计算机基础知识讲稿.ppt

1 第一讲计算机基础知识 一 什么是计算机计算机 是一种用于存储和处理信息的通用机器 2 第一讲计算机基础知识 二 计算机发展史1946年2月 第一台计算机诞生在美国 ENIAC 用了18800个电子管 30吨重 耗电150KW 占地160平方米 运算速度 5000次 秒 ENIAC存储容量小 不能存储程序 工作时 必须根据计算步骤预先编好一条条指令 再按指令连接外部线路 然后让计算机自动运行并输出结果 当所要计算的题目变化时 就要重新连接外部线路 3 第一讲计算机基础知识 二 计算机发展史对ENIAC的不足 美籍匈牙利科学家冯 诺依曼教授提出了全新的 存储程序 的通用计算机方案 存储程序的设计思想是将计算机要执行的指令和要处理的数据都采用二进制数制表示 将要执行的指令和要处理的数据按照编写的程序存储到计算机内部让它自动执行 4 第一讲计算机基础知识 二 计算机发展史同时确立了计算机的五个基本组成部分 运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备从那时到现在 计算机的基本体系结构和基本操作机制都采用冯 诺依曼所提出的存储程序设计思想 5 第一讲计算机基础知识 二 计算机发展史根据计算机所采用的元器件的不同 把计算机发展分成以下四个阶段 1 第一代 电子管 46年 55年 2 第二代 晶体管 55年 64年 3 第三代 中小规模集成电路 64年 71年 4 第四代 大 超大规模集成电路 71年至今 6 第一讲计算机基础知识 三 计算机分类按性能分 巨型机 大中型机 小型机 微型机按使用分 台式机 笔记本电脑 掌上电脑 网络计算机 7 第一讲计算机基础知识 四 计算机的特点1 速度快2 精确度高3 具有 记忆 能力4 具有判断能力5 自动完成各种操作和运算 8 第一讲计算机基础知识 五 计算机应用1 科学计算2 数据 信息 处理3 人工智能4 办公自动化5 计算机辅助6 电子商务7 娱乐 9 第一讲计算机基础知识 六 计算机组成计算机系统是由硬件系统和软件系统所组成 硬件 构成计算机的实际物理装置集合软件 为了运行 维护和管理计算机而编制的各种程序和文档的总和硬件和软件是相辅相成的 共同构成完整的计算机系统 缺一不可 10 计算机系统 硬件系统 软件系统 主机 存储设备 多媒体设备 网络设备 输入设备 输出设备 系统软件 应用软件 中央处理器 主板 主存储器 软驱 硬盘驱动器 光驱 软盘 光盘 闪存盘等 声卡 音箱等 采集卡 压缩卡等 网卡等 调制解调器等 键盘 鼠标 扫描仪 数字化仪等 显示卡 显示器 打印机 绘图仪 Windows98 2000 xp 2003 office wpsoffice VB等 11 第一讲计算机基础知识 七 计算机硬件系统包括运算器 控制器 存储器 输入设备 输出设备五大部件 12 外设主机原始数据处理结果程序存取指数数令数据信号控制信号 输入设备 存储器 输出设备 运算器 控制器 CPU 13 第一讲计算机基础知识 七 计算机硬件系统运算器 进行算术运算和逻辑运算的部件控制器 分析指令 执行指令的功能 协调其它各部件有序动作的控制中心存储器 存放各种输入 输出数据和中间计算结果 以及与外设交换信息时作缓冲输入设备 把人识别的符号转换成计算机能识别的数据并送入存储器的装置输出设备 把计算结果转换成人能识别的符号或图形的装置 14 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统CPU 中央处理器 CentralProcessingUnit的缩写 由运算器和控制器组成 是心脏 15 第一讲计算机基础知识 CPU CentralProcessingUnit 中央处理器CompaniesModelName 型号 Codename 核心代号 Vcore 核心电压 L1 L2Cache 一级 二级缓存 CPUSpeed CPU主频 HostFrequency CPU外频 SystemFrequencyMultiple CPU倍频 FrontSideBUS 前端总线 ManufacturingProcess 制程 Package 封装方式 TechnologyFeatures 技术特性 16 第一讲计算机基础知识 CompaniesIntel