1.1计算机概述
1.1计算机概述
考点1 计算机发展史
1、计算机的诞生
世界上第一台数字式电子计算机诞生于1946年，地点在美国宾夕法尼亚大学，全称为“电子数值积分器和计算机”，简称ENIAC,中文名译为“埃尼亚克”
2、计算机的四个发展阶段
根据电子计算机采用的物理期间的发展，一般将电子计算机的发展分为以下四个阶段：（1）第一代计算机：主要电子器件是电子管，使用机器语言和汇编语言，主要用于科学计算。
（2）第二代计算机：主要电子器件是晶体管，出现高级语言，除了科学计算外，它还用于其他领域
（3）第三代计算机：主要电子器件是中、小规模集成电路，操作系统逐步完善，应用广泛。
（4）第四代计算机：只要电子器件是大规模和超大规模集成电路，发展了数据库系统、软件工程标准化。
应用领域得到普及。
3、计算机的未来发展（第五代计算机）
第五代计算机为智能化计算机，朝巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体方向发展。
4、微型计算机的发展
（1）1971年，英特尔推出了全球第一个微处理器4004.
（2）1981年，IBM公司推出了世界上第一台个人计算机5010，该台计算机采用了Intel 8088微处理器和Microsoft提供的MS-DOS操作系统
考点2 计算机的特点和性能指标
1、计算机的特点
（1）高速、精准的运算能力
（2）准确的逻辑判断能力
（3）强大的存储能力
（4）自动运行功能
（5）网络与通信功能
2、计算机的性能指标
（1）字长：指计算机能够直接处理二进制的位数。
其单位是“位（bit）”。
（2）主频：指计算机的时钟频率。
其基本单位是“兆赫兹（MHz）”。
（3）运行数度：运行速度用每秒能执行多少条指令来表示。
其单位一位是“每秒百万条指令（MIPS）”。
（4）内存储器容量：内存储器中所能存储信息的最大数量，其单位是“字节（Byte）”。
（5）存储周期：是CPU从内存储器中存储数据所需的时间。
其单位是“纳秒”。
考点3 计算机的应用和分类
1、计算机的应用
（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工智能（6）网络与通信（7）多媒体应用
2、计算机的分类
（1）按综合性能指标，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。
（2）按信息处理处理方式，可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机。
（3）按用途，可分为通用计算机、专用计算机。
（4）按字长，可分为4位、8位、16位、32位、64位计算机。
强化训练【1】
一、选择题
1、计算机发展的四个阶段，操作系统逐步完善是第_________代。
A、一
B、二
C、三
D、四
2、我们现在使用的电脑属于第_______代的电子计算机。
A、二
B、三
C、四
D、五
3、________年英特尔公司推出了全球第一个微处理器4004.
A、1946年
B、1946年
C、1971年
D、1981年
4、主频在很大程度上决定了计算机的_______
A、运算精度
B、寻址能力
C、运行速度
D、存储周期
5、定理证明是属于计算机_________方面的应用
A、科学计算
B、数据处理
C、过程控制
D、人工智能
6、大规模天气预报是属于计算机________方面的应用
A、科学计算
B、数据处理
C、过程控制
D、人工智能
7、运行数度的单位MIPS的中文含义是__________。
A、每秒百万条指令
B、每秒百万个字节
C、每秒百万个比特位
D、每秒多少兆字节
二、填空题
1、世界上第一台数字电子计算机全称叫________________
2、未来计算机朝_______、________、_________、_________和________方向发展。
3、微型计算机采用的主要电子元件是________________________。
4、按综合性指标分，计算机可分为_________、___________、__________、__________、_______。
5、按信息处理方式分，计算机可分为_________、___________、__________。
6、按用途，计算机可分为_____________和_______________。
7、写出下列英文的中文含义
① CBE____________ ② CAD____________ ③ CAM_____________
④ CAI____________ ⑤ CAT____________
8、第五代计算机把信息采集、存储、处理、通信和________________结合在一起。
三、判断题
1、第二代电子计算机出现了低级语言。
（）
2、外存容量、计算机的可靠性、可维护性、平均无故障时间和性能价格比也都是计算机的
