信息奥赛培训
主讲:刘海涛
第一篇 计算机的基础知识
1．1 计算机系统 1．2 计算机工作原理 1．3 有关数及编码的知识 1．4 计算机网络 1．5 计算机病毒
1．1 计算机系统
计算机的产生与发展 计算机系统组成
1．计算机的产生与发展
表1-1 计算机发展的四个阶段
•代次 第一代 第二代 第三代 第四代
5．输出设备
（1）显示器：显示器由监视器和显示适配卡组 成，是最常用的输出设备。 （2）打印机：打印机也是计算机中最常用的输 出设备。按输出方式可分为击打式和非击打式， 击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以 激光打印机和喷墨打印机为主流。
3．存储器
存储器主要负责对数据和控制信息的存储，是计算机的 记忆单元。存储器分为内存和外存两种。 （1）内存 也称主存。内存分成只读存储器（ROM）和随机读写 存储器（RAM）两种。 （2）外存 外存也称为辅助存储器。外存分为磁介质型存储器和光 介质型存储器两种，磁介质型常指硬盘和软盘，光介质 型则指光盘。
（3）扫描仪
扫描仪是计算机输入图片和文字使用的设备， 它内部有一套光电转换系统，可以把各种图片 信息转换成计算机图像数据，并传送给计算机， 再由计算机进行图像处理、编辑、存储、打印 输出或传送给其他设备。
按色彩来分，扫描仪分成单色和彩色两种；按 操作方式分，可分为手持式和台式扫描仪。扫 描仪的主要技术指标有分辨率、灰度层次、扫 描速度等。
4．输入设备
外部信息与计算机的接口称为输入设备。常用 的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等。 （1）键盘 图2-4 101键键盘示意图
（2）鼠标
鼠标的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠标， 在Windows及网络中使用频率相当高，可以代 替键盘的大部分功能。鼠标分为机械式、光学 式和光学机械式三种，对鼠标的操作可分为左 击、右击、双击及拖动，这四种不同的操作可 以实现不同的功能。
•起止年份 1946~1957 1958~1964 1965~1970 1970~今
•所用电子元 器件
电子管
晶体管
中、小规模集 成电路
大规模、超大 规模集成电路
•数据处理方 式
汇编语言、代 码程序
高级程序设计 语言
结构化、模块 化程序设计、 实时处理
分时、实时数 据处理、计算 机网络
•运算速度
几千~几万 次/秒
几万~几十 万次/秒
几十万~几 百万次/秒
几百万~上 亿条指令/ 秒
•应用领域
国防及高科 技
工程设计、 数据处理
工业控制、 数据处理
工业、生活 等各方面
2．微型计算机的发展
1-2
表
•代次•起止年份来自•CPU•数据位 数
•主频（ MHZ）
第一代
1971~1973 Intel4004、8008
4位、8位 1
图2-1 计算机系统的基本组成
1.2.1 计算机硬件系统
1．运算器 2．控制器 3．存储器 4．输入设备 5．输出设备
1．运算器
运算器是计算机的核心部件，主要负责对 信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得 到要加工的数据，对其进行算术运算和逻辑运 算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程 在控制器的指挥下有条不紊地进行。运算器除 了进行信息加工外，还有一些寄存器可以暂时 存放运算的中间结果，节省了从存储器中传递 数据的时间，加快了运算速度。
微 机
第二代
1973~1975 Intel8080、M6800 8位
的 六
第三代
1975~1978 Intel8085、M6802 8位
个 发
第四代
1978~1981 M68000
16位
展 阶
第五代
1981~1993 Intel80386、80486 32位
段
第六代
1993~今
Pentium系列
64位
（1）科学计算 （2）自动控制 （3）数据处理 （4）辅助设计（CAD） （5）辅助教育（CAI） （6）信息检索和传输 （7）人工智能技术
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1.2 计算机系统组成
1.2.1 1.2.2
计算机的硬件系统 计算机的软件系统
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一个完整的计算机系统由“硬件”和“软 件”两大系统组成。硬件是指计算机系统中物 理装置的总称，例如：显示器、主机等，是构 成计算机的实体；软件是计算机所需要的各种 程序、数据及其相关资料的集合。软件和硬件 相辅相承，缺一不可。
2 2~5 >5 >25 60~2G
3 我国计算机的发展情况
我国的计算机事业始于20世纪50年代。1952年我国的 第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。 1960年，我国第一台自行研制的通用电子计算机107机 问世。1964年，我国研制了大型通用电子计算机119机， 用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。20世纪70 年代以后，我国生产的计算机进入了集成电路计算机时 期。1974年，我国设计的DJS-130机通过了鉴定并投 入批量生产。进入20世纪80年代，我国又研制成功了 巨型机。1982年，我国独立研制成功了银河I型巨型计 算机，运算速度为每秒1亿次，1997年6月研制成功的 银河Ⅲ型巨型计算机，运算速度为每秒130亿次。这些 机器的出现，标志着我国的计算机技术水平踏上了一个 新的台阶。
2．控制器
控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是 使计算机能够自动地执行命令。控制器从存储 器中将程序取出并进行翻译，再根据程序的要 求向各部件发出命令；另外，控制器还从各部 件中接受有关指令执行情况的反馈信息，并依 此向各部件发出下一步执行命令。
微机中，运算器和控制器合在一起，称为 微处理器，又称为CPU，是计算机的核心，习 惯上常用微处理器的型号来区别微机的档次， 例如：80486、PentiumⅢ、PentiumⅣ等都 是CPU的型号。
主机部分 硬件系统
运算器
中央处理器
控制器
只读存储器（ROM） 内存储器
随机读写存储器（RAM）
计算机系统
外存储器（硬盘、软盘、光盘）
外围部分 输入设备（键盘、鼠标、扫描仪）
输出设备（显示器、打印机）
系统软件（DOS 、Windows、UNIX等）
软件系统
应用软件（Office、Photoshop等）
4 计算机的分类
依据IEEE（美国电气和电子工程师协会）的划 分标准，计算机分成:
(1)巨型机 (2)小巨型机 (3)大型主机
(4)小型机 (5)工作站 (6)微型计算机
5 计算机的特点和应用
1．计算机的特点 （1）运算速度快 （2）计算精度高 （3）存储容量大 （4）具有逻辑判断能力
2. 计算机的应用