第2课 信息新技术——计算机的硬件与软件 课件

课件39张PPT。第2课 信息新技术——计算机的硬件与软件计算机硬件和软件学习目标:微型计算机系统结构图
四代计算机电子器件的特征
冯·诺依曼提出的“存储程序”的概念
指令/程序/软件/系统软件(包括)/应用软件/计算机程序语言／软件的安装、设置和卸载
计算机的工作原理
我国和世界上第一台数字电子计算机
计算机的应用领域(各举一例)
新型计算机发展方向
计算机系统的主要性能参数
计算机的萌芽 世界上第一台数字电子计算机 ENIAC于1946 年在美国宾夕法尼亚大学问世。当时正是第二次世界大战期间，阿伯丁弹道实验室要计算炮弹的轨迹，需要一个高速运转的装置。美国宾夕法尼亚大学实验室用电子器件设计制造了一台计算机，叫 ENIAC （Electronic NumericalIntegratorAnd Calculator）。ENIAC重 30吨，占地170平方米，用了 18000多只电子管，1500多个继电器，耗电 150千瓦，每秒钟完成 5000次加法运算。计算机的发展 计算机的发展主要受到半导体技术、计算机系统结构和计算机软件技术的影响和制约。人们通常以计算机物理器件的变革作为标志，把计算机的发展经历划分为四个阶段。
◆(1) 第一代是电子管计算机(1946～1957 年)
◆(2) 第二代是晶体管计算机(1958～1964 年)
◆(3) 第三代是中、小集成电路计算机(1965～1970 年)
◆(4) 第四代是大规模、超大规模集成电路计算机　　　　　(1971 年～ 至今)
计算机的应用领域(1) 科学计算（或数值计算
如气象预报、地震预测等涉及的“天文数字”的计算
(2) 数据处理（或信息处理）
目前，信息处理已广泛应用于办公自动化、企业管理等各行各业中。
(3) 辅助技术（或计算机辅助设计与制造）
计算机辅助系统包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM ）、计算机辅助测试（CAT）和计算机辅助教学（CAI）。
(4) 过程控制（或实时控制）
计算机数控车床、实时控制高炉炼铁过程、计算机控制汽车生产线等。
(5)人工智能（或智能模拟）
如使计算机具有识别语言、文字、图形以及学习、推理和适应环境的能力。
(6) 网络应用
如银行服务系统、交通售票系统、网上各种信息的查询等。
我国计算机的发展情况未来的新型计算机发展方向(1)巨型化
(2)微型化
(3)网络化
(4)智能化
冯·诺依曼型计算机 同年6月，美籍匈牙利人冯·诺依曼（John von Neumann）首先提出了“存储程序”的概念。这一概念明确了构成计算机的 5个基本组成部分：运算器、控制器、存储器、输入器和输出器。这种构思一直沿用到今天，所以现代计算机一般称为冯.诺依曼型计算机。冯.诺依曼计算机的程序和数据一律采用二进制；程序和数据预先存储在存储器中，计算机通过控制、执行程序，运行从存储器中取出的一条条指令。
冯·诺依曼型计算机（1）约翰.冯.诺依曼(John Von Neumann)
━到目前为止，几乎生产的所有计算机都是冯·诺依曼体系结构的计算机。（但是现在的计算机科学家认为只有打破冯·诺依曼体系，计算机的效率才能得到突破）冯·诺依曼体系结构的计算机（2）采用二进制代码表示数据和指令。
采用存储程序工作方式，即：
事先编制程序。
实现存储程序。
自动、连续地执行程序。
冯·诺依曼体系结构的计算机（3）3.由以下五大部件组成计算机硬件系统。
A:运算器（进行简单算术运算逻辑运算）
B:控制器（命令自己或外部设备做这做那）
C:存储器（存储程序和数据）
D:输入设备 (将数据、程序转换成二进制码，并送入内存)
E:输出设备 (处理的结果转换成人们能够识别的形式显示)
微型计算机系统结构计算机的工作原理 计算机的工作原理可以概括为存储程序和程序控制。
计算机信息处理一般过程：
　　输入、存储、加工处理、输出
　人信息处理的一般过程：
　　收集、存储、加工、发布
　　　　　　　　
计算机的工作原理示意图微型计算机的主要性能参数
CPU的类型
内存储器的容量和存取周期
运行的速度（即微机的主频一般有1Ghz以上）
外部设备的配置
软件的配置计算机硬件系统 从功能角度看分为五部分：
A:运算器（进行简单算术运算逻辑运算）
B:控制器（命令自己或外部设备做这做那）
C:存储器（存储程序和数据）
D:输入设备 (将数据、程序转换成二进制码，并送入内存)
E:输出设备 (处理的结果转换成人们能够识别的形式显示)
1、中央处理器（CPU)--核心部件◆ CPU主要包括运算器和控制器两部分。
◆运算器其功能是对数据进行各种算术运算和逻辑运算。
◆控制器是计算机的管理机构和指挥中心
◆ CPU是电脑的核心部件，决定计算机的性能。反映CPU性能的最重要的指标是主频和数据传递的位数。
目前绝大多数的微处理器芯片都是32位或64位的。
◆ 目前市场上最流行的CPU分成Intel和AMD两大阵营。
2、存储器分类2、内存（主存储器）(1)◆内存储器简称内存，又称主存。它直接与CPU交换信息，用来存放当前运行程序的指令和数据。内存的存储容量以字节为基本单位，每个字节都有自己的编号，称为“地址”。
◆内存是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转而不能永久保存。
2、内存（主存储器）(2)◆内存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）。
3、外存储器(辅助存储器) 辅助存储器用来存储程序和数据。它
的特点是容量(GB)，速度低，价格便宜。目
前常用的辅助存储器有磁盘(软盘、硬盘)、磁带、光盘、闪存(U盘)
等。
图7　光盘及光盘驱动器图6　硬盘图8　闪存几个数据存储单位：数据存储的最小单位：位（bit）
数据存储的最基本单位：字节（Byte）
计算机处理数据的基本单位：字（word）B= 1 KB
1024 KB=1 MB
1024 MB=1 GB字（Word）：计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的
二进制数字串。（一个字由若干个字节组成）4、输入设备(IN) 输入设备是将数据、程序等转换成计算机能接受的二进制码，并将它们送入内存。
常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、摄像头和数码相机等。图10　常用输入设备4、输出设备(OUT) 输出设备将计算机处理的结果转换成人们能够识别的数字、字符、图像、声音等形式显示、打印或播放出来。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。图11　常用输出设备5、显卡(显示器适配卡)
◆显卡是连接主机与显示器的接口卡。