技术指标。
（）
3、计算机的字长分为8位、16位、24位、32位、40位、48位、56位和64位。
（）
4、存取周期就是CPU从内存储器中取出数据所需的时间。
（）
5、内存储器容量的基本单位是字节（Byte）。
（）
四、简答题
1、简述计算机的特点。
2、简述计算机在各个领域中的应用。
《计算机应用基础》周南岳_第一章
《计算机应用基础》周南岳_第一章
计算机应用基础
周南岳
第一章：计算机概述
1.1 计算机的定义和发展
计算机的定义：计算机是一种能够根据事先编好的指令进行自
动运算处理的设备。
计算机的发展：从早期的机械计算设备到现代的电子计算机，
计算机在发展过程中经历了巨大的变化和突破。
1.2 计算机的组成和工作原理
计算机的组成：计算机由中央处理器（CPU）、内存、输入设备、输出设备和存储设备等组成。
计算机的工作原理：计算机通过执行指令、进行数据运算和存
储数据等方式完成各种任务。
1.3 计算机的分类和应用领域
计算机的分类：计算机根据规模、用途、性能等不同进行分类，包括超级计算机、大型机、小型机、微型机和嵌入式计算机等。
计算机的应用领域：计算机在各个领域都有广泛的应用，包括
科学研究、工程设计、商业管理、教育娱乐等。
1.4 计算机的存储和处理信息能力
计算机的存储能力：计算机能够将大量的数据进行存储，包括
内存和外部存储设备。
计算机的处理能力：计算机通过中央处理器执行指令，进行数
据运算和处理，具有高速和准确的处理能力。
附件：
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- 计算机应用基础习题集
- 计算机应用基础案例分析
法律名词及注释：
1：版权：指作品的创作权，即作者对其作品享有的权利。
2：知识产权：指对知识性质的财产权利，包括版权、专利权、商标权等。
计算机概述
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第1章
计算机概述
计算机的基本硬件结构
外（辅助）存储器
参见P8
数据、程序
输入设备
内（主）存储器
输出设备
处理结果
运 算 器
控 制 器
CPU 主机
说明： 表示控制流
表示数据流
图 8 上一页 下一页 返回首页 返本节
第1章
计算机概述
3.计算机的工作过程 通常把运算器和控制器做在一块半导体芯片上，称 为中央处理器(微处理器)，简称 CPU (Center Processing Unit)。 4.计算机的性能指标 1)主频 2)字长 3)内存容量 4)运算速度 5)存取周期
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第1章
计算机概述
天河一号 2009年10月底，由国防科技大学成功研制出峰值性能为每秒１２０６万亿次的“天河一号”超 级计算机。 每秒钟1206万亿次的峰值速度和每秒563．1万亿次的Linpack实测性能，使这台名为“天河一号” 的计算机位居同日公布的中国超级计算机前100强之首，也使中国成为继美国之后世界上第二个能 够研制千万亿次超级计算机的 国家。 这个速度意味着，如果 用“天河一号”计算一天， 一台当前主流微机得算160年。 “天河一号”的存储量，则相当于 4个国家图书馆藏书量之和。
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第1章
计算机概述
智能化 目前的计算机已能够部分地代替人的脑力劳动因此 也常称为“电脑”。但是人们希望计算机具有更多的类 似人的智能，比如：能听懂人类的语言、能识别图形、 会自行学习等等这就需要进一步进行研究。 近年来通过进一步的深入研究发现，由于电子电路的局 限性，理论上电子计算机的发展也有一定的局限，因此 人们正在研制不使用集成电路的计算机例如：生物计算 机、量子计算机、超导计算机等。
计算机基础知识
1.3.3 控制器
控制器是全机的指挥中心，它控制各部件动作，使 整个机器连续地、有条不紊地运行。控制器工作的 实质就是解释程序。 控制器每次从存储器读取一条指令，经过分析译码， 产生一串操作命令，发向各个部件，进行相应的操 作。接着从存储器取出下一条指令，再执行这条指 令，依次类推。通常把取指令的一段时间叫做取指 周期，而把执行指令的一段时间叫做执行周期。因 此，控制器反复交替地处在取指周期与执行周期之 中，直至程序执行完毕。
CPU
2、控制器 3、存储器： 内存：RAM 外存：硬盘、软盘、光驱 4、输入设备：键盘、鼠标等 5、输出设备：显示器、打印机
显示器
主机
键盘 鼠标 音箱
1.3.1 运算器
运算器是完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。运算 器由累加器（用符号A表示）、通用寄存器（用符号B表 示）和算术逻辑单元（用符号ALU表示）组成 ，其结构 如图1-6所示，其核心是算术逻辑单元。
