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第一章计算机基础知识[目的要求]1、掌握计算机的定义、用途、特点、发展历史、分类，熟练掌握计算机系统的基本组成、结构和常用外设的使用。
[课时安排]本章总教学课时为8节，其中理论课时6节，上机课时2节。
[教学手段]使用计算机多媒体设备进行教学，使用计算机设备进行实践训练。
[教学内容]1.1 计算机概述1.1.1 计算机的概念计算机是一种能够高速且自动地执行算术运算和逻辑运算的数字化电子设备，它能够按照人们预先编写的程序高效准确地处理信息。
1.1.2 计算机的发展世界上第一台电子计算机称为ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)，即电子数字积分计算机，它于1946年诞生于美国。
计算机”是一种非冯·诺伊曼型计算机，其目标是使计算机具有人工智能，使其能模拟甚至替代人的智能，具有人—机自然交流的能力。
1.1.3未来计算机的发展趋势1．巨型化2．微型化3．网络化4．智能化1.1.4 计算机的特点1.记忆能力强2.运算速度快且精度高3.具有逻辑判断能力4.在程序控制下自动完成各种操作1.1.5 计算机的分类电子计算机是一种通过电子线路对信息进行加工处理以实现其计算功能的机器，按照不同的原则可以有多种分类方法。
1.按信息在计算机内的表示形式划分2.按计算机的大小、规模、性能划分3.按计算机使用范围来划分4.按计算机的字长位数来划分1.1.6 计算机的应用1. 科学计算2. 数据处理3.辅助技术CAI、CAD、CAM等。
4.自动控制5.人工智能6.网络应用7.多媒体技术1.2 数制与编码1.2.1 计算机中的进位计数制在生产实践和日常生活中人们创造了多种表示数的方法，这些数的表示规则就称为数制。
为区分不同的数制本书约定对于任一R进制的数N记作：（N）R。
如：(1100)2表示二进制数1100，(567)8表示八进制数567，(ABCD)16表示十六进制数ABCD。
第一章计算机及信息技术概述1.电子计算机的发展历程①1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。
②电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路电子计算机发展时间：✧第一代 1946-1958 电子管计算机，主要应用科学计算和军事计算✧第二代 1958-1964 晶体管计算机，主要应用于数据处理领域✧第三代 1964-1971 集成电路计算机，主要应用于可科学计算，数据处理，工业控制等领域✧第四代 1971年以来超大规模集成电路，深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机2.计算机的类型按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机3.计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
（含义）A.运算速度快运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量，是计算机性能的指标之一B.计算精度高应用于数值计算C.具有逻辑判断能力信息检索、图形识别D.记忆性强E.可靠性高、通用性强应用于数据处理、工业控制、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）办公自动化。
应用领域：1）数值计算（主要是科学研究等数学计算问题）2）数据及事务处理（非科技方面的数据管理和计算处理）3）自动控制与人工智能（多用于航空航天领域）4）计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）5）通信与网络4.计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化1、光计算机2、生物计算机3、量子计算机基数：R进制的基数=R位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。
计算机网络技术与基础(00894)一、基础部分(一）第一章计算机基础知识●电子计算机的发展阶段，以构成计算机的电子器件来分为：1 第一代电子计算机。
用电子管.1946年第一台电子计算机。
2 第二代电子计算机的特点是用晶体管。
3 第三代电子计算机的主要特点是以中、小规模集成电路。
4 第四代电子计算机的主要特点是用大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（VLSI）●目前计算机的发展方向：①巨型化；②微型化;③网络化；④智能化。
●计算机的性能特点：1 运算速度快；2 计算精度高;3 存储功能强；4 具有逻辑判断能力；5 具有自动运行能力。
与其它计算工具最本质的区别。
●计算机的应用领域:1、科学计算。
2、数据处理。
3、过程控制。
过程控制是指实时采集、检测数据，并进行处理和判定,按最佳值进行调节的过程。
4、计算机辅助设计及辅助教学。
5、人工智能●计算机采用二进制的原因：1 物理上容易实现2 不易出错，可靠性好3 易于进行逻辑运算●计算机的分类：原理:电子数字式计算机、电子模拟式计算机、混合式计算机用途：通用机和专用机规模:巨型机大中型机小型机和微型机●数制计算：2、8、16转变为10进制（分别乘以2、8、16的位数）10转变为2、8、16 (分别除2、8、16） 8转变为2 （4 2 1) 16___2 (8 4 2 1) 8____16 (先变成二进制）●位权：对于多位数,处在某一位上的1所表示的数值的大小,称为该位的位权。
例如，十进制第2位的位权为10第3位上的位权为100，而二进制数的第2位上的位权为2,第3位上的位权为4。
一般情况下,对于N进制数，整数部分,第i位上的位权是N i-1，而小数部分，第j位上的位权为N—j●二进制数算术运算:加法:0+0=0 0+1=1+0=1（进位) 减法：0-0=1-1=0 1-0=1 0-1=1（借位)乘法：0*0=0 0＊1=1＊0=0 1*1=1除法:0/1=0 1/1=1●会做练习册和辅导书上的计算题。
