第一章计算机基础知识计算机系统组成及工作原理

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大学计算机基础致大一新生的一些话很小的时候,就对未来充满幻想,不知道能否进入那个叫‘大学’的地方所以从小好好学习,怕被别人瞧不起致大一新生的一些话经过十年苦读,最后大家来到了-安徽邮电职业技术学院致大一新生的一些话刚入学的时候,总觉得现实中的大学不如想象中美丽,大学的生活也不如想象中多彩多姿,于是整天郁闷、考上大学也后失去了生活的目标,困惑、迷茫….致大一新生的一些话有些同学当起了家教致大一新生的一些话有些同学玩起了电脑致大一新生的一些话致大一新生的一些话甚至到了痴迷的程度公布成绩的时候,总是不相信这是事实致大一新生的一些话冥思苦想,但不知道路在何方…致大一新生的一些话于是,就去问老师,老师说:尽管你已是大学生,读书仍然是你的第一要务致大一新生的一些话同时学会与各种兴趣爱好的人友好相处致大一新生的一些话面对困难的时候,你需要增加一点自信致大一新生的一些话为了实现心中的目标,勇于同困难斗争到底致大一新生的一些话有时会遇到看似很大的困难致大一新生的一些话不要轻易放弃,那会很危险致大一新生的一些话但,也不要光知道学习,也可以参加一些各式各样的娱乐活动致大一新生的一些话偶尔出去潇洒一下也可以,但不要去太高档的地方致大一新生的一些话家里供我们上学不容易,体力劳动要付出很多的辛苦致大一新生的一些话即使做点小买卖致大一新生的一些话只要你继续努力你会发现,成功也就如此而已,你也将有你自己的事业致大一新生的一些话拥有你自己的宝时捷致大一新生的一些话此文首先是给同学们送去欢笑,其次是送去启发。致大一新生的一些话珍惜年轻岁月,珍惜学习机会!努力探索,认真实践,积极思考,善于创新!你们一定会成为祖国的栋梁!大学学习的教学环境也发生了的变化。没有固定的教室、固定的座位;多数是大班而不是小班授课;与自己一起上课的可能还会有不同专业的同学;很多学习是在图书馆和实验室进行;很多“空闲”时间;丰富多彩的课外科研活动;大量的教学实验、实习、社会调查、毕业设计等教学环节。请牢记:大一、大二不是高四、高五!大学的学习环境有效的学习重视课堂学习(精力集中、跟进思考、参与讨论、提出质疑)多参考相关书目、选择更多习题重视向老师提问、质疑,带着批判性思维学习充分利用课余时间,在图书馆和实验室度过业余时间通过实验证明理论、方法或技术参与各种研究活动学习平台网易学院:网易公开课:学习平台为了方便同学们相互交流,及时解答同学所提出的问题,同时给大家提供相关学习资料,建了移动通信专业交流群:群号:191016334资源共享的空间,经验交流的平台学习平台大学计算机基础课程介绍课程性质:必修的公共基础课后续课程:涉及计算机操作的相关课程课程定位:本课程属于通识性课程,在整个人才培养目标中处于基础地位。计算机文化基础是大学初期阶段的必修课程,是学习计算机学科系列的第一门课,它的教学对后续计算机课程的学习具有重要影响;同时也是其他非计算机专业学生必须掌握的一项基本技能之一,熟练掌握Office软件的使用是用人单位要求必须具备的技能之一;本课程也是通过计算机等级(一级/二级)考试的必备课程。考试方式:省内统一考试大学计算机基础1.1计算机的发展历史计算机的发展简介计算机的分类计算机的主要应用引子:计算工具的发展历史手指和石头:远古时代结绳计数:大约在新石器时代早期,即远古传说里伏羲、黄帝之前算筹:“运筹策于帷幄之中,决胜于千里之外”。