計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第二期

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第二期第1頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第一講計(jì)算機(jī)基本知識(shí)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況二、計(jì)算機(jī)的基本原理三、計(jì)算機(jī)的分類四、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述第2頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四一、電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況1.第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC：ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator(電子數(shù)字積分器和計(jì)算器)

1946年4月，美陸軍阿伯丁彈道實(shí)驗(yàn)室，占地170m2，重30噸，18800個(gè)電子管，1500個(gè)繼電器，7000個(gè)電阻，耗電150千瓦，5000次/秒第3頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第4頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

第一代計(jì)算機(jī)：電子管計(jì)算機(jī)時(shí)代(1946~1958)

器件：電子管軟件：機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言應(yīng)用：科學(xué)計(jì)算

第二代計(jì)算機(jī)：晶體管計(jì)算機(jī)時(shí)代(1959~1964)

器件：晶體管軟件：高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)用：數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制

第三代計(jì)算機(jī)：集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代(1965~1970)

器件：集成電路軟件：操作系統(tǒng)應(yīng)用：文字處理、圖形處理第四代計(jì)算機(jī)：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)時(shí)代(1971至今)

器件：大規(guī)模集成電路軟件：數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用：社會(huì)各領(lǐng)域2.計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)時(shí)代第5頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第6頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四二.計(jì)算機(jī)的基本原理

第一臺(tái)真正具有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的電子計(jì)算機(jī)EDVAC：ElectricDiscreteVariableAutomaticComputer(電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī))采用二進(jìn)制并能存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)-----馮.諾依曼計(jì)算機(jī)，其運(yùn)算速度是ENIAC的240倍。二進(jìn)制就是0和1的組合第7頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)電子計(jì)算機(jī)(簡(jiǎn)稱計(jì)算機(jī)，又稱電腦、信息處理機(jī))是一種能夠高速、自動(dòng)地進(jìn)行信息處理的電子設(shè)備。它具有如下特點(diǎn)：(1)速度快(2)精度高(3)存儲(chǔ)容量大(4)通用性強(qiáng)(5)具有邏輯判斷和自動(dòng)控制能力第8頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四按綜合性能指標(biāo)分類巨型機(jī)：速度最快、處理能力最強(qiáng)例如：曙光4000A644GB內(nèi)存，浮點(diǎn)運(yùn)算達(dá)每秒8萬(wàn)億次

大型、通用、較快、較強(qiáng)大型機(jī)：作“客戶機(jī)/服務(wù)器”的服務(wù)器 作“終端/主機(jī)”的主機(jī)小型機(jī)：規(guī)模小，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)試制周期短 工藝先進(jìn)、使用維護(hù)簡(jiǎn)單

工作站：介于PC與小型機(jī)之間

高分辨率、大容量?jī)?nèi)外存，圖形功能較強(qiáng)微型計(jì)算機(jī)：小、巧、輕、使用方便、價(jià)格便宜 中央處理器：一個(gè)芯片網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)：基于Java技術(shù)的瘦客戶機(jī)系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的分類按計(jì)算機(jī)的功能分：專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)第9頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Altair8800

計(jì)算機(jī)發(fā)展方向——微型化計(jì)算機(jī)不再是單一的計(jì)算機(jī)器，而是一種信息機(jī)器，一種個(gè)人的信息機(jī)器。第10頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四CRAY-Ⅱ

計(jì)算機(jī)發(fā)展方向——巨型化運(yùn)算速度可達(dá)每秒萬(wàn)億次運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Cray-I”超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用：天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。中國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)：國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河1號(hào)”、“銀河2號(hào)”和“銀河3號(hào)”國(guó)家智能計(jì)算機(jī)中心推出的“曙光1000”,“曙光2000”“曙光4000A”銀河Ⅱ第11頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

計(jì)算機(jī)發(fā)展方向——網(wǎng)絡(luò)化計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動(dòng)力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。第12頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

計(jì)算機(jī)發(fā)展方向——智能化計(jì)算機(jī)將依據(jù)不確定的輸入作出決定，它模仿人腦的工作方式，具有直觀判斷和處理不完整的模糊信息的能力，甚至有接近人的審美和情感能力。計(jì)算機(jī)工作時(shí)只需有人告訴它“做什么”，而不必“手把手”教它“怎樣做”。

第13頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四四、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）數(shù)據(jù)處理（信息處理）自動(dòng)控制計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和輔助教學(xué)人工智能方面的研究和應(yīng)用多媒體技術(shù)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)第14頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀

輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)

外

存：軟、硬盤、光盤、閃存

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件硬件運(yùn)算器控制器主機(jī)內(nèi)存CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)高速緩沖存儲(chǔ)器

操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語(yǔ)言處理程序：C、Pascal、VB等

實(shí)用程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等

辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

五、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)概述

第15頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM就是我們常用到的內(nèi)存條只讀存儲(chǔ)器ROM例如BIOSROM是個(gè)集成模塊第16頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四六、計(jì)算機(jī)硬件組成

計(jì)算機(jī)硬件包括主機(jī)和外設(shè)

主機(jī)外設(shè)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備第17頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（外）存儲(chǔ)器（內(nèi)）存儲(chǔ)器中央處理器（CPU）控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備數(shù)據(jù)流地址控制流運(yùn)算器第18頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四微機(jī)基本結(jié)構(gòu)第19頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1、中央處理器CPU存放程序和數(shù)據(jù)中央處理器控制器運(yùn)算器控制整個(gè)計(jì)算機(jī)所有部件的工作執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算存儲(chǔ)器大容量存儲(chǔ)器I/O設(shè)備I/O子系統(tǒng)第20頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第21頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四中央處理器一般也稱CPU（CentralProcessUnit)，由運(yùn)算器和控制器組成。雙核心處理器，在一塊CPU基板上集成兩個(gè)處理器核心，并通過(guò)并行總線將各處理器核心連接起來(lái)，從而提高計(jì)算能力。

類型:Intel:8088、80286、80386…Pentium…PⅢ733 PIV3.0奔騰D(雙核)、I系列處理器AMD:80286、80386、80486、K5、K6、K7 X2(雙核)工作頻率PⅢ733733：MHZ工作頻率越大速度越快第22頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四Intel奔騰D8202.8GHz

AMDAthlon64X23800+

第23頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第24頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四主板主板(Mainboard)簡(jiǎn)稱MB。主板上布滿了各種電子元件、插槽、接口等。它為CPU、內(nèi)存和各種功能(聲、圖、通信、網(wǎng)絡(luò)、TV、SCSI等)卡提供安裝插座(槽)；為各種磁、光存儲(chǔ)設(shè)備、打印和掃描等IO設(shè)備以及數(shù)碼相機(jī)、攝像頭、Modem等多媒體和通訊設(shè)備提供接口。第25頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第26頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四華碩M2N-E第27頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四2、內(nèi)存儲(chǔ)器(內(nèi)存)：內(nèi)存按功能分為兩種：只讀存儲(chǔ)器（ROM）：儲(chǔ)存的信息只能讀出，不能寫入，斷電后信息不會(huì)丟失。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）：儲(chǔ)存的信息可以讀出，也可以寫入，斷電后存儲(chǔ)的信息會(huì)丟失。

第28頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四內(nèi)存條分類按內(nèi)存條的接口形式，常見內(nèi)存條有兩種：?jiǎn)瘟兄辈鍍?nèi)存條（SIMM），和雙列直插內(nèi)存條（DIMM）。SIMM內(nèi)存條分為30線，72線兩種。DIMM內(nèi)存條與SIMM內(nèi)存條相比引腳增加到168線。DIMM可單條使用，不同容量可混合使用，SIMM必須成對(duì)使用。按內(nèi)存條的工作方式分為SDRAM、DDR、DDR2、DDR3。工作頻率從200—1333增加。SDRAM工作頻率60、133DDR工作頻率266、333、400DDR2工作頻率533、667、800第29頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第30頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四從主板上區(qū)分內(nèi)存條

DDR內(nèi)存所需供電電壓為2.5V

DDR2內(nèi)存所需供電壓力為1.8V

DDR3內(nèi)存所需供電電壓為1.5V第31頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四高速緩存（Cache）：為了解決CPU與內(nèi)存之間的速度不匹配而影響系統(tǒng)運(yùn)行速度的問(wèn)題。Cache的儲(chǔ)存容量256K、512K、2M等。Cache的儲(chǔ)存容量不是越大越好。CPUCacheRAM第32頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四1KB=210B=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字節(jié)BYTE76543210位Bit數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最小單位：位（bit）數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的最基本單位：字節(jié)（Byte）計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的基本單位：字（word）數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位內(nèi)存以字節(jié)為單位編址。目前，內(nèi)存的容量一般為：256M、512M、1G、2G等。第33頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四

