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1、中國水利水電出版社計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)教程教程高等院校計算機系列教材中國水利水電出版社1.1概述簡言之：計算機是一種能夠進行高速運算，具有簡言之：計算機是一種能夠進行高速運算，具有存儲能力，能按事先編好的程序控制其操作處理過程存儲能力，能按事先編好的程序控制其操作處理過程的自動化電子設(shè)備。的自動化電子設(shè)備。中國水利水電出版社1.1.1計算機的產(chǎn)生與發(fā)展計算機的產(chǎn)生與發(fā)展1.計算機的誕生計算機的誕生世界上第一臺通用電子數(shù)值世界上第一臺通用電子數(shù)值積分計算機積分計算機ENIAC于于1946年年2月月15日在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生，日在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生，組成它的主要元件是電子管，每組成它的主要

2、元件是電子管，每秒能完成秒能完成5000次加法或次加法或300多次多次乘法運算，重乘法運算，重30噸、占地噸、占地170平平方米、使用了方米、使用了18000多個電子管、多個電子管、5000多個繼電器、電容器、耗電多個繼電器、電容器、耗電150KW的龐然大物拉開了人類科的龐然大物拉開了人類科技革命的帷幕。技革命的帷幕。中國水利水電出版社第一代第一代(1946(19461958)電子管電子管 5 5千千4萬（次萬（次/秒）秒）時時 間：間：19461946年年19581958年。年。特特 征：采用電子管作為計算機的邏輯元件征：采用電子管作為計算機的邏輯元件系系 統(tǒng)：機器語言或匯編語言編寫統(tǒng)：機器

3、語言或匯編語言編寫運算速度：幾千次（次運算速度：幾千次（次/秒）秒）處理速度：幾千條（指令數(shù)處理速度：幾千條（指令數(shù)/秒）秒）內(nèi)存技術(shù)：水銀延遲線內(nèi)存技術(shù)：水銀延遲線內(nèi)存容量：幾內(nèi)存容量：幾KBKB。外存儲器：穿孔卡片、紙帶外存儲器：穿孔卡片、紙帶應(yīng)用領(lǐng)域：僅限于軍事和科學(xué)研究工作。應(yīng)用領(lǐng)域：僅限于軍事和科學(xué)研究工作。代表機型：代表機型：IBM65O(IBM65O(小型機小型機)、IBM 709(IBM 709(大型機大型機)1.1.2計算機的發(fā)展的幾個階段計算機的發(fā)展的幾個階段中國水利水電出版社第二代第二代(1959(19591964)晶體管晶體管 幾萬幾萬幾十萬幾十萬（次（次/秒秒）時時

4、間：間：19591959年年19641964年。年。特特 征：邏輯元件逐步由電子管改為晶體管征：邏輯元件逐步由電子管改為晶體管 系系 統(tǒng)：出現(xiàn)了統(tǒng)：出現(xiàn)了FORTRANFORTRAN、BasicBasic等高級語言等高級語言 運算速度：幾萬幾十萬（次運算速度：幾萬幾十萬（次/秒）秒）處理速度：幾百萬（指令數(shù)處理速度：幾百萬（指令數(shù)/秒）秒）內(nèi)存技術(shù)：磁芯存儲器內(nèi)存技術(shù)：磁芯存儲器內(nèi)存容量：幾十內(nèi)存容量：幾十 KBKB。外存儲器：磁帶外存儲器：磁帶應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理應(yīng)用領(lǐng)域：科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理 代表機型：代表機型：IBM7O94IBM7O94、CDC760 CDC7

5、60 中國水利水電出版社 第三代第三代(1965(19651971)集成電路集成電路 幾十萬次萬幾十萬次萬幾幾百百萬萬（次（次/秒）秒）時時 間：間：19651965年年19711971年年 特特 征：采用小中規(guī)模集成電路征：采用小中規(guī)模集成電路 系系 統(tǒng)：高級語言統(tǒng)：高級語言 運算速度：幾十萬次幾百萬運算速度：幾十萬次幾百萬 （次（次/秒）秒）處理速度：幾千萬條（指令數(shù)處理速度：幾千萬條（指令數(shù)/秒）秒）內(nèi)存技術(shù)：半導(dǎo)體存儲器內(nèi)存技術(shù)：半導(dǎo)體存儲器內(nèi)存容量：幾內(nèi)存容量：幾MB B。外存儲器：磁帶、磁盤外存儲器：磁帶、磁盤應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域 代表機型：代表

