1、计算机基础知识计算机基础知识第1 1章精选1 掌握衡量计算机掌握衡量计算机性能性能的主要指标的主要指标教教 学学 了解计算机了解计算机发展史发展史及及应用领域应用领域 掌握计算机掌握计算机硬件系统硬件系统和和软件软件系统系统的组成的组成：标标目目精选2目 录1.1 计算机发展及应用计算机发展及应用1.1.1 1.1.1 计算机发展史1.1.2 1.1.2 计算机的特点及分类1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势1.2 计算机系统的组成计算机系统的组成1.2.2 1.2.2 计算机的工作原理1.2.1 1.2.1 计机硬件系统1.2.3 1.2.3 计算机软件系统1.2.4 1.2.
2、4 衡量计算机性能的主要指标精选31.1.1 1.1.1 计算机发展史第一代：电子管计算机第一代：电子管计算机（19461957）采用电子管为基本元件，采用电子管为基本元件，体积巨大，运算速度较低体积巨大，运算速度较低耗电量大，存储容量小耗电量大，存储容量小设计使用机器语言或汇编语言设计使用机器语言或汇编语言主要用于科学和工程计算主要用于科学和工程计算采用晶体管为基本元件采用晶体管为基本元件体积缩小、功耗降低体积缩小、功耗降低提高了运算速度和可靠性提高了运算速度和可靠性程序设计采用高级语言程序设计采用高级语言出现了操作系统出现了操作系统应用到数据和事物处理及工业控制等领域应用到数据和事物处理及
3、工业控制等领域第二代：晶体管计算机第二代：晶体管计算机（19581964）1.1 计算机发展及应用计算机发展及应用精选4第三代：第三代：中小规模集成中小规模集成电路计算机（电路计算机（19651970）采用集成电路为基本元件采用集成电路为基本元件体积减小，功耗、价格等降低体积减小，功耗、价格等降低运算速度及可靠性有了更大的提高运算速度及可靠性有了更大的提高操作系统日臻完善操作系统日臻完善应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域应用到文字处理、企业管理和自动控制等领域 采用大规模集成电路为主要功能元件采用大规模集成电路为主要功能元件运算速度可达每秒几千万次至千百亿次运算速度可达每秒几千万次至千百
4、亿次广泛应用于社会生活的各个领域广泛应用于社会生活的各个领域在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手在办公自动化、电子编辑排版等领域大显身手第四代：大规模、超第四代：大规模、超大规模集成电路计算大规模集成电路计算机（机（1971至今）至今）1.1 计算机发展及应用计算机发展及应用1.1.1 1.1.1 计算机发展史精选51.1.2 1.1.2 计算机的特点及分类运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单运算速度是指计算机每秒能执行多少条指令。常用单位是位是MIPS。Pentium 4微机内部数据位数为微机内部数据位数为32位（二进制），可位（二进制），可精确到精确到15位有效数字（十进制）
5、。圆周率位有效数字（十进制）。圆周率的计算，的计算，有人曾利用计算机算到小数点后有人曾利用计算机算到小数点后200万位。万位。计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处计算机的存储器（能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来理和计算，并把结果保存起来（1）运算速度快）运算速度快（2）计算精度高）计算精度高（3）记忆能力强）记忆能力强在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。（4）逻辑判断能力强）逻辑判断能力强1.1.计算机的特点精选6
6、按性能划分按性能划分 数字式电子计算机数字式电子计算机 专用计算机专用计算机微型计算机微型计算机1.1.2 1.1.2 计算机的特点及分类2.2.计算机的分类按工作原理划分按工作原理划分按功能划分按功能划分 模拟式电子计算机模拟式电子计算机模拟数字混合计算机模拟数字混合计算机通用计算机通用计算机巨型计算机巨型计算机大中型计算机大中型计算机小型计算机小型计算机工作站工作站计计算算机机的的分分类类精选71.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势1.1.计算机的应用领域（1）科学计算）科学计算（2）信息处理）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CA
7、D/CAM）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI）（5）自动控制）自动控制（6）多媒体应用）多媒体应用（7）电子商务）电子商务精选8 电子商务的概念电子商务的概念 电子商务代表着一种现代的商务模式，即通过电子商务代表着一种现代的商务模式，即通过Internet和和WWW传输电子信息而进行的各种商务活动。传输电子信息而进行的各种商务活动。电子商务的产生电子商务的产生 真正意义上对电子商务的研究和应用始于真正意义上对电子商务的研究和应用始于20世纪世纪70年代末。年代末。电子商务的发展的两个阶段：电子商务的发展的两个阶段：20世纪世纪80年代中期年
8、代中期 EDI电子商务电子商务 90年代初期年代初期 Internet电子商务电子商务1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势1.1.计算机的应用领域精选9 电子商务的功能电子商务的功能1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势1.1.计算机的应用领域业务业务管理管理意见意见征询征询物流物流服务服务网上网上支付支付网上网上订购订购咨询咨询洽谈洽谈广告广告宣传宣传功能功能精选10可扩可扩展性展性集成集成性性安全安全性性方便方便性性高效高效性性特点特点1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势1.1.计算机的应用领域 电子商务的应用：电子商务的应用：网上购物网上购物 电子
