计算机的组成与分类
计算机的分类、硬件系统和软件系统
一、计算机的分类计算机的分类很多，一般可以从下面几个方面来划分：1．从计算机规模来分：有巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机(Personal Computer)。
2．从信息表现形式和被处理的信息来分：有数字计算机（数字量、离散的）、模拟计算机（模拟量、连续的）、数字模拟混合计算机。
3．按照用途分来：分为通用计算机、专用计算机。
4．按采用操作系统来分：分为单用户机系统、多用户机系统、网络系统和实时计算机系统。
5．从字长来分：有4位、8位、16位、32位、64位计算机。
6. 按厂家分：有原装机、兼容机。
7. 按CPU分：有386、486、586、PⅡ、PⅢ、PⅣ。
8. 按主机形式分：有台式机、便携机、笔记本式机、手掌式机。
二、微型计算机1、微型计算机的概念将计算机的核心器件中央处理器（运算器和控制器）集成在一块半导体芯片上的计算机，称为微型计算机，简称微机。
2、程序存储、程序控制美籍匈牙利科学家冯·诺依曼，对计算机的发展做出了巨大贡献，他提出了“程序存储、程序控制”的设计思想，同时指出计算机的构成包括如下几个方面：（1）由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了五大部件的基本功能。
（2）计算机内部应采用二进制表示数据和指令。
（3）程序存储、程序控制（将程序事先存入主存储器中，计算机在工作时能在不需要操作人员干预的情况下，自动逐条取出指令并加以执行）。
三、计算机系统的组成（一）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。
（1）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。
是指计算机系统中的实际装置，是构成计算机的看得见、摸得着的物理部件。
它是计算机的“躯壳”。
（2）计算机软件：是指计算机所需的各种程序及有关资料。
它是计算机的“灵魂”。
（二）硬件计算机硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五部分组成。
计算机系统的组成
风扇
CPU的风扇和散热片，其实就是 利用它们快速将CPU的热量传导 出来并吹到附近的空气中去，降 温效果的好坏直接与CPU散热风 扇、散热片的品质有关。 风扇的主要性能从以下几个方面 体现：转速、扇叶形状、扇叶 角度和轴承系统 。
电源
计算机电源是一种安 装在主机箱内的封闭 式独立部件， 它的作用是将交流电 通过一个开关电源变 压器换为5V，-5V， +12V，-12V，+3.3V 等稳定的直流电，以 供应主机箱内系统版， 软盘，硬盘驱动及各 种适配器扩展卡等系 统部件使用。
计算机系统的组成
一、硬件系统：
由运算器、控制器、存储器、输入 设备和输出设备组成。
计算机的硬件系统 运算器 控制器 存储器 输入设备 外存储器 输出设备
中央处理 内存储器 （CPU）
主机
外部设备
二．软件系统
分为系统软件和应用软件： 系统软件：指控制计算机的运行、管理计算机 的各种资源、为应用软件提供支持和服务的一类软 件。包括：操作系统（如：Dos, Windows98) ．程序 设计语言（如：C语言、BASIC语言）和语言处理程序 （如：解释程序、编译程序） 应用软件：指为某种应用或解决某类问题所编 制的各种应用程序。包括：通用程序和专用程序（如： 文字处理软件：WPS、WORD；电子表格：EXCEL）
CPU(中央处理器)
