《電子計算機概述》課件

電子計算機概述電子計算機是現(xiàn)代信息社會的基礎它是一種能自動、高速地進行算術和邏輯運算的電子設備計算機的定義和特點定義計算機是一種能夠自動執(zhí)行一系列指令的電子設備，用于處理信息，包括數(shù)據(jù)存儲、檢索、處理、分析和傳輸。速度快計算機能夠以極快的速度執(zhí)行指令，處理大量數(shù)據(jù)，遠超人類的計算能力。精確度高計算機在計算和處理數(shù)據(jù)時，能夠保持高度的精確性，避免人為錯誤。通用性強計算機可以用于各種任務，例如文字處理、圖形設計、科學計算、游戲和網(wǎng)絡通信。計算機的發(fā)展歷程第一代計算機1946年，第一臺電子計算機ENIAC問世。它體積龐大，使用真空管作為核心元件，主要用于軍事和科研領域。第二代計算機20世紀50年代，晶體管取代了真空管，計算機體積和功耗顯著降低，價格也更低廉。第三代計算機20世紀60年代，集成電路技術的應用，計算機體積再次縮小，性能大幅提升，出現(xiàn)了小型機和微型機。第四代計算機20世紀70年代，大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)，使得計算機變得更加小型化、集成化和智能化。第五代計算機20世紀80年代至今，以人工智能為代表的第五代計算機，不斷發(fā)展，并朝著更高速、更智能、更人性化的方向發(fā)展。計算機的基本組成硬件硬件是指計算機的物理部分，例如主板、CPU、內存、硬盤等。軟件軟件是指計算機運行的程序和數(shù)據(jù)，例如操作系統(tǒng)、應用軟件等。數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)是計算機處理和存儲的對象，可以是文字、圖像、聲音、視頻等。用戶用戶是指使用計算機的人，他們通過輸入設備向計算機提供指令和數(shù)據(jù)，并通過輸出設備獲取結果。中央處理器(CPU)中央處理器(CPU)是計算機的核心組件，負責執(zhí)行指令和處理數(shù)據(jù)。它是計算機的大腦，控制著所有操作。CPU由算術邏輯單元(ALU)、控制單元(CU)和寄存器組組成。ALU執(zhí)行算術和邏輯運算，CU控制指令的執(zhí)行，寄存器存儲數(shù)據(jù)和指令。存儲器內存內存是計算機的核心部件，用來存儲正在運行的程序和數(shù)據(jù)。硬盤硬盤用于長期存儲數(shù)據(jù)和程序，即使計算機關閉后數(shù)據(jù)也不會丟失。固態(tài)硬盤固態(tài)硬盤（SSD）比傳統(tǒng)硬盤速度更快，更輕便，更耐用。輸入設備輸入設備是用戶與計算機交互的橋梁，將外部信息傳遞給計算機進行處理。常見的輸入設備包括鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克風等。鍵盤用于輸入文字和數(shù)字信息，是常見的輸入設備。鼠標用于控制光標位置，實現(xiàn)圖形界面的交互。掃描儀可以將圖片或文檔轉換成電子格式。麥克風可以將聲音信號轉換為電信號，用于語音輸入。輸出設備輸出設備是計算機系統(tǒng)中將處理后的信息以人類可以理解的形式展現(xiàn)出來的設備。常見的輸出設備包括顯示器、打印機、音箱、投影儀等。顯示器用來顯示文字、圖形、圖像等信息，是用戶與計算機交互的主要界面。打印機用于將計算機中的數(shù)據(jù)打印成紙質文件，方便用戶保存和分享信息。音箱用來播放聲音信息，例如音樂、語音等，可以增強計算機的娛樂性和互動性。計算機軟件定義計算機軟件是控制計算機硬件工作的指令集和數(shù)據(jù)結構，讓計算機執(zhí)行特定任務。軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩類。作用軟件提供用戶界面，方便用戶與計算機交互。軟件管理和分配計算機資源，包括內存、硬盤和網(wǎng)絡連接。系統(tǒng)軟件1操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計算機的核心軟件，管理硬件資源，提供用戶界面。2驅動程序驅動程序是連接硬件和操作系統(tǒng)的橋梁，讓硬件正常工作。3工具軟件工具軟件幫助用戶維護、管理和優(yōu)化計算機系統(tǒng)。4安全軟件安全軟件保護計算機系統(tǒng)免受病毒、惡意軟件和網(wǎng)絡攻擊的侵害。