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1、YCF正版可修改PPT（中职）计算机应用基础第一章教学课件第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识1.1 计算机概述计算机概述1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成1.3 微型计算机系统微型计算机系统1.4 信息在计算机中的存储和表示信息在计算机中的存储和表示1.5 多媒体计算机多媒体计算机1.6 上机操作指导上机操作指导1.1 计算机概述计算机概述 世界上的第一台计算机名为世界上的第一台计算机名为ENIAC(埃尼阿克埃尼阿克).诞生于诞生于1916年年2月月15日日.由美国宾夕法尼亚大学的物理学家莫克利由美国宾夕法尼亚大学的物理学家莫克利和埃克特发明它是由和埃克特发明它是由17
2、000多个电子管组成多个电子管组成.耗电达耗电达172 kW.占地占地170 m2,重达重达30 t的庞然大物在以后的的庞然大物在以后的60多年中多年中.随着科技的进步和新型电子元器件的发明随着科技的进步和新型电子元器件的发明.计算机经历了四个计算机经历了四个发展阶段其间发展阶段其间.计算机的体积越来越小计算机的体积越来越小.功能越来越强大功能越来越强大.价格价格越来越低越来越低.应用也越来越广泛目前应用也越来越广泛目前.计算机正朝着智能化计算机正朝着智能化(第五第五代代)的方向发展的方向发展;同时同时.随着人们对环保与能源的高度重视随着人们对环保与能源的高度重视.低低功耗、对人们生产、生活有
3、益的生物计算机也将是一个发展功耗、对人们生产、生活有益的生物计算机也将是一个发展方向。方向。1.1.11.1.1计算机的发展计算机的发展 人们根据计算机使用元器件的不同人们根据计算机使用元器件的不同.将计算机的发展划分将计算机的发展划分为以下四个时代。为以下四个时代。下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 第一代第一代:电子管计算机电子管计算机(1926-198年年)以电子管为主要元器件以电子管为主要元器件.主要特点是价格高、运算速度慢、主要特点是价格高、运算速度慢、可靠性差、输人设备和输出设备都非常简单可靠性差、输人设备和输出设备都非常简单.仅能采用穿孔纸仅能采用穿孔纸带和卡片主要用途带和卡
4、片主要用途:科学计算科学计算 第二代第二代:晶体管计算机晶体管计算机(198-1962年年)以晶体管代替了第一代的电子管作为主要元器件以晶体管代替了第一代的电子管作为主要元器件.使计算使计算机体积减小、质量减轻、运算速度加快机体积减小、质量减轻、运算速度加快.由第一代的每秒近万由第一代的每秒近万次运算提高到每秒几万次甚至几十万次主要用途次运算提高到每秒几万次甚至几十万次主要用途:科学计算、科学计算、数据处理和实时控制数据处理和实时控制 第三代第三代:中小规模集成电路计算机中小规模集成电路计算机(1962-1970年年)随着制造工艺的不断发展随着制造工艺的不断发展.出现了集成电路元器件出现了集成
5、电路元器件.于是计于是计算机也开始采用中小规模的集成电路元件这使计算机的体积算机也开始采用中小规模的集成电路元件这使计算机的体积更小、耗电量更少、运算速度可达每秒几百万次主要用途更小、耗电量更少、运算速度可达每秒几百万次主要用途:除除了上述基本用途外了上述基本用途外.计算机的应用已经扩展到企业管理和建筑计算机的应用已经扩展到企业管理和建筑设计等领域设计等领域上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 第四代第四代:大规模集成电路计算机大规模集成电路计算机(1971年到现在年到现在)1971年以后年以后由于集成电路技术的飞速发展由于集成电路技术的飞速发展产生了大产生了大规模集成电路元器件从此
6、规模集成电路元器件从此.计算机进人到了大规模集成电路时计算机进人到了大规模集成电路时代代.计算机体积变得更小计算机体积变得更小.耗电量更低耗电量更低.运算速度高达每秒几千运算速度高达每秒几千万次到上万亿次主要用途万次到上万亿次主要用途:已广泛用于图像处理、语音识别等已广泛用于图像处理、语音识别等各种领域各种领域 随着计算机技术的不断提高随着计算机技术的不断提高.计算机必将越来越广泛地应计算机必将越来越广泛地应用于各个领域之中用于各个领域之中.智能化、网络化及多媒体化等必将成为计智能化、网络化及多媒体化等必将成为计算机的主要发展方向随着计算机网络的普及算机的主要发展方向随着计算机网络的普及.计算
