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1、第一章第一章 计算机概述计算机概述n1.1 计算机概论计算机概论n1.2 计算机的基本组成及工作原理计算机的基本组成及工作原理n1.3 计算机中的数制与编码计算机中的数制与编码n1.4微型计算机的组成及配置微型计算机的组成及配置n1.5 计算机病毒计算机病毒n1.6 多媒体计算机多媒体计算机本章学习目标本章学习目标l l掌握计算机的概念、特点及其应用领域掌握计算机的概念、特点及其应用领域l l了解计算机的组成与工作原理了解计算机的组成与工作原理l l掌握计算机中的二进制、八进制、十进制、十六进掌握计算机中的二进制、八进制、十进制、十六进制之间的数制转换制之间的数制转换l l了解微型计算机的组成
2、及其硬件配置了解微型计算机的组成及其硬件配置l l了解计算机病毒的特点、分类及防治措施了解计算机病毒的特点、分类及防治措施l l了解多媒体技术的应用了解多媒体技术的应用返回首页返回首页1.1 计算机概论计算机概论n1.1.1 什么是计算机什么是计算机n1.1.2 计算机的特点计算机的特点n1.1.3 计算机的应用计算机的应用领域领域n1.1.4 计算机的分类计算机的分类n1.1.5 计算机的发展历程及发展趋势计算机的发展历程及发展趋势返回首页返回首页1.1.1 什么是计算机什么是计算机n计算机是电子数字计算机的简称，是一种计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速地进行数值运算和信息处理
3、自动地、高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。决某些实际问题。n计算机中的各个物理实体称为计算机硬件计算机中的各个物理实体称为计算机硬件；程序和数据则称为计算机软件。；程序和数据则称为计算机软件。返回本节返回本节1.1.2 计算机的特点计算机的特点1 1运算速度快运算速度快 2计算精度高计算精度高 3自动化程度高自动化程度高 4具有超强的具有超强的“记忆记忆”能力能力5具有逻
4、辑判断能力具有逻辑判断能力6通用性强通用性强 返回本节返回本节1.1.3 计算机的应用计算机的应用领域领域1科学计算科学计算 2数据处理数据处理3自动控制自动控制 4计算机辅助系统计算机辅助系统 5逻辑关系加工及人工智能逻辑关系加工及人工智能 6计算机网络计算机网络 返回本节返回本节1.1.4 计算机的分类计算机的分类1巨型机巨型机 2大、中型计算机大、中型计算机 3小型机小型机 4微型机微型机 返回本节返回本节1.1.5 计算机的发展历程及发展趋势计算机的发展历程及发展趋势1计算机的产生计算机的产生n1822年英国人年英国人Charles Babbage提出了提出了“自动计算自动计算机机”概
5、念，概念， 1834年他所设计的差分机及分析机已年他所设计的差分机及分析机已经具备了现代计算机的基本组成部件。经具备了现代计算机的基本组成部件。n 20世纪中叶，电子技术发展迅速，世纪中叶，电子技术发展迅速， 1943年在美国年在美国陆军部的主持下，美国宾西法尼亚大学莫尔电工陆军部的主持下，美国宾西法尼亚大学莫尔电工系的系的John Mauchly和和Presper Eckert博士开始研制博士开始研制世界上第一台真正的计算机世界上第一台真正的计算机ENIAC，重重30吨、占吨、占地地170平方米、使用了平方米、使用了18000多个电子管、多个电子管、5000多个多个继电器、电容器、耗电继电器
6、、电容器、耗电150KW的庞然大物拉开了的庞然大物拉开了人类科技革命的帷幕。人类科技革命的帷幕。2计算机的发展计算机的发展（1）第一代计算机（）第一代计算机（1946年年1958年）采用电子管作为基本元件年）采用电子管作为基本元件，主存储器采用汞延迟浦线，其特点是主存存储器容量小、速，主存储器采用汞延迟浦线，其特点是主存存储器容量小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。（2）第二代计算机（）第二代计算机（1959年年1964年）采用晶体管作为基本元件年）采用晶体管作为基本元件，主存储器采用磁芯存储器其特点是主存储器容量加大、运算，主存储器采用磁
7、芯存储器其特点是主存储器容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了计算机的速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了计算机的可靠性。可靠性。 （3）第三代计算机（）第三代计算机（1965年年1971年）基本电子元件是中、小规年）基本电子元件是中、小规模集成电路（几十至几百个模集成电路（几十至几百个/mm2），），其特点是功能进一步增强其特点是功能进一步增强，体积功耗进一步降低。，体积功耗进一步降低。（4）第四代计算机（）第四代计算机（1971年至今）是大规模、超大规模集成电路年至今）是大规模、超大规模集成电路（几万至几千万个（几万至几千万个/mm2），），主存采用半导体存
8、储器，容量大大主存采用半导体存储器，容量大大增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达几亿次增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达几亿次/秒，计算秒，计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。3计算机的发展趋势计算机的发展趋势（1）智能化）智能化 （2）网络化）网络化 （3）巨型化）巨型化 （4）微型化）微型化 （5）多媒体化）多媒体化 返回本节返回本节1.2 计算机的基本组成及工作原理计算机的基本组成及工作原理n1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成n1.2.2 计算机硬件的基本组成及工作原理计算机硬件的基本组成及工作原理n
