第一章计算机基础知识
第1章计算机基础知识
计算机硬件的发展
电子计算机按其性能分类：
巨型计算机 大型计算机 中型计算机 小型计算机 微型计算机
4
微型计算机是第四代计算机的典型代表
微型计算机的发展
5
发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代， 产生了微型计算机 以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以 集成了计算机主要部件——控制器和运算器的 微处理器为核心所构造出的计算机系统 微处理器(Microprocessor)/微型计算机 (Microcomputer) 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处 理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机 时代
同余的概念
同余的性质：
a+M=a(mod M)； a+nM=a(mod M)； 例：以12为模，-4+12=-4 (mod 12) 8= -4 (mod 12) 我们称8与-4对模12来说互为补数。
26
小结：
通过补数，将负数变成正数(减法变成加法) 计算机字长为n时，其模为2n (1 00······00) 计算机的序数是从0开始的，故2n在n位系统中是无 法表示的，它的表示形式与0的表示形式是一样的。
原码
数0的原码有两种不同形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
21
原码范围：
-127~127 11111111~01111111(0FFH~7FH)
例：8位原码机器数：
真值：x1＝ 84 = +1010100B x2 ＝－84＝－ 1010100B 机器数：[x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100
符号位 数值位
机器数及真值
当一个数据用16位表示时，用最高位 D15表示符号
计算机导论_基础知识
计算机导论第1章计算机基础知识教学目标1.了解信息技术的相关概念2.了解计算机的发展历程、特点、应用和分类3.掌握计算机系统的组成（重点）4.掌握信息在计算机中的表示形式（重点、难点）第一节计算机概述一、什么是计算机？计算机是一种能够接收和存储信息，并把存储在内部的程序对输入信息进行加工、处理，得到人们所期望的结果，然后把处理结果输出的高度自动化设备。
巴比奇在马洪发明的逻辑演示器的影响下，于1822年开始设计差分机（difference engine），其目标是能计算具有20位有效数字的6次多项式的值。
这是第一台可自动进行数学变换的机器，因此他被称为“计算之父”。
计算理论的奠基人（图灵）●Alan Turing（1912~1954）1936年上研究生时发表的一篇论文中提出了图灵机（Turing Machine），奠定了计算机的理论基础。
●第二次世界大战中，Turing 领导的小组制造出了破译德军Enigma 密码的计算机，并成功地完成了任务。
●Turing 与Church 合作给出了数学证明，断言未来计算机能够象人那样具有思维能力（因而汉语中有了“电脑”）。
●计算机学科的最高荣誉是ACM（美国计算机学会）图灵奖。
●图灵测验：一个人在不接触对象的情况下，进行一系列的提问，如果他根据这些回答无法判断对象是人还是机器，则这种计算机具有与人相当的智力。
世界上第一台电子数字计算机●1946年，在宾夕法尼亚大学Moore 学院，J. Eckert 和J. Mauchly 为实现弹道计算研制成功了ENIAC（“电子数字积分计算机”，Electronic NumericalIntegrator and Computer），它用了19000 个电子管，重30 吨，耗电200 千瓦。
●现在所谓的计算机就是电子数字计算机。
计算机体系结构的创始人（冯·诺依曼）●1946年，John von Neumann（1903~1957）发表了第一篇关于电子计算机程序存储的论文，描述了如何用（可被存储、读出和执行的）数字来表示逻辑操作（程序）。
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_基础知识
十六进制: 位合并成 位合并成1位 十六进制 4位合并成 位
例: (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 = ( 115.2 )8 2 5 1 1 (1 0 0 1 1 0 1 . 0 1 )2 = ( 4D.4 )16 4 4 D
P10 表
15
4.
