1、大学信息技术基础,燕山大学计算机教学实验中心,第一章 计算机基础知识,计算机发展史第一台数字电子计算机诞生。 1946年世界上第一台电子计算机诞生于美国的宾夕法尼亚大学,计算机的发展史,ENIAC计算机存在的两个主要缺点: 1.存储容量太小,只能存20个十进制数 2.用接线的方法来编排程序,每次解题都要依靠人工改连接线,准备时间大大超过实际计算时间.,计算机的发展史,冯诺伊曼(John Von Neumman) 及冯诺伊曼机冯诺伊曼机具有如下特点: 1、计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。2、数据和指令以二进制表示。3、采用存储程序的方式，程序和数据放在同一个存储器中
2、。,计算机发展史,计算机的分代: 第一代(1946-1958):电子管时代 第二代(1958-1964):晶体管时代 第三代(1964-1970):集成电路时代 第四代(1971-至今):超大规模集成电路时代,计算机发展趋势,1.巨型化2.微型化3.网络化4.智能化,未来型计算机,神经网络计算机：用简单的数据处理单元模拟人脑的神经元，从而模拟人的逻辑思维、记忆、推理、设计、分析、决策等职能活动。生物计算机：利用生物工程技术产生的蛋白分子为主要原料做芯片。光子计算机：利用光子代替现代半导体芯片中的电子。,计算机的特点,1）运算速度快2）计算精度高3）很强的存储记忆能力4）具有逻辑判断能力5）具有
3、自动执行程序的能力,计算机的分类,1. 按功能分类1）专用计算机2）通用计算机2. 按所处理的信号分类1）数字式计算机2）模拟式计算机,计算机的分类,1).巨型机(Super Computer)2).主机(Mainframe):也被称为大型机或通用机3).小型机(Minicomputer)4).微型机(PC),3.按规模分类,计算机的应用,1).科学计算2).数据处理3).计算机控制4).CAD/CAM/CAI5).人工智能(AI)6).网络应用,微型计算机系统,1）第一代（19711973） 字长 4/8 2）第二代（19741980） 字长 8 代表机型：APPLEII 3）第三代（198
4、11984） 字长16 微机进入个人家庭，代表机型：IBMPC，IBMPC/XT、IBM-AT 4）第四代（19851991） 字长32 代表机型:IBM-PC/386 IBM-PC/486 5）第五代（1992至今） 字长64/32 出现Pentium系列,微型计算机系统,微型计算机系统组成:由计算机硬件系统和计算机软件系统两部分组成.计算机硬件系统:由运算器,控制器,存储器,输入设备和输出设备五部分组成.计算机的软件系统:系统软件和应用软件,计算机系统组成,计算机系统组成,硬件,软件,计算机系统,计算机系统组成,硬件系统,主机,外部设备,中央处理器,内存储器,控制器,运算器,外存储器,输入
5、设备,输出设备,计算机系统组成,软件系统,系统软件：操作系统、程序设计语言和语言处理程序、常用服务程序、数据库管理系统、网络软件。,应用软件：字处理软件、电子表格软件、绘图软件、课件制作软件、网络通信软件。,计算机硬件系统结构,数据流指令流控制流,（外）存储器,（内）存储器,中央处理器（CPU）,运算器,控制器,输入设备,输出设备,计算机硬件系统结构,控制器,控制器是计算机的神经中枢。控制器产生各种控制信号，控制计算机各部件协调工作，以指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序。,计算机硬件系统结构,运算器,运算器又称算术逻辑单元ALU，是进行算术运算和逻辑运算的部件。,存储器,内存储器,RAM（随
