1、主講人：郭心紅主講人：郭心紅163電子、電子、163機電，機制機電，機制學習目標 了解計算機的基本工作原理和硬件組成 了解如何選購計算機硬件系統 了解計算機軟件系統的安裝 了解信息系統的安全防護知識 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機2目錄1.1 選購計算機案例分析 1.2 實現方法1.2.1計算機的基礎知識 1.2.2微型計算機的硬件系統 1.2.3選購計算機1.2.4計算機的軟件系統1.2.5信息系統的安全防護1.2.6 物聯網與云計算1.3 案例總結1.4 課后練習1.5 附錄1 計算機的發展 1.6 附錄2 數制和信息編碼 2022-5-18

2、第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機31.1 選購計算機案例分析 任務的提出 小李是一位廣告設計師，最近他想買一臺計算機，用于工作和豐富娛樂生活。如何能夠從中選購到一臺適合自己的計算機呢？ 解決方案 在購買計算機之前，小李應該對計算機的基本工作原理和計算機硬件的基礎知識有所了解，此外還應對計算機的軟件知識和計算機的安全防護知識有所了解，這樣才能高效、安全地使用計算機。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機4選購計算機的建議配置表配件名稱配件型號CPUIntel Core i5 2300 四核處理器 (2.8GHz/6 MB高速緩存

3、)顯示器24英寸寬屏高清液晶顯示器主板Intel P67系列內存4GB DDR3 SDRAM 1333MHz 硬盤1TB SATA2.0 7200轉 單碟容量：500GB 32MB顯示卡1GB ATI Radeon HD 5770光驅16倍速DVD+/-RW 鍵盤、鼠標羅技鍵鼠套裝第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機52022-5-181.2.1 計算機基礎知識1計算機的基本配置2計算機的基本思想3計算機系統的組成4計算機的工作原理5現代微機的結構特點2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機61計算機的基本配置 從計算機的外觀來看，

4、一臺微型計算機最基本的配置包括：主機，顯示器，鍵盤和鼠標，有時還配打印機、音箱、掃描儀等。 打開機箱，可以看到里面包括：主板、CPU、內存條、硬盤、光盤驅動器、顯示卡、聲卡、電源、各種連接線和接插件等。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機72022-5-182計算機的基本思想第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機82022-5-18。雖然計算機的設計和制造技術得到突飛猛進。雖然計算機的設計和制造技術得到突飛猛進的發展，但仍然沒有脫離馮的發展，但仍然沒有脫離馮諾依曼提出的以下諾依曼提出的以下三個基本思想，并一直沿用到現在。三個基本思想，并一直沿用到

5、現在。1.程序存儲控制：程序存儲控制：2.采用二進制采用二進制 ；3.計算機的基本結構：計算機由運算器、控計算機的基本結構：計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個基本制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五個基本部分組成：部分組成：3. 計算機系統的組成第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機92022-5-18硬件（硬件（Hardware）是指構成計算機的所有物理部件，包括各種元器件、電路板卡、）是指構成計算機的所有物理部件，包括各種元器件、電路板卡、機械裝置以及各種連接件，是看得見、摸得著的機械裝置以及各種連接件，是看得見、摸得著的“硬硬”設備，故稱為硬件。設

6、備，故稱為硬件。 軟件（軟件（Software）是指管理和控制計算機執行各種操作的所有程序、數據、文檔資）是指管理和控制計算機執行各種操作的所有程序、數據、文檔資料的總稱。料的總稱。 4計算機的工作原理第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機102022-5-18輸出設備輸出設備輸入設備輸入設備運算器運算器控制器控制器內存儲器內存儲器外存儲器外存儲器數據流數據流控制流控制流中央處理器中央處理器CPU主機主機程序程序數據數據結果結果外部設備外部設備5. 現代微機的結構特點 現代微機（個人電腦PC）的硬件基本結構有兩個特點： 1.將運算器和控制器集成在一個芯片內，這個芯片就是現

7、代計算機中的微處理器,也稱為中央處理器（Central Processing Unit，簡稱CPU） 2.采用總線結構。微型機就是通過各種總線把所有的硬件設備連成一個整體。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機112022-5-181.2.2微型計算機的硬件系統1系統主板2CPU3內存儲器4. 外存儲器5. 輸入設備6. 輸出設備第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機122022-5-181系統主板主板是大部分組件如CPU、顯卡、網卡、內存條等設備的載體，也是微型計算機內部各種設備聯系的橋梁。 。 主要構成： 1. 芯片 ； 2. 擴展槽 ； 3.