第一章计算机基础一、计算机的发展1.计算机的发展ENIAC（电子数字积分计算机）：1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚（州立）大学。
是世界上第一台电子计算机，ENIAC也被称为“埃尼阿克”，它占地170平方米，重达30吨。
运算速度为每秒5000次加法或者400次乘法。
EDVAC（离散变量自动电子计算机）：首次提出的第一台采用二进制的冯.诺依曼计算机，一条加法指令约为864微秒，乘法指令2900微秒（2.9毫秒），于1949年8月交付于弹道研究实验室。
EDSAC（存储程序式计算机）：是世界上第一台投入使用的采用二进制的冯.诺伊曼计算机，它属于程序存储式计算机，1949年5月6日首次运行成功。
103型电子数字计算机：我国第一台小型计算机，1958年由中科院研究成功109丙计算机：被称为我国的“功勋机”（“两弹”实验中发挥了重要作用）天河2号：是世界上最快的计算机，2013年6月由国防科技大学研制成功我国高性能计算机：银河、神威、天河、星云、曙光（都是巨型机）2.相关人物事迹计算机之父：冯.诺伊曼（首次提出程序存储控制思想，发明了第一台具有存储功能的计算机EDSAC）。
计算机科学之父、人工智能之父”：阿兰.麦席森.图灵我国计算机发展奠基人：华罗庚和钱三强（泰斗）。
1956出台《十二年科学技术发展规划》，1957以华罗庚为代表筹建了我国第一个计算机研究所。
3.计算机的发展历程是按照电子元器件划分的，如下表所示发展阶段电子元器件——运算速度主存储器软件第一代1946-1957电子管—毫秒（ms）磁鼓和磁芯机器语言、汇编语言第二代1958-1964晶体管—微秒（us）磁芯高级语言、操作系统第三代1965-1971集成电路—纳秒（ns）半导体高级语言、操作系统第四代1972-至今大/超大规模集成电路—皮秒（ps）半导体DBMS、NOS 第一代提出“人工智能”理念（1956年），第二代出现高级程序设计语言和鼠标（1964年）。
第一章计算机基础知识电子计算机奠基人：英国科学家艾兰·图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。
图灵在1936年提出了图灵机的理论模型，发展了可计算性理论。
冯·诺依曼首先提出了在电子计算机中储存程序的概念，从而确立了现代计算机的基本结构——冯·诺依曼结构（即电子计算机由控制器、运算器、储存器、输入和输出等5部分组成）。
美国宾夕法尼亚大学教授莫奇莱和学生埃克特在1946年退出了世界首台电子计算机——ENIAC。
电子器件：计算机时代划分标志。
计算机已经经历了电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路四代。
计算机的性能指标：运算速度、储存容量、功能强弱、规模大小以及软件系统的配置程度。
一般将计算机分为巨型计算机、大型机、中型机、小型机、微型机等类型。
现在计算机主要朝着巨型化、微型化、网络化、智能化方面发展。
微机:它是随着集成电路集成度不断提高和位处理器的出现而产生的。
它是由美的设想，弗金于1971年11月实现，构成了CPU（中央处理器）即四位微处理器Intel4004。
CPU人们又习惯称为微处理器。
微机的升级换代一般都是按CPU的集成度来划分的。
微机的主要技术指标就是：字节、主频、运算速度、内存容量等。
字节即运算器能并行处理的二进制数的位数。
运算速度不仅与主频有关，而且还取决于指令执行周期，也常用单位时间内执行多少条指令来表示。
内存容量表示计算机储存信息的能力，由当时的1MB发展到现在的512MB。
科学计算（最早的应用领域）：也称数值计算，主要涉及复杂的数学问题。
例如：宇宙火箭、人造卫星、宇宙飞船的研究和发射。
信息处理（最广泛的应用领域）：信息处理也称数据处理或事务处理。
它不涉及复杂的数学问题，只是处理的数据量大、实践性强。
例如：人事管理、生产管理、库存管理、金融业务处理、财务处理、电子商务、情报信息检索、图书资料以及报表统计等。
自动控制：也称过程控制、实时控制，是指不需要人工干预的控制。
第一章计算机基础知识第一节计算机概述一、计算机的产生和发展1、定义：电子计算机是一种能够根据程序指令自动进行数据运算和逻辑判断的电子设备，简称计算机，俗称电脑，英文名称是computer。
2、产生：1946年2月，美国，ENIAC ，用于计算子弹道轨迹计算，主要组成元器件是电子管。
ENIAC只能进行简单的数据运算，其功能远远比不上现在的一台普通计算机。
3、发展：随着电子技术的发展，计算机的发展突飞猛进，不断更新换代，其体积是越来越小，功能越来越强，价格越来越低。
计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代。
二、计算机的特点（多选）1、运算速度快2、精确度高3、具有存储记忆和逻辑判断能力（判断）计算机不仅能够进行判断，还可以把数据、程序等信息储备起来，以供调用。
4、具有智能化特点5、具有高度的可靠性、通用性和广泛的兼容性。
计算机种类比较多，不同厂家、型号的计算机可以通用，软件的兼容性也逐步提高。
三、计算机的应用（多选）1、科学计算：科学计算是计算机最早应用的领域例如“航天飞机、人造卫星、天气预报2、数据处理：指计算机对数据进行记录、整理、统计、加工、利用、传播等一系列活动的总称。
（多选）企业利用计算机实现财务管理、人事工资管理、仓储管理、销售管理等管理信息系统；银行的通存通兑3、办公自动化4、自动控制5、计算机辅助设计6、人工智能四、计算机的分类（流程）巨型机、大型机、小型机、微型机（又称微机或PC,是我们目前所常用的）、便携机、手持机第二节计算机系统的组成原理一、计算机系统的组成1、计算机系统的组成一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统是构成计算机的所有实体。
（多选）计算机软件是指挥计算机进行工作的各种程序的集合,包括程序、数据和有关的文档资料。
二者的关系（判断）：计算机硬件是计算机系统运行的物质基础，软件是计算机的灵魂。
硬件配置再好，没有软件难以发挥作用，而软件也必须在硬件的支持下才能发挥作用。