應用軟件文字處理軟件例如MicrosoftWord和，用于創(chuàng)建和編輯文檔。電子表格軟件例如MicrosoftExcel和Spreadsheets，用于創(chuàng)建和管理表格。演示軟件例如MicrosoftPowerPoint和Presentation，用于創(chuàng)建演示文稿。瀏覽器軟件例如Chrome、Firefox和Safari，用于訪問互聯(lián)網(wǎng)。計算機硬件11.主板主板是計算機的核心部件，連接各種硬件設備，例如CPU、內存、硬盤等。22.內存內存是計算機的臨時存儲器，用于存儲程序和數(shù)據(jù)，速度快但容量小。33.硬盤硬盤是計算機的長期存儲器，用于存儲操作系統(tǒng)、應用程序和數(shù)據(jù)，容量大但速度慢。44.顯卡顯卡負責處理圖形圖像，決定計算機的圖形性能。主板和總線主板是計算機的核心部件，連接各個組件，實現(xiàn)信息傳遞?？偩€是主板上用于連接各個組件的電子通道，負責傳輸數(shù)據(jù)、控制信號和地址信息?？偩€類型包括數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。內存隨機存取存儲器內存是計算機系統(tǒng)中用于臨時存儲數(shù)據(jù)的部件，速度快，但存儲容量有限，數(shù)據(jù)會在斷電后丟失。類型內存主要分為DRAM和SRAM，DRAM是目前主流的內存類型，SRAM速度更快，但成本更高，常用于高速緩存。容量內存容量以字節(jié)為單位，通常以GB或TB來衡量，決定計算機能同時處理多少數(shù)據(jù)。硬盤硬盤是計算機中用于存儲數(shù)據(jù)的存儲設備。它由磁性材料制成，通過磁性記錄方式來記錄數(shù)據(jù)。硬盤具有容量大、成本低、讀取速度快等優(yōu)點，是目前最常用的存儲設備之一。顯卡和顯示器顯卡顯卡負責處理圖形數(shù)據(jù)并生成圖像，影響游戲和圖形設計軟件性能。高端顯卡提供更快的渲染速度和更高的圖像質量。顯示器顯示器是計算機的輸出設備，將圖像和文字呈現(xiàn)給用戶。高分辨率顯示器提供清晰的圖像和更豐富的細節(jié)。輸入設備輸入設備是將人們的指令或數(shù)據(jù)轉換成計算機能夠識別的形式，并輸入到計算機系統(tǒng)中，如鍵盤、鼠標、掃描儀等。鍵盤是輸入文字、符號的主要設備，鼠標用于控制屏幕上的光標，掃描儀將圖像或文件轉換為數(shù)字形式。輸出設備顯示器顯示器將計算機處理的信息以圖像形式呈現(xiàn)給用戶，是重要的輸出設備。常用的顯示器類型包括液晶顯示器和等離子顯示器。打印機打印機將計算機上的文檔和圖片輸出到紙張上。打印機類型繁多，包括噴墨打印機、激光打印機和熱敏打印機。音箱音箱用于輸出聲音信號，常見于計算機、電視和手機等設備。音箱類型包括立體聲音箱、家庭影院音箱和藍牙音箱。投影儀投影儀將計算機上的圖像投射到屏幕上，適用于會議、演示和娛樂等場景。投影儀分為便攜式投影儀和商用投影儀。計算機網(wǎng)絡連接設備計算機網(wǎng)絡通過各種媒介將設備連接起來，例如電纜、無線信號或光纖。信息共享網(wǎng)絡允許用戶共享數(shù)據(jù)、文件、應用程序和資源，例如打印機或存儲空間。溝通交流網(wǎng)絡支持多種通信方式，包括電子郵件、即時消息、視頻會議和網(wǎng)絡電話。全球互聯(lián)計算機網(wǎng)絡通過互聯(lián)網(wǎng)將世界各地的人們和信息連接起來，使全球范圍內的信息和資源共享成為可能。網(wǎng)絡拓撲結構1總線型計算機之間通過一條公共總線連接，簡單易維護，但擴展性差，容易發(fā)生沖突。2星型所有計算機都連接到一個中心設備，集中管理，易于維護，但中心設備故障會導致整個網(wǎng)絡癱瘓。3環(huán)型計算機之間以環(huán)形連接，數(shù)據(jù)沿環(huán)傳輸，可靠性較高，但連接復雜，故障定位困難。4樹型層次結構，上層設備連接下層設備，易于擴展，但成本較高，管理復雜。5網(wǎng)狀型每個計算機都與其他計算機直接相連，可靠性高，擴展性強，但成本高，管理復雜。網(wǎng)絡協(xié)議定義和作用網(wǎng)絡協(xié)議是一套規(guī)則和標準，用于規(guī)范網(wǎng)絡設備之間的通信，保證信息傳遞的可靠性、有效性和一致性。網(wǎng)絡協(xié)議如同交通規(guī)則，確保不同類型的計算機、設備能夠互相理解、協(xié)作工作。