7、机将成为人计算机将成为人们必备的主要工具们必备的主要工具(将像手机一样将像手机一样.人手一台人手一台.甚至有人有几台甚至有人有几台的现象的现象)1.1.21.1.2计算机的特点计算机的特点 自从第一台电子计算机问世以来自从第一台电子计算机问世以来.计算机技术得到了突飞计算机技术得到了突飞猛进的发展猛进的发展.主要有以下几个特点主要有以下几个特点 1.运算速度快运算速度快上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 计算机的运算速度计算机的运算速度(也称为处理速度也称为处理速度)用用MIPS来衡量来衡量.现现代的计算机运算速度在几十代的计算机运算速度在几十MIPS(每秒执行百万条指令每秒执行百
8、万条指令)以以上上.而巨型机运算速度则可达到千万个而巨型机运算速度则可达到千万个MIPS随着计算机技术随着计算机技术的发展的发展.计算机的运算速度还在不断地提高计算机有如此高的计算机的运算速度还在不断地提高计算机有如此高的速度是其他任何计算工具无法比拟的速度是其他任何计算工具无法比拟的.它使得过去需要几年甚它使得过去需要几年甚至几十年才能完成的复杂运算任务至几十年才能完成的复杂运算任务.现在只需几天、几小时甚现在只需几天、几小时甚至更短的时间就可以完成至更短的时间就可以完成.正是由于计算机的运算速度不断地正是由于计算机的运算速度不断地提高提高.所以它在航空航天、气象预报、军事等领域发挥了越来所
9、以它在航空航天、气象预报、军事等领域发挥了越来越重要的作用例如天气预报越重要的作用例如天气预报.由于需要分析大量的气象资料数由于需要分析大量的气象资料数据据.单靠手工完成计算是不可能的单靠手工完成计算是不可能的.而用巨型计算机只需十几而用巨型计算机只需十几分钟就可以完成分钟就可以完成 2.计算精度高计算精度高 电子计算机具有以往计算工具无法比拟的计算精度电子计算机具有以往计算工具无法比拟的计算精度.目前目前已达到小数点后上亿位的精度已达到小数点后上亿位的精度.而且运算十分准确而且运算十分准确 3.具有具有“记忆记忆”和逻辑判断能力和逻辑判断能力 计算机的存储系统由内存和外存组成计算机的存储系统
10、由内存和外存组成.具有存储和具有存储和“记忆记忆”大量信息的能力大量信息的能力.现代计算机的内存容量已达到几千兆现代计算机的内存容量已达到几千兆.而而外存容量更大计算机借助于逻辑运算外存容量更大计算机借助于逻辑运算.可以进行逻辑判断可以进行逻辑判断.并并根据判断结果自动地确定下一步该做什么根据判断结果自动地确定下一步该做什么上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 4.可靠性高可靠性高 随着微电子技术和计算机技术的发展随着微电子技术和计算机技术的发展.现代电子计算机连现代电子计算机连续无故障运行时间可达到几十万小时以上续无故障运行时间可达到几十万小时以上.具有极高的可靠性具有极高的可靠性
11、例如例如.安装在宇宙飞船上的计算机可以连续几年时间可靠地运安装在宇宙飞船上的计算机可以连续几年时间可靠地运行计算机应用在管理中也具有很高的可靠性行计算机应用在管理中也具有很高的可靠性.而人却很容易因而人却很容易因疲劳而出错另外疲劳而出错另外.计算机对于不同的问题计算机对于不同的问题.只是执行的程序不只是执行的程序不同同.因而具有很强的稳定性和通用性用同一台计算机能解决各因而具有很强的稳定性和通用性用同一台计算机能解决各种问题种问题.应用于不同的领域。应用于不同的领域。微型计算机除了具有上述特点外微型计算机除了具有上述特点外.还具有体积小、质量轻、还具有体积小、质量轻、耗电少、维护方便、通用性强
12、、易操作、功能强、使用灵活、耗电少、维护方便、通用性强、易操作、功能强、使用灵活、价格便宜等特点计算机还能代替人做许多复杂、繁重的工作价格便宜等特点计算机还能代替人做许多复杂、繁重的工作1.1.31.1.3计算机的分类计算机的分类 计算机的分类方法很多计算机的分类方法很多.根据所采用的分类标准不同根据所采用的分类标准不同.通常通常把计算机分为以下几种类型把计算机分为以下几种类型 1.按照计算机的原理分类按照计算机的原理分类 按照计算机的原理按照计算机的原理.可分为模拟计算机、数字计算机和混可分为模拟计算机、数字计算机和混合型计算机合型计算机上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 (1)
