1计算机基础知识课件
第一节 计算机基础知识讲义
第一节计算机的发展与应用复习目的：1、了解计算机的发展分类2、掌握计算机的工作原理、应用、病毒、操作系统3、要求对知识能熟练掌握之处，对重点内容能达到理解应用复习重点：1、计算机的工作原理2、计算机的发展、分类、应用3、计算机的病毒4、操作系统复习难点：计算机的性能指标的理解和应用高考指南：这部分主要题型是用于单选题，多选主要在病毒和操作系统。
计算机专业词汇测试也在这一章节复习过程及内容：一、计算机的工作原理1、概念：计算机是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化电子设备。
2、计算机工作原理也称冯.诺会依曼原理（称存储程序原理）[典型题型分析]1、世界上第一台电子计算机是（）年，由美国科学家（）发明的，其代号为ENIAC。
A、1945B、1946C、1947D、1948E、图灵F、福雷斯特G、莫奇里H、冯.诺依曼2.简述冯诺依曼原理的基本思想？（2004年高考题）二、计算机的发展按电子计算机所采用的元器件将其划分为四代（具体见P2页表1-1），从第四代的大、超大规模集成电路的出现进入微机时代（具体见P2页表1-2）[典型题型分析]1、第二代电子计算机的主要元件器件是（）A、电子管B、晶体管C、小规模集成电路D、大规模集成电路相对应的第一代、第三代、第四代的电子元件必须记下。
2、微型计算机的分代是根据（）划分的。
A、体积B、速度C、微处理器D、内存三、计算机的特点○1处理速度快：用MIPS（每秒执行多少百万条指令）来衡量○2计算精度高：用二进制码数来决定○3记忆能力强○4可靠的逻辑判断能力○5可靠性高，通用性强[典型题型分析]1、下列数据都表示为计算机处理数据的位数，（）的精度最高A、16位B、32位C、64位D、128位2、下列哪些是属于计算机的特点的是（）（多选）A、处理速度快B、可靠性高，通用性强C、连续性D、计算精度高F、信息管理四、计算机的性能指标○1主频：是指计算机CPU在单位时间内输出的脉冲数，定了计算机的运行速度，单位为MHZ。
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
第1章 计算机基础知识
1.1
1.1.4 计算机的分类
3．按照性能分类
（1）巨型机 （2）大型机 （3）小型机 （4）工作站 （5）微型机
大型机又称大型主机，具有高可靠性、高可 用性、高服务性的特点。又称为“企业级”计算 机，因具有很强的数据处理和I/O（输入/输出） 能力，以及很高的稳定性和安全性，所以主要用 于大型企业，特别是银行、电信等商业领域。
1．科学计算 2．数据处理 3．计算机辅助 4．过程控制 5．人工智能 6．网络通信 7．嵌入式系统
1.1
1.1.4 计算机的分类
1．按照所处理的数据类型分类
（1）模拟计算机 （2）数字计算机
2．按照用途分类
（1）专用计算机 （2）通用计算机
1.1
1.1.4 计算机的分类
3．按照性能分类
（1）巨型机 （2）大型机 （3）小型机 （4）工作站 （5）微型机
4位和8位低档微处理器时代 1971~1973 8位中高档微处理器时代 16位微处理器时代 32位微处理器时代 奔腾系列微处理器时代 （32/64位） 酷睿系列微处理器时代 （64位）
1.1
1 MHz 2～5 MHz 5～25 MHz 12～100 MHz
1974~1977 1978~1984 1985~1992
的程序，自动、高速地进行大量数
值计算和各种信息处理的现代化智
能电子设备。
程序就是指令的集合。 指令是让计算机动作的命令。
1.1
1.1.1 计算机的发展
1．计算机的诞生
美籍匈牙利科学家冯· 诺依曼又提出了
第1章 计算机基础知识
第1章>>1.2节>>1.2.4
1.2.4 计算机在信息社会中的应用
❖7. 大数据 ❖8. 云计算 ❖9. 3D打印 ❖ 10.物联网 ❖ 11.互联网+ ❖12. 智慧城市
第1章>>1.3节
1.3 信息在计算机中的表示与编码
❖ 本节主要内容
▪ 1.3.1 信息在计算机中的表示 ▪ 1.3.2 信息编码 ▪ 1.3.3 数制及其转换
