chapter01计算机基础知识另

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1、大学计算机基础§1计算机基础知识1第1章　计算机基础知识1.1计算机概述计算机的产生计算机的分代与分类计算机的发展趋势计算机的应用1.2计算机中信息的表示与编码数制的概念数制的转换1.3计算机系统的组成计算机系统的构成计算机系统的层次关系21.1计算机概述1.1.1计算机的产生算筹:春秋战国时期算盘:唐朝机械式计算机1642年,机械式齿轮加减法器1673年,四则运算机械式计算器数字式电子计算机:巴贝齐-差分机和分析机电子计算机:ENIAC（二次大战时期、1946年）3数字式电子计算机1812年差分机1834年设计的分析机4ENIAC1946年2月由宾州大学研制成功重达30吨启动电力150千瓦1

2、8800个电子管保存80个字节占地160平方米进行加法运算：5000次/秒、乘法运算：500次/秒ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数值积分和计算机56电子计算机理论基础阿兰·图灵建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。冯·诺依曼提出“存储程序”的概念。7提出“图灵机模型”，探讨了计算机的基本概念，证明了通用数字计算机是可以实现的。提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。人工智能领域之父冯·诺依曼提出“存储程序”的思想；确立现代计算机体系结构；五十多年来，虽然计算机技术突飞猛进，

3、但计算机系统基本结构没有变。8冯·诺依曼的三个重要设计思想○五大基本部件;○采用二进制数表示指令和数据;○将程序和数据存放在计算机的内存中，并让计算机自动执行91.1.2计算机的分代与分类101.1.2计算机的分代与分类111.1.2计算机的分代与分类121.1.2计算机的分代与分类131.1.2计算机的分代与分类14151.1.2计算机的分代与分类计算机的分代时代年份器件软件应用一46-58电子管机器语言汇编语言科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理工业控制三64-71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域第五代计算机：是把信息采集、存储、

4、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统。研制中。。16计算机的分类按综合性能指标分类巨型机：速度最快、处理能力最强，浮点运算达每秒数百万亿次大型机：主要用于大企业、银行、高校和科研院所小型机：高可靠性、高可用性、高服务性，结构简单，应用于中小企业工作站：图形功能较强，高分辨率、大容量内外存微型计算机：小巧、轻便、价格便宜，适合个人用户嵌入式计算机：以应用为中心，软硬件可裁减的，嵌入于各种设备及应用产品内部17微型计算机微型计算机又称为个人计算机(（PersonalComputer,PC)，其最主要的特点是体积小、重量轻、价格便宜、适应性强和应用面广，除台式机外，还有体积更小的微机，如笔

5、记本电脑、便携机、掌上型微机和PDA等。微型机按字长可分为：8位机、16位机、32位机和64位机按结构分为：单片机、单板机、多芯片机和多板机按CPU芯片分为：286机、386机、486机、Pentiun机、PII机、PⅢ机和PⅣ机等。18微型计算机第一代微型计算机（1971~1972）微处理器：4位或8位第二代微型计算机（1973~1977)微处理器：8位，但集成度大幅度提高第三代微型计算机16位的Intel8086第四代微型计算机32位集成度更高，INtel的Pentium系列；AMDk6系列等191.1.3计算机的发展趋势冯·诺依曼体系结构巨型化、微型化、网络化、多媒体化、智能化非冯·诺依

6、曼结构光子计算机、生物计算机、量子计算机、纳米计算机20212223241.1.4计算机的应用计算机是一种高度自动化的信息处理设备。主要特点有：1．运算速度快；2．计算精度高；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。251.1.4计算机的应用科学计算数据处理数据库应用过程控制计算机辅助工程CAD（计算机辅助设计）CAM（计算机辅助制造）EDA（电子设计自动化）CAI（计算机辅助教学）人工智能（计算机仿真、专家系统）电子商务娱乐261.2计算机中信息的表示与编码数据、信息与编码数据:计算机能够处理的数字、文字、语音、图形和图像等。信息：数据中包含的意义。编码：使用少量符号

7、、按照一定规则、表示大量信息的方案。271.2.1数制的概念数制：是指用一组固定数字和一套统一的规则来表示数目的方法。基数：数制所包含的数码的个数。位权：任何一个数都是由一串数码表示的，每一位所表示的值除其本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就叫权。28常用数制数制数码位权运算规则尾符十进制0～910n-1逢十进一D或10Decimal二进制0～12n-1逢二进一B或2Binary八