13、模拟计算机模拟计算机 模拟计算机问世较早模拟计算机问世较早.内部所使用的电信号模拟自然界的内部所使用的电信号模拟自然界的实际信号实际信号.因而称为模拟电信号模拟计算机处理问题的精度差因而称为模拟电信号模拟计算机处理问题的精度差.所有的处理过程均需模拟电路来实现所有的处理过程均需模拟电路来实现.电路结构复杂电路结构复杂.抗外界抗外界干扰能力极差。干扰能力极差。(2)数字计算机数字计算机 数字计算机是当今世界电子计算机行业中的主流数字计算机是当今世界电子计算机行业中的主流.其内部其内部处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号它的主要特处理的是一种称为符号信号或数字信号的电信号它的主要特点是点是“
14、离散离散”.在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在相邻的两个符号之间不可能有第三种符号存在由于这种处理信号的差异在由于这种处理信号的差异.使得它的组成结构和性能优于模使得它的组成结构和性能优于模拟计算机拟计算机 (3)混合型计算机混合型计算机 混合型计算机是可以进行数字信息和模拟物理量处理的计混合型计算机是可以进行数字信息和模拟物理量处理的计算机混合计算机通过数模转换器和模数转换器将数字计算机算机混合计算机通过数模转换器和模数转换器将数字计算机和模拟计算机连接在一起和模拟计算机连接在一起.构成完整的混合计算机系统混合型构成完整的混合计算机系统混合型计算机一般由数字计算机、模拟计算机和混合接
15、口三部分组计算机一般由数字计算机、模拟计算机和混合接口三部分组成成.其中模拟计算机部分承担快速计算的工作其中模拟计算机部分承担快速计算的工作.上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述而数字计算机部分则承担高精度运算和数据处理混合型计算而数字计算机部分则承担高精度运算和数据处理混合型计算机同时具有数字计算机和模拟计算机的特点机同时具有数字计算机和模拟计算机的特点:运算速度快、计运算速度快、计算精度高、逻辑和存储能力强、存储容量大和仿真能力强随算精度高、逻辑和存储能力强、存储容量大和仿真能力强随着电子技术的不断发展着电子技术的不断发展.混合型计算机主要应用于航空航天、混合型计算机主要应用于航
16、空航天、导弹系统等实时性的复杂系统中。导弹系统等实时性的复杂系统中。在混合型计算机上操作时在混合型计算机上操作时.来自模拟计算机的模拟变量通来自模拟计算机的模拟变量通过模数转换器转换为数字变量过模数转换器转换为数字变量.传送至数字计算机同时传送至数字计算机同时.来自来自数字计算机的数字变量通过数模转换器转换为模拟信号数字计算机的数字变量通过数模转换器转换为模拟信号.传送传送至模拟计算机除了计算变量的转换和传送外至模拟计算机除了计算变量的转换和传送外.还有逻辑信号和还有逻辑信号和控制信号的传送用以完成并行运算的模拟计算机和串行运算控制信号的传送用以完成并行运算的模拟计算机和串行运算的数字计算机在
17、时间上同步数字计算机每完成一帧运算的数字计算机在时间上同步数字计算机每完成一帧运算.就与就与模拟计算机交换一次信息模拟计算机交换一次信息.修正一次数据修正一次数据.而在两次信息交换而在两次信息交换的时间间隔的时间间隔(帧帧)内内.两种计算机都以前一帧的计算结果作为初两种计算机都以前一帧的计算结果作为初值进行运算这个时间间隔称为帧同步时间对混合程序的设计值进行运算这个时间间隔称为帧同步时间对混合程序的设计.要求用户考虑模型在不同计算机上的分配、对帧同步时间的要求用户考虑模型在不同计算机上的分配、对帧同步时间的选择以及对连接系统硬件特性的了解等。选择以及对连接系统硬件特性的了解等。上一页 下一页返
18、回1.1 计算机概述计算机概述 现代混合型计算机已发展成为一种具有自动编排模拟程现代混合型计算机已发展成为一种具有自动编排模拟程序能力的混合多处理机系统它包括一台超小型计算机、一两序能力的混合多处理机系统它包括一台超小型计算机、一两台外围阵列处理机、几台具有自动编程能力的模拟处理机台外围阵列处理机、几台具有自动编程能力的模拟处理机;在在各类处理机之间各类处理机之间.通过一个混合智能接口完成数据和控制信号通过一个混合智能接口完成数据和控制信号的转换与传送这种系统具有很强的实时仿真能力。但价格高的转换与传送这种系统具有很强的实时仿真能力。但价格高昂。昂。2.按照计算机的用途分类按照计算机的用途分类
19、 按照计算机的用途按照计算机的用途.可分为专用计算机和通用计算机可分为专用计算机和通用计算机 (1)专用计算机专用计算机 专用计算机是为解决一个或一类特定问题而设计的计算机专用计算机是为解决一个或一类特定问题而设计的计算机它的硬件和软件的配置依据解决特定问题的需要而定它的硬件和软件的配置依据解决特定问题的需要而定.并不求并不求全专用机功能单一配有解决特定问题的固定程序全专用机功能单一配有解决特定问题的固定程序.能高速、可能高速、可靠地解决特定问题一般在过程控制中使用此类计算机。靠地解决特定问题一般在过程控制中使用此类计算机。(2)通用计算机通用计算机 通用计算机是为能解决各种问题通用计算机是为
