1、第二章第二章 计算机基础计算机基础目的要求：目的要求： 要求学生了解计算机的发要求学生了解计算机的发展与应用，掌握计算机系统组成、展与应用，掌握计算机系统组成、PCPC机的分类，理解计算机中信息的机的分类，理解计算机中信息的表示。表示。教学重点：计算机系统组成、计算机教学重点：计算机系统组成、计算机中信息的表示中信息的表示教学难点：操作系统教学难点：操作系统电子计算机电子计算机（电脑）：（电脑）： 是一种能自动、精确、快速地对各种是一种能自动、精确、快速地对各种信息进行存储、处理和传输的电子设备。信息进行存储、处理和传输的电子设备。 计算机特点：以数字化形式处理信息，计算机特点：以数字化形式处
2、理信息，运算速度快、计算精度高、记忆能力强，运算速度快、计算精度高、记忆能力强，具有逻辑判断能力，并可以自动按照人具有逻辑判断能力，并可以自动按照人们事先编好的程序自动运行。们事先编好的程序自动运行。4 一、电子计算机的发展一、电子计算机的发展 1 1、第一台计算机：、第一台计算机： 1946年2月研制成功 名称：ENIAC 加法每秒5000次，乘法每秒400次 研制单位：美国宾夕法尼亚大学 1.1 计算机概述计算机概述2 2、计算机的发展阶段、计算机的发展阶段2第一代，19461958，电子管2第二代，19581964，晶体管2第三代，19641970，集成电路2第四代，1971至今，大规模
3、、超大规模集成电路3、微型计算机的发展、微型计算机的发展 计算机的分类： 1. 按规模大小和信息处理能力：巨型、大型、小型、微型 2.按应用范围：通用计算机，专用计算机3.现实分类服务器、工作站、台式机、笔记本、掌上电脑等4 计算机技术指标计算机技术指标1、位数、位数 8、16、32、64位位2、速度、速度 MIPS、CPU时钟频率时钟频率3、容量、容量 内存及外存容量内存及外存容量4、数据传输速率、数据传输速率5、版本、版本5、可靠性、可靠性-MTBF、MTTR二、计算机的应用领域二、计算机的应用领域 1 科学计算和科学研究科学计算和科学研究 2 事务处理事务处理 3 过程控制领域方面过程控
4、制领域方面 4 计算机在辅助系统：计算机在辅助系统：CAD、CAM、CAI、CAT、CAE等等 5 人工智能、网络及多媒体等人工智能、网络及多媒体等1.2 1.2 计算机系统的组成计算机系统的组成冯冯.诺依曼的设计思想：诺依曼的设计思想： 1、采用二进制表示数据、采用二进制表示数据 2、同时存储数据及程序、同时存储数据及程序 3、基本结构由五大部分组成：、基本结构由五大部分组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备工作原理工作原理输入设备输入设备运算器运算器存储器存储器控制器控制器输出设备输出设备指令和数据指令和数据结果结果数据流指令流1 1、CPUCPU即中央处理器，也称微处理器；即中
5、央处理器，也称微处理器；计算机硬件系统的核心；计算机硬件系统的核心；组成：运算器、控制器和寄存器；组成：运算器、控制器和寄存器；CPU档次决定了微机的档次。档次决定了微机的档次。例：例：Pentium III 500-1000Mhz,32位字长位字长一、硬件系统一、硬件系统存放计算机正在执行的程序和处理的数据。RAM：随机存取存储器，存放操作系统程序和用户程序，可读写，断电内容丢失，容量几十几百MB。ROM：只读存储器，存放基本输入输出系统（BIOS）。CACHE：高速缓冲存储器，存放CPU频繁使用的指令和数据,一般集成在CPU中。2 2、内存储器、内存储器存放暂时不执行的程序或处理的数据，断
6、电内容不丢失。软盘（驱）：3.5英寸，1.44MB；A：；写保护。硬盘（驱）：容量几十MB几十GB； 物理盘、逻辑盘 C：、D：、E：光盘（驱）：CD-ROM、CD-RW；650MB一倍速150KB/s；24X52速3 3、外存储器、外存储器计算机用以接收用户的输入。键盘：101键、104键等鼠标：光机式、光电式；双键、三键；扫描仪：软、硬盘：4 4、输入设备、输入设备计算机用以向用户输出。显示器：单色、彩色；阴极射线管、平板；分辨率（1024x768）、颜色数（256色、增强色、真彩色）打印机：针式、喷墨、激光；黑白、彩色软、硬盘：5 5、输出设备、输出设备（二）计算机的软件系统（二）计算机
