冀教版七年级全册信息技术 2.计算机--信息处理工具 课件（33张幻灯片）

电子计算机的发展
计算机工作原理
计算机系统组成
计算工具的发展：
用手指计数
（远古时期）
结绳记事
刻记
算盘
计算机
（现代社会）
按组成的元器件来分：（共分为四代）
第一代(1946—1957)：电子管计算机
主要特点:
1) 采用电子管制作逻辑部件,机器体积大,耗电量大,寿命短,可靠性差,成本高。
2) 采用汞存储器或电子射线管作存储部件,容量很小
3) 输入输出装置主要采用穿孔卡片,速度慢,使用不方便。
4) 只能用机器语言和汇编语言编程,没有系统软件。
一、电子计算机的发展
世界上第一台电子计算机ENIAC（埃尼阿克）：1946年2月14日，诞生在美国宾夕法尼亚大学。该机18800只电子管、重30吨，每秒5000次运算速度。

第二次世界大战期间，美国军方要求宾州大学莫奇来（Mauchly）博士和他的学生爱克特（Eckert）?设计以真空管取代继电器的“电子化”电脑——ENIAC（Electronic?Numerical?Integrator?and?Calculator），?电子数字积分器与计算器），?目的是用来计算炮弹弹道。
???? 这部机器使用了18800个真空管，长50英尺，宽30英尺，?占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。它的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运作了九年之久。吃电很凶，?据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。（摘在人民网）
早期计算机
ENIAC
早期计算机
ENIAC
第二代(1958—1964)：晶体管计算机
采用晶体管制作逻辑部件，机器体积减小，重量减轻，能耗降低，成本下降，计算机的可靠性和运算速度均得到提高。
2) 采用磁芯作为主存储器，采用磁盘、磁鼓作为外存储器。
3） 开始有系统软件，提出操作系统概念，出现高级语言。
主要特点:
第三代(1965—1971)：中小规模集成电路计算机
1） 采用中小规模集成电路制作逻辑部件,机器体积更小， 重量更轻,能耗更低,成本更下降,计算机的可靠性和运算速度有更大提高。
2) 采用半导体存储器作为主存,使存储容量有了大幅度提高,提高了系统的处理能力。
3) 系统软件有了较大发展,出现分时操作系统。
4) 出现结构化设计思想,为复杂的软件提供了技术保证。
主要特点：
第四代(1972—至今)：大规模超大规模集成电路计算机，其主要特点:
1) 采用大规模,超大规模集成电路,使体积减小,重量成本大幅度降低,出现了微型计算机。
2) 半导体存储集程度越来越来高,主存容量越来越大,外存储器引进了光盘。
3) 使用方便的外部设备相继出现,
4) 软件产业高度发达,各种软件极大的方便了用户。
5) 计算机技术与通信技术结合,计算机网络使得世界紧密联系在一起。互连网已深入人们的生活。
6) 多媒体技术崛起,计算机将图形,图象,声音,文字处理集于一体,与之相应的信息高速公路也在筹划实施之中。
二、计算机的功能特点
1、数学计算（ 运算速度快，精度高）
园周率л的计算：
南北朝数学家祖冲之 小数点后面第6位
几百年后外国人 小数点后707位
第一台电子计算机70小时 小数点后2037位
2、 具有逻辑比较判断能力
3、 存储和读取（具有存储与记忆能力）
一张磁盘1.44M 存储汉字72万字
一张光盘存储30万字内容的图书1000多本
一个拥有10万册图书的学校图书馆，若以每册30万字计算，相当于100张光盘的存储量
应用：（ 自动化程度高）
数控机床、自动分邮设备、全自动洗衣机
计算机是如何工作的？
计算机器理论发展（见课本第12页）
“存储程序控制”原理的基本内容是：
1、采用二进制形式表示数据和指令（Instruction）;
2、将程序（数据和指令序列）预先存放在主存储器中，使计算机在工作时能够自动高速地从存储器中取出指令，并加以执行；