输出设备是变换计算机输出信息形式的部件。 它将计算机运算结果的二进制信息转换成人 类或其它设备能接收和识别的形式，如字符、 文字、图形、图像、声音等。目前广为使用 的输出设备有激光打印机、绘图仪、显示器 等。
1.3.6 总线
计算机的各个部件通过一组被称为总线(BUS) 的公用信号线联系起来。这些总线按照传送 信息的不同分为地址总线(AB)、数据总线 (DB)和控制总线(CB)，其中地址总线用于传 送地址信息，数据总线用于传输数据或程序， 控制总线用于传输控制信号。
1.2.5 常用的信息编码 2、汉字的编码 汉字是象形文字，因此不能直接将汉字对 应到ASCII 编码的字符集中，需要分别对 输入、存储和输出进行编码。
1.3 计算机的硬件系统 逻辑上可以分为五大类：运算器、控制器、 存储器、输入设备和输出设备。
计算机基础数值运算
基础知
识
三、计算机的分类
1.按计算机用途分类
通用计算机：为了能够解决各种问题，具 有较强的通用性而设计的计算机。
它具有一定的运算速度和存储容量，带有 通用的外设，配备各种系统软件和应用软件。
专用计算机：为了解决一个或一类特定问 题而专门设计的计算机。
其软硬件的配置依据解决问题的需要而定。
1-9
计算机
1.1 计算机概述
基础知
识
3.计算机的发展趋势
巨型化 巨型化是指具有高速运算、大存储容量和
(功能巨型 功能强大的计算机系统，如：ILLIAC-IV、
化) 银河机、深超-21C(1.5万亿次/秒)。
微型化 微型化包括台式微型机、笔记本电脑、掌
(体积微型 上电脑。摩尔定律：集成电路→翻一番/18 化) 个月
典型机种
ENIAC EDVAC
IBM 7090 CDC 6600
IBM 360 VAX-II PDP-II IBM PC/Apple
1-6
计算机
1.1 计算机概述
基础知
识
第五代计算机(新一代计算机)
创新：基本元器件
生物计算 机
采用生物工程技术产生的蛋白质分子制成生物 芯片，其运算过程是蛋白质分子与周围物理化 学介质的相互作用过程。
基础知
识
3.过程控制或实时控制
利用计算机及时采集检测数据，按最优值 迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。
无人自动化工厂。
4.计算机辅助技术
计算机辅助设计：CAD
计算机辅助制造：CAM
计算机集成制造系统--CIMS
计算机辅助教学：CAI
1-14
计算机
1.1 计算机概述
第1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
计算机基础知识
第一章计算机与信息技术§1．1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1．第一代：1946年—50年代中，电子管时代，有机器语言和汇编语言。
2．第二代：50年代中—60年代中，晶体管时代，使用操作系统，出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。
3．第三代：60年代中—70年代初：中小规模集成电路时代，用半导体存储器代替了磁芯存储器，使用了磁盘。
4．第四代：70年代初至今：大规模集成电路时代，开始引入光盘、优盘。
二、计算机的特点1．运算速度快2．计算机精确度高3．具有存储和逻辑判断能力4．有自动控制能力5．采用二进制表示数据三、计算机的分类1．按工作原理分类：电子数字计算机、电子模拟计算机2．按用途分类：通用计算机和专用计算机。
3．按规模分类：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1．科学计算2．数据处理和信息管理3．自动控制4．计算机辅助功能CAD：计算机辅助设计CIMS：计算机集成制造系统CAI：计算机辅助教学5．人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。
§1．2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道，数据是信息的具体表示形式，是信息的载体。
二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。
第一次信息革命是文字的使用，第二次信息革命是印刷术的发明，第三次革命是电话、广播、电视的使用，第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。
