計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)講稿一_第1頁(yè)
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1、重慶一中信息學(xué)奧賽培訓(xùn)講稿1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)講稿(一)一信息與信息社會(huì)信息與信息社會(huì)信息:信息是指用語(yǔ)言、文字、聲音、圖象、符號(hào)、數(shù)字等為載體所表達(dá)的事物特征,是對(duì)事物存在方式、運(yùn)行狀態(tài)、相互聯(lián)系特征的表達(dá)與描述。信息處理的過(guò)程:收集——存儲(chǔ)——處理——輸出,計(jì)算機(jī)在信息處理過(guò)程中的作用在于信息的存儲(chǔ)和處理;信息技術(shù):信息技術(shù)包括傳感技術(shù)、通訊技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù);二計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1、具有運(yùn)算速度快:高速的信息處理能力、運(yùn)算能力和先

2、進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù);2、具有計(jì)算精度高:采用二進(jìn)制運(yùn)算,可以通過(guò)提高計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)來(lái)提高計(jì)算精度;3、具有大容量記憶和高速存取能力:多種存儲(chǔ)器,且各種存儲(chǔ)器容量和新的存儲(chǔ)器不斷涌現(xiàn)。4、具有邏輯判斷能力:計(jì)算機(jī)不僅可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算,還可以進(jìn)行邏輯運(yùn)算,使其具有初步的人的思維能力;5、存儲(chǔ)程序和自動(dòng)處理能力:計(jì)算機(jī)計(jì)算和處理信息具有自動(dòng)化,這是因?yàn)橛?jì)算采用了存儲(chǔ)存儲(chǔ)程序程序和程序控制程序控制的原理,即人預(yù)先將編制好的程序輸入到并存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,然

3、后發(fā)出命令讓計(jì)算機(jī)自動(dòng)按照程序進(jìn)行處理。三計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生是20世紀(jì)最重要的科學(xué)技術(shù)大事件之一。1946年美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)經(jīng)過(guò)幾年的艱苦努力,研制出世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)埃尼阿克(ENIAC)(占地170平方米、重量達(dá)30噸、耗電量達(dá)每小時(shí)150千瓦、運(yùn)算次數(shù)500次每秒、電子元件是電子管)。1、計(jì)算機(jī)的發(fā)展史:根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的電子元件的不同,計(jì)算機(jī)的發(fā)展可分為四個(gè)階段:第一代:電子管計(jì)算機(jī),開(kāi)始于1

4、946年,結(jié)構(gòu)上以CPU為中心,使用機(jī)器語(yǔ)言,速度慢、存儲(chǔ)量小,主要用于數(shù)值計(jì)算。第二代:晶體管計(jì)算機(jī),開(kāi)始于1958年,結(jié)構(gòu)上以存儲(chǔ)器為中心,使用高級(jí)語(yǔ)言應(yīng)用范圍擴(kuò)大到數(shù)據(jù)處理和工業(yè)控制。第三代:中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī),開(kāi)始于1964年,結(jié)構(gòu)上仍以存儲(chǔ)器為中心,增加了多種外部設(shè)備,軟件得到一定發(fā)展,計(jì)算機(jī)處理圖像、文字和資料功能加強(qiáng)。第四代:大、超大規(guī)模集成電路(VLSI)計(jì)算機(jī),開(kāi)始于1971年,出現(xiàn)了微型計(jì)算機(jī)。第五代:智能計(jì)算機(jī)

5、將具有自動(dòng)識(shí)別自然語(yǔ)言、圖形圖像的能力,具有理解和推理能力,具有知識(shí)獲取和知識(shí)更新的能力。研制方向:①創(chuàng)建非馮諾依曼式語(yǔ)言如:LISP(使用最簡(jiǎn)單的詞匯表達(dá)非數(shù)值計(jì)算問(wèn)題的語(yǔ)言)、PROLOG(人工智能語(yǔ)言)、F.P.(供理論研究用的理想語(yǔ)言)②創(chuàng)建以人腦神經(jīng)系統(tǒng)處理信息的原理為基礎(chǔ)的非馮諾依曼式的計(jì)算機(jī)模型如:生物計(jì)算機(jī)、光子計(jì)算機(jī)、量子計(jì)算機(jī)。重慶一中信息學(xué)奧賽培訓(xùn)講稿3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成如圖所示①計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由輸入設(shè)備輸入

6、設(shè)備、輸出設(shè)備輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器、運(yùn)算器運(yùn)算器和控制器控制器五大部分組成。其中運(yùn)算器和控制器運(yùn)算器和控制器結(jié)合在一起,稱(chēng)為中央處理器(中央處理器(CPUCPU),是計(jì)算機(jī)的核心部分。CPU(即運(yùn)算器和控制器)和存儲(chǔ)器合稱(chēng)為主機(jī)。中央處理器:又稱(chēng)CPU,工作頻率(時(shí)鐘頻率)和字長(zhǎng)工作頻率(時(shí)鐘頻率)和字長(zhǎng)衡量它的工作性能的兩個(gè)技術(shù)指標(biāo)。我們平時(shí)所說(shuō)的486、586、奔騰Ⅲ、奔騰Ⅳ指的是CPU的檔次。輸入設(shè)備:常見(jiàn)有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀等

7、;輸出設(shè)備:常見(jiàn)有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等;運(yùn)算器(ALU):可以進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算;控制器(CU):是計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng),它的操作過(guò)程是取指令分析指令,循環(huán)執(zhí)行。存儲(chǔ)器:具有記憶功能的物理器件,用于存儲(chǔ)信息。分為內(nèi)存和外存。從多層次結(jié)構(gòu)的存儲(chǔ)體系來(lái)劃分可分為:快存、主存和外存,外存也稱(chēng)為輔存;內(nèi)存:是半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,分為只讀存儲(chǔ)器(ROM)和隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)。ROM只可讀出,不能寫(xiě)入,斷電后內(nèi)容還在;RAM可隨意寫(xiě)入讀出,但斷電后

8、內(nèi)容不存在。外存:磁性存儲(chǔ)器(軟盤(pán)和硬盤(pán));光電存儲(chǔ)器(光盤(pán)),可以作為永久性存儲(chǔ)器。(注:近兩年出現(xiàn)一種新的外存:閃存和MP3播放器,其存儲(chǔ)原理與內(nèi)存存儲(chǔ)原理一樣;)快存:就是高速緩存(Cachememy),其位置在CPU與主存之間,存取速度最快;存儲(chǔ)器的兩個(gè)重要指標(biāo):存取速度和存儲(chǔ)容量存取速度和存儲(chǔ)容量。從存取速度來(lái)說(shuō):內(nèi)存的速度遠(yuǎn)快于外存,外存中存取速度快慢依次為:硬盤(pán)、光盤(pán)、軟盤(pán)。存儲(chǔ)容量是存儲(chǔ)的信息量,它用字節(jié)(Byte)作為

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