20、能解决各种问题.具有较强的通用性而设具有较强的通用性而设计的计算机它具有一定的运算速度计的计算机它具有一定的运算速度.有一定的存储容量有一定的存储容量.带有带有通用的外部设备通用的外部设备.配备各种系统软件、应用软件一般的数字工配备各种系统软件、应用软件一般的数字工电子计算机多属此类。电子计算机多属此类。上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 3.按照计算机的性能分类按照计算机的性能分类 按照计算机的性能按照计算机的性能.可分为巨型机、大型机、小型机、工可分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机和服务器。作站、微型机和服务器。(1)巨型机巨型机 巨型机具有极高的速度、极大的容量巨型机
21、具有极高的速度、极大的容量.常用于国防尖端技常用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报及石油勘探等方面。术、空间技术、大范围长期性天气预报及石油勘探等方面。(2)大型机大型机 这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面它可同时支持上万个用户、几十个大型数据库它可同时支持上万个用户、几十个大型数据库.主要用于政府主要用于政府部门、银行、大公司、大企业等。部门、银行、大公司、大企业等。(3)小型机小型机 小型机的机器规模小、结构简单、设计调试周期短小型机的机器规模小、结构简单、设计调试周期短.便于便于及时采用先进工艺技术及时采用先进
22、工艺技术.软件开发成本低软件开发成本低.易于操作维护目前易于操作维护目前.小型机已广泛用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、小型机已广泛用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等企业管理、大学和科研机构等.也可以作为大型与巨型计算机也可以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。系统的辅助计算机。上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 (4)微型机微型机 微型机技术在近微型机技术在近20年内发展极其迅速年内发展极其迅速.平均每平均每2-3个月个月就有新产品出现就有新产品出现.1-2年产品就更新换代一次平均每两年芯片年产品就更新换代一次平均每两年芯片的集成度可提
23、高一倍的集成度可提高一倍.性能提高一倍性能提高一倍.价格降低一半现在个人价格降低一半现在个人电脑、教学电脑、办公电脑等都属于微型机。电脑、教学电脑、办公电脑等都属于微型机。(5)工作站工作站 工作站是工作站是20世纪世纪70年代后期出现的一种高档计算机年代后期出现的一种高档计算机.它易它易于联网于联网.配有大容量主存、大屏幕显示器配有大容量主存、大屏幕显示器.特别适合于计算机特别适合于计算机辅助设计辅助设计(CAD)和办公自动化和办公自动化.随着微型机的发展随着微型机的发展.工作站必工作站必将退出舞台将退出舞台.取而代之的是微型机。取而代之的是微型机。(6)服务器服务器 随着计算机网络的日益推
24、广和普及一种可供网络用户共享随着计算机网络的日益推广和普及一种可供网络用户共享的、高性能的计算机应运而生的、高性能的计算机应运而生.这就是服务器服务器一般具有这就是服务器服务器一般具有大容量的存储设备和丰富的外部设备大容量的存储设备和丰富的外部设备.在服务器上运行网络操在服务器上运行网络操作系统作系统.要求较高的运行速度要求较高的运行速度.因此很多服务器都配置了双因此很多服务器都配置了双CPU或多或多CPU。上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述1.1.41.1.4计算机的应用计算机的应用 由于计算机具有以上诸多特点由于计算机具有以上诸多特点.近年来已被广泛应用于各近年来已被广泛应用于
25、各个领域总结起来个领域总结起来.计算机的应用主要有以下几个方面。计算机的应用主要有以下几个方面。1.科学计算科学计算 科学计算就是用计算机来完成科学研究和工程设计中提出科学计算就是用计算机来完成科学研究和工程设计中提出的一系列复杂的数学问题的计算计算机不仅能进行数字运算的一系列复杂的数学问题的计算计算机不仅能进行数字运算.还可以解微积分方程以及不等式等用计算机解方程还可以解微积分方程以及不等式等用计算机解方程.还能从中还能从中寻求最佳方案对于人工难以完成甚至无法完成的数学计算问寻求最佳方案对于人工难以完成甚至无法完成的数学计算问题题.计算机都可以完成。计算机都可以完成。2.数据处理和信息加工数