中央处理器（英文Central Processing Unit，CPU）是一台 计算机的运算核心和控制核心。 CPU、内部存储器和输入/输出设 备是电子计算机三大核心部件。其 功能主要是解释计算机指令以及处 理计算机软件中的数据。CPU由 运算器、控制器和寄存器及实现它 们之间联系的数据、控制及状态的 总线构成。差不多所有的CPU的 运作原理可分为四个阶段：提取 （Fetch）、解码（Decode）、 执行（Execute）和写回 （Writeback）。 CPU从存储器 或高速缓冲存储器中取出指令，放 入指令寄存器，并对指令译码，并 执行指令。所谓的计算机的可编程 性主要是指对CPU的编程。
计算机基础知识是什么
计算机基础知识是什么计算机基础知识是指对计算机的基本原理、组成和运作方式的了解。
它是计算机科学和信息技术领域的入门知识，为深入学习与实践打下坚实的基础。
本文将从计算机的历史、计算机的基本组成、计算机的运算方式、计算机的操作系统和网络等方面介绍计算机基础知识。
一、计算机的历史计算机的历史可以追溯到古代的计算工具，如算盘和史前的图形记录。
但现代计算机的起源可以追溯到20世纪40年代，在这个时期出现了世界上第一台真正意义上的计算机ENIAC。
从那时起，计算机技术就取得了飞速的发展，逐渐演变成现代计算机。
二、计算机的基本组成计算机的基本组成包括以下几个方面：1.中央处理单元（CPU）:CPU是计算机的核心部件，负责执行计算机的指令和控制计算机的运算。
它由算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器组成。
2. 存储器（Memory）: 存储器用于存储和检索数据和指令。
它分为主内存和辅助存储器两种类型。
主内存一般是指内存条，用于临时储存数据和程序。
辅助存储器则是指硬盘、光盘等外部存储设备。
3. 输入设备（Input device）: 输入设备用于将外部信息输入到计算机中，如键盘、鼠标、扫描仪等。
4. 输出设备（Output device）: 输出设备用于将计算机处理后的结果显示或输出，如显示器、打印机、音箱等。
三、计算机的运算方式计算机的运算方式包括以下几种：1.逻辑运算：计算机能够进行逻辑判断和逻辑运算，比如与、或、非等。
2.算术运算：计算机能够进行数值计算和算术运算，如加法、减法、乘法、除法等。
3.决策与控制：计算机可以通过编程实现决策和控制的功能，如根据条件执行不同的指令、循环等。
四、计算机的操作系统计算机操作系统是计算机硬件和软件之间的桥梁，负责管理计算机的硬件资源和提供用户与计算机之间的交互界面。
常见的操作系统有Windows、Linux和Mac OS等。
操作系统的功能包括文件管理、进程管理、内存管理、设备驱动程序和用户界面等。
什么是计算机硬件？它与计算机设备有何区别？
什么是计算机硬件？它与计算机设备有何区别？一、计算机硬件的概念及分类计算机硬件是指组成计算机系统的物理部分，包括主板、处理器、内存、硬盘、显卡、显示器等。
它是计算机体系结构的基础，一般分为输入设备、输出设备、中央处理器和存储设备四个部分。
（1）输入设备：键盘、鼠标、摄像头等，用于向计算机输入指令和数据。
（2）输出设备：显示器、打印机、音箱等，用于将计算机处理后的结果展示或输出。
（3）中央处理器：主要由运算器和控制器组成，是计算机的核心部件，负责控制和处理计算机的运行。
（4）存储设备：包括内存和硬盘，用于存储计算机运行所需的数据和程序。
二、计算机硬件与计算机设备的区别计算机硬件是计算机系统的核心组成部分，而计算机设备是指计算机系统中的各种设备和外部附件。
计算机设备是通过与计算机硬件的连接来实现对计算机的扩展和功能增强。
（1）区别一：功能不同。
计算机硬件是计算机系统的基础设施，是实现计算和处理信息的关键部分；而计算机设备则是通过与计算机硬件的连接，为计算机提供各种外部功能和扩展能力。