重要類型TCP/IP協(xié)議HTTP協(xié)議FTP協(xié)議SMTP協(xié)議層次結構網(wǎng)絡協(xié)議通常采用層次結構，將復雜的功能分解成多個子層，便于管理和實現(xiàn)。例如，TCP/IP協(xié)議包含應用層、傳輸層、網(wǎng)絡層、數(shù)據(jù)鏈路層等多個層次，每個層次負責特定任務。網(wǎng)絡應用網(wǎng)絡通信網(wǎng)絡應用使計算機之間可以進行通信，例如電子郵件、即時通訊。信息共享網(wǎng)絡應用可以方便地共享信息，例如網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸。資源訪問網(wǎng)絡應用可以訪問遠程資源，例如在線視頻、音樂播放。社交互動網(wǎng)絡應用可以促進社交互動，例如社交網(wǎng)絡、在線游戲?；ヂ?lián)網(wǎng)全球互聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)連接全球各地，打破地域限制，促進信息共享和交流。信息服務互聯(lián)網(wǎng)提供各種信息服務，如搜索引擎、電子郵件、社交媒體和在線購物。云計算互聯(lián)網(wǎng)推動云計算發(fā)展，提供按需服務，如存儲、計算和軟件。移動互聯(lián)網(wǎng)移動互聯(lián)網(wǎng)普及，改變人們生活方式，帶來便捷和高效。云計算定義云計算是一種基于互聯(lián)網(wǎng)的計算方式，通過網(wǎng)絡提供各種計算資源，如服務器、存儲、網(wǎng)絡等。用戶可以按需使用這些資源，無需自行購買和維護硬件設備。特點彈性擴展：根據(jù)需求調整資源。按需付費：僅為使用資源付費，無需前期投入。高可用性：確保服務穩(wěn)定運行。大數(shù)據(jù)11.海量數(shù)據(jù)大數(shù)據(jù)通常指難以用傳統(tǒng)軟件工具處理的巨量數(shù)據(jù)集合。22.數(shù)據(jù)類型多樣大數(shù)據(jù)包括結構化、半結構化和非結構化數(shù)據(jù)，來自各種來源。33.處理速度快實時分析和處理海量數(shù)據(jù)，以快速獲取洞察和做出決策。44.價值巨大大數(shù)據(jù)分析可以幫助企業(yè)優(yōu)化運營、提升效率、發(fā)現(xiàn)新的商機。物聯(lián)網(wǎng)萬物互聯(lián)物聯(lián)網(wǎng)將各種物理設備、傳感器、軟件連接在一起。通過網(wǎng)絡傳輸數(shù)據(jù)，實現(xiàn)互聯(lián)互通。數(shù)據(jù)收集與分析物聯(lián)網(wǎng)設備收集環(huán)境、設備狀態(tài)等數(shù)據(jù)。通過數(shù)據(jù)分析，實現(xiàn)智能化管理和控制。應用場景智能家居、智慧城市、工業(yè)自動化等領域。提高效率、降低成本，改善生活品質。人工智能11.機器學習人工智能的基石，讓機器從數(shù)據(jù)中學習模式，并進行預測和決策。22.深度學習一種強大的機器學習技術，通過多層神經(jīng)網(wǎng)絡模擬人類大腦的學習過程。33.自然語言處理使計算機能夠理解、處理和生成人類語言，例如語音識別和機器翻譯。44.計算機視覺賦予計算機“看”的能力，識別圖像和視頻中的物體和場景。計算機的未來發(fā)展計算機技術不斷發(fā)展，將帶來更強大的處理能力、更智能的應用以及更便捷的使用體驗。1量子計算量子計算機將突破傳統(tǒng)計算機的局限，解決更復雜的問題。2人工智能人工智能將更深入地融入我們的生活，推動各行各業(yè)的變革。3物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)將連接更多設備，實現(xiàn)更智能的管理和控制。4云計算云計算將提供更強大的計算能力和存儲空間。未來，計算機將與人類社會更加緊密地融合，為人類創(chuàng)造更美好的未來。計算機對人類生活的影響教育變革在線學習資源豐富，教育更加便捷。工作效率自動化辦公，提高工作效率，減少人工成本。溝通便捷互聯(lián)網(wǎng)連接世界，打破空間距離限制，促進全球交流。娛樂方式豐富多樣的娛樂方式，滿足不同人群的興趣愛好。倫理和安全問題隱私保護個人信息泄露和隱私侵犯問題日益嚴重，需要加強網(wǎng)絡安全和數(shù)據(jù)保護措施。信息安全網(wǎng)絡攻擊和信息盜竊事件