26、据处理和信息加工 对大量的数据进行分析、加工、处理等工作早已使用计算对大量的数据进行分析、加工、处理等工作早已使用计算机来完成由于现代计算机运算速度快、存储容量大机来完成由于现代计算机运算速度快、存储容量大.使得计算使得计算机在数据处理和信息加工方面的应用范围十分广泛机在数据处理和信息加工方面的应用范围十分广泛如企业如企业的财务管理、事务管理、资料和人事档案的管理以及文字检的财务管理、事务管理、资料和人事档案的管理以及文字检索等。索等。上一页 下一页返回1.1 计算机概述计算机概述 3.实时控制实时控制 实时控制就是利用计算机对生产过程和其他过程进行控制实时控制就是利用计算机对生产过程和其他过
27、程进行控制处理处理.这种控制处理就是计算机对不断变化的过程进行分析判这种控制处理就是计算机对不断变化的过程进行分析判断并采取相应的措施另外断并采取相应的措施另外.计算机还可以对整个过程进行调整计算机还可以对整个过程进行调整.以保证过程的正常进行。这样可以节省大量的人力物力以保证过程的正常进行。这样可以节省大量的人力物力.大大大大提高经济效益。提高经济效益。4.人工智能人工智能 人工智能是利用计算机模拟人类某些智能行为的理论和技人工智能是利用计算机模拟人类某些智能行为的理论和技术让计算机模拟人类的某些智力活动术让计算机模拟人类的某些智力活动.如识别图形、声音如识别图形、声音.学学习过程、探索过程
28、、推理过程以及对环境的适应过程等。习过程、探索过程、推理过程以及对环境的适应过程等。5.网络应用网络应用 计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络计算计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络计算机网络的建立机网络的建立.不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通信计算机与计算机之间的通信.而且各种软、硬件资源的共享而且各种软、硬件资源的共享.也大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的也大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理传输与处理。上一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成
29、 一个完整的计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成一个完整的计算机由硬件系统和软件系统两大部分组成.见见表表1-1硬件是构成计算机的各种物理设备的总称硬件是构成计算机的各种物理设备的总称;软件是为软件是为了运行、管理和维护计算机而编制的程序和各种文档的总和了运行、管理和维护计算机而编制的程序和各种文档的总和.两者缺一不可。两者缺一不可。1.2.11.2.1计算机的硬件系统计算机的硬件系统 到到目前为止目前为止.不管计算机为何种机型不管计算机为何种机型.也不论其外形有何也不论其外形有何差别差别.都是基于存储程序和程序控制的原理该原理是由美籍匈都是基于存储程序和程序控制的原理该原理是由美籍匈牙利数
30、学家冯牙利数学家冯诺依曼于诺依曼于1926年最先提出的年最先提出的.所以又称这类所以又称这类计算机为冯计算机为冯诺依曼计算机诺依曼计算机(Von Neumann Computers)因此，冯因此，冯诺依曼也被称为计算机的鼻祖基于该原理的计算诺依曼也被称为计算机的鼻祖基于该原理的计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备五大部件组成备五大部件组成.如如图图1一一1所示。所示。下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 1.运算器运算器 运算器的功能是进行算术运算运算器的功能是进行算术运算.因此又称为算术逻辑部件因
31、此又称为算术逻辑部件运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算算术运算运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算算术运算是指各种数据运算是指各种数据运算.如加、减、乘、除等如加、减、乘、除等;逻辑运算泛指非算逻辑运算泛指非算术运算术运算.如比较、移位、布尔逻辑运算如比较、移位、布尔逻辑运算(与、或、非与、或、非)等运算器等运算器在控制器的控制下在控制器的控制下.从内存中取出数据送到运算器中进行运算从内存中取出数据送到运算器中进行运算.运算后再把结果送回内存。运算后再把结果送回内存。运算器的核心部件是加法器和若干个高速寄存器运算器的核心部件是加法器和若干个高速寄存器.加法器加法器用于运算用于