• 它用两个字节表示一个字符，因此允许表示 65536 个字符，世界上几乎所 有的书面语言都能用单一的 Unicode 编码表示。
1.2.1 计算机发展概论
❖ “图灵机”为计算机的发明奠定了理论基础(1936)
▪ “图灵机”不是一种具体的机器，而是一种理论模型，可 用来指导制造一种十分简单但运算能力极强的计算装置。
计算机理论之父 A.M Turing
第1章>>1.2节>>1.2.1
1.2.1 计算机发展概论
❖ 冯·诺依曼型计算机
❖ 重点难点
▪ 信息存储单位的换算 ▪ 常用的数字编码 ▪ 数制之间的转换 ▪ 定点数和浮点数的表示方法
第1章>>1.3节>>1.3.1
1.3.1 信息在计算机中的表示
❖ 1.信息表示
▪ 计算机内部都采用二进制形式来表示 ▪ 使用二进制的原因
• 二进制数在物理上最容易实现，如电压的“低”与“高”恰好 表示“ 0 ”和“ 1 ”
▪_
▪o
▪DEL
1.3.2 信息编码
第1章>>1.3节>>1.3.2
▪ 3.汉字编码
第1章 计算机基础知识
第一章计算机基础知识1.1 计算机系统的组成硬件系统和软件系统1.11计算机的发展阶段1946-1957年电子管计算机1958-1964年晶体管计算机1965-1970年集成电路计算机1971年以后大规模集成电路计算机1.12“储存程序”工作原理计算机使用储存程序工作原理1.13 计算机指令系统（1）计算机指令系统的发展系列计算机复杂指令系统计算机精简指令系统计算机（2）指令的类型数据传送类指令MOV算术逻辑类指令ADD判定控制类指令CMP（3）指令的寻址方式立即寻址指令中带操作数寄存器寻址指令中带寄存器编号,寄存器中存操作数直接寻址指令中带操作数的地址寄存器间接寻址指令中带寄存器的编号，寄存器中带操作数的地址寄存器相对寻址基址寄存器中的地址加上指令中的地址为操作数的地址1.14 计算机的硬件组成运算器控制器存储器输入设备输出设备运算器和控制器成为中央处理器1.15 微处理器具有中央处理器功能的大规模集成电路分为：通用微处理器嵌入式微处理器数字信号处理器1.16 总线Cpu-内存总线i/o总线有：PCI总线usb 通用串行总线1394 高速串行总线Firewire1.17 计算机的软件组成A : 系统软件包括：程序设计语言处理；操作系统；数据库管理软件；服务性程序机器语言汇编语言翻译为机器语言（目标程序）执行高级语言高级语言(源程序) 编译为机器语言（目标程序）执行或者边解释边执行B: 应用软件1.18 计算机的配置和技术指标运算速度与主频存取周期以及何种指令系统有关主频字长决定了可处理的指令的长度存储容量数据传输率1.19 计算机的应用领域科学和工程计算数据和信息处理过程控制计算机辅助系统工程辅助设计（CAD）辅助制造（CAM）辅助测试（CAT）辅助教学（CAI）人工智能逻辑推理；理解自然语言，辅助疾病诊断等网络应用1.2 计算机中的信息表示1.21 计算机中的信息单位二进制1.22 基本的二进制运算1.23 数据在计算机中的表达方式原码反码补码1.24 计算机中的非数值信息一个字节的ASCII码1.3 计算机网络基础1.31 网络的基本概念（1）网络的形成与发展（2）计算机网络的主要特征计算机网络建立的主要目的是实现计算机资源的共享（资源共享）互联的计算机是分布在不同地理位置的多台独立的“自治计算机”联网计算机之间的通信必须遵循共同的网络协议网络协议三要素：语法，语义，时序语法：规定了用户数据与控制信息的结构与格式语义：规定了用户控制信息的意义以及完成控制的动作与相应时序：是对事件实现顺序的详细说明1.32 网络的分类根据传输技术分为：广播式网络点—点式网络需要通过路由选择算法根据覆盖范围分为：局域网，城域网，广域网广域网（远程网）：主要使用分组交换技术X.25网：建立在速率较低，误码率较高的电缆传输介质上，包括了差错控制，流量控制，阻塞控制等功能。
计算机基础知识PPT课件
IP地址可以分为A、B、C、D和E五类， 其中常用的是A、B和C三类。
IP地址
IP地址是用于标识网络中计算机的唯 一地址，由32位二进制数组成，通常 以点分十进制形式表示。
网络安全与防护
01 02
网络安全定义
