计算机导论 ppt课件.ppt

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1、第一章计算机系统基础知识本章学习目标本章主要讲解计算机的发展史、基本组成和工作原理以及数制和编码等最基础的知识。通过本章的学习，读者应该掌握以下内容：l将计算机发展划分为四个阶段的标志l冯·诺依曼原理——计算机基本工作原理l数制及其相互转换、计算方法l计算机中各种编码l逻辑代数、基本逻辑电路基础知识难点：原码、反码、补码逻辑代数和逻辑电路第1节计算机的发展概述一、计算机的产生计算工具的发展——算筹——算盘——计算尺——机械式计算机——机电式计算机……公认的第一台计算机——ENIAC计算机——20世纪最伟大的发明之一……第一台电子计算机

2、ENIACENIAC使用的电子管VonNeumman二、计算机的发展1．第一代计算机（1946～1957年）其主要特征是采用电子管作为主要元器件。2．第二代计算机（1957～1964年）其主要特征是由电子管改为晶体管。3．第三代计算机（1964～1972年）其主要特征是用半导体中小规模集成电路代替分立元件的晶体管。4．第四代计算机（1972年至今）其主要特征是以大规模和超大规模集成电路为计算机的主要功能部件。计算机系统的发展趋势微型化巨型化网络化智能化多媒体化（一）、微型计算机第一个微处理器（Microprocessor）芯片：197

3、1年，美国Intel公司，Intel4004（MCS-4）第一代（1971～1972）：4位微处理器第二代（1973～1977）：8位微处理器第三代（1976～1984）：16位微处理器第四代（1985～1999）：32位微处理器第五代（2000～）：64位微处理器8038680486奔腾奔腾II奔腾4802868086奔腾III4004安腾IA－64（二）、巨型计算机超高速、超大容量（三）、计算机网络分散的计算机用通讯介质连接起来——资源共享（四）、人工智能机器感知、机器思维、机器行为知识库、推理机制、智能接口、应用系统第五代计算机

4、：自然语言、图形、图象输入/输出知识数据库、顾问自学、推理（五）、计算机软件技术软件工程环境的发展面向对象（OO）人工智能软件开发多范型化——原形开发、重用代码第四代语言1、机器语言、汇编语言2、面向过程的结构化语言3、面向对象4、4GL可视化程序设计（Visual）三、计算机应用的发展趋势综合化、智能化；网络化、高速化、整体化；多样化、大众化；微型化、绿色节能；集成化、高效化。第2节计算机的基本组成及工作原理一、计算机的基本组成五大基本部件：运算器控制器存储器输入设备输出设备运算器——对信息进行加工处理的部件。它在控制器的控制下与内

5、存交换信息，负责进行各类基本的算术运算和与、或、非、比较、移位等各种逻辑判断和操作。此外，在运算器中还含有能暂时存放数据或结果的寄存器。控制器——是整个计算机的指挥中心。它负责对指令进行分析、判断，发出控制信号，使计算机的有关设备协调工作，确保系统自动运行。控制器和运算器一起组成了计算机的核心，称为中央处理器，即CPU（CentralProcessingUnit）。通常把控制器、运算器和主存储器一起称为主机，而其余的输入、输出设备和辅助存储器称为外部设备。输入设备——键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。输出设备——屏幕显示器、打印机、绘图仪等

6、。存储器——存储器是计算机的记忆装置，为了对存储的信息进行管理，把存储器划分成单元，每个单元的编号称为该单元的地址。存储器内的信息是按地址存取的。向存储器内存入信息也称为“写入”。写入新的内容则覆盖了原来的旧内容。从存储器里取出信息，也称为“读出”。信息读出后并不破坏原来存储的内容，因此信息可以重复取出，多次利用。计算机的存储器可分为主存储器和辅助存储器两种，通常分别简称为主存和辅存。用户输入输出结果输入设备存储器输出设备运算器控制器CPU数据流控制流微型计算机的组成示例冯·诺依曼计算机的基本特点：采用程序存储方式程序和数据放在同一个

7、存储器中，存储器是按地址访问的线性编址的唯一结构，每个单元的位数是固定的。指令由操作码和地址码组成。通过执行指令直接发出控制信号控制计算机的操作。数据以二进制形式表示。机器以运算器为中心，输入输出设备与存储器间的数据传送都经过运算器。二、计算机的基本工作原理计算机的自动处理过程——执行编好的程序程序——有序指令的集合指令的执行过程——取指令、分析指令、执行指令第3节数制与编码计算机内部采用二进制的原因：1、电路简单，容易实现2、工作可靠，不易出错3、简化运算4、逻辑性强一、进位制数及其相互转换（一）、进位制数基数——基本数码的个数。位

8、权——数码所在的位置。我们熟悉十进制（DecimalSystem）0～9共十个基本符号，基数＝10计算机中，采用二进制（BinarySystem）0和1两个基本符号，基数＝2为便于表达二进制，引入十六进制（Hexadec