中安專升本計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)3.pptVIP

1,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識,2,1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史 2、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 3、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成 4、數(shù)制與編碼 5、信息安全與計(jì)算機(jī)病毒 6、多媒體技術(shù),3,電子計(jì)算機(jī)是一種能高速、精確、自動地對預(yù)先存儲的程序和數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的現(xiàn)代電子設(shè)備。 由于它能模擬人大腦的部分功能處理各種信息，故又俗稱電腦。,1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史,4,1946年 美國 賓夕法尼亞大學(xué) 世界第一臺數(shù)字式電子計(jì)算機(jī)ENIAC （Electronic Numerical Intergrator And Calculator),一、第一臺計(jì)算機(jī)的誕生,5,17468個真空電子管 占地170平方米 重達(dá)30噸 耗電174千瓦 保存80個字節(jié) 每秒5千次加、減法運(yùn)算 價值40萬美元,6,1936 英國數(shù)學(xué)家圖靈提出現(xiàn)代計(jì)算 機(jī)的理論模型 1946 第一臺計(jì)算機(jī) ENIAC 1946-1949 美籍匈牙利數(shù)學(xué)家 馮諾依曼 第一臺實(shí)現(xiàn)存儲程序計(jì)算機(jī) EDVAC,二、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史,7,第一代：（1946-1958）邏輯元件電子管，內(nèi)存延遲線或磁芯，外存紙帶、卡片或磁帶，工作速度為幾千幾萬次秒，應(yīng)用科學(xué)計(jì)算，沒有系統(tǒng)軟件，用機(jī)器語言或匯編語言編程。,1傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)發(fā)展歷史,8,第二代: （1958-1964）邏輯元件晶體管，內(nèi)存磁芯，外存磁帶或磁盤，工作速度為幾十萬次秒，應(yīng)用事務(wù)管理及工業(yè)控制，提出了操作系統(tǒng)概念，出現(xiàn)了高級語言。,9,第三代:（1964-1971）邏輯元件中小規(guī)模集成電路，內(nèi)存半導(dǎo)體存儲器，工作速度為幾十萬幾千萬次秒，軟件設(shè)計(jì)中提倡模塊化、結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)。,10,第四代:（1971至今）邏輯元件（超）大規(guī)模集成電路，內(nèi)存半導(dǎo)體存儲器，外存磁盤和光盤工作速度幾百萬幾千萬次秒，軟件操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件，應(yīng)用以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征，計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)入了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時代 。,11,新一代計(jì)算機(jī)：第五代智能計(jì)算機(jī)。主要目標(biāo)是使計(jì)算機(jī)具有人的某些智能，如聽、說、看和思維推理的能力,目前仍處于研制中。,12,微型計(jì)算機(jī)，簡稱微機(jī)或PC機(jī)是1971年出現(xiàn)的，屬于第四代計(jì)算機(jī)。 世界上第一臺微機(jī) 4位微處理器Intel 4004 由美國Intel公司的馬西安霍夫在1971年研制成功,2.微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展過程,13,第一代：4位和低檔8位微處理器8008。 第二代: 8位機(jī), 代表機(jī)8080,M6800。 第三代:16位機(jī), 代表機(jī)8086,80286。 第四代:32位機(jī)和64位機(jī),14,微機(jī)具有體積小、重量輕、功耗小、可靠性高、對使用環(huán)境要求低、價格低廉、易于成批生產(chǎn)等特點(diǎn)。,15,3、 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢, 巨型化(或功能巨型化) 微型化(或體積微型化) 網(wǎng)絡(luò)化(或資源網(wǎng)絡(luò)化) 智能化(或處理智能化),16,硬件方面：速度越來越快、價格越 來越低、外圍設(shè)備品質(zhì)越 來越高 軟件方面：通用性與用戶界面越來越 好，軟件開發(fā)從傳統(tǒng)的面 向過程發(fā)展到面向?qū)ο蟆?硬件與軟件功能可以相互轉(zhuǎn)化,17,我國從1953年開始研制計(jì)算機(jī)，1958年研制成功第一臺電子管計(jì)算機(jī)103機(jī) ； 在1982年我國研制出運(yùn)算速度1億次的銀河I、II型等小型系列機(jī)。 我國在巨型機(jī)的研究和實(shí)踐中居于領(lǐng)先地位。,三、我國計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史,18,一、計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn),1運(yùn)算速度快 目前，一般微機(jī)的運(yùn)算速度為每秒幾十萬次乃至上億次；巨型機(jī)的運(yùn)算速度已達(dá)到每秒幾十億次。,2 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,19,2計(jì)算精度高 計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制進(jìn)行計(jì)算，計(jì)算精度主要由表示數(shù)據(jù)的字長決定，可以精確到幾十位，甚至上百位。,20,3具有記憶和邏輯判斷功能 計(jì)算機(jī)的記憶能力是通過存儲器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的。 計(jì)算機(jī)可以對數(shù)據(jù)信息進(jìn)行判斷、比較火邏輯運(yùn)算。,21,4具有自動、連續(xù)運(yùn)行的能力 計(jì)算機(jī)采用存儲程序的工作方式，人們把解決問題的方法編成程序存入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)就能夠自動、連續(xù)地執(zhí)行事先編制好的程序，并按要求輸出完整的計(jì)算結(jié)果，這是它與其他計(jì)算工具的本質(zhì)區(qū)別。,22,5適用范圍廣，通用性強(qiáng) 計(jì)算機(jī)是靠存儲程序控制進(jìn)行工作的。不同的應(yīng)用領(lǐng)域中，只要編制和運(yùn)行不同的應(yīng)用軟件，計(jì)算機(jī)就能在此領(lǐng)域中很好地服務(wù)。