（2）区别二：侧重点不同。
计算机硬件侧重于计算机系统内部，主要包括处理器、内存、硬盘等核心部件；计算机设备侧重于计算机系统外部，主要包括输入设备、输出设备等。
（3）区别三：关联性不同。
计算机硬件是计算机系统的基础，计算机设备则是在硬件基础上进行功能扩展和性能提升的外部装置。
计算机设备必须与计算机硬件相配合才能正常使用。
三、计算机硬件的重要性计算机硬件对计算机系统的性能和运行稳定性起到至关重要的作用。
合理选择和配置计算机硬件可以提高计算机的运算速度、存储空间和图形呈现能力，进而提高计算机的工作效率。
一方面，强大的处理器和充足的内存可以保证计算机快速、高效地处理各种复杂的运算和任务。
另一方面，快速的硬盘和稳定的显卡可以提高计算机的数据存取速度和图形处理能力，使计算机在图像处理、游戏等方面表现出色。
此外，正确选择合适的输入设备和输出设备也能提高计算机的人机交互体验，并满足不同用户的个性化需求。
计算机硬件的分类
计算机硬件的分类1、计算机的分类（1）个人电脑：台式机、笔记本电脑、掌上电脑（2）服务器我们通常使用的电脑从信息处理方式来讲，属于数字电脑；从电脑功能来讲，属于通用电脑；从规模大小来讲，属于微型机；从工作模式来讲，属于个人电脑。
2、计算机系统组成硬件系统是指构成计算机的物理设备，看得见，摸得着。
一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。
硬件是物理上存在的实体，计算机硬件系统由主机和外部设备组成，其中主机由中央处理器和内存储器组成，中央处理器又由运算器和控制器组成，内存储器又由ROM 和RAM 组成。
外部设备包括输入设备和输出设备。
因此，可以说计算机硬件由五大功能部件组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备，或者说由三大模块组成：中央处理器、存储器、输入输出设备（I/O 设备）。
软件是计算机正常使用所需的各种程序的数据，根据其用途分为：系统软件和应用软件。
主存储器又称内存储器。
高速缓冲存储器（Cache ）是为了解决CPU 与主存储器之间速度不匹配的问题而产生的，主要存放主存储器中经常被CPU 访问的那部分执行程序内容，其读写速度比主存储器快。
辅助存储器又称外存储器。
3、计算机的种类：电脑分为服务器、工作站、台式机、笔记本电脑4大类。
服务器：英文名为Server 。
工作站：英文名为Workstation 。
台式机：英文名为Desktop ，也叫个人电脑（PC ）。
笔记本电脑：英文名为Notebook Computer （简称NB ）。
（1）台式计算机（由主机、显示器、键盘、鼠标和音箱五个部分组成。
）（2）便携式计算机，又称为笔记本电脑。
计算机系统 硬件系统 软件系统 主机 外部设备 内存储器 输入设备外存储器 I/O 接口CPU 输出设备 系统软件 应用软件 数据库管理系统 语言处理系统 操作系统（3）掌上计算机又称为掌上电脑。
4、计算机主机的基本部件计算机的主要外部设备在计算机商店选购计算机配件，自己组装计算机。
小学计算机精品PPT课件
05
数据分析与可视化初步
数据收集与整理方法论述
问卷调查
设计问卷，发放并收集数据。
网络爬虫
通过编程自动抓取网页数据。
数据收集与整理方法论述
• 数据库查询：利用SQL等语言从数据库中提取数据。
数据收集与整理方法论述
数据清洗
01
去除重复、错误或无效数据。
数据转换
02
将数据转换为适合分析的格式。
数据归约
数字素养内涵解读及提升策略探讨
信息获取能力
培养学生利用互联网等数字资源获取信息的能力。
信息处理能力
指导学生学会筛选、整理、分析数字信息的方法。
数字素养内涵解读及提升策略探讨