南北朝时期的祖冲之(公元429~500年),借助算筹作为计算工具,成功地将圆周率π值计算到小数点后的第7位珠算盘:汉朝有有关珠算的记载,直到明代珠算才取代了算筹计算尺和机械式计算工具:西方17世纪开始,先后出现了:对数计算尺、加法器、乘法器、提花编织机(纺织)、差分机、手摇式计算机、微分仪等引子:数字化生存的源头英国数学家布尔:逻辑代数又称布尔代数,数字计算机的数学基础;1847年被用于他的第一部著作《逻辑的数学分析》之中美国数学家香农:“信息论之父”,1938年,他22岁时发表《继电器和开关电路的分析》,被认为是通讯历史上最杰出的理论之一数字计算机之父:——电磁式数字计算机美国AT&T贝尔实验室研究人员斯蒂比兹:1937年11月,装配了“Model-K”——厨房里的计算机德国人楚泽(K.Zuse):1938年,28岁的楚泽完成了一台可编程数字计算机Z-1——地窖里的计算机维纳(L.Wiener)教授:“控制论之父”,1940年指出,现代计算机应该是数字式,由电子元件构成,采用二进制,并在内部储存数据世界上的第一台数字计算机时间:1946年2月15日地点:美国宾夕法尼亚大学莫尔学院主要人物和单位:约翰·莫克利美国陆军弹道研究所美国陆军阿伯丁弹道实验室计算机名称:ENIAC(电子数字积分计算器)英文名称:ElectronicNumericalIntegratorandCalculator主要指标占地170M2左右重量30吨6000个开关7000个电阻10000个电容18000个电子管50万条线耗电140KW运算速度:5000次加法/秒,3/1000秒时间内做完两个10位数乘法主要用途:弹道计算的数值分析特点:采用电子线路来执行运算、逻辑运算和储存信息弱点:存储容量小靠外部开关继电器和插线来设置计算机程序,需要大量的人工电子管多,容易出故障,可靠性差ENICA是什么样子?ENICA是什么样子?40年代的程序员在编程冯诺依曼(JohnVonNeuman)理论提出了全新的存储程序的通用计算机方案,即“电子离散变量计算机”(EDVAC,ElectronicDiscreateVariableAutomaticComputer)冯·诺依曼的基本思想可以概括为三点:计算机由五大部分组成,即运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备程序和数据采用二进制表示将程序和数据存放在存储器中,让计算机自动地执行程序电子计算机发展的四个阶段(从元器件上分)第一代第二代第三代第四代器件晶体管计算机电子管计算机集成电路计算机大规模集成电路计算机时间1946年~1958年)1959年~1964年1965年~1970年1971年~现在特点体积大、耗电多、速度低、价格高体积缩小、耗电降低、性能提高、有限兼容体积、功耗、价格、功能等前进一大步;软件逐步完善体积更小、功耗更低、可靠性提高、软件技术更趋完善数据处理方式机器语言、汇编语言Fortran、Cobol等高级语言结构化、模块化程序设计,实时处理分时、实时处理;计算机网络代表计算机ENIACIBM7090IBM360运算速度5千~3万次/秒数十万~几百万次/秒数百万~几千万次/秒上亿条指令/秒微型计算机的发展(以微处理器为标准)第一代微型计算机第二代微型计算机第三代微型计算机第四代微型计算机第五代微型计算机出现时间1971年1973年1978年1985年1993年典型微处理器Intel4004/4040Intel8008Intel8080、Z80和M6800Intel8086Intel80386Pentium字长4位和早期8位8位16位32位集成度1200个晶体管4000~7000个晶体管29000个晶体管27.5万个晶体管310万个晶体管计算机发展历史上几次飞跃发展阶段第一次飞跃代表性成果电子计算机标志性成就硬件1919,电子触发器1946,ENIAC冯·诺依曼结构的确立软件1969,贝尔实验室Unix1957,IBM,Fortran1960,结构化程序设计语言ALGOL601970,Pascal应用1964,日本,铁路售票系统1967,IBM,应用卫星实现数据通讯1970,斯坦福大学,专家系统DENDRAL说明计算机进入社会计算机发展历史上几次飞跃发展阶段第二次飞跃代表性成果微型计算机标志性成就硬件1971,Intel40041975,美国,Altair8800/Tandy,TRS