8、 對外接口；第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機132022-5-18P67芯片組是針對芯片組是針對Sandy Bridge架架構處理器開發的，構處理器開發的，能充分發揮能充分發揮i5 2300處理器的全部處理器的全部性能。性能。Intel P67 主板主板2. CPUCPU即中央處理器，是計算機系統的核心。它負責整個系統指令的執行，數學與邏輯運算，數據的存儲與傳送，以及輸入與輸出的控制。由于CPU是計算機的核心部件，所以CPU性能的高低直接影響到整臺微型計算機檔次的高低。衡量CPU的主要性能指標 ： 1. 主頻； 2. 前端總線頻率； 3. 字長；第第1章章 計算機基

9、礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機142022-5-182. CPU小李選擇的是“Intel Core i5 2300 四核處理器 (2.8GHz/6 MB高速緩存)”1.“Intel（英特爾）”是CPU的品牌；2.“Core（酷睿）”代表“產品系列”；3.“i5 2300”是CPU的型號；4.“四核處理器”是指CPU內集成了4個處理核心5.“2.8GHz”表示CPU的主頻；6.“6 MB高速緩存”代表CPU內置了6MB的高速緩存；第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機152022-5-18Intel 酷睿酷睿 i5 CPU3內存儲器 內存儲器也被稱為內存。在計算機

10、中，凡是要運行的程序、數據，必須先調入內存才能執行。 。 內存主要由隨機存取存儲器、只讀存儲器和高速緩沖存儲器構成 。第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機162022-5-18內存儲器按其工作特點可分為只讀存儲器內存儲器按其工作特點可分為只讀存儲器ROM(ReadOnly Memoy)和和隨機存取存儲器隨機存取存儲器RAM(Random Access Memory)。3內存儲器小李選擇的是“4GB DDR3 SDRAM 1333MHz”內存。1. “4GB”表示內存的容量；2. “DDR3 SDRAM”表示內存采用的是DDR第三代內存同步動態隨機存儲器技術標準，3.“1

11、333MHZ”表示相應的有效內存頻率。第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機172022-5-18 DDR3 內存條雙通道套裝內存條雙通道套裝4. 外存儲器 外存儲器簡稱外存，用于長期保存數據。由于安裝在主機外部，所以屬于計算機的外部設備。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機182022-5-18硬盤硬盤 是由若干個硬盤片組成的盤片組，上面覆蓋著磁性氧化物。硬是由若干個硬盤片組成的盤片組，上面覆蓋著磁性氧化物。硬盤一般被固定在計算機箱內。盤一般被固定在計算機箱內。硬盤內部結構硬盤內部結構從左到右依次為從左到右依次為2.5in、1.8in、1in和

12、和0.85in硬盤硬盤硬盤小李選擇的是一款“1TB SATA2.0 7200轉 單碟容量：500GB 32MB”硬盤。1. “1TB”代表總存儲容量；2. “SATA2.0”代表接口標準；3. “7200轉”代表硬盤每分鐘的轉速；4. “單碟容量：500GB”意味著這款硬盤每張碟片的容量是500GB；5. “32MB”代表緩存容量。第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機192022-5-18硬盤內部結構硬盤內部結構4. 外存儲器 光盤具有容量大、存取速度快、不易受干擾等特點。光盤根據其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類：只讀光盤(CD-ROM)、一次性寫入光盤(CD

13、-R)和可擦寫光盤 (CD-RW)。如圖。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機20CD-R、CD-RW和常見的和常見的DVD光盤光盤CD-ROM、CD-RW、DVD刻錄機、外置式光驅刻錄機、外置式光驅4. 外存儲器 新型存儲設備 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機21U盤盤移動硬盤移動硬盤 MO名片光盤名片光盤存儲單位在計算機內部，信息都是用二進制的形式進行存儲、運算、處理和傳送的。信息存儲單位有位（bit）、字節（Byte）等。位（bit）：信息的最小單元稱為位（bit）。每一個位是二進制中的一個數位，代表