• 创新能力：鼓励学生运用数字技术进行创作，培养其创新 意识和实践能力。
数字素养内涵解读及提升策略探讨
完善课程体系
将数字素养培养融入各学科教学 中，形成系统化的课程体系。
选择建议
根据学习目的、年龄和兴趣选择适合的编程语言，初学者可从 Python或Scratch开始。
算法的基本概念与分类
算法定义
为解决特定问题而设计的 一系列操作步骤。
算法分类
按照设计方法和问题类型 可分为贪心算法、动态规 划、分治算法、回溯算法 等。
算法评价
时间复杂度、空间复杂度 是衡量算法性能的重要指 标。
文件的搜索与查找
当文件数量较多时，可以使用 操作系统的搜索功能来快速定 位到目标文件。
03
网络基础知识与应用
互联网的发展历程及现状
02
01
03
互联网的起源
从ARPANET到全球互联网的演变过程
互联网的发展阶段
Web 1.0、Web 2.0和移动互联网时代的特征与影响
计算机基础知识点归纳
计算机基础知识点归纳一、计算机的组成运算器和控制器等组成CPU ，CUP是硬件的核心，用于数据的加工处理，能完成各种算数、逻辑运算及控制功能。
存储器分为内存和外存，输入设备和输出设备合称外设。
CPU负责获取程序指令，对指令进行译码并执行。
功能包括：程序控制、操作控制、时间控制、数据处理以及对系统内部和外部的中断做出相应和相应的处理。
CPU主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等部件组成。
运算器由算数逻辑单元（ALU）、累加寄存器（AC）、数据缓冲寄存器（DR）和状态条件寄存器（PSW）等组成，它是数据加工处理部件，完成计算机的算数和逻辑计算。
运算器是执行单元，接收控制器的命令进行动作。
控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它控制整个CPU工作，保证程序正确执行且处理异常。
控制器包括指令控制逻辑、时序控制逻辑、总线控制逻辑和中断控制逻辑等几个部分。
指令控制逻辑完成取指令、分析指令和执行指令的操作；时序控制逻辑为每条指令按时间顺序提供应有的控制信号；总线逻辑是为多个功能部件服务的信息通路的控制电路；中断控制逻辑用于控制各种中断请求并根据优先级进行排队，逐个交给CPU处理。
寄存器可分为专用寄存器和通用寄存器。
运算器和控制器间的是专用寄存器，作用是固定的。
多核CPU即在一个单芯片上继承两个甚至多个处理器内核，CPU 所有计算，接收/存储命令、处理数据都由内核完成。
多核的主要优点是满足用户同时进行多任务处理的要求。
二、进制转换R转10进制：按权展开法 R的k次方求和（k…… 3 2 1 0 . -1 -2）10转R：短除法除以R 记住余数余数逆序排上去10 进制小数转: 主要是小数部分乘以2，取整数部分依次从左往右放在小数点后，直至小数点后为0。
Eg:0.125: 0.125*2 = 0.25 整数部分0 再将小数部分0.25乘以2，得0.5，然后取整数部分0 再将小数部分0.5乘以2，得1，然后取整数部分1 直到小数部分全为0 整数部分顺序排列得到结果 0.001三、数据表示数值在计算机中的表示的形式称为机器数，特点是二进制计数制，机器数对应的实际数称为数的真值。
计算机系统的组成
End 光标移到行尾或当前页尾
Page 光标移到上一页
Up
Page Down
光标移到下一页
Del
删除键，删除光标位置的一个字符
插入键，此键是开关键，有两种状态：插
入状态和改写状态。按下此键（奇数次），
Ins
进入插入状态，所输入的字符将被插入在
当前光标之前；再按下此键（偶数次），
进入改写状态，所输入的字符将覆盖当前
光标处的字符
（4）鼠标
