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第1章信息技术与计算机

1.1计算机的发展过程

1946年第一台电子计算机ENIAC在美国宾州大学诞生（TheElectronicNumericalIntegratorandCalculator)炮弹弹道

1.1.1计算机技术发展趋势n微型化计算机的应用n网络化n巨型化n智能化n科学计算n信息处理n自动控制n人工智能n计算机辅助系统

美国麻省理工学院的科研人员造出了一台名为RoCo的机器人电脑。它的下部像人的脖颈，显示器则好似人的脑袋，屏幕是人的脸蛋，带有“血管”的脖颈系统控制其脑袋的运动

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1.1.2计算机在医药卫生领域n医院信息管理n如电子病历、数字化医学影像、医生和护士工作站等n远程诊断n对疑难病例进行会诊n流行病学数据处理:软件SAS、SPSS、EPIn医学图像处理n人工脏器n基因研究

一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统硬件系统计算机系统软件系统

美籍匈牙利数学家冯.诺依曼（JhonVonNeumann）?计算机所有数据和程序都采用二进制?计算机由输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器五大部分组成。?将程序和指令顺序存放在内存储器，且能自动依次执行指令

1.2计算机硬件系统显示器光盘驱动器软盘驱动器主机:主板、硬盘、光驱、软驱、显示卡、电源等键盘鼠标

微型计算机主机箱内部结构示意图插在总线插槽上的显卡、声卡、网卡等电源主板CPU芯片内存条软盘驱动器硬盘驱动器

1.2.1电子计算机的原理结构电子计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成存储器输入设备输出设备运算器控制器CPUCentralProcessingUnit中央处理器

1.2.2微型计算机的硬件组成n主板n中央处理器n存储器n总线n输入输出接口电路n输入输出设备

（1）主板n主板也称做母板或系统板，主板是计算机内最大的一块集成电路板，它包括微处理器CPU插槽(Socket和Slot两种)、内存插槽、总线扩展槽、输入输出接口电路等。

（2）中央处理器CPU（CentralProcessingUnit)nCPU芯片决定计算机的性能n通常对计算机的称呼是根据CPU的型号得来的：Intel8086/8088、80286、80486、Pentium、PentiumMMX、PentiumPro、PentiumII、PentiumIII700和PentiumⅣ。Celeron（赛扬）系列、AMD

1.2.6主要参数n主频：CPU的工作频率。如866MHz,2.5GHzCPU的工作频率。是衡量计算机速度的常用指标。n外频：CPU必须与主板的总线相连，才能与其他设备传送数据，与CPU相连的总线的工作频率即CPU的外频。外频一般远远低于CPU的主频。n字长：CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数。

名词解释n频率：计算机设备每秒钟工作的次数，单位是赫兹(Hz)。由于计算机的工作速度很快，一般以MHz表示频率。1MHz=1000000Hz，即1秒钟工作100万次。

微型计算机的发展CPU芯片推出时间芯片集成度主频（MHz）字长(位)（万/片）Pentium1993.31997.11995.111997.5199860~233166~233166~233233~45030032323232323264310PentiumMMXPentiumProPentiumⅡCeleron550750PentiumⅢPentiumⅣ19994509102000

1.2.7CPU新技术n超线程技术n超线程技术的原理是通过在硬件上的微小改变，使得单处理器在操作系统及应用软件层面上表现为两个或更多的逻辑CPU。n双核技术n为了能够继续提高CPU的速度，一些硬件厂商提出了在一个处理器上集成两个运算核心的方案，这就是所谓的双核技术。

（3）存储器①内存储器内存储器是计算机临时存放数据的地方，可以由CPU直接访问。内存储器分为只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)和随机存储器RAM(RandomAccessMemory)两大类。4只读存储器的内容是出厂时固化了的,只能读出来使用，不能改写或删除，断电后不会消失。4随机存储器既可以读也可以写，断电后信息全部消失。

随机存储器RAM4RAM又分为静态存储器(SRAM)和动态存储器(DRAM)两种。静态RAM速度非常快，成本高，主要用于高速缓存（Cache)。动态RAM速度比静态RAM低，但成本低，适于作大容量存储器。4通常提到计算机的内存就是动态RAM。

高速缓冲存储器（Cache）n缓存是计算机中的重要概念，许多