14、兩個狀態，就是0和1，也就是說計算機其實只認識0和1這兩種狀態。字節（Byte）：所有的存儲器內部結構，都被劃分為許許多多的基本單元，每個基本單元的存儲量為1個字節（Byte），可以存儲8位二進制信息。Byte作為數據信息的計量單位仍然太小，為了方便計算，引入一些更大的單位，包括KB、MB、GB、TB，它們與Byte之間的關系為： 1 Byte8bit 1 KB1024 Byte210B 1 MB1024 KB220B(1024)2 Byte 1 GB1024 MB230B(1024)3 Byte 1 TB1024 GB240B(1024)4 Byte2022-5-18第第1章章 計算機基礎知

15、識計算機基礎知識選購計算機選購計算機225. 輸入設備 輸入輸出設備是計算機的五大組成部分之一，統稱為外圍設備，也簡稱為外設。輸入設備的作用是將程序、數據、文本等內容輸入計算機。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機232022-5-18鍵盤和鼠標鍵盤和鼠標 自然鍵盤、無線鍵盤、手寫鍵盤自然鍵盤、無線鍵盤、手寫鍵盤機械鼠標機械鼠標 光電鼠標光電鼠標 5. 輸入設備 掃描儀2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機24手持式掃描儀手持式掃描儀平板式掃描儀平板式掃描儀 滾筒式掃描儀滾筒式掃描儀 名片掃描儀名片掃描儀 5. 輸入設備 數碼照

16、相機2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機256 輸出設備 外設中，輸出設備的作用是將計算機的計算結果以圖形、圖像、文字等方式顯示出來。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機26陰極射線管顯示器陰極射線管顯示器(CRT) 液晶顯示器液晶顯示器(LCD. )顯示器的性能指標：像素與分辨率顯示器的性能指標：像素與分辨率 6 輸出設備2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機27顯卡也稱為顯示適配器，是顯示器與主機通信的控顯卡也稱為顯示適配器，是顯示器與主機通信的控制電路和接口。顯卡

17、的主要作用是將計算機數據處制電路和接口。顯卡的主要作用是將計算機數據處理成顯示信息，并在顯示器上顯示出來。理成顯示信息，并在顯示器上顯示出來。 6 輸出設備2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機28打印機打印機噴墨打印機噴墨打印機激光打印機激光打印機 6 輸出設備2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機29音響和聲卡音響和聲卡 聲卡是將計算機的數字化聲音信息轉換聲卡是將計算機的數字化聲音信息轉換為人的耳朵可以聽到的聲音，即把數字為人的耳朵可以聽到的聲音，即把數字信號轉換為模擬信號。信號轉換為模擬信號。1.2.3 選購

18、計算機計算機的更新換代比較快，用戶在購買計算機之前，一定要明確自己購買計算機的用途，這樣才能有針對性地選擇適合自己的計算機。 第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機302022-5-181計算機的購置定位 辦公事務處理、上網瀏覽新聞、看電影或聽音樂等； 玩3D游戲； 專業制圖、平面設計； 影視動畫制作、3D游戲制作； 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機312.選購計算機需要遵循的幾個原則 價格與品牌要兼顧; 考慮整體性能; 硬件與服務要兼顧; 商用計算機與家用計算機的區別; 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎

19、知識選購計算機選購計算機322.品牌計算機與組裝計算機的差異 價格差異 外觀因素 配置選擇 售后服務 動手能力 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機331.2.4 計算機的軟件系統計算機的軟件系統包括系統軟件和應用軟件兩類。第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機342022-5-18操作系統2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機35操作系統操作系統OS(Operating System)是配置在計算機硬件上的是配置在計算機硬件上的第一層軟件，其他所有的系統軟件、應用軟件都依賴操作第一層軟件，

20、其他所有的系統軟件、應用軟件都依賴操作系統的支持。操作系統是所有計算機都必須配置的軟件。系統的支持。操作系統是所有計算機都必須配置的軟件。 現在常用的微機操作系統有：微軟的現在常用的微機操作系統有：微軟的Windows系列、蘋果系列、蘋果公司的公司的Mac OS系列和開源的系列和開源的Linux系統等。系統等。操作系統操作系統(OS，Operating System)是控制計算機所是控制計算機所有活動的核心，是軟硬件資源的組織者和管理者。有活動的核心，是軟硬件資源的組織者和管理者。操作系統功能操作系統功能組織和管理整個計算機系統的硬件和組織和管理整個計算機系統的硬件和軟件資源，在用戶和程序之間