鼠标以其快速、准确、直观的屏幕定位和 选择能力而深受欢迎，目前已成为微机必备的 输入设备。鼠标的外形像是一只老鼠，它通过 一根电线与主机的串行接口或PS/2接口相连。 鼠标的基本操作有： ·指向：把光标定位到某一对象上。 ·单击：鼠标左键快速地按下、松开。 ·双击：连续按两次鼠标左键。 ·右击：鼠标右键快速地按下、松开。 ·拖动：单击某对象，按住左键不放，同时移 动鼠标光标至新位置。
（4）鼠标
根据工作原理，鼠标的分类如下： 机械鼠标。通过内部橡皮球的滚动，带动两侧的转轮来
定位，成本低但寿命短、精度差。 光电鼠标。通过内部的红外光发射和接收装置来确定鼠
标的位置，精度高，寿命较长，但要使用专门的鼠标垫。 光学机械式鼠标。结合了机械鼠标和光电鼠标的优点。 Web的鼠标。加入了滚轮技术的光学机械式鼠标，带有
目前硬盘的发展主要是向大 容量、高速存储、小体积、高可 靠性这几个方面进行。硬盘一般 采用IDE标准接口，随着技术的 不断提高，目前比较流行的是 EIDE标准接口。
7）光盘与光驱
① 光盘读写原理： 写入数据时，用高能激光束沿螺旋线照射光盘片，在可塑层 上灼出极小的坑，并以小坑的有无表示 0 和 1。全部数据写 完后，再往可塑层上喷镀一层金属材料以固定信息。 读出时，用低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平 面处的不同反射，来区分 0 和 1。
- 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)。
（4）计算机与计算机具有互连、互通和互操作的能力
5
2.1 计算机的组成与分类
计算机的巨大作用
计算机对社会的进步与发展产生了巨大的作用：
计算机应用于科学研究，大大增强了人类认识自然、开发 自然、改造和利用自然的能力，促进了科学技术的发展。
应用模式：
集中计算模式 分散计算模式 网络计算模式 普适计算模式（？）
问题：60年来没变的是什么？ 基本工作原理
8
2.1 计算机的组成与分类
第1台数字电子计算机
1946年ENIAC计算机公布
ENIAC（电子数字积分机与计算机）：
• 研制单位：美国宾夕法尼亚大学 • 用 途： 军事计算 • 运算速度：5000次/秒 • 体积价格：170平方米，30吨，140千瓦，40万美元
13
2.1 计算机的组成与分类
计算机是一个复杂系统
计算机硬件是计算 机系统中所有实际 物理装置的总称
计算机硬件
计算机系统
计算机软件
计算机软件是指在计算机中 运行的各种程序及其处理的 数据和相关的文档
运算器
系统软件
应用软件
控制器
操作系统
文字处理
存储器
数据库管理系统
通信
输入设备
程序语言处理系统
···
输出设备
控制器 I/O接口
输出设备
内存储器 控制器
memor y
控制器 外存储器接口
外存储器
与经典计算机结构相比的3个变化：
集中控制→分散控制 存储器→内存储器＋外存储器 通过CPU通信→通过总线进行通信
第二代（约1957-1964） 晶体管计算机
● 速度：几十万次/秒，
● 内存：磁芯，十万字
● 外设：磁盘
● 高级语言编程
电子管
晶体管
10
2.1 计算机的组成与分类
计算机的分代(按使用的元器件)
• 第三代（约1965-1973）中小规模集成电路(SSI,MSI)计算机 速度：几十万次～几百万次/秒 内存：半导体存储器 高级语言, OS, DBMS
娱乐
计算机是一个复杂的系统
复杂性：硬件由数以亿计的元器件组成，软件由数以亿计的指令组成 多样性：硬件与光、机、电、声等有关，软件与数学、逻辑···等有关 层次性：分层(hierarchical) 结构
14
2.1 计算机的组成与分类
计算机硬件的逻辑结构
经典计算机的逻辑结构（冯.诺依曼计算机）
6
2.1 计算机的组成与分类
计算机有什么负面影响？