八进制 十六进制
1位拆分为 位 位拆分为3位 位拆分为
(后缀法：1010D 后缀法： 后缀法
1010B
1010O
1010H )
7
1.2.2 数制转换 数制转换(P7)
二、八、十六进制 → 十进制 十进制 → 二、八、十六进制 二进制 → 八、十六进制 八、十六进制 → 二进制
8
1. 二(八、十六 进制 →十进制 按权展开相加 十进制: 八 十六)进制 十进制 各种进制位权如下: 各种进制位权如下 十进制： 十进制：10n……103 102 101 100 . 10-1 10-2 ……10-m
如:
(123.45)=1×102+2×101+3×100+4×10-1+5×10-2 × × × × ×
二进制： 二进制：2n……23 22 21 20 . 2-1 2-2 ……2-m 八进制： 八进制：8n……83 82 81 80 . 8-1 8-2 ……8-m 十六进制： 十六进制：16n……163 162 161 160 . 16-1 16-2 ……16-m
19
1.2.4二进制数的逻辑运算 二进制数的逻辑运算(P12) 二进制数的逻辑运算
1.逻辑加法（或） 逻辑加法（ 逻辑加法 •运算符 “∨” 或 “ +” 运算符 •运算规则 运算规则 0∨0=0 ∨ 1∨0=1 ∨
0∨1=1 ∨ 1∨1=1 ∨
计算机基础知识
第一章计算机基础知识1、人类历史上的第一台电子计算机是由美国宾夕法尼亚大学莫克利教授和他的学生埃克特设计，并在1946 年 2 月15 日投入运行，他的名称叫ENIAC（埃尼阿克），是一台电子数值积分式计算机。
2、计算机的发展：第一代到第四代计算机使用的基本元件分别是电子管、晶体管、中小规模的集成电路、大规模和超大规模的集成电路。
3、计算机按处理数据的方式分为：数字计算机（一般所用的计算机指的是数字计算机）模拟计算机（不如数字计算机精确，但解题速度快，主要运用于远程控制和模拟仿真）数模混合计算机（既能接收、输出和处理模拟量，又能接收、输出和处理数字量）。
按计算机的使用用途分：专用计算机（模拟计算机通常都是专用计算机）通用计算机（一般我们使用的个人计算机都是通用计算机）按计算机的处理能力分：巨型机、大型机、小型机、工作站。
微型机（个人计算机）。
4、生物计算机又称为仿生计算机，它的主要原材料是生物工程技术产生的蛋白质分子，并以此作为生物芯片。
5、计算机的发展：我国从1956年开始研制计算机。
1958年研制成功第一台电子管计算机103机。
1959年研制成功运行速度为每秒1万次的104机，是我国研制的第一台大型通用电子数字计算机。
1964年研制成功晶体管计算机，1983年我国第一台被命名为“银河”的亿次巨型电子计算机诞生。
1992年10亿次巨型计算机银河-II研制成功。
1995年5月曙光1000研制成功，这是我国独立研制的第一套大规模并行机系统。
2009年10月29日，我国国防科技大学自主研制的首台千万亿次超级计算机“天河一号”问世，在2010年11月发布的第36届世界超级计算机500强排行榜上，“天河一号”超级计算机系统，以峰值速度每秒4700万亿次，持续速度每秒2566万亿次，首次位居世界第一。
6、计算机的特点：处理速度快、计算精度高、记忆存储能力强、具有自动运行能力、具有逻辑判断能力、支持人机交互。
《计算机应用基础》各章知识点归纳大全
《计算机应用基础》各章知识点归纳大全计算机已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的工具，而《计算机应用基础》是我们了解和掌握计算机的重要入门课程。
下面就为大家详细归纳一下这门课程各章的知识点。
第一章：计算机基础知识计算机的定义和发展历程是首先要了解的。
计算机是一种能够按照预先设定的程序，对数据进行存储、处理和输出的电子设备。
从早期的巨型机到现在的微型机，计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路等几个阶段。
计算机的分类也有多种方式，按照性能可分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机等；按照用途可分为专用计算机和通用计算机。
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备等。
其中 CPU 是计算机的核心部件，它的性能直接影响计算机的运行速度。
存储器又分为内存储器（如内存）和外存储器（如硬盘、U 盘等）。
软件系统则包括系统软件和应用软件。
系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序，如操作系统（如 Windows、Linux 等）、语言处理程序等。
应用软件是为解决特定问题而开发的软件，如办公软件（Word、Excel 等）、图形图像处理软件（Photoshop 等）。
计算机中的数制和编码也是重要的知识点。
常见的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制，它们之间可以相互转换。
计算机中采用二进制进行数据存储和处理，而编码则用于表示字符、数字等信息，如 ASCII 码、汉字编码等。
第二章：Windows 操作系统Windows 操作系统是我们最常用的操作系统之一。
了解其基本操作是必不可少的。
首先是桌面的认识，包括桌面图标、任务栏等。
掌握如何设置桌面背景、屏幕保护程序等个性化设置。
文件和文件夹的管理是重点，要学会新建、复制、移动、删除、重命名文件和文件夹，以及如何设置文件和文件夹的属性（如只读、隐藏等）。
Windows 操作系统还提供了丰富的系统工具，如磁盘清理、磁盘碎片整理、系统还原等，要知道如何使用这些工具来维护系统的性能和稳定性。