21、分配系統資源，使之協調軟件資源，在用戶和程序之間分配系統資源，使之協調一致地、高效地完成各種復雜的任務。一致地、高效地完成各種復雜的任務。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機36操作系統的功能操作系統的功能安裝軟件系統 1.2.2 操作系統的 安裝。 1.2.3 安裝驅動程序； 1.2.4 安裝應用軟件。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機371.2.5 信息系統的安全防護 信息系統安全指的是保護計算機信息系統中的資源（包括硬件、軟件、存儲介質、網絡設備和數據等）免受毀壞、替換、盜竊或丟失等。2022-5-1

22、8第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機381數據信息的安全維護 數據信息是計算機中的一種重要資源，有些數據的價值是無法用金錢來衡量的，有些數據丟失后其損失可能是無法彌補的，所以對數據信息的安全維護是非常重要的。 為了保護數據信息，必須將重要的數據定期復制到其他的存儲設備上，如復制到移動硬盤、U盤或刻錄在光盤中；有些非常重要的數據如公司的財務數據不但要備份在存儲器上，還要打印到紙張上并妥善加以保管。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機392計算機病毒的防治 所謂的計算機病毒是一種在計算機系統運行過程中，能把自身精確復制或有修改地復

23、制到其他程序內的程序。 1. 病毒的特征 2. 病毒的傳染途徑和主要癥狀 3. 病毒的檢測、清除和預防2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機402計算機病毒的防治1. 病毒的特征 傳染性： 隱蔽性： 潛伏性： 破壞性： 觸發性：2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機412計算機病毒的防治2. 病毒的傳染途徑和主要癥狀 有規律地出現異常畫面和信息； 系統啟動速度比平時慢，或某些程序運行變慢； 異常磁盤訪問，破壞數據和程序，刪除文件； 產生垃圾文件，占據磁盤空間，減少磁盤可用空間； 系統出現異常，如有些設備不能使用；

24、死機現象增多，或無緣無故重新啟動； 破壞計算機網絡資源，使網絡系統癱瘓。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機422計算機病毒的防治3. 病毒的檢測、清除和預防 實時防護：病毒軟件必須有實時保護功能，或安裝防火墻、采取過濾措施； 經常使用正版的殺毒軟件定期掃描檢測； 殺病毒軟件應及時更新升級； 隨時從各種信息媒體了解新的病毒情報，及時采取措施。 對外來的計算機、存儲介質（U盤、移動硬盤、光盤等）要先進行病毒檢測，確認無病毒后才能使用。 在別人的計算機使用自己的U盤或移動設備時，最好處于“寫保護“狀態。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎

25、知識選購計算機選購計算機43物聯網 在物理世界的實體中部署具有一定感知能力、計算能力和執行能力的嵌入式芯片和軟件，使之成為“智能物體”，通過網絡設施實現信息傳輸、協同和處理，從而實現物與物、物與人之間的通信。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機44大數據 隨著移動互聯網、物聯網等技術的快速發展，及視頻監控、智能終端、應用商店等的快速普及，全球數據量出現爆炸式增長。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機45云計算 巨量的數據信息需要被處理，用戶也需要越來越多的網絡服務，原有的互聯網系統與服務設計已經不能滿足要求了，

26、互聯網急需新的解決方案，云計算正是在這種背景下被提出的。 云計算是一種基于互聯網的計算方式，通過這種方式，共享的軟硬件資源和信息可以按需提供給計算機和其他設備。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機46案例總結 本章主要介紹了計算機系統的組成、工作原理、計算機主要部件的功能和性能指標。并從實際應用的角度出發，介紹了選購計算機的原則和技巧。用戶在使用計算機時，要注意數據信息的安全保護，做好重要數據的備份和保密，還要注意防范計算機病毒的入侵和破壞。物聯網、大數據和云計算都是近些年出現的新技術和發展趨勢，它們都是互聯網技術的發展與延伸，大數據的產生是因為互聯