7、的软件系统4 1 1、系统软件系统软件4 系统软件一般包括操作系统软件、语系统软件一般包括操作系统软件、语言处理系统软件、系统服务程序、数据库言处理系统软件、系统服务程序、数据库管理系统软件等管理系统软件等. 1 1、系统软件系统软件操作系统：操作系统：是最基本，最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的全部软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程界面。 （dosdos、windows/95/98/NT/2000/xpwindows/95/98/NT/2000/xp、UnixUnix、Linux)Linux) 1 1、系统软件系统软件操作系统的作用操作系统的作用：
8、4进行资源管理，提高系统效率；进行资源管理，提高系统效率；4改善人机界面，提供友好的工作环境改善人机界面，提供友好的工作环境。操作系统的特征：操作系统的特征：4并发性并发性4共享性共享性4异步性异步性 1 1、系统软件系统软件操作系统的功能操作系统的功能：4处理器管理处理器管理4存储管理存储管理 4设备管理设备管理4文件管理文件管理4作业管理作业管理4网络通信管理网络通信管理 1 1、系统软件系统软件操作系统的类型操作系统的类型：4批处理操作系统批处理操作系统4分时操作系统分时操作系统4实时操作系统实时操作系统1.系统软件4语言处理系统语言处理系统: :主要包括人与计算机进行主要包括人与计算机
9、进行交流的计算机语言以及语言翻译交流的计算机语言以及语言翻译( (汇编、汇编、编译）系统软件。（机器语言、汇编语编译）系统软件。（机器语言、汇编语言、言、BASICBASIC语言、语言、C C语言、语言、VC+VC+等等1.系统软件4数据库管理系统数据库管理系统: :数据库（数据库（DBDB）是计算机）是计算机在存储器上存放数据的仓库。用于长期在存储器上存放数据的仓库。用于长期存放有组织、可共享的数据，便于查询。存放有组织、可共享的数据，便于查询。数据库管理系统（数据库管理系统（DBMSDBMS）是用户与数据）是用户与数据库之间的接口，是管理、维护数据库的库之间的接口，是管理、维护数据库的系列
10、软件的集合，如数据定义、数据操系列软件的集合，如数据定义、数据操作、运行维护等。作、运行维护等。1.系统软件数据库技术的发展：数据库技术的发展：4手工管理阶段手工管理阶段4文件系统阶段文件系统阶段4数据库系统阶段数据库系统阶段4数据仓库阶段数据仓库阶段1.系统软件数据库技术简介：数据库技术简介：4数据模型数据模型 层次层次 网状网状 关系关系4数据库系统的建立数据库系统的建立4数据仓库、联机分析技术、数据挖掘数据仓库、联机分析技术、数据挖掘4数据库与电子商务数据库与电子商务（二）计算机的软件系统（二）计算机的软件系统4 2 2、应用、应用软件软件4 应用软件是为了解决某一具体问应用软件是为了解
11、决某一具体问题而开发的程序，直接完成某种具体题而开发的程序，直接完成某种具体应用，无需用户编程的软件。大量的应用，无需用户编程的软件。大量的辅助管理软件、计算机辅助设计、计辅助管理软件、计算机辅助设计、计算机辅助教学、实时控制软件、办公算机辅助教学、实时控制软件、办公自动化处理软件自动化处理软件（officeoffice、WPS)WPS)以及以及常用工具软件、游戏软件、网络浏览常用工具软件、游戏软件、网络浏览软件都是应用软件。软件都是应用软件。 计算机软件系统计算机软件系统软件与硬件的关系软件与硬件的关系硬件操作系统软件应用软件一个完整的计算机系统组成一个完整的计算机系统组成地址：唯一标识存储
12、单元的编号。位（bit）：一位二进制数（0或1），最小的存储单位字节（Byte）：8位二进制数，基本存储单位 1KB= 1024B 1MB = 1024KB 1GB= 1024MB 1TB = 1024GB总线：计算机各部件之间传输信息的公共线束，分数据总线（DB）、地址总线（AB）、控制总线（CB）扩展卡：接口电路，外围设备的驱动电路。 显卡（VGA、SVGA标准）、声卡、网卡扩展槽：总线用以连接外围设备的扩展卡。6 6、总线、扩展槽、扩展卡、总线、扩展槽、扩展卡个人电脑个人电脑微型机又叫微型机又叫PCPC机或个人电脑。机或个人电脑。一台个人电脑由：主机、显示器、键盘、鼠标、音箱、一台个人电