3、外存儲(chǔ)器(輔助存儲(chǔ)器)：

軟磁盤、硬盤、優(yōu)盤、光盤等扇區(qū)0道

軟磁盤（1.44MB)3.25″結(jié)構(gòu)：N道第34頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第35頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四硬盤1968年IBM公司提出了溫砌斯特技術(shù)，其技術(shù)以硬盤盤片和驅(qū)動(dòng)器密封在一起為特色，今天，溫盤幾乎成了硬盤的同義詞。硬盤與軟盤的不同之處在于：軟盤具有使用攜帶方便的特點(diǎn)，存儲(chǔ)容量小，讀寫速度慢，對(duì)大量數(shù)據(jù)的儲(chǔ)存就顯得力不從心。而硬盤則與其相反，它的讀寫速度快，存儲(chǔ)容量大。目前的容量多為320GB或500GB。第36頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第37頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面柱面扇區(qū)磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成。讀寫硬盤時(shí)，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面。硬盤容量視具體類型而定硬盤片讀寫磁頭第38頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四光盤用于計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的光盤有三種類型：只讀型光盤（CD-ROM）、一次寫入型光盤（WROM:WriteOnceReadManyDick）、可擦型光盤（ErasableOpticalDick）。光盤只能在光盤驅(qū)動(dòng)器上使用。CD-ROM驅(qū)動(dòng)器是CompactDiskReadOnlyMemory的簡(jiǎn)稱，又稱光驅(qū)。它的特點(diǎn)是只能由制造廠家寫一次，寫好的信息將永久保存，不可重寫。它使用激光技術(shù)將數(shù)字信息記錄在CD-ROM上。一張光盤可儲(chǔ)存650MB以上的信息，大約相當(dāng)于500張3.5英寸軟盤。第39頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四移動(dòng)存儲(chǔ)產(chǎn)品

Flash存儲(chǔ)設(shè)備：閃存芯片為存儲(chǔ)介質(zhì)采用USB的接口可擦寫100萬(wàn)次以上

第40頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四網(wǎng)卡:(NIC)是計(jì)算機(jī)局域網(wǎng)中最重要的連接設(shè)備,計(jì)算機(jī)主要通過(guò)網(wǎng)卡連接網(wǎng)絡(luò).在網(wǎng)絡(luò)中,網(wǎng)卡的工作是雙重的:一方面它負(fù)責(zé)接收網(wǎng)絡(luò)上傳過(guò)來(lái)的數(shù)據(jù)包,解包后,將數(shù)據(jù)通過(guò)主板上的總線傳輸給本地計(jì)算機(jī);另一方面它將本地計(jì)算機(jī)上的數(shù)據(jù)打包后送入網(wǎng)絡(luò)。第41頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四常見的網(wǎng)卡品牌介紹

IntelIntelPro10/100/1000、Pro100/1000Realtek8139D百兆網(wǎng)卡芯片,千兆芯片則有8110S、8110SB、8110SC，高端一點(diǎn)的有8169S、8169SB和8169SCVIA、SIS和Broadcom

第42頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四顯示卡顯示卡(又稱顯示適配器)，作用是控制顯示器的顯示方式。目前大多數(shù)計(jì)算機(jī)都使用PCI-E接口的顯示卡。顯示卡有一個(gè)15針的VGA輸出端口，卡上有圖形處理芯片、顯示內(nèi)存及BIOS芯片。顯示卡的性能主要取決于顯卡上使用的圖形芯片。顯示內(nèi)存的大小影響到顯示卡可以顯示的顏色多少和可以支持的最高分辨率。

第43頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第44頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第45頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第46頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第47頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四聲卡第48頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第49頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第50頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四第51頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)機(jī)械、光電）掃描儀第52頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四輸出設(shè)備顯示器：類型有陰極射線管（CRT）和液晶（LCD、LED）；大小有19、20、21.5英寸，或更大；技術(shù)指標(biāo)有點(diǎn)距、像素和分辯率等。目前CRT基本被淘汰了。打印機(jī)：種類有針式打印機(jī)（如EPSONLQ1600K）、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)（如HP1020、hp1008），越來(lái)越趨于智能化。第53頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四液晶LCD陰極射線管CRT第54頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四惠普HPlaserjet1020第55頁(yè)，共61頁(yè)，2023年，2月20日，星期四操作系統(tǒng)概述操作系統(tǒng)：是一種能讓ＰＣ使用其它軟件的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)實(shí)際是上一組程序，用于管理計(jì)算機(jī)硬件、軟件資源，合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程，協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部分之間、