AMDandOthersIntelPentiumIIISocket370 Coppermine TualatinP4Socket423 478 Willamette256KBL2CacheP4Socket478 Northwood512KBL2CacheP4Socket478 LGA775 Prescott1MBL2CacheCeleron 二级缓存L2Cache为同核心P4的四分之一AMDAthlonThunderbird 雷鸟 Duron 毒龙 AthlonXP 速龙 Palomino Thoughbred Barton Thorton AMD64 K8 系列AMDAthlon64 socket754 socket939AMDAthlon64FX socket940 socket939Sempron 闪龙 17 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统总线 CPU和存储器及I O设备之间传输数据的信号线 分为 数据总线 DataBus 地址总线 AddressBus 控制总线 ControlBus 18 数据总线 DB 地址总线 AB 控制总线 CB 中央处理器 存储器 输出设备接口 输入设备接口 输出设备 输入设备 19 DataBus 双向 实现微处理器 存储器 输入输出设备之间数据交换 确定微机的位数AddressBus 单向 CPU输出到地址总线上的信息是寻找所需存储单元的地址或输入输出端口 地址总线根数的多少确定存储容量的大小 即地址单元的个数 16位微处理器有20根地址线 可寻址1MB的存储空间ControlBus 传送各种控制信息 如控制存储器的存取 I O的读写 CPU的中断请求 等待常见的系统总线标准有 ISA EISA VESA PCI AGP PCI E 20 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统主存储器 内存储器 一组或多组具备输入输出和数据存储功能的集成电路 其主要作用是存放各种数据和中间结果 以及作缓冲用 由于CPU只能直接处理内存中的数据 所以内存的速度和大小对计算机性能的影响相当大 按内存在计算机内的用途分为主存储器和辅助存储器 辅助存储器也称外存储器 平时所主的内存容量是指主存储器的容量 21 第一讲计算机基础知识 按内存的工作原理分为ROM readonlymemory 和RAM randomaccessmemory ROM是只能读不能写的内存 其中的数据不会随断电而丢失 RAM允许随机地读 写其中的数据 是我们常说的内存 可被看成是微机系统使用的临时存储区 它能暂存储运行的程序 使用的数据 系统运行时 CPU将指令和数据从外存储器调入RAM中 CPU再从RAM中读取指令或数据进行运算 并将结果存入RAM中 RAM中的存储单元根据具体需要可以读出 也可以写入或改写 但只能暂时存放数据和程序 一旦断电 其中的数据就会丢失 如要保存其中的数据就要转存到硬盘等外存上 22 第一讲计算机基础知识 内存可分为 SDRAM 同步动态随机存储器DDRSDRAM 双倍速率SDRAM它们都与系统总线时钟同步 DDRSDRAM根据工作频率 分为DDR200DDR266DDR333DDR400 DDR一代 DDR533DDR667 DDR二代 等 23 存储器分类 RAM DRAM SRAM SDRAM ROM内存PROMEPROM存储器FLASHEPROMFDHD外存CD ROMCD R RW 24 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统硬盘驱动器 简称硬盘 是广泛使用的外部存储器 它具有大的容量和快速存取的优点 其存储介质是若干个刚性磁盘片 硬盘由此得名 按盘径尺寸分 5 25in 3 5in 2 5in 1 8in 1in几种5 25in已经退出市场 3 5in主要用于台式机中 2 5in主要用于笔记本电脑中 1 8in 1in主要用在小型笔记本电脑 PDA MP3等 25 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统按接口分 1 IDE接口IDE是智能或集成驱动设备的缩写 EIDE是其加强型 IDE采用ATA