13、脑由：主机、显示器、键盘、鼠标、音箱、器等设备组成。器等设备组成。 笔记本电脑笔记本电脑PC机的硬件配置机的硬件配置主要由以下几个部件组成：主要由以下几个部件组成：（一）主机（一）主机 主板连结着主机箱内的其他硬件，是其他硬件的载体，因此又称主板连结着主机箱内的其他硬件，是其他硬件的载体，因此又称“母母板板( (Motherboard)”Motherboard)”。CPUCPU、内存、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动内存、硬盘驱动器、软盘驱动器、光盘驱动器、显示卡等都插接在主板上。器、显示卡等都插接在主板上。1.主板主板(Mainboard)支持支持Pentium 4的主板的主板1.主板主板(
14、Mainboard)支持支持Pentium 4的主板的主板 CPUCPU是英文是英文Central Processing UnitCentral Processing Unit的缩写，称之为中央处理的缩写，称之为中央处理器。器。 Pentium IIIPentium III、Pentium 4Pentium 4芯片如图：芯片如图：2. 中央处理器（中央处理器（CPU） IntelIntel生产的生产的PentiumPentium和和Pentium 4Pentium 4芯片芯片存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序、原始数据、中间存储器是计算机的记忆部件，用于存放程序、原始数据、中间结果以及最后
15、结果等信息。结果以及最后结果等信息。（1 1）内存储器）内存储器内存分为随机存储器（内存分为随机存储器（RAM）和只读存储器（和只读存储器（ROM）两部分。两部分。RAM 可以分为动态可以分为动态DRAM和静态和静态SRAM。常用的内存条如下：常用的内存条如下： 3.3.存储器存储器 内存条内存条 （2）外存储器）外存储器软盘：软盘： 一张一张3.5英寸双面高密度软盘的英寸双面高密度软盘的每面有每面有80个磁道，每个磁道有个磁道，每个磁道有18个个扇区，每个扇区有扇区，每个扇区有512个字节，张软个字节，张软盘的容量：盘的容量：1.44MB。硬盘：硬盘： 用于存放系统文件、用户的应用于存放系统
16、文件、用户的应用程序及数据。硬盘的最大特点就用程序及数据。硬盘的最大特点就是存储容量大，比软盘的存取速度是存储容量大，比软盘的存取速度快，不易受到污染。快，不易受到污染。 硬盘硬盘软驱与软盘软驱与软盘 Flash盘盘(俗称俗称U盘盘)： 光盘光盘: 4. 输入设备输入设备 扫描仪扫描仪 鼠标鼠标 键盘键盘输入设备是用于将外面的信息送入计算机中的装置输入设备是用于将外面的信息送入计算机中的装置。输入设备有：键盘、鼠标器、触摸屏、麦克风、光笔、扫描仪输入设备有：键盘、鼠标器、触摸屏、麦克风、光笔、扫描仪( (光学字符识别光学字符识别: :OCR-Optical Character Recognit
17、ion)OCR-Optical Character Recognition)和数码和数码像机等设备。像机等设备。输出设备是用于将计算机中的数据信息传送到外部介质上的装置输出设备是用于将计算机中的数据信息传送到外部介质上的装置。输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等设备输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等设备。 5. 输出设备输出设备 显示器显示器: :打印机：打印机： 计算机的工作原理计算机的工作原理计算机的工作过程实际上就是快速地执行指令的过程。计算机的工作过程实际上就是快速地执行指令的过程。计算机工作过程可简述为：计算机工作过程可简述为： 第一步：第一步：接通电源启动计算机的外设和主机接通电
18、源启动计算机的外设和主机; ; 第二步：第二步：由输入设备将程序送入内存储器由输入设备将程序送入内存储器; ; 第三步：第三步：当计算机接到操作人员的运行命令后当计算机接到操作人员的运行命令后, ,控制器便将程序控制器便将程序 从内存储器中逐条取出指令，分析指令，执行指令从内存储器中逐条取出指令，分析指令，执行指令; ; 第四步：第四步：在控制器指挥下在控制器指挥下, ,由输出设备将处理结果显示或打印由输出设备将处理结果显示或打印; ; 第五步：第五步：程序执行完毕程序执行完毕, ,控制器发出信号控制器发出信号, ,计算机自动停机。计算机自动停机。 计算机程序及软件开发4一一 程序及文档程序及文档4二二 软件开发软件开发4 计划 开发 运行4三三 编程语言编程语言计算机多媒体技术4多媒体技术及组成多媒体技术及组成4多媒体数据压缩技术多媒体数据压缩技术4多媒体数据管理多媒体数据管理4超媒体超媒体电子管电子管18800，继电器，继电器1500，重量，重量30t,点地面积点地面积170
