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计算机基础知识PPT

目录计算机概述与发展历程计算机硬件组成与原理计算机软件系统及编程语言数据存储、传输与处理技术网络安全、隐私保护及伦理问题人工智能、大数据等前沿技术

01计算机概述与发展历程Chapter

计算机是一种基于微处理器的智能电子计算机器，能够按照人们事先编好的程序，自动、高速地进行数值计算、信息处理、数据存储等一系列操作。根据计算机的性能、规模、价格和应用范围等方面的不同，可以将计算机分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和个人计算机等几类。计算机定义计算机分类计算机定义及分类

发展历程回顾第一代计算机（1946-1957年）电子管时代，采用电子管作为基本元件，体积大、功耗高、可靠性差。第二代计算机（1958-1964年）晶体管时代，采用晶体管作为基本元件，体积缩小、功耗降低、可靠性提高。第三代计算机（1965-1970年）集成电路时代，采用中小规模集成电路作为基本元件，体积进一步缩小、功耗进一步降低。第四代计算机（1971年至今）大规模和超大规模集成电路时代，采用大规模和超大规模集成电路作为基本元件，体积更小、功耗更低、性能更高。

利用光子作为信息的载体进行信息处理，具有速度快、并行度高、不受电磁干扰等优点。利用生物工程技术产生的生物分子制造计算机，具有低功耗、自我修复和可再生等优点。利用光作为信息的载体进行信息处理，具有速度快、并行度高、存储容量大等优点。利用量子力学原理进行信息处理，具有超强的并行计算能力和破解现有密码的潜力。生物计算机光计算机量子计算机光子计算机未来趋势展望

02计算机硬件组成与原理Chapter

控制器、运算器、寄存器组等CPU的组成CPU的工作原理CPU的性能指标取指、译码、执行、写回等步骤主频、外频、倍频、缓存等030201中央处理器（CPU）

按存储介质、按存取方式、按在计算机中的作用等分类存储器的分类寄存器、高速缓存、主存储器、辅助存储器等存储器的层次结构存储容量、存取时间、存储周期等存储器的性能指标存储器类型与层次结构

键盘、鼠标、扫描仪、摄像头等输入设备显示器、打印机、音响等输出设备USB接口、HDMI接口、音频接口等输入输出设备的接口分辨率、色彩位数、打印速度等输入输出设备的性能指标输入输出设备简介

03计算机软件系统及编程语言Chapter

包括处理器管理、内存管理、文件管理和设备管理。资源管理提供用户与计算机之间的接口，控制程序的执行。程序控制操作系统功能及分类

系统安全确保计算机系统的安全性和稳定性。批处理操作系统按照批次处理作业，分为单道批处理和多道批处理。操作系统功能及分类时操作系统允许多个用户同时与计算机进行交互操作。网络操作系统提供网络通信和网络服务功能的操作系统。实时操作系统对外部输入的信息在规定的时间内做出响应。分布式操作系统管理和控制分布式系统中的各种资源。操作系统功能及分类

机器语言直接使用二进制代码编写程序。汇编语言使用助记符代替二进制代码，提高了程序的可读性。编程语言发展历程和特点

高级语言：独立于机器硬件，具有更高的抽象级别和更强的表达能力。编程语言发展历程和特点

提供丰富的库和工具，降低编程难度。编写的程序可以在不同的计算机上运行。编程语言发展历程和特点可移植性易学易用

编程语言发展历程和特点高效率能够充分利用计算机资源，提高程序执行效率。安全性提供多种安全机制，确保程序和数据的安全性。

如MicrosoftOffice、WPSOffice等，用于文字处理、表格制作、幻灯片演示等日常办公任务。办公软件如AdobePhotoshop、GIMP等，用于图像编辑、处理和合成。图像处理软件如AdobePremierePro、FinalCutPro等，用于视频剪辑、特效制作和音频处理等。视频编辑软件如VisualStudioCode、Eclipse等，提供编程环境、代码编辑器和调试工具等，支持多种编程语言和开发框架。编程开发软件常见应用软件介绍

04数据存储、传输与处理技术Chapter

数据存储介质和格式存储介质硬盘、固态硬盘(SSD)、光盘、U盘、磁带等数据格式文本文件（.txt）、图片文件（.jpg、.png）、音频文件（.mp3、.wav）、视频文件（.mp4、.avi）等数据库存储关系型数据库（如MySQL、Oracle）和非关系型数据库（如MongoDB、Redis）

123通过双绞线、同轴电缆、光纤等有线介质进行数据传输，如以太网、USB传输等有线传输通过无线电波、红外线等无线介质进行数据传输，如Wi-Fi、蓝牙、NFC等无线传输TCP/IP、HTTP、FTP、SMTP、POP3等网络传输协议数据传输方式和技术

批处理流处理分布式处理数据挖掘与机器学习数据处理方法和策略将大量数据集中在一起