advancedtechnologyattachment 规范 所以也称ATA硬盘ATA规定了多种工作模式 ultraata66 ultradma66 ultradma100 ultradma133 26 IDE IDE IntegratedDiskElectronics 并行硬盘 PATA Master和SlaveATA AT Attachment interface40 1pinIDE接口4pin电源接口40pin 80pincable 27 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统2 SerialATA接口现在主流的硬盘接口是SerialATA 简称SATA 标准 SATA1 0数据传输速率的有效带宽峰值为150MB S SATA2 0为300150MB S SATA3 0为600150MB SSATA采用点对点传输模式 以保证每块硬盘都能独享通道带宽 而且没有主 从的限制 其数据线更长 细 长度可达到1米 28 SATA SATA SerialATA 串行硬盘接口速率达150MB s 可升级只300MB s 600MB s 更细的数据线 7pinwith4pin信号线和3pin接地 软件上与ATA兼容结构与ATA硬盘类似点对点传输 没有主从盘之分SATA专用电源接口 29 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统3 SCSI接口SCSI 小型计算机系统接口 现在的数据传输速率达到320MB S 30 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统光盘驱动器和光盘 属于光存储设备和光存储介质 由于光盘具有存储量大 价格低廉 携带方便等优势 所以现在软件 资料数据 影视剧 音乐等都以光盘的形式提供 光盘驱动器已成为微机的标准配置 31 CD S520BDVD E616ACRW 5232A4DRW 1608P2SCB 5216A 内置光驱 外置光驱 CB 5216A UDRW 1608P2S USCB 2424V USDRW 0806T D 32 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统DVD ROM 开发之初 DVD的意义是数字视频光盘 digitalvideodisc 只能存储视频 音频信息 而当DVD扩展其功能后 不但可以存储MPEG2的视频 音频信息 而且可以存储计算机程序 文件数字信息 满足人们对大存储容量 高性能的存储媒体的需求 这样集计算机技术 光学记录技术及影视技术为一体的媒介便成为DigitalVersatileDisk 数字通用光盘 33 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统主板 又称系统板或母板 主板既是连接各个部件的物理通路 也是各部件之间数据传输的逻辑通路 几乎所有的部件都连接到主板上 主板是微机硬件系统中最大的一块电路板 当微机工作时 从输入设备输入数据 由CPU处理 再由主板负责组织输送到各个设备 最后经输出设备输出 而且 主板是与CPU配套最紧密的部件 每出现一种新型的CPU 都会推出与之配套的主板控制芯片组 否则不能充分发挥CPU的性能 34 主板示意图 35 主板架构 BIOS Floppy Parallel PS 2 CPU N B S B 36 Chipsets 北桥芯片 NorthBridgeChip 提供CPU 图行 内存功能的支持如Intel875 865 845系列 VIAKT880 KT600 nForce2等一般主板的芯片组都以北桥芯片命名南桥芯片 NorthBridgeChip 提供主板I O功能 支持硬盘 软驱 PCI设备等如IntelICH5系列 ICH4 VIA8237等北桥芯片配合特定的南桥芯片如Intel875 865系列搭配IntelICH5系列 VIAKT600搭配VIA8237等nVidianForce3 nForce4系列芯片组将北桥与南桥集成到一颗芯片中 已经没有南北桥的概念 37 DualChannel AGPSLOT AGPBUS MemoryBUS HOSTBUS AGP8X Ex DDR400400MHz 2 DDR 8Byte 