◆其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。
图9　显卡6、主板?主板又叫系统板或母板。它是整个电脑的基板，是CPU、内存、显卡及各种扩展卡的载体。
?主板的性能直接关系着整个电脑是否稳定，计算机整体运行速度也受到主板性能的影响。
?主板是计算机各部件的连接工具 。
计算机软件软件系统?所谓软件是指程序和相关文档的总和。
（程序是指有序指令的集合，指令是指计算机完成一步基本操作的命令）
?软件可分为系统软件和应用软件。
?系统软件指可以高效率使用和管理计算机、为用户提供友好界面、帮助用户编写和调试应用程序的通用程序集合。
?应用软件指解决各类实际问题而编制的程序。
1、系统软件常用的系统软件包括：
?操作系统
?语言处理程序
?数据库管理系统
其中操作系统是系统软件的核心。
(1) 操作系统 操作系统是计算机的一个大型软件，是计算机“大管家”。概括起来操作系统具有三大功能：管理计算机软硬件资源；组织协调计算机的运行以增强系统的处理能力；提供人机接口，为用户提供方便。

操作系统的管理功能主要包括进程与处理机调度管理、作业管理、存储管理、文件管理以及设备管理等。
目前，常见的操作系统有：微软的 Windows 系列、苹果的Mac OS、多用于大型服务器的UNIX、拥有开放源代码的Linux等。
(2) 数据库管理系统 数据库管理系统(DBMS)是管理数据的一组程序。
常用的关系数据库管理系统有 FoxPro、ORACLE、Access 和SQL Server等。
(3)语言处理系统 计算机程序语言有机器语言、汇编语言、高级语言。
无论是高级语言（如 Visual Basic、C++）还是汇编语言写的源程序，计算机都不能直接识别和执行，必须翻译成机器能执行的语言——机器语言，这种翻译是由机器自动进行的。当源程序被输入计算机后，调用编译程序编译成机器语言(称目标程序)，然后执行。软件的安装、设置和卸载安装实质：
　　　是将软件从一个载体转移到目标载体。
　　安装软件分为：安装版与免安装版。
　　安装程序通常命名为：“setup.exe”或“install.exe
安装顺序
　　　１、操作系统２、驱动程序３、应用软件
卸载
　１、自带的卸载功能　２、控制面板　
计算机语言分类及区别计算机病毒简介计算机病毒的特征
是一段可执行的程序
传染性
潜伏期
隐蔽性
破坏性
冯·诺依曼型计算机1、算术、逻辑运算（加减乘除四则运算、　　 　　判断真假）
2、信息的数字化（一架冰冷的机器所能直 　接听懂的唯一语言）
3、存贮程序的工作方式（现代化的流水 线）
符合以上特征的即被称之为冯·诺依曼体系结构的计算机