6、机存储器）ROM（只读存储器）,磁鼓机磁盘机磁带机,硬盘(C：、D：.)软盘(A:、B:）光盘固态盘(U盘,SRAM),外存储器,存储器,输入设备,输入设备是用来接受操作者输入的原始数据或程序，并将它们转变为计算机能识别的形式存放到内存中。常用的输入设备有 键盘 、鼠标 等。,计算机硬件系统结构,输入设备,鼠标是在图形用户界面下实现指针定位的输入设备，常用的鼠标器有机械式和光电式两种。,鼠标,1：左键单击/双击2：滑轮3：右键单击/双击,计算机硬件系统结构,输出设备用于将计算机处理的结果以人们或其它机器所能接受的形式输出。,输出设备,常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。,计算机系统概述,
7、软件是各类程序及其有关文档的总和。计算机系统是在硬件的基础上，通过软件的支持向用户呈现强大的功能和友好的使用界面。通常软件分为系统软件和应用软件。,软件,软件,系统软件,操作系统 语言处理程序 服务性程序数据库管理系统 网络系统,应用软件包用户程序,应用软件,软件,系统软件,1.操作系统(Operating System),微机常用操作系统 1).DOS 2).Windows3.x、Windows95/98、 Windows2000 3).WindowsNT 4).WindowsXP 5).Unix 6).Linix,系统软件,2.计算机的程序设计语言和语言处理系统,1.机器语言2.汇编语言3
8、.高级语言 1)FORTRAN语言 2)Pascal语言 3)C语言 4)BASIC语言 5)Java 语言,高级语言翻译程序的两种方式:1) 编译方式2) 解释方式,系统软件,3. 服务程序：TC、VB、VC4.数据库管理系统:DBASE 、FoxBASE、 Oracle、Access 5.网络软件:网络操作系统,网络协议等,应用软件,字处理：WPS、WORD、 电子表格软件：EXCEL 绘图：Auto CAD 课件制作软件：PowerPoint、Authorware、 杀毒软件:金山毒霸,瑞星杀毒软件等多媒体播放软件:realplay,金山影霸,计算机的基本运算,1) 算术运算2) 关系运
9、算3) 逻辑运算,计算机中使用的数制,计算机中常用的进位计数制1）二进制2）八进制3）十进制4）十六进制,基本概念,基数:进位计数制中数码的个数. 位权值:在任何计数制中,数码所处的位 置不同,代表的数值大小也不同.,数制间的转换,1）二进制和十进制2）八进制和十进制3）十六进制和十进制4）二进制和八进制5）二进制和十六进制6) 十进制和二进制,位权值法,分位法,乘、除法,数制间的转换,1）十进制数转换成二、八、十六进制：除R取余法和乘R取整法：例（7.6875）10（？）2 2）二进制、八进制、十六进制转换为十进制 3）二进制与八进制、十六进制之间的转换,基本概念,位（bit）：存放一位二进
10、制0或1。 字节（Byte）：8个二进制位。是存储 器最基本的单位。 字：在计算机中作为一个整体被存、取 或运算的最小信息单位。 字长：每个字中所包含的二进制位数。,计算机中的数值型数据,机器数:正、负号数码化的数为机器数。 用“0”表示正号，用“1”表示 负号。,定点数,定点整数,定点小数,浮点数,阶符,阶码,数符,尾数,用来表示小于1的纯小数,计算机中的数值型数据,x=+0.1011 原码=01011 x=-0.1011 原码=11011,原码:用最高位表示符号位，0代表正数，1代表 负数，数值部分为其真值的绝对值。,反码:正数的反码和原码一样，负数的反码除符号位外，逐位取反。 x=+0.1011 反码=01011 x=-0.1011 反码=10100,补码:正数的补码等于正数本身，负数的补码等于它的反码在加1。 x=+0.1011 补码=01011 x=-0.1011 补码=10101,计算机中的字符型数据,ASCII码: 是七位码,共有27=128个编码. BCD码:又叫二-十进制编码,解决二进制表示十进制数的问题. 8421码:用4位二进制表示一位10进制数的问题. 汉字的编码,输入码,字形码,交换码,机内码,
