《计算机导述》PPT课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,自我介绍,姓名,：李贵兵,（计算机科学与技术院）,Tel,QQ,:48503094,第一章 计算机导述,1.1,计算机基础,以计算机技术为基础的高新技术的广泛应用,对人类社会的生产方式、工作方式、生活方式和学习方式都产生了及其深刻的影响。把人类带入信息化时代,。,1.,发展历程：,(,基本电子元件为发展标志,),1946,年,2,月,14,日,世界首台电子数字计算机,ENIAC,诞生于美国宾州大学,:(5000,次,/s,、不能存程序、能存,20,个,10,位自然数,),冯,.,诺依曼参观后提出了,存储程序控制,思想,确立了现代计算机,(,冯,.,诺依曼,),体系结构。,现代电子计算机先驱，美籍匈牙利数学家冯,诺依曼，,1903-1957,，,1903,年,12,月,28,日出生于布达佩斯。,该机的特征,占地面积为,170,平方米,运算速度为每秒,5000,次,18000,多个电子管,10000,多个电容器,7000,个电阻,1500,多 个继电器,耗电,150,千瓦,重量达,30,吨,不能存储程序！,美国宾夕法尼亚大学莫尔电器工程学院研制的,ENIAC,主要研制人：莫奇莱和艾克特,计算机发展阶段,特点,运算速度,软件发展,应用领域,基本元件图,1946-58,：,电子管时代,体积庞大,/,成本高,/,可靠性低,/,运算慢,5000,次,/s,几万次,/s,无,(2,进制机器语言,),科学计算,1958-64,：,晶体管时代,体积变小,/,磁芯作内存,/,磁盘作外存,10,万,几十万次,/s,出现高级编程语言,数据事务处理,工业控制,1964-71,：,集成电路时代,体积剧减,/,省电,可靠更高内存大,/,功能强大,几十万,几百万次,/s,多种高级编程语言,/,操作系统,科学计算,自动控制,信息管理,/,文字处理,1971-,至今：,大规模与超大规模集成电路时代,存储容量,/,速度,/,功能极大提高,/,出现,PC,机,巨型机,:,万亿次,/s,PC,机,:,几千万次,/s,高级语言深入发展,/,多种,OS/,软件产业化,/,各行各业、,人们的生活工作中,2,、微型计算机发展,:,1971,年美国,IBM,推出开放式,PC,微机。微机硬件由,运算器,/,控制器,/,存储器,/,输入输出设备,5,部分组成。,CPU,生产商,:Intel/AMD/Cyrix/(,诺基亚,/Motorola/,苹果,),1971:Intel,设计出,CPU4004,字长,4,位,1976:,苹果生产出,Apple2,1978:Intel8086CPU(16,位总线,)1981:IBM-PC,面世,进入,PC,新纪元,1982:286CPU(6M-20Mhz)1985:32,位,386CPU 1989:486(25M-100Mhz),1993:Intel,奔腾,CPU-Pro-Pmmx-PII-PIII-P4(2000,年,),2005:64,位双核,CPU(AMD,公司领先,),、多核,CPU,、,2012:Intel,酷睿,3,代多核,CPU,3.,发展趋势,:,多极化,(,巨,/,大,/,中,/,小,/,微型,),网络化,智能化,多媒体,未来计算机,:,量子计算机 神经网络计算机 生化计算机 光计算机,4.,计算机的特点,:,1.,超强记忆,/,存储程序控制,2.,强大数据处理能力,3.,自动运行,/,自动控制,4.,极高的运算速度,/,精度,/,判断力,微型计算机诞生于,70,年代,其发展已经历了,20,多年的 历史,.80,年代初,IBM,公司推出了命名为,IBM PC,的微型 计算机,“,个人计算机”或“个人电脑”,.,2010,年,9,月,2,日在天津滨海新区的国家超级计算天津中心，我国首台,千万亿次,超级计算机系统“,天河一号,”（国防科大研制）的,13,排,计算机,柜已全部安装到位，计划从,9,月开始进行系统调试与测试，并分步提交用户使用。