27、網與物聯網的發展，而云計算是為了更好的為它們服務的，而提出的解決方案。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機47課后練習 參見本章課后練習。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機48附錄1 計算機的發展 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機490.1.1 電子計算機的發展階段電子計算機的發展階段 19461946年，在美國賓西法尼亞大學世界上年，在美國賓西法尼亞大學世界上第一臺電子數字計算機第一臺電子數字計算機ENIACENIAC（Electronic Numerical

28、 Integrator And CalculatorElectronic Numerical Integrator And Calculator電子數值積分和電子數值積分和計算機）誕生了（如圖所示），它標志著計算機時代的到來。計算機）誕生了（如圖所示），它標志著計算機時代的到來。人們根據計算機的性能和使用人們根據計算機的性能和使用主要元器件的不同，將計算機的發主要元器件的不同，將計算機的發展劃分成幾個階段。展劃分成幾個階段。大型機大型機(Mainframe)(Mainframe)經歷了四代的發展。經歷了四代的發展。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機

29、50第一代計算機第一代計算機 1946-20世紀世紀50年代末，電子管時代計算機。年代末，電子管時代計算機。 主要特點：采用電子管作為計算機的主要邏輯部件體積大，耗電量大，壽主要特點：采用電子管作為計算機的主要邏輯部件體積大，耗電量大，壽命短，成本高。電子管如圖所示。命短，成本高。電子管如圖所示。 這一時期的典型機器：這一時期的典型機器： 國外的：國外的：ENIAC 、UNIVAC。 國內的：國內的：103、104等。等。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機51第二代計算機第二代計算機 19581964年，晶體管計算機時代。年，晶體管計算機時代。 主

30、要特點：主要特點： 采用晶體管作為計算機的主要邏輯部件，體積減小，重量減輕，成本下降，采用晶體管作為計算機的主要邏輯部件，體積減小，重量減輕，成本下降，能耗降低。晶體管如圖能耗降低。晶體管如圖1-3所示。所示。 這一時期的典型機器：這一時期的典型機器： 國外的：國外的：IBM7090等，如圖所示。等，如圖所示。國內的：國內的：441B等。等。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機52第三代計算機第三代計算機 19641972年，集成電路計算機時代。年，集成電路計算機時代。 主要特點：主要特點： 采用中、小規模集成電路做主要邏輯部件，從而使計算機體采用中

31、、小規模集成電路做主要邏輯部件，從而使計算機體積更小，重量更輕，耗電更省，壽命更長，成本更低，運算運算速度有了更積更小，重量更輕，耗電更省，壽命更長，成本更低，運算運算速度有了更大的提高。集成電路如圖所示。大的提高。集成電路如圖所示。 這一時期的典型機器：這一時期的典型機器： 國外的：國外的：IBM-360等。等。 國內的：國內的：709等。等。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機53第四代計算機第四代計算機 1972年至今，大規模、超大規模集成電路計算機時代。年至今，大規模、超大規模集成電路計算機時代。 主要特點：主要特點： 采用大規模、超大規模集

32、成電路作基本邏輯部件，使計算機采用大規模、超大規模集成電路作基本邏輯部件，使計算機體積、重量和成本大幅度的降低，運算速度和可靠性大幅度的提高。大規模體積、重量和成本大幅度的降低，運算速度和可靠性大幅度的提高。大規模集成電路如圖所示。集成電路如圖所示。 這一時期典型機器：這一時期典型機器： 國外：國外：IBM-370等。等。 國內：銀河等。國內：銀河等。附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機54 小型計算機小型計算機(Minicomputer)能滿足中小型企事業單位的信息處理要求，能滿足中小型企事業單位的信息處理要求，而且成本較低，其價

33、格能被中小部門接受。而且成本較低，其價格能被中小部門接受。1959年年DEC公司推出公司推出PDP-1，首，首次對大型主機進行了次對大型主機進行了“縮小化縮小化”。1965年推出年推出PDP-8小型機獲得成功。小型機獲得成功。1975年又推出年又推出VAX-11系列小型機，使其成為名副其實的小型機霸主。系列小型機，使其成為名副其實的小型機霸主。DG公司、公司、IBM公司、公司、HP公司公司(如圖如圖)、富士通公司都生產過小型機。、富士通公司都生產過小型機。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機55 微型計算機微型計算機(Microcomputer)是對