三、计算机中信息的表示1．二进制只有0、1逢二进一2．八进制3．十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4．不同进制数据之间的转换5．西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码：ASCII和EBCDIC码（IBM大型机用）普通采用的是ASCII（美国信息交换标准代码），用一个字节表示一个字符，一个字节为8个二进制位，最高位为0，共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6．汉字编码（1）国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符，其中一级汉字3755个，按拼音顺序排列，二级汉字3008个，按部首顺序排列，所有汉字和字符组成一个94行（区号）和94列（位）的矩阵，第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。
大学计算机基础
1.1.3 计算机的分类
3．小型机
小型机运算速度在几十万次/秒左右，存储 容量和机器规模比大型机小，结构相对简 单，设计试制周期短，便于及时采用先进 工艺技术，软件开发成本低，易于操作维 护。可同时容纳几十个用户同时工作，价 格也相对比较便宜。小型机适用于中小企 业、政府部门等。
大学计算机基础
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述 1.2 计算机系统的运算基础 1.3 计算机系统的构成 1.4 微型计算机硬件组成
8/3/2023
1.1 计算机概述
1.1.1 什么是计算机 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用
8/3/2023
1.1.4 计算机的应用
4．过程控制
又称实时控制，其工作过程是选用传 感器实时检测受控对象的数据，求出 它们与设定数据的偏差，接着由计算 机按控制模型进行计算，然后产生相 应的控制信号，驱动伺服装置对受控 对象进行控制或调节。
是实现工业生产过程自动化的一个重 要手段。
8/3/2023
1.1.4 计算机的应用
5．计算机辅助系统
CAD/CAM：用来帮助产品或各项工程的设 计制造，使设计和制造过程实现半自动化 或自动化。
CIMS:集设计、制造、管理等三大功能于一 体的现代化工厂生产系统。
CBE:以计算机为主要媒介所进行的教育活 动。CAI、CMI
8/3/2023
1.1.4 计算机的应用
6．人工智能
简称AI，它是研究、开发用于模拟、 延伸和扩展人的智能的理论、方法、 技术及应用系统的一门新的技术科学 。它企图了解智能的实质，并生产出 一种新的能以人类智能相似的方式做 出反应的智能机器。
计算机基础知识教案PPT课件
、理解、学习、问题求解等人类智能活动。 6.网络应用
1.2 数制与编码(1)
VAX-11 IBM-PC
1.1 计算机概述(6)
4.计算机的发展趋势 ⑴巨型化(功能巨型化) 巨型化是指具有高速运算、大存储容量和功 能强大的巨型计算机系统。如ILLIAC-IV、银河 机。 ⑵微型化(体积微型化) 包括台式微机、笔记本电脑、掌上电脑。 ⑶网络化(资源网络化) 网络化是指利用通信技术和计算机技术，把 分散在不同地点的计算机互联起来，按照网
第1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述
一、什么是计算机 计算机是一种能对各种信息进行存储和高
速处理的工具或电子机器。 对上述定义要强调两点： ①计算机不仅是一个计算工具，而且还是
一个信息处理机。 ②计算机不同于其它任何机器，它能存储
程序，并按程序的引导自动存取和处理数据。
1.1 计算机概述(1)
0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 则十进制的基数为10。
②权值：每个数码所表示的数值等于该数码 乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常 数叫做权值。例如：
二、计算机的发展简史 1.早期的计算工具 东方的创造：算筹、算盘 西方的灵感：机械式计算工具 机械-电动式计算机 2.电子计算机的诞生 1946年2月,美国宾夕法尼亚大学物理学家莫
克利和电气工程师埃克特研制成功了世界上第 一台通用电子数字计算机(ENIAC)。
1.1 计算机概述(2)
ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)
计算机应用基础全套电子教案完整版