6、機型：IBM360 IBM360 中國水利水電出版社 第四代第四代(1972(1972現(xiàn)在現(xiàn)在)集成電路集成電路 幾幾百百萬萬幾幾億（次億（次/秒）秒）時時 間：間：19721972年年-至今至今 特特 征：采用大征：采用大/超規(guī)模集成電路超規(guī)模集成電路 系系 統(tǒng)：高級語言統(tǒng)：高級語言 運算速度：百萬次運算速度：百萬次 幾億（次幾億（次/秒）秒）處理速度：數(shù)億條以上處理速度：數(shù)億條以上內(nèi)存技術(shù)：半導(dǎo)體存儲器內(nèi)存技術(shù)：半導(dǎo)體存儲器內(nèi)存容量：幾百內(nèi)存容量：幾百MB B。外存儲器：磁盤、光盤等大容量存儲器外存儲器：磁盤、光盤等大容量存儲器應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域及家庭應(yīng)用領(lǐng)域：廣泛應(yīng)用在各個領(lǐng)域

7、及家庭中國水利水電出版社1.1.3 計算機的應(yīng)用1.科學(xué)計算科學(xué)計算2.信息處理信息處理3.過程控制過程控制4.輔助工具輔助工具1）計算機輔助教學(xué)（）計算機輔助教學(xué)（）2）計算機輔助設(shè)計（）計算機輔助設(shè)計（D）3）計算機輔助制造（）計算機輔助制造（M）4）計算機輔助測試（）計算機輔助測試（T）5.人工智能人工智能中國水利水電出版社運算器運算器(ALU)：完成二進制編碼的算術(shù)或邏輯運：完成二進制編碼的算術(shù)或邏輯運算的部件。算的部件。控制器：是計算機的神經(jīng)中樞，控制整個計算機控制器：是計算機的神經(jīng)中樞，控制整個計算機自動地、連續(xù)地和協(xié)調(diào)地完成一條條指令。自動地、連續(xù)地和協(xié)調(diào)地完成一條條指令。存儲器

8、：存放數(shù)據(jù)或命令。存儲器：存放數(shù)據(jù)或命令。輸出設(shè)備：輸出設(shè)備：輸入設(shè)備：輸入設(shè)備：中國水利水電出版社1.2微型機硬件組成及其功能微型機硬件組成及其功能1.2.2 1.2.2 中央處理器（中央處理器（CPUCPU）運算器運算器在微型計算機中將控制器和運算器集成一塊芯片中，稱為中央在微型計算機中將控制器和運算器集成一塊芯片中，稱為中央處理單元即處理單元即CPU(Central Processing Unit)CPU(Central Processing Unit)，它是計算機的，它是計算機的核心，所有操作都受核心，所有操作都受CPUCPU控制?？刂啤？刂破骺刂破髦袊姵霭嫔缰袊姵霭嫔?/p>

9、（存儲器分為存儲器分為內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器和和外存儲器外存儲器兩種。兩種。ROMRAM硬盤硬盤軟盤軟盤光盤光盤中國水利水電出版社磁盤存儲器磁盤存儲器硬盤硬盤由一組盤片組成；主要特點是將盤片、磁頭、電機驅(qū)動部件乃至讀/寫電路等做成一個不可隨意拆卸的整體，并密封起來，所以防塵性能好、可靠性高，對環(huán)境要求不高。它有很大的容量，常以兆字節(jié)(MB)或以千兆(GB)為單位。但是，硬盤多固定在機箱內(nèi)部，不便攜帶。中國水利水電出版社光盤存儲器光盤存儲器定義：是一種利用激光技術(shù)存儲信息的裝置。構(gòu)成：由盤片、光盤驅(qū)動器和光盤控制適配器構(gòu)成。分類：1）只讀型光盤(CD-ROM)：數(shù)據(jù)是由生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入的，用戶只能讀取

10、其中的數(shù)據(jù)而無法修改。2）一次性寫入型光盤(WORM)：用戶只能寫入一次，一旦寫入，可以多次讀取。3）擦除型光盤：用戶可多次對其進行讀/寫。特點：存儲容量大、不怕磁性干擾。存取速度高。中國水利水電出版社閃存盤（閃存盤（U盤）盤）大容量的USB移動存儲設(shè)備，不僅具有RAM內(nèi)存可擦、可寫、可編程的優(yōu)點，而且還具有ROM內(nèi)存寫入數(shù)據(jù)在斷電后不會消失的優(yōu)點。采用USB接口，不需要驅(qū)動器及外接電源，體積小、重量輕、抗振性強，具有易擴展、可熱擦拔和容量大等特點。中國水利水電出版社1.2.3輸入設(shè)備輸入的作用：輸入（輸入的作用：輸入（input）指利用某種設(shè)備將數(shù)）指利用某種設(shè)備將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的

11、編碼的過程，所使用的設(shè)據(jù)轉(zhuǎn)換成計算機可以接受的編碼的過程，所使用的設(shè)備稱為輸入設(shè)備。備稱為輸入設(shè)備。分類：分類：1鍵盤輸入類（鍵盤輸入類（key-driven devices）2鼠標輸入類（鼠標輸入類（pointing devices）3.掃描輸入類（掃描輸入類（scanner devices）4傳感輸入類（傳感輸入類（sensor devices）5語音輸入類（語音輸入類（voice input devices）中國水利水電出版社鍵盤輸入類鍵盤輸入類1鍵盤外觀鍵盤外觀104鍵盤按照功能和排列位置，可將鍵盤分為四個鍵盤按照功能和排列位置，可將鍵盤分為四個主要部分：打字機鍵盤、功能鍵、編輯鍵（光