计算机引发的社会问题和某些潜在的危机：
计算机系统崩溃给社会带来不可预测的严重后果 信息欺骗和计算机犯罪增加 知识产权保护更加困难 个人隐私受到威胁 不良和有害信息肆意传播和泛滥 大量电子垃圾污染环境、破坏生态 长期沉迷于计算机游戏、网络聊天等给青少年生理
计算机的信息处理功能：
信息的收集（信息获取） 信息的储存（信息存储） 信息的加工（信息处理） 信息的传递（通信） 信息的施用（展现与控制）
4
2.1 计算机的组成与分类
计算机有哪些特性？
计算机的特性：
（1）速度快 （2）存储容量大 （3）通用性好
不仅能处理数字和文字，而且能对图像、声音等多种形式的信息进 行处理
初期
第4代
20世纪70年代 中期以来
使用的元器件
CPU：电子管 内存：磁鼓
CPU：晶体管 内存：磁芯
CPU：SSI，MSI 内存：SSI，MSI 的半导体存储器
CPU：LSI、 VLSI 内存：LSI、 VLSI的半导体存 储器
使用的软件类型 主要应用领域
使用机器语言和汇 科学和工程计 编语言编写程序 算
存储器
输入设备
运算器和控制器
输出设备
（注：逻辑结构意指概念上（即功能上）的结构）
15
2.1 计算机的组成与分类
计算机硬件的逻辑结构 2
现代计算机的逻辑结构
CP
中央处理器
U
(运算器及其控制)
总线(bus)
I/O设备通过I/O接 口与各自的控制器
控制器
连接，然后由控制 器与I/O总线相连
I/O接口
输入设备
• 第四代（1974年起）大规模(LSI)和VLSI计算机 速度：几百万次～亿次/秒 内存：半导体存储器 软件工程，分布式处理等
11
2.1 计算机的组成与分类
第1～4代计算机的对比
代别
年代
20世纪40年代 第1代 中期～50年代
末期
20世纪50年代 第2代 中、后期～60
年代中期
20世纪60年代 第3代 中期～70年代
9
2.1 计算机的组成与分类
计算机的分代(按使用的元器件)
第一代（约1946-1957）电子管计算机 ● 速度：几十～几万次/秒 ● 内存：磁鼓，千字
● 外设：磁带
第一代电子计算机中使用的磁● 机器语言或汇编语言编程
鼓存储器
美国于20世纪50年代生产的 IBM704型采用电子管的第一代 电子计算机
使用FORTRAN等 高级程序设计语言
开始广泛应用 于数据处理领 域
操作系统、数据库 管理系统等开始使 用
在科学计算、 数据处理、工 业控制等领域 得到广泛应用
软件开发工具和平 台、分布式计算、 网络软件等开始广 泛使用
深入到各行各 业，家庭和个 人开始使用计 算机
12
2.1 计算机的组成与分类
2.1.2 计算机的组成
第2章 计算机组成原理
2.1 计算机的组成与分类 2.2 CPU的结构与原理 2.3 PC机的主机 2.4 常用输入设备 2.5 常用输出设备 2.6 外存储器
2.1 计算机的组成与分类
2
2.1 计算机的组成与分类
2.1.1 计算机的发展与作用 （熟悉一下）
3
2.1 计算机的组成与分类
计算机是通用的信息处理工具
计算机应用于工农业生产，大大提高了人类物质生产水平 和社会生产率，促进了经济的飞跃发展。
计算机应用于社会服务，大大扩展和改善了服务范围与质 量，提高了工作效率，推动了社会进步。
计算机应用于社会文化，为人类创造文化提供了现代化工 具，改变了人们创造文化和传播文化的方式和方法，扩展 了人类文化活动的领域、丰富了内容、提高了质量。
和心理带来严重危害
7
2.1 算机的组成与分类
计算机的发展
1946年研制成功第1台数字电子计算机
60年来发展速度之快大大超出人们的预料：
性能、体积、价格、···
应用领域和装机数量
软件技术和软件产品
使用的元器件
第1代：电子管＋磁鼓 第2代：晶体管＋磁芯 第3代：中、小规模集成电路 第4代：大、超大规模集成电路