大学计算机基础 课件-WPS 第1章 计算机基础知识.pptx

第1章计算机基础知识;第1章计算机基础知识

电子计算机的发明是20世纪最重大的事件之一，它使得人类文明的进步达到了一个全新的高度，它的出现大大推动了科学技术的发展，同时也让人类社会出现了日新月异的变化。如果说蒸汽机的发明标志着机器代替人类体力劳动的开始，那么计算机的发明和应用则开创了解放脑力劳动的新时代。

本章介绍认识计算机、计算机进制与信息编码、计算机系统组成、计算机的维护与安全等内容。;目录;目录;1.1认识计算机

计算技术发展的历史是人类文明史的一个缩影。在远古时代，人们采用石块、贝壳进行简单的计数，唐代发明了算盘进行计算，欧洲中世纪发明了加法计算器、分析机等，直到今天的电子计算机，这些发明记录了人类计算工具的发展史。因此，计算机是人类计算技术的继承和发展，是现代人类社会中不可缺少的基本工具。现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具，它的处理对象是信息，处理结果也是信息。;1.1.1计算机的发展历史

1.计算机的诞生

第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。美国宾夕法尼亚大学电子工程系的教授莫奇利（JohnMauchly）和他的研究生埃克特（JohnPresperEckert）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，莫奇利和埃克特开始研制电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，ENIAC），并于1946年研制成功，如图1-1所示。;2.计算机的发展

第一代：电子管计算机（1946-1957年）

1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC在费城公之于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，拥有并行计算能力。ENIAC使用了18000个电子管、70000个电阻器，有500万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比MarkI快1000倍，它是第一台普通用途计算机。与此同时，美国数学家冯·诺依曼提出了现代计算机的基本原理-存储程序控制原理。当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。;第二代：晶体管计算机（1958-1964年）

1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器推动了第二代计算机的产生。第二代计算机体积??、速度快、功耗低、性能更稳定。在这一时期出现了高级语言COBOL和FORTRAN，以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业（如程序员、分析员和计算机系统专家）和整个软件产业由此诞生。图1-2所示是世界上第一台晶体管计算机。;第三代：中小规模集成电路计算机（1965-1970年）

虽然晶体管相比于电子管是一个明显的进步，但晶体管还是产生大量的热量，会损害计算机内部的敏感部分。1958年，冯·诺依曼（1903-1957年）德州仪器的工程师JackKilby发明了集成电路（IntegratedCircuit，IC），将三种电子元件结合到一片小小的硅片上；于是，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。;第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971年至今）

出现集成电路以后，扩大规模成为唯一的发展方向。大规模集成电路（Large-ScaleIntegration，LSI）可以在一个芯片上容纳几百个元件。到20世纪80年代，超大规模集成电路（Very-Large-ScaleIntegration，VLSI）在芯片上容纳了几十万个元件，后来的ULSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件，使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。图1-3所示是大规模集成电路计算机。;1.1.2计算机的特点

运算速度快

计算精度高

存储容量大

具有逻辑判断功能

自动化程度高，通用性强

可靠性高;1.1.3计算机的分类

1.按照计算机工作原理分类

按照计算机工作原理可划分为模拟式电子计算机、数字式电子计算机和混合式电子计算机。

2.按照计算机应用特点分类

可划分为通用计算机和专用计算机。

3.按照计算机性能分类

可划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器和工作站。

;1.1.4计算机的应用

科学计算

数据处理

实时控制

计算机辅助系统

网络应用

人工智能

生活、工作;目录;1.2计算机进制与信息编码

信息是丰富多彩的，有数值、文字、声音、图形、图像、视频等，但是计算机本质上只能处理二进制的“0”和“1”，因此，必须将各种信息转换成计算机能够接收和处理的二进制数据。这种转换往往由外部设备和计算机自动进行。进入计算机中的各种数据都要转换成二进制数存储，计算机才能进行运算和处理。同样