000次加法运算，300多次乘法运算，比当时 最快的计算工具快300倍。该机器使用了l 500个继电器、18 800个电子管，占地170平方米，重 达30多吨，耗电150千瓦，耗资40万美元，真可谓“庞然大物”。用ENIAC计算题目时，首先要 根据题目的计算步骤预先编好一条条指令，再按指令连接好外部线路，然后启动它自动运行并输 出结果。当要计算另一个题目时，必须重复进行上述工作，所以只有少数专家才能使用。尽管这是ENIAC的明显弱点，但它使过去要借助机械分析机用7到20小时才能计算一条弹道的工作时间缩短到30秒，使科学家们从奴隶般的计算中解放出来。至今人们仍然公认，ENIAC的问世 ENIAC被广泛认为是世界上第一台现代意义上的计算机，美国人也一直为这一点而骄傲。1943年投入使用的一COLOSSUS才是世界上的第一台电子计算机。英COL0SSUS没有获得“世界第一”的殊荣，是因为英国政府将它作为军事机密， 图1—1?第一台电子数字计算机ENIAC ENIAC证明电子真空管技术可以大大地提高计算速度，但ENIAC本身存在两大缺点：一是没有存储器；二是用布线接板进行控制，电路连线繁琐耗时，要花几小时甚至几天时间，在很大程 度上抵消了ENIAC的计算速度。为此，莫克利和埃克特不久后开始研制新的机型——电子离散变量自动计算机(Elect onic Discrete Variable Automatic Computer，EDVAC)。几乎与此同时，ENIAC项目组的一个研究人员冯·诺依曼来到了普林斯顿高级研究院(Institute for AdvancedStudy，IAS)，开始研制他自己的EDVAC，即IAS(是当时最快的计算机)。这位美籍匈牙利数学家归纳了EDVAC的主要特点如下： (1)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中。 (2)程序和数据存放在存储器中，即程序存储的概念。计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。 根据冯·诺依曼的原理和思想，决定了计算机必须有输入、存储、运算、控制和输出五个组成部分。 IAS计算机对EDV3C进行了重大的改进，成为现代计算机的基本雏形。今天计算机的基本结构仍采用冯·诺依曼提出的原理和思想，所以人们称符合这种设计的计算机为冯·诺依曼机冯·诺依曼也被誉为“现代电子计算机之父”。 从第一台电孑计算机诞生至今的近70年中，计算机技术以前所未有的速度迅猛发展。一般l—1所示。 表l-1计算机发展的四个阶段 IBM 4300系列列和9000系列是这一时期的主流产品。 (或称为计算机辅助工程)主要 (Computer Aided Design，CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufac— 行分类。按计算机处理数据的类型可以分为模拟计算机、数字计算机、数字和模拟计算机。模拟计算机的主要特点是：参与运算的