《计算机基础教案》

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1、第一章计算机基础知识重点与难点：（1）计算机工作原理和构成原理（2）微型机的硬件、软件组成及性能指标（3）数制转换、信息编码计算机的发展、特点、分类、应用领域、工作原理；微机系统组成；多媒体技术；信息表示；中文信息处理等1.1计算机概述一、计算机的发展艾兰•图灵（AlanMathisonTuring,英国）：图灵机的理论模型。数字计算机的结构、可实现性、局限性冯•诺依曼（JohnVonNeumnnn,美国）：存储程序，程序控制1946年，世界上第一台数字电子计算机ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞牛，主要用于解决第二次世界大战时军事上导弹问题的高速计算。虽然速度慢，存储量小，体积庞大。

2、但它宣告了电子计算机时代的到來，为计算机的高速发展边出了第一步。ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator：5000次加法/S,1次乘法/3ms,8000多只电子管，1500多只继电器，160m2占地，30吨根据主要电子零部件的发展更新，计算机经历了四个阶段：电子管一晶体管一集成电路一（超）大规模集成电路图例：原3—1第--代：电子管计算机1946—1959电子管作为皋本逻辑电路元件，延迟线和磁鼓内存，纸带和磁带外存，几千至儿力次/s,机器语言和汇编语言，科学计算。速度慢、功耗高、可靠性差。第二代：晶体管计算机1959—1965贝尔实验室发明

3、晶体管（47年），体积小、耗电小、重量轻、寿命长、转换速度快等优点。晶体管作为基本逻辑电路元件，磁芯内存，磁盘外存，儿十万次/s,高级程序设计语言，多道程序设计、并行处理，数据信息处理和工业控制第三代：集成电路计算机1965—1971采用中小规模半导体集成电路IC,半导体内存，儿百力次/s操作系统，计算机通讯和网络IBM350系统第四代：大规模集成电路和超大规模集成电路计算机1971至今采用CPU的高度集成的方式，使得计算机的性能得到很大的提高。微型计算机将来的发展：巨型超级化，微型专用化，多媒体解能化，网络化，非诺依曼机（牛物、光子）二、计算机应用与分类计算机的特点：处理速度快，精

4、度高，大容量记忆存储，逻辑判断，编程口动运行，人机交互。计算机主要应用于•科学计算：数值计算，•数据处理：统计，财务，办公自动化，情报检索，电子商务等•过程控制•计算机辅助系统：ComputerAidedDesign,ComputerAidedManufacturing,Computer-BasedEducation,ComputerAssistedInstructionComputerManagementInstruction•人工智能：模拟人脑进行演绎推理和决策。计算机中存储一些定理和推理原则医学专家系统计算机的分类：巨型机小巨型机人型机小型机工作站个人计算机1.2计算机的工作原

5、理冯・诺依曼原理一、存储程序控制工作原理指令：计算机能够识别并能执行的基本命令。计算机的机器指令，执行一种基本操作,加法、存数、取数等。二进制代码，包含操作码和地址码（操作数的内存或寄存器地址）两部分内容。指令系统：计算机基本指令的总和不同种类的计算机有不同的指令系统，其功能有五人类：数据传递、算术运算与逻辑运算、程序控制、输入输出、控制管理机器程序：指令的有序集合存储程序控制原理：二进制表示数据和指令指令和数据存放在存储器中五大基本硬件部分二、计算机的构成原理1）存储器是存放数据和程序的记忆设备、处理场所。存放程序与数据，其中包括原始数据、屮间结果、最终结果等数据。水银延迟线、静电

6、存储器、磁鼓、磁芯、半导体。按地址方式存储数据，存储单元。存储器分为两大类：内存和外存。外存存放的数据只有通过调入内存才能与CPU交换2）运算器执行算术运算和逻辑运算的部件在指令的控制下对取自存储器小的数据在内存小进行处理，并把结果送至寄存器（中间过程）或存储器（最后结果）。算术逻辑单元（ALU,ArithmeticLogicUnit）：算术、逻辑运算，移位、求补等累加器：暂时存放操作数和运算结果状态寄存器：标志寄存器，存放算术逻辑单元产生的状态信息通用寄存器：-•组，暂存操作数和地址3）控制器计算机的神经中枢和指挥中心执行程序时，控制器先从内存屮按顺序逐条取出指令，并对指令进行分析

7、，然后根据指令向各个部件发出控制信号，并保证各部件协调一致工作。控制器与运算器组成计算机的核心，称为中央处理器CPU控制器一般包括：指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、指令计数器。4）输入设备它的任务是输入操作者提供的原始信息，并将它变成机器能识别的二进制数。最常见的输入设备有键盘、鼠标、光电输入机、扫描仪、数码相机。5）输出设备用于将计算机处理的二进制数据结果转换成人们常见的信息形式显示器、打印机、绘图设备以及自动控制装置中的数/模（D/A）转换装置。1