第1节 计算机概述
1.1 计算机的发展
代别 | 年代 | 逻辑(电子)元件 |
第一代 | 1946-1958 | 真空电子管 |
第二代 | 1959-1964 | 晶体管 |
第三代 | 1965-1970 | 集成电路 |
第四代 | 1971-至今 | 大规模、超大规模集成电路 |
第五代 | 现代 | 智能计算机系统 |
1946 年 2 月,在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机 ENIAC
(Electronic Numerical Integrator And Computer),这台计算机占地 170 平方米, 重 30 吨,用了 18000 多个电子管,每秒能进行 5000 次加法运算。
冯·诺依曼理论概述
1944 年,美籍匈牙利数学家 冯·诺依曼提出计算机基本结构和工作方式的设想,为计算机的诞生和发展提供了理论基础。时至今日,尽管计算机软硬件技术飞速发展,但计算机本身的体系结构并没有明显的突破,当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。
冯·诺依曼理论要点
1、计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备 5 部分组成。
2、存储程序思想——把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序,然后把程
序和数据一起输入计算机,计算机对已存入的程序和数据处理后,输出结果。
我国的计算机发展情况
我国从 1956 年开始计算机的科研和教学工作;
1960 年我国第一台自行设计的通用电子计算机 107 机诞生;
1964年我国研制成大型通用电子计算机 119机;
1983年每秒运行一亿次的银河巨型计算机在国防科技大学诞生;
1992年研制成功每秒运行 10亿次的“银河Ⅱ”巨型计算机;
1997年又研制成功每秒运行 130亿次的“银河Ⅲ”巨型计算机;
我国较有名的微型计算机品牌有:“联想”、“长城”、“方正”等;
微型机的主要技术指标
1、字长:计算机能够直接处理的二进制数据的位数。单位为位(bit)
2、主频:指计算机主时钟在一秒钟内发出的脉冲数,在很大程度上决定了计算机的运算速度。
3、内存容量:是标志计算机处理信息能力强弱的一向技术指标。单位为字节(Byte)。
8bit=1Byte 1024B=1KB 1024KB=1MB(字节是计算机存储数据的基本单位)
4、外存容量:一般指软盘、硬盘、光盘。
1.2 计算机的特点
运算速度快,运算精度高,具有记忆能力,具有逻辑判断能力,具有自动控制能力。
1.3 计算机的应用
1、数值计算:弹道轨迹、天气预报、高能物理等等
2、信息管理:企业管理、物资管理、电算化等
3、过程控制:工业自动化控制,卫星飞行方向控制
4、辅助工程:CAD、CAM、CAT、CAI等
第2节 计算机硬件系统
计算机硬件由五大部分组成:运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。
2.1 中央处理器(CPU——Central Processing Unit)
由运算器、控制器和一些寄存器组成;
运算器进行各种算术运算和逻辑运算;
控制器是计算机的指挥系统;
CPU的主要性能指标是主频和字长。
2.2 存储器
➢ 内部存储器
中央处理器能直接访问的存储器称为内部存储器,它包括快速缓冲存储器和主存储器,中央处理器不能直接访问的存储器称为外部存储器,外部存储器中的信息必须调入内存后才能为中央处理器处理。
主存储器:内存也常泛称主存,但严格上说,只有当内存中只有主存,而没有快速缓冲存储器时,才能称为主存。
主存储器按读写功能,可分只读存储器(ROM)和随机存储器(RAM)两种。
➢ 外部存储器
外存储器:也称为辅助存储器,一般容量较大,速度比主存较慢。
硬盘(Hard disk):目前的硬盘大多采用了温彻斯特技术,所以又称为“温盘”。
温氏技术的特点是:将盘片、读写磁头及驱动装置精密地组装在一个密封盒里;采用接触式起停,非接触式读写的方式(磁盘不工作时,磁头停在磁盘表面的起停区,一旦加电后,磁头随着盘片旋转的气流“飞”起来,悬浮在磁盘表面,进行读写)。
软盘(Floppy Disk):目前常见的是 3.5英寸/1.44 MB的软盘。
光盘存储器(CD-ROM):普通的 CD-ROM,只能读,不能写; CD盘片的存储量大约是 650MB。
2.3 输入设备
键盘(Keyboard):目前大多使用 104或 108键盘
鼠标(Mouse):主要有机械型鼠标和光电型鼠标两种
手写笔、触摸屏、麦克风、扫描仪(Scanner)、视频输入设备、条形码扫描器
2.4 输出设备
显示器(Monitor):目前主要有 CRT(阴极射线管)显示器和 LCD液晶显示器。
打印机(Printer):主要有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机。
绘图仪、音箱等。