9、1.2.3计算机软件计算机软件返回首页返回首页1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成n一个完整的计算机系统由计算机硬件系统一个完整的计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大部分构成。及软件系统两大部分构成。n计算机硬件是计算机系统中由电子、机械计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作的物质基的总称，是计算机完成各项工作的物质基础。础。n计算机软件是在计算机硬件设备上运行的计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。各种程序及其相关文档的总称。返回本节返回本节1.2.2 计算
10、机硬件的基本组成及工作原理计算机硬件的基本组成及工作原理数据流控制流输入设备输出设备运算器控制器存储器图1.1 计算机硬件组成及简单工作原理1运算器：运算器：用于加工、处理数据的部件，主要完成对数据的算用于加工、处理数据的部件，主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。术运算和逻辑运算。 2控制器控制器 ：是计算机的控制部件，它控制其他部件协调统一的：是计算机的控制部件，它控制其他部件协调统一的工作，并能完成对指令的分析和执行。工作，并能完成对指令的分析和执行。 3存储器存储器 ：是计算机的记忆装置，主要是存放程序和数据。：是计算机的记忆装置，主要是存放程序和数据。 4输入设备：输入设备：是从计算机
11、外部向计算机内部传送信息的装置。是从计算机外部向计算机内部传送信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换为其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换为计算机能够识别和处理的形式输入到计算机内部。常用的输入计算机能够识别和处理的形式输入到计算机内部。常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。 5输出设备输出设备 ：输出设备是将计算机的处理结果传送到计算机外：输出设备是将计算机的处理结果传送到计算机外部供计算机用户使用的装置。其功能是将计算机内部二进制形部供计算机用户使用的装置。其功能是将计算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所
12、需要的或其他设备能接受和识别的式的数据信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。 A BA L U寄存器寄存器图1.2 运算器示意图 地址信息 数据信息 读/写操作命令 地址寄存器 数据寄存器 地址译码器 存储单元 存储单元 存储单元 存储单元 存储单元 存储单元 读/写控制电路 图1.3 内存储器原理 a bC P U内存储器C P U内存外存图1.4 CPU访问内、外存储器的方式返回本节返回本节1.2.3计算机软件计算机软件1系统软件系统软件（1）操作系统）操作系统：是计算机软件中最
13、重要的程序，用来管理是计算机软件中最重要的程序，用来管理和和控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。 （2）语言处理程序：必须和计算机语言及计算机程序设计结）语言处理程序：必须和计算机语言及计算机程序设计结合起来。合起来。（3）服务性程序：是指为了帮助用户使用与维护计算机，提）服务性程序：是指为了帮助用户使用与维护计算机，提供服务性手段，支持其他软件开发，而编制的一类程序。供服务性手段，支持其他软件开发，而编制的一类程序。主要有以下几种：工具软件主要有以下几种：工具软件 、编辑程序、编辑程序 、调试程序、诊断、调试程序、诊断程序。程序。（4）数据
14、库管理系统：是对计算机中所存放的大量数据进行）数据库管理系统：是对计算机中所存放的大量数据进行组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。 执行 （a）汇编过程执行 （b）编译过程 （c）解释过程汇编源程序目标程序汇编结果汇编程序高级语言源程序编译目标程序结果解释程序高级语言源程序解释执行编译程序结果图1. 5 汇编、编译与解释过程2应用软件应用软件（1）文字处理程序）文字处理程序（2）电子表格处理程序）电子表格处理程序（3）软件开发程序）软件开发程序（4）用户应用程序）用户应用程序 返回本节返回本节1.3 计算机中的数制与编码计算机中的
15、数制与编码n1.3.1 计算机中的各种数制计算机中的各种数制n1.3.2 二进制的算术、逻辑运算二进制的算术、逻辑运算n1.3.3 数制之间的转换数制之间的转换n1.3.4 数的定点与浮点表示法数的定点与浮点表示法n1.3.5 数字化信息编码数字化信息编码返回首页返回首页1.3.1 计算机中的各种数制计算机中的各种数制n在计算机内部，信息广泛采用二进制形式表示，有时还在计算机内部，信息广泛采用二进制形式表示，有时还会使用十进制、八进制、十六进制。会使用十进制、八进制、十六进制。n十进制使用广泛，它主要用在计算机外部。特点：一是十进制使用广泛，它主要用在计算机外部。特点：一是十进制由十个不同的数
16、符组成：十进制由十个不同的数符组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，即基数为，即基数为“10”；二是十进制遵循每相邻两位；二是十进制遵循每相邻两位“逢十进一逢十进一”的原则。的原则。n二进制是用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特二进制是用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特点：一是二进制由点：一是二进制由“0”和和“1”两个符号构成，即基数两个符号构成，即基数为为2；二是每相邻两位遵循；二是每相邻两位遵循“逢二进一逢二进一”的原则。的原则。n八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址。在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址。 返回本节返回本节1.3.2 二进制的算术、逻辑运算二进制的算术、逻辑运算1算术运算算术运算n算术运算是指利用、（）算术运算是指利用、（）等符号连接二进制数完成的运算。等符号连接二进制数完成的运算。 2逻辑运算逻辑运算n二进制的逻辑运算包括二进制的逻辑运算包括And（与）、与）、Or（或）、或）、Not（非）三种运算。非）三种运算。返回本节返回本节1