32、运算.寄存器用于存储参加运算的各类数据以及运算的结寄存器用于存储参加运算的各类数据以及运算的结果。果。2.控制器控制器 控制器是对从内存中依次取出的指令进行分析控制器是对从内存中依次取出的指令进行分析产生控制产生控制信号信号并统一控制和指挥计算机的各个部件完成一定任务的并统一控制和指挥计算机的各个部件完成一定任务的部件在控制器的控制下部件在控制器的控制下.计算机就能够自动地按照人们预先编计算机就能够自动地按照人们预先编制好的程序制好的程序.实现一系列指定的操作实现一系列指定的操作.以完成一定的任务。以完成一定的任务。上一页 下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 随着集成电
33、路制作工艺的不断提高随着集成电路制作工艺的不断提高.出现了大规模集成电出现了大规模集成电路和超大规模集成电路路和超大规模集成电路.于是可以把控制器和运算器集成在一于是可以把控制器和运算器集成在一块集成电路芯片上块集成电路芯片上构成了中央处理器构成了中央处理器CPU(Central Processing Unit)中央处理器是计算机的核心部件。是计中央处理器是计算机的核心部件。是计算机的心脏。算机的心脏。3.存储器存储器 存储器是计算机的记忆装置存储器是计算机的记忆装置.主要用来保存数据和程序存主要用来保存数据和程序存储器可分为内存储器和外存储器内存储器又称为主存储器储器可分为内存储器和外存储器
34、内存储器又称为主存储器.简简称内存称内存.在控制器控制下在控制器控制下.可直接与运算器、输人输出设备交可直接与运算器、输人输出设备交换信息内存一般用半导体电路作为存储元件换信息内存一般用半导体电路作为存储元件.容量较小容量较小.价格价格高高.但工作速度快但工作速度快;外存储器又称为辅助存储器外存储器又称为辅助存储器.它与内存成批它与内存成批交换数据如交换数据如U盘、硬盘等盘、硬盘等.容量较大容量较大.但工作速度慢但工作速度慢.不能与不能与CPU直接交换数据。直接交换数据。4.输入设备输入设备 输人设备是计算机用来接收用户输人的数据和程序的设备输人设备是计算机用来接收用户输人的数据和程序的设备如
35、键盘、鼠标、扫描仪等。如键盘、鼠标、扫描仪等。上一页 下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 5.输出设备输出设备 输出设备是将计算机处理后的最后结果或中间结果输出设备是将计算机处理后的最后结果或中间结果.以某以某种人们能够识别或其他设备所需要的形式表现出来的设备如种人们能够识别或其他设备所需要的形式表现出来的设备如显示器、打印机、绘图仪等。显示器、打印机、绘图仪等。1.2.21.2.2计算机的软件系统计算机的软件系统 软件是计算机能够运行的程序和相关文档资料计算机软软件是计算机能够运行的程序和相关文档资料计算机软件系统是计算机的重要组成部分计算机软件系统可以分为系件系统是
36、计算机的重要组成部分计算机软件系统可以分为系统软件和应用软件两大类。统软件和应用软件两大类。1.系统软件系统软件 系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件它是计系统软件是指管理、监控和维护计算机资源的软件它是计算机系统的必备软件算机系统的必备软件.用户在购置计算机时一般都要根据需要用户在购置计算机时一般都要根据需要配备相应的系统软件配备相应的系统软件 操作系统是使计算机各个组成部件之间能够协调工作的系操作系统是使计算机各个组成部件之间能够协调工作的系统软件它提供给用户一个使用环境统软件它提供给用户一个使用环境.用户可以在操作系统的支用户可以在操作系统的支持下运行各种程序来完成各种任务操作系
37、统是最基本的系统持下运行各种程序来完成各种任务操作系统是最基本的系统软件软件.是用户和计算机之间的接口。是用户和计算机之间的接口。上一页 下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 操作系统的种类很多操作系统的种类很多.按用户数目可分为单用户、多用户、按用户数目可分为单用户、多用户、单机和多机系统等单机和多机系统等;按照硬件结构可分为分布式操作系统、多按照硬件结构可分为分布式操作系统、多媒体操作系统和网络操作系统等媒体操作系统和网络操作系统等;按使用环境分为批处理系统按使用环境分为批处理系统和分时系统等下面简单介绍一下几种典型操作系统。和分时系统等下面简单介绍一下几种典型操作系
