第四章計算機(jī)文化概念

1、大學(xué)信息技術(shù)基礎(chǔ),燕山大學(xué)計算機(jī)教學(xué)實驗中心,第一章 計算機(jī)基礎(chǔ)知識,計算機(jī)發(fā)展史第一臺數(shù)字電子計算機(jī)誕生。 1946年世界上第一臺電子計算機(jī)誕生于美國的賓夕法尼亞大學(xué),,計算機(jī)的發(fā)展史,ENIAC計算機(jī)存在的兩個主要缺點(diǎn): 1.存儲容量太小,只能存20個十進(jìn)制數(shù) 2.用接線的方法來編排程序,每次解題都要依靠人工改連接線,準(zhǔn)備時間大大超過實際計算時間.,計算機(jī)的發(fā)展史,馮?諾伊曼(John Von Neu

2、mman) 及馮?諾伊曼機(jī)馮?諾伊曼機(jī)具有如下特點(diǎn): 1、計算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五部分組成。2、數(shù)據(jù)和指令以二進(jìn)制表示。3、采用存儲程序的方式，程序和數(shù)據(jù)放在同一個存儲器中。,計算機(jī)發(fā)展史,計算機(jī)的分代: 第一代(1946-1958):電子管時代 第二代(1958-1964):晶體管時代 第三代(1964-1970):集成電路時代 第四代(1971-至今):超大規(guī)模集成電路時代,計算機(jī)發(fā)展趨勢

3、,1.巨型化2.微型化3.網(wǎng)絡(luò)化4.智能化,未來型計算機(jī),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)：用簡單的數(shù)據(jù)處理單元模擬人腦的神經(jīng)元，從而模擬人的邏輯思維、記憶、推理、設(shè)計、分析、決策等職能活動。生物計算機(jī)：利用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白分子為主要原料做芯片。光子計算機(jī)：利用光子代替現(xiàn)代半導(dǎo)體芯片中的電子。,計算機(jī)的特點(diǎn),1）運(yùn)算速度快2）計算精度高3）很強(qiáng)的存儲記憶能力4）具有邏輯判斷能力5）具有自動執(zhí)行程序的能力,計算機(jī)的分類,1. 按

4、功能分類1）專用計算機(jī)2）通用計算機(jī)2. 按所處理的信號分類1）數(shù)字式計算機(jī)2）模擬式計算機(jī),計算機(jī)的分類,1).巨型機(jī)(Super Computer)2).主機(jī)(Mainframe):也被稱為大型機(jī)或通用機(jī)3).小型機(jī)(Minicomputer)4).微型機(jī)(PC),3.按規(guī)模分類,計算機(jī)的應(yīng)用,1).科學(xué)計算2).數(shù)據(jù)處理3).計算機(jī)控制4).CAD/CAM/CAI5).人工智能(AI)6).網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

5、,微型計算機(jī)系統(tǒng),1）第一代（1971—1973） 字長 4/8 2）第二代（1974—1980） 字長 8 代表機(jī)型：APPLEII 3）第三代（1981—1984） 字長16 微機(jī)進(jìn)入個人家庭，代表機(jī)型：IBM－PC，IBM－PC/XT、IBM-AT 4）第四代（1985—1991） 字長32 代表機(jī)型:IBM-PC/386 IBM-PC/486 5）第五代（1992—至今） 字長64/32 出現(xiàn)Pent

6、ium系列,微型計算機(jī)系統(tǒng),微型計算機(jī)系統(tǒng)組成:由計算機(jī)硬件系統(tǒng)和計算機(jī)軟件系統(tǒng)兩部分組成.計算機(jī)硬件系統(tǒng):由運(yùn)算器,控制器,存儲器,輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五部分組成.計算機(jī)的軟件系統(tǒng):系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,計算機(jī)系統(tǒng)組成,計算機(jī)系統(tǒng)組成,硬件,軟件,,計算機(jī)系統(tǒng),計算機(jī)系統(tǒng)組成,硬件系統(tǒng),,主機(jī),外部設(shè)備,中央處理器,內(nèi)存儲器,控制器,運(yùn)算器,外存儲器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,軟件系統(tǒng),,系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、程序設(shè)計

7、語言和語言處理程序、常用服務(wù)程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)軟件。,應(yīng)用軟件：字處理軟件、電子表格軟件、繪圖軟件、課件制作軟件、網(wǎng)絡(luò)通信軟件。,計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu),,數(shù)據(jù)流指令流控制流,（外）存儲器,（內(nèi)）存儲器,,,中央處理器（CPU）,運(yùn)算器,控制器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu),控制器,控制器是計算機(jī)的神經(jīng)中樞。控制器產(chǎn)生各種控制信號，控制計算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，以指揮整個計算機(jī)有條不紊地自動執(zhí)行程序。,計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)