,5.,计算机的应用领域,:,1.,科学计算：,2.,信息管理：目前是最多,占总应用,70%,。,3.,过程控制,/,检测,:,4.,计算机辅助,:CAD CAM CAT CAI,游戏,5.,网络通信,:,网上发布,/,共享信息,/,硬件资源,/,信息交换,6.,电子商务,EC:,网上,/,远程终端进行,-,订单,/,交易,/,支付,/,银行,/,订票,/,登机,7.,电子政府,:E-government,电子政务,6.,计算机的分类,:(,有,3,种分类方式,),按计算规模分,:,巨型 大型 中型 小型 工作站 微型机 笔记本电脑,按数据类型分,:,模拟量计算机 数字式计算机,按用途分：通用型计算机 专用型计算机,7.,计算机系统组成：,=,硬件系统,+,软件系统,硬件系统,:,中央处理器,CPU,、存储器、输入设备、输出设备,软件系统,:,系统软件,(,OS+DBMS+,编程语言,),、应用软件,(OA,软件,/,游戏,/),(,计算机系统组成 具体见下页,),计算机系统,硬件,系统,软件,系统,中央处理器,CPU,存 储 器,输入设备,输出设备,运算器,控制器,内存,/,主存,外存,/,辅存,R O M,R,A,M,硬盘,软盘,光盘,键盘,鼠标,驱动器,扫描仪,话筒,摄像头,数码相机,DOS,Windows,Unix,Linix,应用软件,系统软件,操 作 系 统,编 译 系 统,诊 断 系 统,系统程序库,Basic,VB,VC Delphi,VF,PB,办公软件,游戏,/,学习软件,工具软件,辅助设计软件,8.,计算机系统的组成,:,显示器 打印机 绘图仪,U,盘,1.2,计算机硬件系统,1,、计算机系统的硬件组成,总线,(Bus),是连接微机系统中各部件的一簇公共信号线，它们构成了微机各部件之间相互传送信息的公用通道。,有,3,种,:AB,DB,CB,。,(,其它,:,SATA,/,AGP,/,PCI,/,IDE,/,ISA,),2,、微机系统总线结构：,3,、微型计算机的硬件配置：机箱内部图,机箱,4,、微机主板,CPU,内存条,硬盘,光驱,显卡,声卡,网卡,一、中央处理器,(CPU),组成：,运算器,运算器由算术逻辑单元、暂存寄存器、累加寄存器,和通用寄存器等部件构成。,主要功能：完成各种算术运算和逻辑运算。,控制器,控制器由程序计数器、指令寄存器、指令译码器以,及时序信号发生器等构成。,主要功能：读取并分析指令,做出相应控制,使计算机各部分协同动作,以完成计算机的各种操作。是统一指挥和控制计算机各部件进行工作的,“,神经中枢,”,二、存储器：,这是计算机的记忆部件，用于存放程序、原始数据、中间结果以及最后信息。分为：内存和外存。硬盘,/,光盘,/U,盘属外存。,外存慢但便宜,不怕停电；内存快但贵,断电信息就丢失,三、输入设备：,是用于将外面的信息送入计算机中的装置。如,键盘；鼠标器。,四、输出设备：,是用于将计算机中的数据信息传送到外部介质上的装置。有,显示器；打印机。,5.,关于信息技术的几个重要术语,位,(Bit),：,1,位二进制信息称为,1,位，位是二进制数的基本单位。,字节,(Byte),：,8,位二进制信息称为一个字节。,字,(Word),：,作为一个整体被传送和运算的一串二进制数称为一个字。,字长,：一个字所包含的二进制位数称为字长。字长一般是字节的整数倍，如,8,位、,16,位、,32,位、,64,位等。字长和,ALU,、累加器和通用寄存器的长度一致。,主频,(Hz),：,CPU,主频是,CPU,工作的时钟频率，是,CPU,速度的主要参数。一般是与,CPU,型号标在一起的。电脑稳定运行时，主频越高则工作节拍越快，速度也就越快。