计算机应用基础全套电子教案完整版章节一：计算机概述1.1 计算机的定义和起源1.1.1 计算机的定义1.1.2 计算机的起源和发展历程1.2 计算机的分类和组成1.2.1 计算机的分类1.2.2 计算机的基本组成部分1.2.2.1 中央处理器（CPU）1.2.2.2 存储器（内存）1.2.2.3 输入设备1.2.2.4 输出设备1.3 计算机的工作原理1.3.1 计算机的工作过程1.3.2 信息的表示和存储1.3.2.1 二进制表示1.3.2.2 数字编码方式1.3.2.3 字符编码方式章节二：计算机硬件基础2.1 主板和CPU2.1.1 主板的功能和组成2.1.2 CPU的工作原理和性能参数2.1.2.1 运算速度和主频2.1.2.2 处理器位数2.1.2.3 缓存和内核数2.2 存储器2.2.1 主存储器（RAM）2.2.1.1 随机存取原理2.2.1.2 存储容量和速度2.2.2 辅助存储器（硬盘、固态硬盘、光盘等） 2.2.2.1 存储介质和读取原理2.2.2.2 存储容量和速度2.3 输入输出设备2.3.1 键盘和鼠标2.3.1.1 键盘的布局和原理2.3.1.2 鼠标的工作原理和类型2.3.2 显示器和打印机2.3.2.1 显示器的工作原理和类型2.3.2.2 打印机的工作原理和类型章节三：操作系统基础3.1 操作系统的定义和作用3.1.1 操作系统的定义3.1.2 操作系统的作用和功能3.2 操作系统的分类和常见操作系统3.2.1 操作系统的分类3.2.2 常见操作系统的特点和应用领域 3.2.2.1 Windows操作系统3.2.2.2 macOS操作系统3.2.2.3 Linux操作系统3.3 操作系统的用户界面3.3.1 命令行界面（CLI）3.3.1.1 命令行界面的特点和使用方法 3.3.1.2 常用的命令行工具3.3.2 图形用户界面（GUI）3.3.2.1 图形用户界面的特点和使用方法 3.3.2.2 常见的图形用户界面操作章节四：办公软件应用4.1 文字处理软件4.1.1 Word的基本操作4.1.1.1 文档的创建和保存4.1.1.2 文字的输入和编辑4.1.1.3 格式调整和样式设置4.1.2 Word的高级功能4.1.2.1 表格和图形的插入和调整4.1.2.2 页面设置和打印排版4.2 电子表格软件4.2.1 Excel的基本操作4.2.1.1 工作表的创建和编辑4.2.1.2 公式和函数的使用4.2.1.3 数据排序和筛选4.2.2 Excel的数据分析和图表制作4.2.2.1 数据透视表和数据分析工具 4.2.2.2 图表的插入和调整4.3 演示文稿软件4.3.1 PowerPoint的基本操作4.3.1.1 幻灯片的创建和编辑4.3.1.2 文字和图形的插入和编辑4.3.2 PowerPoint的幻灯片放映和设计 4.3.2.1 幻灯片的放映设置4.3.2.2 动画效果和设计模板的应用章节五：互联网基础与网络安全5.1 互联网基础5.1.1 互联网的定义和特点5.1.2 互联网的组成和基本原理5.1.2.1 TCP/IP协议5.1.2.2 域名系统（DNS）5.1.3 互联网的应用和发展趋势5.1.3.1 World Wide Web（WWW）5.1.3.2 电子邮件和网上交流5.2 网络安全基础5.2.1 网络安全的定义和重要性5.2.2 常见的网络安全威胁和攻击方式5.2.2.1 病毒和恶意软件5.2.2.2 黑客攻击和网络钓鱼5.2.3 网络安全的防范和保护措施5.2.3.1 防火墙和安全软件5.2.3.2 密码和加密技术结语：本电子教案全面介绍了计算机应用基础的知识，包括计算机概述、计算机硬件基础、操作系统基础、办公软件应用和互联网基础与网络安全。
《计算机基础知识》PPT课件
本节首页
微处理器的性能指标
字长：计算机一次能并行处理的二进制位数。 主频：微处理器运行的时钟频率 二级缓存 总线频率
1.1.5 微型计算机
本节首页
1.2 计算机中的数据
1.2.1 数制与进位计数制 1.2.2 二进制数的运算 1.2.3 数制转换 1.2.4 数据在计算机中的表示
(327)8
八进制数
(123)10
十进制数
(3B7)16
十六进制数
二进制数
1.2.1 数制与进位计数制
本节首页
常用进位计数制的对应关系
十进制
二进制 （B）
八进制 （Q）
十六进制（H）
十进制
二进制 （B）
八进制 （Q）
十六进制（H）
0
0000
0
0
8
1000
10
8
1
0001
1
1
9
1001
11
9
2
0010
转换方法：按权展开求和。 即：将非十进制数写成按位权展开的多项式之和的形式，然后以十进制的运算规则求和。
【例1.10】将十六进制数2FE.8H转换为十进制数。 解：2FE.8H =2×162+F×161+E×160+8×16-1 =512+240+14+0.5=766.5
1.2.1 数制与进位计数制
进位计数制: 是指按进位的规则进行计数的方法。 进位计数制三要素： ① 数位：指数码在一个数中所处的位置，用±n表示； ② 基数：指在某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，用R表示； ③ 位权：指在某种计数制中，每个数位上数码“1”所代表的数值的大小。