2Channel 6 4GB s 38 第一讲计算机基础知识 八 微机硬件系统显示卡 简称显卡 工作在主板与显示器之间 其作用就是控制图形的输出 负责把CPU送来的图像数据处理成显示器接收的格式 再送到显示器形成图像 微机和图形性能已经成为决定微机整体性能的一个主要因素 39 AGP AcceleratedGraphicsPort 66MHz 32bit由PCI接口发展而来AGP1 0AGP1X 2X3 3VAGP2 0AGP4X1 5V兼容AGP1 0AGP3 0AGP8X0 8V兼容AGP2 0 不兼容GP1 0AGPPro对AGP的扩充 增加额外供电 多应用于服务器中AGP1X66 66MHz 4Byte 266MB sAGP2X66 66MHz 4Byte 2 533MB sAGP4X66 66MHz 4Byte 4 1066MB sAGP8X66 66MHz 4Byte 8 2132MB s 2 1GB sPCIExpressX16新一代的图行接口高达8GB s的带宽 是AGP8X的4倍 40 第一讲计算机基础知识 显示器 是微机中最重要的输出设备 用户通过显示器来观察运行情况 按工作原理分类 CRT和LCD按用途分 实用型 绘图型 专业型和多媒体型按屏幕尺寸分 17in 19in 21in 41 第一讲计算机基础知识 显示器的主要性能参数 点距 0 28 0 25 0 23等 越小 单位显示区域可以显示更多的像点 显示的图像就越清晰细腻分辨率 简单说就是屏幕每行每列的像素数刷新频率 分为垂直刷新率和水平刷新率带宽 视频带宽指每秒钟电子枪扫描过的总像素数 等于 水平分辨率 垂直分辨率 场频 画面刷新次数 带宽更具有综合性也更能直接地反映显示器性能 42 第一讲计算机基础知识 液晶显示器LCD 最大分辨率 点距 亮度 对比度 最大亮度和最小亮度的比值最大色彩数 响应时间 坏点 可视角 43 第一讲计算机基础知识 打印机 两大类 击打式与非击打式击打式 针式打印机非击打式 激光打印机和喷墨打印机衡量打印精度的指标 DPI 每一英寸上有几个点 DPI值越大 说明打印效果越好 44 第一讲计算机基础知识 键盘 标准输入设备 分为 机械式结构键盘 电容式结构键盘 塑料薄膜式键盘 导电橡胶键盘 接口 PS 2 45 键盘 46 第一讲计算机基础知识 鼠标 机械鼠标和光电鼠标二键鼠标和三键鼠标滚轮鼠标接口 串口 PS 2 USB 47 第一讲计算机基础知识 机箱与电源 机箱 立式与卧式 AT式机箱与ATX式机箱电源 AT电源 ATX电源 48 第一讲计算机基础知识 九 软件系统软件包括系统软件与应用软件两大类1 系统软件是一组以管理和维护计算机本身的资源 保证计算机系统能够高效正确运行为目的的基础软件系统软件中最重要的是操作系统 OS 它负责管理和高度系统的软硬件资源 向用户提供操作界面 除某些实时控制系统外 各类软件都是在操作系统的管理和控制下运行的 49 第一讲计算机基础知识 九 软件系统系统软件还包括各种计算机语言处理程序和系统 数据库管理系统 供程序员使用的各类软件工具和各种标准程序库等 50 第一讲计算机基础知识 九 软件系统应用软件 是指用户为解决某个应用领域中的各类问题而编制的程序 51 第一讲计算机基础知识 九 软件系统计算机语言 计算机语言在计算机软件实现上起着极其重要的作用 它既是计算机软件包的一部分 又是计算机软件设计的工具 计算机语言提供了人们与计算机交流的工具 计算机的软件通过程序设计语言的描述 实现人们预定的各种功能 52 第一讲计算机基础知识 九 软件系统计算机语言可分成机器语言 汇编语言 高级语言等机器语言 二进制代码语言 随机器类型不同而不同 机器语言程序是计算机可以直接执行的程序 汇编语言 是机器语言的一种代码表示形式 编制的程序称为汇编语言程序 要通过 汇编程序 翻译为机器语言程序 才能供计算机执行高级语言 是和计算机硬件结构无关的语言 编写的程序要通过编译程序翻译或解释 才能转换成机器能够识别的机器语言程序 53 第一讲计算机基础知识 几个概念 信息 能输入计算机并被计算机处理的所有数据的集合 裸机 没有安装任何软件的计算机虚拟计算机 安装了软件以后的计算机操作系统软件是对计算机的第一次扩充 也就是说计算机中首先要安装的是操作系统软件 其他软件都是在安装了操作系统软件以后再安装的