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计算机的基础知识授课人：朱振涛一、计算机的概念是一种能迅速而高效的自动完成信息处理的电子设备，它能按照程序对信息进行加工、处理、存储。二、计算机的诞生与发展诞生：1946年，美国为计算弹道轨迹而研制成功了世界第一台计算机。人类第一台数字电子计算机的诞生·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·算速度：运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：1、存储容量小2、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3、电子管多，容易出故障，可靠性差·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140KW2、发展：阶段时间逻辑器件应用范围第一代1946——1958真空电子管科学计算、军事研究第二代1959——1964晶体管数据处理、事物处理第三代1965——1970集成电路包括工业控制的各个领域第四代1971——大规模集成电路应用到了各个领域第五代智能化计算机三、计算机的特点（1）运算能力强、运算速度快：可进行算术运算和逻辑运算，运算速度可达每秒上千万次，甚至上百亿次。（2）计算精度高、数据准确度高：计算的有效数字可达十几位、几十位甚至几百位以上！（3）具有超强的记忆能力：存贮容量大，存取速度快！（4）具有超强的逻辑判断能力：可对存贮的数据进行比较，并判定结果！（5）自动化程度高：具有自动执行程序的能力！四、计算机分类1、按规模分：巨型机、大型机、小型机、微型机1992年，我国成功研制出银河-Ⅱ十亿次巨型计算机。巨型机主要用于战略武器（如核武器和反导弹武器）的设计、空间技术、石油勘探、长期天气预报以及社会模似等领域。世界上只有少数几个国家能生产巨型机，著名巨型机如：美国的克雷系列(Cray-1,Cray-2，Cray-3、Cray-4等)，我国自行研制的银河-I（每秒运算1亿次以上）、银河-II（每秒运算了10亿次以上）和银河-III（每秒运算100亿次以上）也都是巨型机。现在世界上运行速度最快的巨型机已达到每秒万亿次浮点运算。它标志着一个国家的科技水平。IBM的zSeries900大型主机包括大型机和中型机，价格比较贵，运算速度没有巨型机那样快，一般只有大中型企事业单位才有必要配置和管理它。以大型主机和其他外部设备为主，并且配备众多的终端，组成一个计算机中心，才能充分发挥大型主机的作用。IBMpSeries650小型计算机小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所用，例如高等院校的计算机中心都以一台小型机机为主机，配以几十台甚至上百台终端机，以满足大量学生学习程序设计课程的需要。微型机简称PC机、个人计算机，PC机的应用已遍及的各个领域：从工厂的生产控制到政府的办公自动化，从商店的数据处理到个人的学习娱乐，几乎无处不在，无所不用。目前，PC机占整个计算机装机量的95%以上。2、按用途分：专用机、通用机3、按信息的表示形式和处理方式划分*数字计算机*模拟计算机*混合式计算机五、计算机的主要应用1、数值计算：弹道轨迹、天气预报、高能物理等等2、信息处理：企业管理、物资管理、财务管理、办公自动化等3、过程控制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制4、辅助工程：计算机辅助设计--CAD计算机辅助制造--CAM计算机辅助教学--CAI计算机辅助测试--CAT5、人工智能：这是计算机的发展方向6、多媒体技术应用7、网络技术六、微型机的主要技术指标1、字长：指计算机能够直接处理的二进制数据的位数。单位为位（BIT）2、主频：指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数，在很大程度上决定了计算机的运算速度。3、内存容量：是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节(BYTE）。8BIT=1BYTE1024B=1KB1024KB=1MB4、外存容量：一般指软盘、硬盘、光盘。七、计算机的系统组成完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。计算机硬件是指组成一台计算机的各种物理装置，它们是由各种实在的器件所组成。直观地看，计算机硬件是一大堆设备，它是计算机进行工作的物质基础。计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关的资料。所谓程序实际上是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令集合。运算器主要完成各种算术运算（如加、减、乘、除）和逻辑运算（如逻辑加、逻辑乘和非运算）；而控制器不具有运算功能，它只是读取各种指令，并对指令进行分析，作出相应的控制。存储器是计算机的记忆装置。它的功能是存放原始数据、中间数据、运算结果和处理问题的程序。计算机的存储器主要分为两种：一种是内存储器（或主存储器），简称内存（主存）；另一种是外存储器（辅存储器），简称外存（辅存）。外存储器主要是为了弥补内存容量小、断电后信息丢失的缺陷。其主要特点是：容量大、成本低、信息可以永久保存，但存取时间长、速度慢，而且不能和CPU直接交换信息内存又分为随机存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)两部分。RAM可以随机地读写信息，但计算机一旦断电，所存储的信息将自动丢失。它主要用来存放正在执行的程序和数据，其主要特点是“取数不变，存数更新”。ROM主要是用来存放系统引导程序、开机自检程序或基本输入输出系统模块，它是预先用特定的方法固化进芯片的，只可读出，不可写入，断电后原先写入的信息不会丢失。输入设备的作用是把原始数据和处理这些数据的程序转换成计算机中用以表示二进制的电信号，输入到计算机内存中；输出设备的功能是把运算处理结果按照人们所要求的形式输出，这些设备可以是显示器、打印机、绘图仪、数模转换器等。计算机工作原理图输入设备控制器存储器运算器输出设备输入信息输出信息表示数据信息流向表示控制信息流向第一步：将程序和数据通过输入设备送入存储器；第二步：启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要求什么事；第三步：控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中；第四步：当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出。再见！