12、標移動主要部分：打字機鍵盤、功能鍵、編輯鍵（光標移動鍵）和數(shù)字小鍵盤，如圖鍵）和數(shù)字小鍵盤，如圖2.9所示。所示。功能鍵編輯鍵 指示燈光標移動鍵打字機鍵盤數(shù)字小鍵盤中國水利水電出版社鼠標輸入類鼠標輸入類1鼠標的組成鼠標的組成（1）按鍵）按鍵（2）滾球）滾球（3）鼠標插頭）鼠標插頭 中國水利水電出版社2鼠標的分類：鼠標的分類：常用的鼠標器有兩種：機械式和光電式。另外常用的鼠標器有兩種：機械式和光電式。另外還有一些新型的鼠標，如紅外線鼠標、智能鼠標，但還有一些新型的鼠標，如紅外線鼠標、智能鼠標，但價格比較昂貴，并沒有普及應(yīng)用。價格比較昂貴，并沒有普及應(yīng)用。如果按接頭分類，鼠標可分為串口鼠標、如果按

13、接頭分類，鼠標可分為串口鼠標、PS/2鼠標、鼠標、USB鼠標。鼠標。鼠標輸入類鼠標輸入類中國水利水電出版社1.2.4輸出設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備的作用：用來輸出結(jié)果的部件。輸出設(shè)備的作用：用來輸出結(jié)果的部件。組成組成:由輸出裝置和輸出接口電路兩部分組成。由輸出裝置和輸出接口電路兩部分組成。分類：分類：1打印機打印機 2顯示器顯示器 3繪圖機繪圖機 4影像輸出系統(tǒng)影像輸出系統(tǒng) 5語音輸出系統(tǒng)語音輸出系統(tǒng)中國水利水電出版社打印機打印機分類：分類：1點陣式打印機點陣式打印機2噴墨打印機噴墨打印機3激光打印機激光打印機安裝：（安裝：（1）將打印機電源插頭連接到電源插座上。）將打印機電源插頭連接到電源插座上

14、。（2）將打印機數(shù)據(jù)電纜線連接到計算機的串）將打印機數(shù)據(jù)電纜線連接到計算機的串行口或并行口上。行口或并行口上。（3）安裝打印機驅(qū)動程序。）安裝打印機驅(qū)動程序。中國水利水電出版社顯示器顯示器組成：監(jiān)視器和顯示控制適配器（顯示卡）。組成：監(jiān)視器和顯示控制適配器（顯示卡）。分類：陰極射線管顯示器（分類：陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器）、液晶顯示器（LED）、等離子顯示器。）、等離子顯示器。分辨率：是顯示器的一個重要指標，它是指能顯示分辨率：是顯示器的一個重要指標，它是指能顯示像素的數(shù)目，像素是可顯示的最小單位。像素的數(shù)目，像素是可顯示的最小單位。中國水利水電出版社1.2.5主板與總線主板與總

15、線主板主板：又稱母板。：又稱母板。是安裝在主機箱內(nèi)是安裝在主機箱內(nèi)的一塊巨型的電路的一塊巨型的電路板。其上安裝著板。其上安裝著CPU芯片、存儲器芯片、存儲器芯片（內(nèi)存條）、芯片（內(nèi)存條）、CMOS、BIOS、電池、擴展槽等。電池、擴展槽等。中國水利水電出版社中國水利水電出版社中國水利水電出版社1.5.4微型機軟件系統(tǒng)微型機軟件系統(tǒng)軟件軟件：程序和數(shù)據(jù)的集合。：程序和數(shù)據(jù)的集合。系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是由一組控制計算機系是由一組控制計算機系統(tǒng)并管理其資源的統(tǒng)并管理其資源的應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件針對某個應(yīng)用領(lǐng)域的具針對某個應(yīng)用領(lǐng)域的具體問題而開發(fā)和設(shè)計的程序。體問題而開發(fā)和設(shè)計的程序。程序組成。程序組成。中國

16、水利水電出版社其他的系統(tǒng)軟件其他的系統(tǒng)軟件語言處理系統(tǒng)服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 例如：例如：文字處理軟件文字處理軟件 財務(wù)軟件財務(wù)軟件 媒體播放軟件等等媒體播放軟件等等應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件中國水利水電出版社計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成（Microprocessor,Microcomputer,Microcomputer System）計計算算機機系系統(tǒng)統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件外部設(shè)備主機輸入設(shè)備中央處理器內(nèi)存儲器RAMROM控制器運算器輸出設(shè)備外存儲器中國水利水電出版社1.3計算機病毒及其防治計算機病毒及其防治1、定義計算機病毒：計算機病毒：一種認為制造的、具有破壞性的非常精密的程序一種認為制造的、具有破壞性的非常精密的程序。