9、商务的特点电子商务的特点精选11智能智能化化多媒多媒体化体化网络网络化化微型微型化化巨型巨型化化计算机计算机的发展的发展趋势趋势1.1.3 1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势2.2.计算机的发展趋势精选121.2.1 1.2.1 计机硬件系统1.2 计算机系统的组成计算机系统的组成计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能计算机硬件系统包括计算机的主机和外部设备。它由五大功能部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设部件组成，即：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。备。输入设备输入设备存储器存储器输出设备输出设备运运 算算 器器控控 制制 器器中央处理器中央
10、处理器：精选13 运算器运算器运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算器是计算机对数据进行加工处理的部件，包括算术运算和逻辑运算。运算和逻辑运算。控制器控制器控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；控制器负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各根据指令的要求，按时间的先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一部件发出控制信号，保证各部件协调一致地工作，一步一步地完成各种操作。步一步地完成各种操作。1.21.2 1 1 计算机硬件系统 存储器存储器 存储器的主要功能是存放程序和数据，是计算存储器的主要功
11、能是存放程序和数据，是计算机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，都机记忆或暂存数据的部件。计算机中的全部信息，都存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序存放在存储器中。而且，指挥计算机运行的各种程序也存放在存储器中。也存放在存储器中。输出设备输出设备输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多输出设备是输出计算机处理结果的设备。在大多数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的数情况下，它将这些结果转换成便于人们识别的形式。形式。输入设备输入设备输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是输入设备用于接受用户输入的原始程序和数据，它是重要的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计重要
12、的人机接口，负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中。算机能识别的二进制代码，并放入内存中。精选141.2.2 1.2.2 计算机的工作原理 必须首先根据该任务要求编写相应的程序，必须首先根据该任务要求编写相应的程序，然后通过输入设备向控制器发出输入信息的请求，然后通过输入设备向控制器发出输入信息的请求，在得到控制器许可的情况下，输入设备把程序和数在得到控制器许可的情况下，输入设备把程序和数据送到存储器中并保存起来。据送到存储器中并保存起来。随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下，自随后，计算机系统就会在控制器的控制协调下，自动地运行程序，并把程序运行结果存入存储器
13、。动地运行程序，并把程序运行结果存入存储器。最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的运最后，在控制器的控制下输出设备把存储器中的运行结果输出，显示为用户容易识别的形式。行结果输出，显示为用户容易识别的形式。精选151.2.2 1.2.2 计算机的工作原理 当我们需要计算机完成某项任务的时候，首先要将当我们需要计算机完成某项任务的时候，首先要将任务分解为若干各基本操作的集合，计算机所要执行的任务分解为若干各基本操作的集合，计算机所要执行的基本操作命令就是基本操作命令就是指令指令。指令指令是对计算机进行程序控制的最小单元，是一是对计算机进行程序控制的最小单元，是一种采用二进制表示的命令语言。一条
14、指令通常由两个部种采用二进制表示的命令语言。一条指令通常由两个部分组成，即分组成，即操作码操作码和和操作数操作数。精选161.2.21.2.2 计算机的工作原理 整个计算机工作过程的实质就是指令的执行过程。整个计算机工作过程的实质就是指令的执行过程。因为控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。指因为控制器对各个部件的控制都是通过指令实现的。指令的执行过程可以分为四步。令的执行过程可以分为四步。取指令分析指令执行指令形成下一条指令地址精选171.2.3 1.2.3 计算机软件系统 相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。软件可