第一节 计算机基础知识
计算过程在程序控制下自动执行，中间无需人工干预，
每秒可做5000个加法，或500次乘法，或50次除法，工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖，它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1．第一代（1971~1973年）4位型计算机 ▪2．第二代（1974~1978年）8位型计算机 ▪3．第三代（1979~1985年）16位型计算机 ▪4．第四代（1986~1992年）32位型计算机 ▪5．第五代（1993~今）64位型计算机 ▪位：指的是机器的字长，字长越长，其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字，有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序，记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力，自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志，它不能自己启动，不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案，计算机必须接受人的指令。但是，一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后，计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止，工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令，也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令，还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
第1章 计算机基础知识
第1章计算机基础知识1．1 思考题1．计算机的定义与特点是什么？计算机自1946年诞生以来，哪几件事情对它的普及影响最大？为什么？【答】计算机的定义：现代计算机通常指电子计算机，这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序，快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动，因此也俗称为电脑。
计算机的特点：运行速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来，以下几个方面的发展对它的普及影响最大：（1）组成计算机的主要电子器件，由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化，使得计算机的成本不断下降，体积不断缩小，功能不断增强，特别是微型计算机的出现，使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
（2）多媒体技术的快速发展，使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
（3）网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展，并进入普通家庭，使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代，或简称为进入了计算机网络时代，更进一步推动了计算机的普及。
2．什么是计算机的主要应用领域？试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算（也称数值运算）、数据处理（也信息处理）、自动控制（也称是实时控制或过程控制）、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见，读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3．计算机的主要类型有哪些？自从1975年到现在的这些年中，PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机（也称大型机）、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC，均属卫星计算机（简称微型机或微机）。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
运算器和控制器合称为中央处理单元,简称CPU。
CPU的作用是处理数据、存取数据或指令、协调各部件工作等。
2) 存储器
存储器用于保存数据和程序。
存储器分为内部存储器和外部存储器
内存又分为只读存储器（ROM）和随机存储器(RAM)
外存分为软盘、硬盘、光盘、磁带
它们的特点和缺点
存储器的有关术语简述如下：
教学重点
1．了解计算机系统的组成以及各部分的主要功能
2．掌握键盘的使用，学会标准指法操作
教学难点
计算机系统的组成及各部分的主要功能
建议学时
理论：2 上机：2
教学教具
多媒体教学系统
教学方法
理论：使用多媒体教学方法讲授（.PPT）； 上机：指导上机实验
演示设计
板书设计
1．1计算机概述
1．2计算机系统
教学过程
（1）操作系统
操作系统：是管理和控制计算机的全部硬件、软件资源的程序。主要功能有：用户与计算机硬件的接口、硬件功能的扩充、计算机系统的控制及管理等。
