全国计算机应用技术证书考试（NIT）教材 计算机应用基础（ 第二版） 高职计算机 王双明 第1章计算机基础知识.ppt

尚辅网 尚辅网 1.1 计算机简介 1.2 计算机系统的组成 1.3 微型计算机硬件的主要部件 1.4 信息在计算机中的存储形式 1.5 计算机病毒的预防 1.1 计算机简介 20世纪40年代中期，传统的计算工具已经远远不能满足日益复杂的数值运算要求。在此背景下，1946年2月,在美国的宾夕法尼亚大学研制成功了世界上第一台电子数字计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator,读作“埃尼阿克”)，即“电子数字积分计算机”。这台计算机由于采用了电子管和电子线路，从而大大提高了运算速度，它可以在一秒钟内运行5000次加法运算，3毫秒便可以进行一次乘法运算，与手工计算相比其速度要快得多。它体积庞大，占地面积为170㎡，重达30吨，耗电量为150kW，造价48万美元。它使用18000个电子管，70000个电阻，10000个电容，1500个继电器，6000多个开关。另外，它的存储容量很小，只能存20个字长为10位的十进制数，而且是用线路连接的方法来编排程序的，因此每次解题都要靠工人改接连线，准备时间大大超过了其实际计算时间，而且不能存储程序。如图1-1所示： 1.1 计算机简介 冯·诺依曼（J .Von Neumann）于1951年研制了第二台电子计算机EDVAC（离散变量自动电子计算机），EDVAC的基本结构与现代计算机的基本结构一致，都是由运算器、控制器、存储器、I / O设备五个部分组成，实现了内部存储和自动执行两大功能，它是最先实现存储程序的计算机。EDVAC不仅用于科学计算，而且可用于信息检索等领域。EDVAC只用了3563只电子管和1万只晶体二极管,以1024个44比特水银延迟线来储存程序和数据，消耗电力和占地面积只有ENIAC的1/3。 EDVAC对后来的计算机在体系结构和工作原理上具有重大的影响。在EDVAC中采用了“存储程序”的概念，以此概念为基础的各类计算机统称为冯·诺依曼机。半个多世纪以来，虽然计算机系统在性能指标、运算速度、工作方式、应用领域等方面与当时的计算机有很大的差别，但其基本结构没有变化，因此都属于冯·诺依曼机。 1.1.1计算机的发展历程 从计算机发展历史来看，可以分为两个阶段：机械式计算机发展阶段和电子计算机发展阶段。 1. 机械式计算机发展阶段（1822—1944） 英国数学家查尔斯·巴贝奇设计了具有输入设置、处理装置、存储装置、控制装置及输出装置的分析机。1944年，由艾肯设计，IBM公司制造的Mark I 计算机在哈佛大学投入运行，这台计算器使用了大量的继电器作为开关元件，并且与巴贝奇一样用十进制计数齿轮组做存储器，采用了穿孔纸带进行程序控制。 1.1.1计算机的发展历程 2. 电子计算机发展阶段（1946年至今） 在现代计算机的发展阶段中，依据计算机所采用的电子器件的不同，可以分成电子管、晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路四个时代。 (1)第一代计算机（1946—1958），通常称为电子管计算机年代 第一代计算机是电子管计算机。其造价昂贵，主要用于军事和科研，代表型有IBM709（大型机），IBM650（小型机）。基本特征是： ①采用电子管作为逻辑开关元件； ②数据表示主要是定点数； ③每秒运算次数仅为几千次； ④使用机器语言，50年代中期开始使用汇编语言，但还没有操作系统； ⑤存储器使用水银延迟线、静电存储管、磁鼓等，内存容量仅几 KB，外部设备采用纸带、卡片、磁带等。 1.1.1计算机的发展历程 (2)第二代计算机（1958—1964），通常称为晶体管计算机年代 第二代计算机为晶体管计算机，其体积、重量和功耗比第一代计算机减小了，速度、功能和可靠性提高了，使用范围也由军事和科研扩展到数据处理和实时控制等方面，代表机型有IBM7094等。其基本特征是： ①使用半导体晶体管作为逻辑开关元件; ②每秒运算次数可达几十万次； ③输入/输出方式有了很大改进； ④开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言，如BASIC,COBOL等； ⑤使用磁芯作为主要存储器，辅助存贮器采用磁盘和磁带，存储容量可达几十KB。 1.1.1计算机的发展历程 (3)第三代计算机（1965—1971），通常称为集成电路计算机年代 第三代计算机功能更强大，应用领域更加广泛，基本特征是； ①使用中、小规模集成电路作为逻辑开关元件； ②每秒运算次数可达几百万到数千万次； ③外部设备种类及品种增加； ④开始形成操作系统，编译系统，和应用程序三个独立系统，高级语言数量增多； ⑤开始使用半导体存储器，辅助存储器仍以磁盘、磁带为主，存储容量可达几百K