网络安全是指保护网络系统免受未经授权的访问、使用、泄露、破坏、 修改等风险，保障网络服务的正常运行和数据的机密性、完整性和可用 性。
存储器
01
02
03
04
存储器是计算机中用于存储数 据和程序的硬件设备。
按照存储速度，存储器可以分 为高速缓存、主存和外存。
常见的存储器类型包括RAM 、ROM、Flash Memory等
。
存储器的容量和速度对计算机 性能有很大影响。
输入输出设备
输入输出设备是计算机中用于输入和 输出数据的硬件设备。
测试阶段
对软件进行单元测试、集成测 试和系统测试，确保软件质量。
需求分析
对软件的功能、性能和用户需 求进行分析和定义。
编码阶段
根据设计文档，使用编程语言 实现软件功能。
维护阶段
对软件进行故障排除、性能优 化和功能扩展等维护工作。
04
计算机网络
网络基础知识
网络定义
计算机网络是利用通信设备和线 路，将地理位置分散的、功能独 立的多个计算机系统连接起来， 以实现数据传输、资源共享和信
息交换的系统。
网络分类
根据覆盖范围和拓扑结构，计算 机网络可以分为局域网、城域网
和广域网。
网络拓扑结构
常见的网络拓扑结构有星型、总 线型、环型和网状型等。
互联网协议与IP地址
互联网协议（IP）
IP地址分类
互联网协议是用于在计算机网络中传 输数据的一种通信协议，规定了数据 在计算机网络中的格式和传输方式。
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。
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▪ 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。
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▪ 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
大学计算机基础 第1章 计算机基础知识
1.计算机的诞生
1.1.1 计算机的发展历史
第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。美国宾夕法尼亚大学电子 工程系的教授莫奇利（JohnMauchly）和他的研究生埃克特（John Presper Eckert）计划采用真空管建造一台通用电子计算机，帮助军 方计算弹道轨迹。1943年这个计划被军方采纳，莫奇利和埃克特开始 研制电子数字积分计算机（ElectronicNumerical Integrator And Calculator，ENIAC），并于1946年研制成功，如图1-1所示。
科学计算 数据处理 实时控制 计算机辅助系统 网络应用 人工智能 生活、工作
1.1.4 计算机的应用
目录
1.2 计算机进制与信息编码 ➢ 1.2.1 进位计数制 ➢ 1.2.2 数制间转换 进制与信息编码
信息是丰富多彩的，有数值、文字、声音、图形、图像、视频等， 但是计算机本质上只能处理二进制的“0”和“1”，因此，必须将各 种信息转换成计算机能够接收和处理的二进制数据。这种转换往往由外 部设备和计算机自动进行。进入计算机中的各种数据都要转换成二进制 数存储，计算机才能进行运算和处理。同样，从计算机中输出的数据也 要进行逆向转换。
图1-1 第一台电子数字积分计算机
2.计算机的发展
第一代：电子管计算机（1946-1957年） 1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC在费城公之于世
。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新 接线编程，拥有并行计算能力。ENIAC使用了18000个电子管、 70000个电阻器，有500万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比 MarkI快1000倍，它是第一台普通用途计算机。与此同时，美国数学 家冯·诺依曼提出了现代计算机的基本原理-存储程序控制原理。当今的 计算机仍属于冯·诺依曼架构。