38、统。磁盘操作系统磁盘操作系统.又可称为又可称为D(S操作系统操作系统.它以命令的形它以命令的形式操作界面式操作界面.每次操作只能完成一项任务常见的有每次操作只能完成一项任务常见的有DOS6.22,DOS7.0,MS-DOS和和PC-DOS等版本。等版本。Windows操作系统操作系统.也称为视窗操作系统也称为视窗操作系统.它能够在同它能够在同一操作界面下完成多项操作任务一操作界面下完成多项操作任务.各任务之间可方便地切换和各任务之间可方便地切换和交流信息。交流信息。网络操作系统网络操作系统.安装在该系统服务器上安装在该系统服务器上.可以管理网络上可以管理网络上的计算机的计算机.从而实现网络远程
39、通信和网络资源共享从而实现网络远程通信和网络资源共享Windows 2000/2003,Uinx等是比较常见的网络操作系统。等是比较常见的网络操作系统。2.计算机语言计算机语言(语言处理程序或系统开发工具语言处理程序或系统开发工具)计算机语言是人和机器交流的工具计算机语言是人和机器交流的工具.它的发展经历了如下它的发展经历了如下三个阶段。三个阶段。上一页 下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 (1)机器语言机器语言 机器语言是用一串。和机器语言是用一串。和1的二进制编码表示的指令序列的二进制编码表示的指令序列.可可以直接被计算机识别并执行机器语言编写的程序执行速度快以直接
40、被计算机识别并执行机器语言编写的程序执行速度快.占用内存空间小占用内存空间小.但程序编写很困难。但程序编写很困难。(2)汇编语言汇编语言 汇编语言是指用助记符作为编程的符号语言但是汇编语言是指用助记符作为编程的符号语言但是.它必须它必须翻译成机器语言程序翻译成机器语言程序.这种翻译过程叫做汇编汇编语言的缺点这种翻译过程叫做汇编汇编语言的缺点是通用性较差。是通用性较差。(3)高级语言高级语言 高级语言是用英文单词和数学表达式等形式按照一定的逻高级语言是用英文单词和数学表达式等形式按照一定的逻辑关系和语法规则编写的程序语言汇编语言和高级语言只有辑关系和语法规则编写的程序语言汇编语言和高级语言只有被
41、翻译成机器语言才能够被计算机执行这种翻译过程可以分被翻译成机器语言才能够被计算机执行这种翻译过程可以分为编译和解释两种方式用高级语言和汇编语言编写的源程序为编译和解释两种方式用高级语言和汇编语言编写的源程序经过编译后生成目标程序经过编译后生成目标程序.再链接为可执行文件解释就是翻译再链接为可执行文件解释就是翻译高级语言语句高级语言语句.边解释边执行边解释边执行.不产生目标程序不产生目标程序.只出现运行结只出现运行结果高级语言可读性好、通用性强果高级语言可读性好、通用性强但是运行速度慢但是运行速度慢占用内占用内存空间大常见的有存空间大常见的有BASIC语言和语言和C语言以及面向对象的语言语言以及
42、面向对象的语言如如Visual Basic、Delphi、C+、JAVA等。等。上一页 下一页返回1.2 计算机系统的基本组成计算机系统的基本组成 3.应用软件应用软件 应用软件是指除了系统软件以外的所有软件应用软件是指除了系统软件以外的所有软件.它是用户利它是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的计算机程序目前计算机程序目前.常见的应用软件有常见的应用软件有:用于科学计算的各种程用于科学计算的各种程序包、各种字处理软件、计算机辅助设计、辅助制造、辅助序包、各种字处理软件、计算机辅助设计、辅助制造、辅助教学软件、各种图形处
43、理和动画制作软件等。教学软件、各种图形处理和动画制作软件等。上一页返回1.3 微型计算机系统微型计算机系统 微型计算机是计算机系统中应用最普及、最广泛的一类微型计算机是计算机系统中应用最普及、最广泛的一类一般来说一个完整的微型计算机系统应包括硬件系统和软件一般来说一个完整的微型计算机系统应包括硬件系统和软件系统两部分系统两部分.计算机执行程序时计算机执行程序时.软、硬件系统协同工作下面软、硬件系统协同工作下面介绍微型计算机的基本配置及主要性能指标介绍微型计算机的基本配置及主要性能指标。1.3.1微型计算机的配置微型计算机的配置 从外观看一台微机主要由主机、显示器、键盘和鼠标等从外观看一台微机主