（2)语言处理程序
机器语言
汇编语言
高级语言：Basic语言、Pascal语言、 C语言、 Java语言等。
（3）实用程序
一些公用的工具性程序，如：编辑程序EDIT，调试程序DEBUG，诊断程序等。
程导入
主要内容
介绍什么是计算机，计算机的特点，计算机的应用与发展：
什么是计算机；计算机的发展；计算机的分类；计算机的主要应用；
计算机硬件系统：
结合具体实例进行讲解；
计算机软件系统：
举例说明计算机的软件系统，使学生对这一抽象概念有较深刻的印象。
详细内容及要求
第一讲、计算机概述(1学时)
1、什么是计算机（概念）
5、计算机的主要应用
科学计算、数据处理、计算机控制、计算机辅助系统、人工智能、办公自动化系统中的应用
注：记住一些专用名字的缩写
第二讲、计算机系统(1学时)
计算机系统：是由硬件系统和软件系统两部分组成；两者相辅相成，构成计算机系统的统一体。
1、计算机硬件系统
硬件系统组成
由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。
4）输出设备
输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果转变为人们所能接受的形式。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪、音箱等。
2、软件系统
分为系统软件和应用软件
1）. 系统软件
（1）操作系统(OS)（2）语言处理程序
（3）数据库管理系统 （4）网络管理软件
（5）常用的服务程序
2）．应用软件
应用软件是在计算机硬件和系统软件的支持下，为解决各类专业和实际问题而设计开发的一类软件。如文字处理、电子表格、多媒体制作工具、各种工程设计和数学计算软件、模拟过程、辅助设计和管理程序等。
*位（Bit）：存放一位二进制数即0或1。位是计算机中存储信息的最小单位。
*字节（Byte）：8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte简写为B）为单位。字节是计算机中存储信息的基本单位
*地址：整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制（字节编址）。每个存储单元可以存放数据或程序代码。为了能有效地存取该单元内的内容，每个单元必须有唯一的编号（称为地址）来标识。
*字长 字长是CPU可以同时处理的二进制数据位数。如64位微处理器，一次能够处理64位二进制数据。常用的有16位、32位、64位微处理器。
3）输入设备
输入设备用来接受用户输入的原始数据和程序，并将它们转变为计算机可以识别的二进制形式存放到内存中。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、麦克风等。
重点
计算机的发展史和应用领域，计算机软件系统及硬件系统构成，数据在计算机中的表示及编码
难点
计算机基本工作原理，数据在计算机中的表示及编码。
课时分配学时
讲授总4学时、实验2
教学方法
讲授(ppt)
教学过程
教学对象
教学时间
年月 日
教学内容
第一章计算机基础知识
1．1计算机概述
1．2 计算机系统
教学目的
使学生了解计算机基础知识，掌握计算机系统的概念
（4）数据库系统
按数据模型的不同分为三种类型：层次型、网状型、关系型。目前比较流行的数据库系统有FoxPro、Oracle、SQL等。
教学小结
这一节最为重要的内容是掌握计算机系统的概念，这一点在教学过程中要注意强调；
对于上机实验的第一节课，要注意强调正确的指法操作。
学习指导
学生在学习这一节内容时，对计算机的概念有了初步的了解；
第一章计算机基础知识
教学
内容
1、了解计算机的发展；
2、了解计算机系统的组成以及各部分的主要功能；
3、掌握键盘的使用，熟练掌握标准指法操作；
4、了解计算机中数据的表示编码。
教学基
本要求
了解计算机的特点、发展史（包括微型计算机的发展史）、类型、应用领域及前景；掌握计算机软件系统及硬件系统构成，了解微机的硬件系统，包括掌握微机系统硬件组成及主要性能指标。了解微机的软件系统，包括掌握机器指令与计算机语言(机器语言，汇编语言，高级语言)的概念、系统软件与应用软件的概念；数据在计算机中的表示及编码，包括了解二进制数概念、计算机内采用二进制数的优点。
第三代
1965-1970
小规模集成电路
操作系统
科学计算、数据处理、工业控制、文字处理、图形处理
第四代
1970至今
大规模集成电路
数据库网络等
各个领域
3、计算机技术发展的趋势
巨型化、高性能、开放式、多媒体化、智能化、网络化
4、计算机的分类：
1）、根据规模大小分类：巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、
2）、根据用途分类：通用计算机、专用计算机
2பைடு நூலகம்计算机发展过程
了解第一台数字电子计算机ENIAC的三个知识点：时间、年份和英文名称。
现代计算机的发展阶段根据计算机内的主要物理器件将分为四个阶段，分别为：
阶段
年份
物理器件
软件特征
应用范围
第一代
1946-957
电子管
机器语言、汇编语言
科学计算
第二代
1958-1964
晶体管
高级语言
科学计算、数据处理、工业控制
*读操作（Read）：按地址从存储器中取出信息，不破坏原有的内容，称为对存储器进行“读”操作。
*写操作（Write）：把信息写入存储器，原来的内容被覆盖，称为对存储器进行“写”操作。
*主频 主频是衡量CPU运行速度的重要指标。它是指系统时钟脉冲发生器输出周期性脉冲的频率。通常以赫兹（Hz）为单位。目前的奔腾Ⅵ微处理器的主频已高达1.5GHz、2.2GHz。