8、構(gòu),運(yùn)算器,運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU，是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件。,存儲器,內(nèi)存儲器,RAM（隨機(jī)存儲器）ROM（只讀存儲器）,磁鼓機(jī)磁盤機(jī)磁帶機(jī),硬盤(C：、D：...)軟盤(A:、B:）光盤固態(tài)盤(U盤,SRAM),,,,外存儲器,,存儲器,輸入設(shè)備,輸入設(shè)備是用來接受操作者輸入的原始數(shù)據(jù)或程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)能識別的形式存放到內(nèi)存中。常用的輸入設(shè)備有 鍵盤 、鼠標(biāo) 等。,計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu),輸入設(shè)備,鼠

9、標(biāo)是在圖形用戶界面下實現(xiàn)指針定位的輸入設(shè)備，常用的鼠標(biāo)器有機(jī)械式和光電式兩種。,鼠標(biāo),1：左鍵單擊/雙擊2：滑輪3：右鍵單擊/雙擊,,計算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu),輸出設(shè)備用于將計算機(jī)處理的結(jié)果以人們或其它機(jī)器所能接受的形式輸出。,輸出設(shè)備,常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。,計算機(jī)系統(tǒng)概述,軟件是各類程序及其有關(guān)文檔的總和。計算機(jī)系統(tǒng)是在硬件的基礎(chǔ)上，通過軟件的支持向用戶呈現(xiàn)強(qiáng)大的功能和友好的使用界面。通常軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件

10、。,軟件,軟件,系統(tǒng)軟件,操作系統(tǒng) 語言處理程序 服務(wù)性程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),應(yīng)用軟件包用戶程序,,,,應(yīng)用軟件,軟件,系統(tǒng)軟件,1.操作系統(tǒng)(Operating System),微機(jī)常用操作系統(tǒng) 1).DOS 2).Windows3.x、Windows95/98、 Windows2000 3).WindowsNT 4).WindowsXP 5).Unix 6).Linix,,系統(tǒng)軟件,

11、2.計算機(jī)的程序設(shè)計語言和語言處理系統(tǒng),1].機(jī)器語言2].匯編語言3].高級語言 1)FORTRAN語言 2)Pascal語言 3)C語言 4)BASIC語言 5)Java 語言,高級語言翻譯程序的兩種方式:1) 編譯方式2) 解釋方式,系統(tǒng)軟件,3. 服務(wù)程序：TC、VB、VC4.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng):DBASE 、FoxBASE、

12、 Oracle、Access 5.網(wǎng)絡(luò)軟件:網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等,應(yīng)用軟件,字處理：WPS、WORD、 電子表格軟件：EXCEL 繪圖：Auto CAD 課件制作軟件：PowerPoint、Authorware、 殺毒軟件:金山毒霸,瑞星殺毒軟件等多媒體播放軟件:realplay,金山影霸,計算機(jī)的基本運(yùn)算,1) 算術(shù)運(yùn)算2) 關(guān)系運(yùn)算3) 邏輯運(yùn)算,計算機(jī)中使用的數(shù)制,計算機(jī)中常用的

13、進(jìn)位計數(shù)制1）二進(jìn)制2）八進(jìn)制3）十進(jìn)制4）十六進(jìn)制,基本概念,基數(shù):進(jìn)位計數(shù)制中數(shù)碼的個數(shù). 位權(quán)值:在任何計數(shù)制中,數(shù)碼所處的位 置不同,代表的數(shù)值大小也不同.,數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,1）二進(jìn)制和十進(jìn)制2）八進(jìn)制和十進(jìn)制3）十六進(jìn)制和十進(jìn)制4）二進(jìn)制和八進(jìn)制5）二進(jìn)制和十六進(jìn)制6) 十進(jìn)制和二進(jìn)制,,位權(quán)值法,,分位法,,乘、除法,數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,1）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二、八、十六進(jìn)制

14、：除R取余法和乘R取整法：例（7.6875）10＝（？）2 2）二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 3）二進(jìn)制與八進(jìn)制、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換,基本概念,位（bit）：存放一位二進(jìn)制0或1。 字節(jié)（Byte）：8個二進(jìn)制位。是存儲 器最基本的單位。 字：在計算機(jī)中作為一個整體被存、取 或運(yùn)算的最小信息單位。 字長：每個字中所

15、包含的二進(jìn)制位數(shù)。,計算機(jī)中的數(shù)值型數(shù)據(jù),機(jī)器數(shù):正、負(fù)號數(shù)碼化的數(shù)為機(jī)器數(shù)。 用“0”表示正號，用“1”表示 負(fù)號。,,定點(diǎn)數(shù),定點(diǎn)整數(shù),定點(diǎn)小數(shù),浮點(diǎn)數(shù),,,,,,階符,階碼,數(shù)符,尾數(shù),用來表示小于1的純小數(shù),計算機(jī)中的數(shù)值型數(shù)據(jù),x=+0.1011 原碼=01011 x=-0.1011

16、 原碼=11011,原碼:用最高位表示符號位，0代表正數(shù)，1代表 負(fù)數(shù)，數(shù)值部分為其真值的絕對值。,反碼:正數(shù)的反碼和原碼一樣，負(fù)數(shù)的反碼除符號位外，逐位取反。 x=+0.1011 反碼=01011 x=-0.1011 反碼=10100,補(bǔ)碼:正數(shù)的補(bǔ)碼等于正數(shù)本身，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼等于它的反碼在加1。 x=+0.1011