,（,1,）字长,（,2,）时钟频率（主频）,（,3,）运算速度,（,4,）内存容量,（,5,）外存容量,（,6,）可靠性、可维护性、性能价格比,（,7,）计算机网络通信,（,8,）娱乐和游戏,微型计算机的主要技术指标,1.3,计算机软件系统,系,统,软,件,操作系统：如,DOS,、,Windows,、,UNIX/Linux,、,OS/2,等,程序设计语言：,如汇编语言、,BASIC,、,VC/VB,、,Delphi,、,C#,网络软件、数据库管理系统,(,如,VisualFoxPro,、,Oracle),系统服务程序,(,如诊断程序等,),应,用,软,件,信息,管理软件,(,如工资管理软件、人事管理软件等,),科学计算程序：,(,如天气预报,),文字,/,表格处理软件,:,(,如,WPS,、,Office,、,Word,、,Excel,等,),图形与图像处理软件,(,Photoshop,、,3DMax,等,),辅助设计软件,(,如,CAD,、,CAM,、,CAI,、,CAT,等,),软件系统,1.,程序与指令系统,计算机软件系统,指在计算机硬件设备上运行的程序及相关的文档和数据,计算机程序,是指“为了得到某种结果而由计算机执行的代码化指令序列”。,计算机的指令系统,通常包括几十到几百条指令。,计算机是一种以二进制方式工作的电子设备。计算机所能完成的每个动作对应于一组二进制编码，称为,指令,。,一台计算机所能执行的全部指令的集合称为,指令系统,。,一条指令通常包括,操作码,和,操作数,两部分。,操作码表明要进行什么操作；操作数表明如何取得操作数据。,2.,操作系统,系统软件,是为整个计算机系统配置的、不依赖于特定应用领域的通用软件，用来管理计算机的硬件和软件资源。,操作系统,(,Operation System,简写,OS,),是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件，其他软件都须在操作系统支持下才能运行。,计算机硬件,操作系统,系统工具,应用软件,应用开发人员,应用用户,操作系统,开发人员,操作系统的主要功能,：,1,.,进程管理：即处理机管理。在多用户、多任务的环境下，主要解决对,CPU,进行资源的分配调度，有效地组织多个作业同时运行。,2.,存储管理：主要管理内存资源，为程序的运行分配合理内存空间。,3.,文件管理：支持文件存储、检索和修改等操作，解决文件的共享、保密与保护。,4.,设备管理：负责外部设备的分配、启动和故障处理，方便使用外设。,5.,作业管理：使用户能有效地组织自己的工作流程。,3.,语言处理程序、程序设计语言,程,序,设,计,语,言,Web,语言,：,Java,、,J+,、,HTML,、,XML,。,机器语言：由,0,和,1,组成的二进制代码序列，计算机可直接执行。,汇编语言,：,将二进制形式的机器指令代码序列用符号,(,助记符,),表示。,高级语言,面向对象：,C+,、,Visual BASIC,、,Visual,FoxPro,面向过程：,BASIC,、,PASCAL,、,FORTRAN,、,C,机器语言程序示意：,.,汇编程序例子：,MAIN:MOV SP,#30H,MOV PSW,#00H,MOV MEMA,SHOUR,MOV MEMB,SMIN,ACALL TLED,ACALL DISPLAY,MOV P0,#0FFH,MOV P1,#0FFH,AJMP MAIN,BASIC,程序例子,:,10 R=2.3,20 PI=3.1415926,30 C=PI*R*2,40 PRINT C,50 C=C+1,60 PRINT C,70 END,C,语言程序例子：,#include,Main(),int r;,float c;,c=3.1415926*r*2,printf(“c=%fn”,c);,FORTRAN,语言：又叫公式翻译语言。广泛应用于科学计算和工程设计方面。,FORTRAN,程序例子：,PROGRAM AA,PI=3.1415926,R=3,C=PI*R*2,PRINT*,C=,C,END,COBOL,语言,:COBOL,是“通用面向商业语言”的英文缩写。主要用于商业数据处理的高级程序设计语言，适用于编