15、以对硬件进行管理、控制和维护。是计算机的灵魂。软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为：根据软件的用途可将其分为：系统软件系统软件 应用软件应用软件计算机硬件计算机硬件操作系统操作系统高级语言程序高级语言程序各种应用软件各种应用软件用户用户精选18操作系统操作系统 操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。基础。操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源
16、进行统一控制、调度和管理。行统一控制、调度和管理。主要作用：主要作用：提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选19语言处理程序语言处理程序 人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类：其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为
17、三类：机器语言机器语言汇编语言汇编语言高级语言高级语言 1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选20机器语言机器语言 机器语言是一种用二进制代码机器语言是一种用二进制代码“1”和和“0”组成的一组代码组成的一组代码指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。优点：占用内存小、执行速度快优点：占用内存小、执行速度快 缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难 1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选21汇编语言汇编语言 汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器汇编语
18、言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。指令的符号语言。汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写，这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写，优点：汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，运优点：汇编语言在编写、阅读和调试方面有很大进步，运行速度快。行速度快。缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。缺点：是面向机器的语言，编程复杂，可移植性差。1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选22高级语言高级语言 高级语言是一种独立于机器的算法语言。高级语言是一种独立于
19、机器的算法语言。高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数高级语言的表达方式接近于人们日常使用的自然语言和数学表达式，并且有一定的语法规则。学表达式，并且有一定的语法规则。缺点：编写的程序运行要慢一些缺点：编写的程序运行要慢一些 优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易优点：编程简单易学、可移植性好、可读性强、调试容易1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选23数据库管理系统数据库管理系统 数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，数据库管理系统主要面向解决数据处理的非数值计算问题，对计算机中存放的大量数据进行组织、管理、查询。对计算机中存放的大量数据进行组织、管
20、理、查询。目前，常用的数据库管理系统有目前，常用的数据库管理系统有SQL Server、Oracle、Mysql和和Visual FoxPro等。等。1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选24 应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其应用软件是用户为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。有关资料。主要应用领域有：主要应用领域有：办公应用办公应用 平面设计平面设计 视频编辑与后期制作视频编辑与后期制作 网站开发网站开发 辅助设计辅助设计 三维制作三维制作 多媒体开发多媒体开发 程序设计程序设计1.2.3 1.2.3 计算机软件系统精选251.运算速度运算速度2
21、.存储器的指标存储器的指标3.I/O的速度的速度计算机的运算速度是指计算机每计算机的运算速度是指计算机每秒钟执行的指令数。影响运算速秒钟执行的指令数。影响运算速度的主要因素有：度的主要因素有：CPU的主频。的主频。字长。字长。指令系统。指令系统。精选263.I/O的速度的速度存取速度存取速度存储容量存储容量2.存储器的指标存储器的指标1.运算速度运算速度精选27I/O速度是指速度是指CPU与外部设备数据与外部设备数据交换的速度。主机交换的速度。主机I/O的速度取决的速度取决于于I/O总线的设计。总线的设计。1.运算速度运算速度3.I/O的速度的速度2.存储器的指标存储器的指标精选28谢谢 谢！谢！安顺市民族中等职业学校安顺市民族中等职业学校赵赵 江江精选29