,23,二、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域,1傳統(tǒng)應(yīng)用 科學(xué)計(jì)算 計(jì)算機(jī)廣泛應(yīng)用于航空航天、軍事、氣象、高能物理、地質(zhì)勘探等方面。,24,數(shù)據(jù)處理 數(shù)據(jù)處理是指計(jì)算機(jī)對外部設(shè)備送來的各種復(fù)雜的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集、加工、分類、存儲、傳送、檢索等綜合性的處理工作。,25,過程控制 計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)檢索、采集，實(shí)現(xiàn)自動檢測、自動調(diào)節(jié)和自動控制。典型的應(yīng)用領(lǐng)域：生產(chǎn)過程控制、交通自動管理、火警自動警報(bào)系統(tǒng)、導(dǎo)彈控制系統(tǒng)等。,26,2、現(xiàn)代應(yīng)用 計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)： 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD) 計(jì)算機(jī)輔助教育(CBE)： 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（CAI) 計(jì)算機(jī)輔助測試（CAT) 計(jì)算機(jī)管理教學(xué)（CMI) 計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM),27,模擬系統(tǒng) （CS） 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行復(fù)雜系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)和研究，為復(fù)雜系統(tǒng)的研制提供了低成本與高準(zhǔn)確度的輔助手段，大大降低了成本，縮短了周期。,28,辦公自動化(OA) OA是Office Automation的簡寫，是現(xiàn)代利用電腦進(jìn)行全自動的辦公,目的是提高效率。,29,人工智能(AI) 人工智能AI的主要目的是用計(jì)算機(jī)來模擬人類的某些智能活動。主要包括：模式識別、專家系統(tǒng)、機(jī)器人、智能檢索等。,30,專家系統(tǒng)（ES) 網(wǎng)絡(luò)通信 家庭應(yīng)用,31,三、計(jì)算機(jī)的分類,1、按性能分類 （1）巨型計(jì)算機(jī) （2）大型計(jì)算機(jī) （3）中型計(jì)算機(jī) （4）小型計(jì)算機(jī) （5）微型計(jì)算機(jī),32,2、按使用方法分類： （1）掌上電腦 （2）筆記本電腦 （3）臺式機(jī) （4）工作站 （5）服務(wù)器,33,一個完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。,3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成,34,所謂的硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱。通常包括主機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、電源等，是計(jì)算機(jī)完成各種任務(wù)、功能的物質(zhì)基礎(chǔ)。,35,所謂的軟件系統(tǒng)是指在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)上運(yùn)行的各種程序以及文檔的總和。它可以提高計(jì)算機(jī)的工作效率，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能。 硬件是計(jì)算機(jī)的實(shí)體，軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂。二者缺一不可。,36,37,1中央處理器（CPU） 中央處理器（CPU）是微型機(jī)硬件系統(tǒng)的核心部件，由運(yùn)算器、控制器和一組寄存器組成，并集成在一個芯片上。,一、計(jì)算機(jī)主要部件與技術(shù)指標(biāo),38,控制器：是計(jì)算機(jī)的神經(jīng)中樞和指揮中心，它根據(jù)程序指令的要求，向其它各部件發(fā)出控制信息，控制其它各部件協(xié)調(diào)一致地工作。,運(yùn)算器：它的核心部件是算術(shù)邏輯單元 ALU,是算術(shù)和邏輯運(yùn)算的功能部件。,39,CPU品質(zhì)的高低直接決定了一個計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的檔次。反映CPU品質(zhì)的最重要的指標(biāo)是主頻與字長。 （1）字長： CPU能同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)（bit），它決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算精度和運(yùn)行速度。字長越長，運(yùn)算精度越高。,40,（2）主頻： CPU在單位時間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，即內(nèi)部時鐘晶體一秒鐘產(chǎn)生的震蕩頻率，用MHz/GHZ表示。它是協(xié)調(diào)各部件行動的基準(zhǔn)，主頻越高，CPU運(yùn)算速度越快。 例：P4/1.3G,41,INTEL公司系列CPU性能參數(shù)表,42,Intel公司的CPU,43,（3）運(yùn)算速度 每秒鐘能執(zhí)行的指令數(shù)（MIPS,每秒鐘百萬條指令）,44,2主板(Mainboard）,主板連結(jié)著主機(jī)箱內(nèi)的其他硬件，是其他硬件的載體，因此又稱“母板(Motherboard)”。CPU、內(nèi)存、硬盤驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、顯示卡等都插接在主板上。 不同檔次的CPU需用不同檔次的主板。主板的質(zhì)量直接影響PC的性能和價格等。,45,46,3總線 所謂總線（Bus），指的是連接微機(jī)系統(tǒng)中各部件的一簇公共信號線，這些信號線構(gòu)成了微機(jī)各部件之間相互傳送信息的公用通道。,總線由地址總線、數(shù)據(jù)總線和控制 總線三部分組成。,47,地址總線(AB):傳送地址信號,地址總線的數(shù)目決定微機(jī)系統(tǒng)存儲空間的大??；,數(shù)據(jù)總線(DB):傳送數(shù)據(jù)和指令，它的 寬度與CPU的字長有關(guān)。,控制總線(CB):是CPU與內(nèi)存儲器和I/O接口之間相互傳遞控制信號的通道。,48,常用的總線標(biāo)準(zhǔn)： ISA：是一種16位的總線結(jié)構(gòu)，適用 范圍廣 PCI：是一種32位高性能的局部結(jié)構(gòu)， 可擴(kuò)展到64位，與ISA總線兼容 AGP：是一種64位顯示系統(tǒng)的局部總線,49,4內(nèi)存儲器（或主存儲器） 在計(jì)算機(jī)中直接與CPU交換信息的存儲器稱為內(nèi)存儲器，簡稱內(nèi)存。