1.1.2 计算机的特点
1．运算速度快 2．计算精度高 3．自动化程度高 4．具有超强的“记忆”能力 5．具有逻辑判断能力 6．通用性强
1.1.3 计算机的应用领域
1．科学计算 2．数据处理 3．自动控制 4．计算机辅助系统 5．逻辑关系加工及人工智能 6．计算机网络
1.1.4 计算机的分类
1．巨型机 2．大、中型计算机 3．小型机 4．微型机
汇编源程序
汇编
目标程序
执行
结果
汇编程序 （a）汇编过程 执行 目标程序
高级语言源程序
编译
结果
编译程序 （b）编译过程 高级语言源程序 解释 执行 结果
解释程序 （c）解释过程
图1. 5 汇编、编译与解释过程
2．应用软件 （1）文字处理程序 （2）电子表格处理程序 （3）软件开发程序 （4）用户应用程序
2．计算机的发展
（1）第一代计算机（1946年～1958年）采用电子管作为基本元件，主存储器采用汞延迟浦 线，其特点是主存存储器容量小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。 （2）第二代计算机（1959年～1964年）采用晶体管作为基本元件，主存储器采用磁芯存储 器其特点是主存储器容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了 计算机的可靠性。 （3）第三代计算机（1965年～1971年）基本电子元件是中、小规模集成电路（几十至几百 个/mm2），其特点是功能进一步增强，体积功耗进一步降低。 （4）第四代计算机（1971年至今）是大规模、超大规模集成电路（几万至几千万个/mm2）， 主存采用半导体存储器，容量大大增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达几亿次/秒， 计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。
1.1.1 什么是计算机
• 计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速 地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些 机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。 程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问 题。 • 计算机中的各个物理实体称为计算机硬件；程序和数据 则称为计算机软件。
1.2.2 计算机硬件的基本组成及工作原理
运算器
输 入 设 备
控制器
输 出 设 备
数据流 控制流
存储器
图1.1 计算机硬件组成及简单工作原理
1．运算器：用于加工、处理数据的部件，主要完成对数据的算术运算和逻辑运算。 2．控制器 ：是计算机的控制部件，它控制其他部件协调统一的工作，并能完成 对指令的分析和执行。 3．存储器 ：是计算机的记忆装置，主要是存放程序和数据。 4．输入设备：是从计算机外部向计算机内部传送信息的装置。其功能是将数据、 程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换为计算机能够识别和处理的形式输入到 计算机内部。常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。 5．输出设备 ：输出设备是将计算机的处理结果传送到计算机外部供计算机用户 使用的装置。其功能是将计算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所需要的 或其他设备能接受和识别的信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图 仪等。
ALU
寄存器
寄存器
A
B
图1.2
运算器示意图
地址信息
地 址 寄 存 器
地 址 译 ┇ 码 器
存储单元 存储单元 存储单元 ┇ ┇ 存储单元 存储单元 存储单元
数 据 寄 存 器
数据信息
读/写操作命令
读/写控制电路
图1.3 内存储器原理
内存储器
CPU
CPU a
图1.4 CPU访问内、外存储器的方式
1.1.5 计算机的发展历程及发展趋势
1．计算机的产生 • 1822年英国人Charles Babbage提出了“自动计算机”概念， 1834年 他所设计的差分机及分析机已经具备了现代计算机的基本组成部件。 • 20世纪中叶，电子技术发展迅速， 1943年在美国陆军部的主持下， 美国宾西法尼亚大学莫尔电工系的John Mauchly和Presper Eckert博 士开始研制世界上第一台真正的计算机ENIAC，重30吨、占地170平方 米、使用了18000多个电子管、5000多个继电器、电容器、耗电 150KW的庞然大物拉开了人类科技革命的帷幕。
、逻辑运算 数制之间的转换 数的定点与浮点表示法 数字化信息编码
1.3.1 计算机中的各种数制
• 在计算机内部，信息广泛采用二进制形式表示，有时还会使用十进制、八进制、十六进制。 • 十进制使用广泛，它主要用在计算机外部。特点：一是十进制由十个不同的数符组成：0、 1、2、3、4、5、6、7、8、9，即基数为“10”；二是十进制遵循每相邻两位“逢十进一” 的原则。 • 二进制是用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特点：一是二进制由“0”和“1”两 个符号构成，即基数为2；二是每相邻两位遵循“逢二进一”的原则。 • 八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现在计算机中的，它们主要用来描述 存储单元的地址。
讲课人：代用名
目录
本章学习目标
l掌握计算机的概念、特点及其应用领域 l了解计算机的组成与工作原理 l掌握计算机中的二进制、八进制、十进制、十六进制之间的数制转换
l了解微型计算机的组成及其硬件配置
l了解计算机病毒的特点、分类及防治措施 l了解多媒体技术的应用
01
什么是计算机 计算机的特点 计算机的应用领域 计算机的分类 计算机的发展历程及发展趋势
3．计算机的发展趋势 （1）智能化 （2）网络化 （3）巨型化 （4）微型化 （5）多媒体化
02
计算机系统的组成 计算机硬件的基本组成及工作原理 计算机软件
1.2 计算机的基本组成及工作原理
计算机系统的组成 计算机硬件的基本组成及工作原理 计算机软件
1.2.1 计算机系统的组成
• 一个完整的计算机系统由计算机硬件系统及软件系统两大 部分构成。 • 计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成 的各种计算机部件和设备的总称，是计算机完成各项工作 的物质基础。 • 计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相 关文档的总称。
内存
外存 b
1.2.3
1．系统软件
计算机软件
（1）操作系统：是计算机软件中最重要的程序，用来管理和控制计算机系统中的硬件和软件资 源的大型程序。 （2）语言处理程序：必须和计算机语言及计算机程序设计结合起来。 （3）服务性程序：是指为了帮助用户使用与维护计算机，提供服务性手段，支持其他软件开发， 而编制的一类程序。主要有以下几种：工具软件 、编辑程序 、调试程序、诊断程序。 （4）数据库管理系统：是对计算机中所存放的大量数据进行组织、管理、查询并提供一定处理 功能的大型系统软件。