石油大学专升本计算机课程-计算机应用基础（1）

计算机应用基础

第一章 计算机基础知识

第一节 计算机诞生

ENIAC 埃尼亚克

1946年2月 世界第一台全数字电子计算机

美国宾西法尼亚大学研制

结构庞大

标志着电子计算机时代的到来

1 按电子器件划分的四代计算机

2 计算机的分类

按计算机处理数据的方式分

• 数字计算机
• 模拟计算机
• 数模混合计算机

使用范围分为

• 专用计算机
• 通用计算机

按规模和处理能力将计算机分为

• 巨型机，大型机，小型机，工作站，微型机等几类

3 计算机主要特点

• 具有自动控制能力
• 告诉运算能力
• 很强的记忆能力
• 很高计算精度
• 逻辑判断能力
• 可靠性高，通用性强

4 计算机的主要应用

​ 科学计算

​ 数据处理和信息管理

​ 自动控制

​ 计算机辅助系统

​ - CAD ,CAM,CAI

​ 人工智能AI

​ 网络通信

​ 多媒体应用

​ 办公自动化

第二节 计算机系统的组成

1 硬件系统

存储程序原理：将程序和数据存放到计算机内部的 存储器中，计算机在程序控制下逐步处理，直到得出结果

冯 若依曼设计思想

• 存储程序控制：程序和数据都放在存储器中，机器能自动执行程序，按地址寻访
• 程序由指令构成，计算机内部采用二进制来表示指令和数据
• 每条指令一般具有一个操作码和一个地址码，其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数 在存储器中的地址
• 计算机由控制器，运算器，存储器，输入设备和输出设备5个基本部分组成，机器以CPU为中心

2 计算机五大组成部分功能

运算器：

• 负责对数据进行算数运算和逻辑处理
• 核心：加法器-因为四则运算 加减乘除 等算法都归结为加法与移位操作，所以加法器的设计是算数逻辑 线路设计的关键

控制器

• 对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入和输出操作对内存的访问
• 控制器的工作过程就是按预先编好的程序，不断地从主存储器取出指令，分析指令和执行指令的过程

存储器：

• 用来存放指令和数据的部件，负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据或程序
• 存储器的种类：主存储器（内存），辅存储器（外存）
• 内存储器（内存）—计算机在工作时，所执行指令及处理的数据，均从内存取出–存取速度快，但容量小
• 外存储器（外存）–磁盘，硬盘，CD等，能长期保存数据 不依赖于电，存储速度慢，容量很大
• 运算过程中：内存直接与cpu 交换信息，外存不可以 需要借助内存 通过内存 才能进而被cpu 处理

输入设备

• 键盘 鼠标 扫描仪

输出设备

• 显示器，打印机，绘图仪

（触摸屏：既是输入，也是输出设备）

3 数据存储概念

• 二进制：处理信息是以二进制编码表示-0和1 构成信息的最小单位：简称位或者bit(比特)
• 字节：
  • 8 位组成一个字节
  • 字节是电子计算机存储信息的基本单位

4 字/字长

• 一个字或者几个字-在存储里是一个数据，在控制器是一条指令
• 字长是CPU 重要标志之一，字长