3、由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大基本部件组成计算机系统，并规定了这五大部件的基本功能。
输入设备
存储器
运算器
控制器
输出设备
数据信号
控制信号
人处理信息的过程：
人是通过眼睛、耳朵、皮肤等感觉器官捕捉、接收信息，输入大脑中并存储起来。经过大脑对收到的信息进行思考、处理，形成处理结果。最后通过口、手、身体等器官把信息以声音、文字、身体语言等形式表达出来。
计算机处理信息的过程：
计算机的键盘、鼠标等输入设备相当于人的感觉器官，CPU相当于人的大脑，计算机的显示器等输出设备相当于人的手、口等。
第一步：
第二步：
第三步：
第四步：
将程序和数据通过输入设备送入存储器；
启动运行后，计算机从存储器中取出程序指令送到控制器去识别，分析该指令要求做什么；
控制器根据指令的含义发出相应的命令（如加法、减法），将存储单元中存放的操作数据取出送往运算器进行运算，再把运算结果送回存储器指定的单元中；
当运算任务完成后，就可以根据指令将结果通过输出设备输出。
见课本第16页
见课本第14页
由于人的双手有十个手指，人类发明了十进位制记数法。然而，十进位制和电子计算机却没有天然的联系，所以在计算机的理论和应用中难以畅通无阻。究竟为什么十进位制和计算机没有天然的联系？和计算机联系最自然的记数方法又是什么呢?
? 这要从计算机的工作原理说起。计算机的运行要靠电流，对于一个电路节点而言，电流通过的状态只有两个：通电和断电。计算机信息存储常用硬磁盘和软磁盘，对于磁盘上的每一个记录点而言，也只有两个状态：磁化和未磁化。近年来用光盘记录信息的做法也越来越普遍，光盘上每一个信息点的物理状态有两个：凹和凸，分别起着聚光和散光的作用。由此可见，计算机所使用的各种介质所能表现的都是两种状态，如果要记录十进位制的一位数，至少要有四个记录点（可有十六个信息状态），但此时又有六个信息状态闲置，这势必造成资源和资金的大量浪费。因此，十进位制不适合于作为计算机工作的数字进位制。那么该用什么样的进位制呢？人们从十进位制的发明中得到启示：既然每种介质都是具有两个状态的，最自然的进位制当然是二进位制。
二进位制所需要的记数的基本符号只要两个，即0和1。可以用1表示通电，0表示断电；或1表示磁化，0表示未磁化；或1表示凹点，0表示凸点。总之，二进位制的一个数位正好对应计算机介质的一个信息记录点。用计算机科学的语言，二进位制的一个数位称为一个比特（bit），8个比特称为一个字节（byte）。
??
二进位制在计算机内部使用是再自然不过的。但在人机交流上，二进位制有致命的弱点——数字的书写特别冗长。例如，十进位制的100000写成二进位制成为11000011010100000。为了解决这个问题，在计算机的理论和应用中还使用两种辅助的进位制——八进位制和十六进位制。二进位制的三个数位正好记为八进位制的一个数位，这样，数字长度就只有二进位制的三分之一，与十进位制记的数长度相差不多。例如，十进位制的100000写成八进位制就是303240。十六进位制的一个数位可以代表二进位制的四个数位，这样，一个字节正好是十六进位制的两个数位。十六进位制要求使用十六个不同的符号，除了0—9十个符号外，常用A、B、C、D、E、F六个符号分别代表（十进位制的）10、11、12、13、14、15。这样，十进位制的100000写成十六进位制就是186A0。
二进位制和八进位制、二进位制和十六进位制之间的换算都十分简便，而采用八进位制和十六进位制又避免了数字冗长带来的不便，所以八进位制、十六进位制已成为人机交流中常用的记数法。
十进位? 二进位?? 八进位制 十六进位??
0?????? ??0????? 0 ?0??
1????? ???1??? ??1 1??
2????? ???10??? ???2 2??
3???? ????11??? ?3 3??
4????? ???100? ????4 ?4??
5?????? ??101????? 5 ?5??