80等Apple机(motorola68000)与IBMPC机1987IBMPS/2(MCA结构)单片机软件Microsoft公司:DOS/WINDOWS应用工业控制/自动化仪器与家电OA/商业机电与宇航说明出现了许多技术与产品:工作站/并行计算机/精简指令系统(RISC)面向对象技术(OOP)客户机/服务器模型数据库技术/数据仓库的理论(80年代IBM提出)计算机发展历史上几次飞跃发展阶段第三次飞跃代表性成果网络与多媒体标志性成就硬件DECnet/IBMLAN/Ethernet(网络)1984,Macintosh机(多媒体)1986.Philip与Sony,CD-ROM1987.,RCA公司,DVI(DigitalVideoInteractive)系统软件VR(虚拟现实)OODB(面向对象数据库)多种图像格式与压缩算法应用Internet多媒体说明Internet与多媒体的结合与无限发展我国计算机的发展简介著名数学家华罗庚是提倡在我国开展电子计算机科研的第一人。他于1950年回国后不久,就向中共中央提出开展电子计算机科学研究的建议。1956年6月,我国制定了《1956-1967年科学技术发展远景规划》,将“计算技术的建立”列为紧急措施之一。6月14日,国家领导人接见参加制定规划的全体科学家,这一天被定为中国计算机事业创始日1958年,中国第一台计算机——103型通用数字电子计算机研制成功,运行速度每秒1500次。是根据前苏联提供的设计图制造的电子管计算机。我国计算机的发展简介1960年,中国第一台自行设计的大型通用电子计算机——107型通用电子数字计算机研制成功。1963年,中国第一台大型晶体管电子计算机——109机研制成功。1974年以后,DJS系列13个机型先后研制成功。其中DJS-30是采用小规模集成电路、DJS-140是采用中规模集成电路、DJS-150是采用大、中规模集成电路(16位机)。1977年,中国第一台微型计算机DJS-050机研制成功。我国计算机的发展简介1983年,“银河Ⅰ号”巨型计算机研制成功,运算速度达每秒1亿次。1996年,国产联想电脑在国内微机市场销售量第一。2002年8月,联想集团研制成功了中国第一台万亿次巨型计算机──“联想深腾1800大规模计算机系统”,浮点运算速度达到每秒1.027万亿次。在全世界按运算速度排序的前500台计算机中,这台“联想深腾”名列第24位(排名前23位的均出自美、日两国)。2003年底,全球运算速度名列前茅的商品化高性能计算机10万亿次曙光4000A落户上海超算中心,负责网格计算的海量信息服务及数据交互等系列工作。计算机的特点运算速度快计算精度高存储容量大具有逻辑判断能力具有自动执行程序的能力未来计算机的发展趋势巨型化:计算机的运算速度更高、存储容量更大、功能更强。微型化:微型机可渗透到诸如仪表、家用电器、导弹弹头等中小型机无法进入的领地,同时作为工业控制过程的心脏,使仪器设备实现“智能化”。多媒体化:以数字技术为核心的图像、声音与计算机、通信等融为一体的信息环境。未来计算机的发展趋势网络化:以实现硬件资源和软件资源的共享智能化:让计算机来模拟人的感觉、行为、思维过程的机理,使计算机具备视觉、听觉、语言、行为、思维、逻辑推理、学习、证明等能力,形成智能型、超智能型计算机。发展“非冯·诺依曼式”计算机目前的计算机体系结构都是“冯·诺依曼式”:采用存储程序方式进行工作;发展方向:创建新的程序设计语言,即所谓的“非冯·诺依曼语言”从计算机元件方面,提出了发明与人脑神经网络类似的新型超大规模集成电路的设想,即分子芯片。发展“非冯·诺依曼式”计算机重要事件1982年日本宣布研制有人工智能的第五代计算机。采用Prolog等逻辑推理语言作为核心计算机语言;1991年宣布放弃“第五代计算机”计划,发展基于神经网络的“第六代计算机”。1982

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