44、要由主机、显示器、键盘和鼠标等构成构成.如如图图1-2所示。所示。1.主机主机 主机是微机硬件系统的核心部件主机是微机硬件系统的核心部件.主要包括主机板、微处主要包括主机板、微处理器、内存储器、扩展槽和各种接口电路等下面分别介绍主理器、内存储器、扩展槽和各种接口电路等下面分别介绍主机的各个硬件及其功能。机的各个硬件及其功能。(1)主板主板下一页返回1.3 微型计算机系统微型计算机系统 主板是位于主机箱内的一块大型多层印刷电路板如果把主板是位于主机箱内的一块大型多层印刷电路板如果把CPU比作微机的心脏比作微机的心脏.那么主板就是血液、神经等系统有了那么主板就是血液、神经等系统有了主机板主机板.C
45、PU才可以控制硬盘、光盘驱动器、键盘、鼠标、闪才可以控制硬盘、光盘驱动器、键盘、鼠标、闪存等周边设备在微机的主板上有中央处理器存等周边设备在微机的主板上有中央处理器(CPU)插槽、总线插槽、总线扩展槽扩展槽(用于插显示卡、声卡和网卡等用于插显示卡、声卡和网卡等).还有内存插槽还有内存插槽.它们它们之间通过总线交换数据主板如之间通过总线交换数据主板如图图1-3所示。所示。一体化一体化(All in one)主板上集成了声卡、显卡和网卡等多主板上集成了声卡、显卡和网卡等多种电路种电路.在主板的相应插槽中不需再插相应卡就能工作在主板的相应插槽中不需再插相应卡就能工作.具有具有高度集成和节省空间的优点
46、高度集成和节省空间的优点.但也有维修不便和升级困难的缺但也有维修不便和升级困难的缺点。点。(2)中央处理器中央处理器 中央处理器又称为中央处理器又称为CPU.是微机系统重要的器件最常用的是微机系统重要的器件最常用的CPU有两个品牌有两个品牌:Intel和和AMD。CPU的主要性能指标有两的主要性能指标有两项项:时钟频率和字长。时钟频率和字长。CPU如如图图1-4所示。所示。(3)存储器存储器 存储器是用来存放数据和程序信息的部件微机的内存储器存储器是用来存放数据和程序信息的部件微机的内存储器包括随机存储器包括随机存储器(RAM)和只读存储器和只读存储器(ROM)。上一页 下一页返回1.3 微型
47、计算机系统微型计算机系统 1)随机存储器随机存储器(Random Access Memory,RAM)随机存储器随机存储器(RAM)又称为读一写存储器或内存通常所说的又称为读一写存储器或内存通常所说的微机内存容量就是指微机内存容量就是指RAM的容量的容量 衡量内存条技术的一个重要指标是衡量内存条技术的一个重要指标是DRAM芯片的存取时间芯片的存取时间.常见的有常见的有2 ns,6 ns,7 ns和和8 ns.数值越小数值越小.速度越快现在速度越快现在市场上主要流行的品牌有现代、市场上主要流行的品牌有现代、KingMAX、三星和、三星和Kingston等。从目前来看等。从目前来看.技术成熟且已经
48、批量生产的内存技术成熟且已经批量生产的内存有有DDRII/800和和DDRIII/1333 RAM，内存条的容量，内存条的容量为为1GB,2GB和和4GB等。等。图图1-5所示为所示为Kingston DDRII RAM内存条内存条 2)只读存储器只读存储器(Read Only Memory,ROM)主板上有一个只读存储器主板上有一个只读存储器(ROM)芯片芯片.用于存放用于存放BIOS设置设置和和CMOS设置设置CMOS ROM由主板上的电池供电由主板上的电池供电.即使系统即使系统断电断电.信息也不会丢失。对信息也不会丢失。对CMOS中各项参数的设定和更新中各项参数的设定和更新可通过开机时按
49、【可通过开机时按【Del】键】键(有些机型是按有些机型是按F1或或F2)实现。进实现。进人人BIOS设置程序可对设置程序可对CMOS进行设置，一般进行设置，一般CMOS设置习设置习惯上也叫做惯上也叫做BIOS设置设置.技巧技巧:只读存储器只读存储器(ROM)和随机存储器和随机存储器(RAM)最大的区别是最大的区别是:计算机一旦断电计算机一旦断电ROM中的信息还仍然存在中的信息还仍然存在.但但RAM中的信息中的信息将全部丢失。将全部丢失。上一页 下一页返回1.3 微型计算机系统微型计算机系统 (4)输入输入/输出接口电路输出接口电路 PC机从诞生以来就采用了总线结构方式的标准接口技术机从诞生以来
50、就采用了总线结构方式的标准接口技术先进的总线及接口技术先进的总线及接口技术.对于解决系统对于解决系统“瓶颈瓶颈”和提高整个微和提高整个微机系统的性能机系统的性能.有着十分重要的影响有着十分重要的影响.接口电路是接口电路是CPU与外部与外部设备之间的连接缓冲设备之间的连接缓冲CPU与外部设备的工作方式、工作速度与外部设备的工作方式、工作速度以及信号类型都不相同以及信号类型都不相同.通过接口电路的变换作用通过接口电路的变换作用.把两者匹把两者匹配起来配起来.接口电路中包含一些专业芯片、辅助芯片以及各种外接口电路中包含一些专业芯片、辅助芯片以及各种外部设备适配器和通信接口电路等不同的外部设备与主机相