6????? ???110???? ?6 6??
7???? ????111???? ?7 7??
8????? ???1000? 10 8??
9?????? ??1001?? ?11 9??
10???? ???1010??? ??12 A??
11???? ???1011??? ??13 B??
12???? ???1100???? 14 ?C??
13???? ???1101?? ??15 ?D??
14???? ???1110???? 16 ?E??
15???? ???1111??? ?17 ?F??
16???? ??10000??? ?20 10
17 10001 21 11
思考与练习
1、1946年美国诞生了世界上第一台计算机，它的名字叫________ 【　　　　　】
　Ａ、EDVAC
　Ｂ、EDSAC
　Ｃ、ENIAC
　Ｄ、UNIVAC-1
２、第一台电子计算机的主要电子元件为________ 【　　　　　　 】
　　　Ａ、晶体管
　　　Ｂ、小规模集成电路
　　　Ｃ、大规模集成电路
　　　Ｄ、电子管
答案: D
答案: Ｃ
??
??? 3、计算机发展的四个阶段所采用的电子元件依次是（ ）
A、中小规模集成电路，大规模、超大规模集成电路，晶体
管，电子管
B、 电子管，中小规模集成电路，大规模、超大规模集成电
路，晶体管
C、?? 晶体管，中小规模集成电路，大规模、超大规模集成电
路，电子管
D、 电子管，晶体管，中小规模集成电路，大规模、超大规
模集成电路
D
4、IT指的是 【　　　　　　　】
Ａ、信息技术
Ｂ、计算机技术
Ｃ、网络技术
Ｄ、防毒软件
答案: Ａ
5、用计算机进行图书资料的检索，该计算机应用属于 【　　　　　　 】
Ａ、数据处理
Ｂ、自动控制
Ｃ、辅助设计
Ｄ、科学计算
答案: Ａ
1、计算机采用的计数方法（ ）
2、计算机系统的五大基本部件 （ ）、
（ ）、（ ）、
（ ）、（ ）
3、（ ）和（ ）组成中央处理器（简称CPU），是计算机的核
心部件。
二进制
输出设备
输入设备
存储器
控制器
运算器
运算器
控制器
计算机系统
软件系统
硬件系统
应用软件
系统软件
外部设备
主机
中央处理器
内存储器
总　　线
输入设备
输出设备
外存储器
操作系统软件
语言处理程序
数据库管理软件
学习新知
1、计算机硬件的五大基本构件包括：运算器、存储器、输入设备、输出设备和________。 【 】
A、显示器
B、控制器
C、磁盘驱动器
D、鼠标器
答案: B
答案: A
2、控制器和________合在一起被称为中央处理器。 【 】

A、运算器
B、显示器
C、存储器
D、硬盘
4、计算机的软件系统可分为 【 】
A、程序和数据
B、操作系统和语言处理系统
C、程序、数据和文档
D、系统软件和应用软件
3、微型计算机硬件系统中最核心的部件是________ 【 】
A、主板
B、CPU
C、内存储器
D、输入输出设备
答案: B
答案: D
5、计算机中所有信息的存储都采用 【 】
A、二进制
B、八进制
C、十进制
D、十六进制
答案: A
6、下列四种软件中，属于系统软件的是：【 　　 】
Ａ．WPS
Ｂ．WORD
Ｃ．WINDOWS
Ｄ．EXCEL
答案: C
7、一般来讲，对于一个计算机系统，________是必须的 【　　　　　　　】
Ａ、应用程序
Ｂ、编译程序
Ｃ、文字处理程序
Ｄ、操作系统
8、半导体只读存储器（ROM）和半导体随机存取存储器（RAM）主要区别在于： 【　　　　　　】
Ａ、ROM可以永久保存信息，RAM在掉电后信息会丢失
Ｂ、ROM掉电后，信息会丢失，RAM则不会
Ｃ、ROM是内存储器，RAM是外存储器
Ｄ、RAM是内存储器，ROM是外存储器
答案: D
答案: A