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計算機文化基礎(第壹章信息技術與計算機文化)

1.1信息與信息技術

信息:是在自然界,人類社會和人類思維活動中普遍存在的壹切物質和事物的屬性。

數據:存儲在某種媒體上可以加以鑒別的符號資料

數據是信息的具體表現形式,是信息的載體,信息的符號化就是數據。信息是對數據進行加工得到的結果

信息技術是指人們獲取,存儲,傳遞,處理,開發和利用資源的相關技術。

計算機文化具有的基本屬性:

廣泛性,傳遞性,教育性,深刻性

1.2計算機技術概論

計算機的起源:

第壹臺真正意義上的電子計算機(ENIAC)1946年2月美國賓夕法尼亞大學投入運行

ENIAC***使用了約18800個真空電子管,使用十進制計算,每秒運算5000次加法

ENIAC奠定了電子計算機的發展基礎,開辟了信息時代,把人類社會推向了第三次產業革命的新紀元

計算機的發展

人們根據計算機采用的主要元器件的不同,將電子計算機的發展分為四代

第壹代(1946年-----1956年)電子管計算機(真空管計算機) 邏輯元件(電子管,運算速度每秒幾千次,內存容量僅幾千字節)? 程序設計語言(機器語言和匯編語言)

第二代(1956年-----1964年)晶體管計算機 邏輯元件(晶體管,運算速度每秒幾十萬次,內存容量幾十萬字節)? 程序設計語言(ALGOL,FORTRAN,COBOL等高級程序設計語言)

第三代(1964年-----1971年)集成電路計算機 邏輯元件(中小規模集成電路,運算速度每秒幾十萬到幾百萬次,內存容量 ?字節) 高級程序設計語言在這壹時期得到了很大發展,出現了操作系統和會話式語言

第四代(1971年------現在)超大規模集成電路計算機 邏輯元件(大規模和超大規模集成電路,運算速度每秒上億甚至上千萬億次,內存容量 字節)?操作系統不斷完善;微型機在家庭得到了普及,並開始了計算機網絡時代

知識拓展:英國數學家(查爾斯-巴貝奇)最先提出通用計算機的基本設計思想,在設計壹種基於計算機自動化的程序控制的分析機時提出了幾乎是完整的計算機設計方案,被稱為“計算機之父”

計算機的特點及分類

計算機的特點:

(1)運算速度快

(2)計算精度高

(3)存儲容量大

(4)具有邏輯判斷能力

(5)工作自動化

(6)通用性強

計算機的分類:

劃分標準 ?種類

處理的對象 ? 模擬計算機,數字計算機,和混合計算機

用途 ?專用計算機和通用計算機

規模 ? 巨型機,大型機,小型機,微型機和工作站

計算機的應用

1.科學計算

2.信息管理

3.過程控制

4.計算機輔助系統

計算機輔助設計(CAD)計算機輔助制造(CAM)計算機輔助教育(CBE)計算機輔助教學(CAI)計算機管理教學(CMI)計算機輔助測試(CAT)計算機集成制造系統(CIMS)

5.人工智能

6.計算機網絡與通信

計算機的發展趨勢

1.巨型化

2.微型化

3.網絡化

4.智能化

計算機信息表示(這個我單獨弄壹篇,不然看不懂)

計算機系統

計算機工作原理

1.指令

指令是指示計算機執行某種操作的命令,它由壹串二進制數碼組成,這串二進制數碼包括操作碼和地址碼兩部分。

所有指令的集合稱為計算機指令系統。計算機系統不同,指令系統也不同,目前常見的指令系統有復雜指令系統(CISC)外文名(Complex Instruction Set Computer)精簡指令系統(RISC)外文名(Reduced Instruction Set Computing?)

2.“存儲程序”工作原理

美籍匈牙利馮.諾依曼基本思想(存儲程序與程序控制)

3.計算機的工作過程

(1)取指令 (指令計數器中的地址,--------從內存器中取出指令,並送到指令寄存器中)

(2)分析指令(對指令寄存器中存放的指令進行分析-----確定執行什麽操作-----地址碼確定操作數的地址)

(3)執行指令(根據分析結果,由控制器發出完成該操作所需的壹系列控制信息----去完成該指令所要求的操作)

(4)上述步驟完成,指令計數器加1,為執行下壹條指令做好準備

計算機硬件系統

1.運算器(計算機中執行數據處理指令的器件)由算數邏輯運算單元(ALU)和寄存器組成

2.控制器(整個計算機系統的控制中心,智慧計算機各部分協調工作保證計算機按照預先規定的目標和步驟有條不紊的進行操作及處理。

控制器和運算器合稱為中央處理器(CPU))。它是計算機的核心部件

3.存儲器(內存儲器和外存儲器)簡稱內存和外存

(1)內存儲器

1)只讀存儲器(ROM)常用語存放固定的程序和數據,並且斷電後仍能長期保存。ROM的容量較小

2)隨機存儲器(RAM)CPU從RAM中即可讀出信息又可寫入信息,斷電後信息就會丟失。

微機中的內存壹般指隨機存儲器(RAM) 常用內存SDRAM DDR? SDRAM? DDR2? DDr3

3)高速緩沖存儲器(Cache)介於CPU和內存之間的壹中高速存儲信息的芯片,是CPU和RAM之間的橋梁用於解決他們之間的速度沖突問題

(2)外存

外存是內存儲器的後備和補充,不能和CPU直接交換數據

4.輸入設備

常用的輸入設備:鼠標器,鍵盤,掃描儀,數字化儀,數碼攝像機,條形閱讀器,數碼相機,A/D轉換器(模數轉換器)

5.輸出設備

輸出設備:顯示器,打印機,音箱,繪圖儀,各種數模轉換器(D/A)等

內存儲器和CPU構成了計算機的主機部分,外存儲器,輸入設備和輸出設備構成了計算機的外部設備(外設)

計算機軟件系統

算法的主要性質:有窮性 確定性 可行性

微型計算機系統

微機的主要性能指標

1.主頻(時鐘頻率)計算機CPU單位時間內發出的脈沖數 單位HZ赫茲

2.字長計算機運算部件能同時處理的二進制數據的位數字長越長,計算精度越高,計算機處理信息的效率越高

3.內核數CPu內執行指令的運算器和控制器的數量

4.內存容量

5.運算速度

常見微型計算機硬件系統:

1.微處理器

2.存儲器

3.總線

4.主板

5.輸入設備

6.輸出設備

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