34、大型計算機進行的第二次是對大型計算機進行的第二次“縮小化縮小化”。1976年蘋果計算機公司成立，年蘋果計算機公司成立，1977年推出年推出APPLE微型機大獲成功，使它成微型機大獲成功，使它成為個人及家庭能買得起的計算機。為個人及家庭能買得起的計算機。1981年年IBM公司推出公司推出IBM PC，此后它又經，此后它又經歷了若干代的演變，逐漸占領了龐大的個人電腦市場。歷了若干代的演變，逐漸占領了龐大的個人電腦市場。 附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機56 20世紀世紀70年代出現了在局部范圍內年代出現了在局部范圍內(例如在一座大樓

35、內例如在一座大樓內)把計算機連把計算機連在一起的趨勢，稱為局域網。在局域網中，又有對等網絡和非對等網絡。在一起的趨勢，稱為局域網。在局域網中，又有對等網絡和非對等網絡。 客戶機一服務器結構模式是對大型主機結構模式的又一次挑戰。由客戶機一服務器結構模式是對大型主機結構模式的又一次挑戰。由于客戶機一服務器結構靈活、適應面廣、成本較低，因此得到廣泛的應用。于客戶機一服務器結構靈活、適應面廣、成本較低，因此得到廣泛的應用。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機57 自自1969年美國國防部的年美國國防部的ARPAnet運行以來，計算機廣域網開始逐步運行以來，計

36、算機廣域網開始逐步發展。發展。1983年，年，TCP/IP(傳輸控制與網際互聯協議傳輸控制與網際互聯協議)正式成為正式成為ARPAnet的協議的協議標準，這使網際互聯有了突飛猛進的發展。標準，這使網際互聯有了突飛猛進的發展。 1991年年6月我國第一條與國際互聯網連接的專線建成，它從中科院高月我國第一條與國際互聯網連接的專線建成，它從中科院高能物理研究所接到美國斯坦福大學的直線加速器中心。到能物理研究所接到美國斯坦福大學的直線加速器中心。到1994年，我國才實年，我國才實現了采用現了采用TCPIP的國際互聯網的全功能連接，可通過四大主干網接入網際互的國際互聯網的全功能連接，可通過四大主干網接入

37、網際互聯網。聯網。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機58 1 1、過去的計算機教材，在介紹計算機發展史時，只談第一代電子管計算、過去的計算機教材，在介紹計算機發展史時，只談第一代電子管計算機、第二代晶體管計算機、第三代集成電路計算機、第四代超大規模集成電機、第二代晶體管計算機、第三代集成電路計算機、第四代超大規模集成電路計算機，這實際上只是大型機本身的歷史，不能全面反映路計算機，這實際上只是大型機本身的歷史，不能全面反映6060年來計算機世年來計算機世界發生的翻天覆地的變化。本書劃分的界發生的翻天覆地的變化。本書劃分的5 5個發展階段比較全面地反映了

38、信息技個發展階段比較全面地反映了信息技術突飛猛進的發展。術突飛猛進的發展。 2 2、此外，各個階段不是串接式的取代關系，而是并行式的共存關系。也、此外，各個階段不是串接式的取代關系，而是并行式的共存關系。也就是說，并沒有在某一個年代大型機全部變成了小型機，小型機并沒有使大就是說，并沒有在某一個年代大型機全部變成了小型機，小型機并沒有使大型機全部消失，微型機也沒有完全取代小型機，直到今天它們仍然在特定的型機全部消失，微型機也沒有完全取代小型機，直到今天它們仍然在特定的領域發揮著各自的優勢。領域發揮著各自的優勢。 說明：說明：附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基

39、礎知識選購計算機選購計算機590.1.2 計算機的分類計算機的分類 專用計算機專用計算機通用計算機通用計算機 工業控制計算機工業控制計算機科學計算與工程計算計算機科學計算與工程計算計算機 數據計算機數據計算機附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機60 小型計算機小型計算機巨型計算機巨型計算機 微型計算機微型計算機2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機61巨型計算機巨型計算機(Super Computer) 人們通常把最快、最大、最昂貴的計算機稱為巨型機（超級計算機）。人們通常把最快、最大、最昂貴

40、的計算機稱為巨型機（超級計算機）。巨型機一般用在國防和尖端科學領域。巨型機一般用在國防和尖端科學領域。 世界上只有少數幾個國家能生產巨型機，世界上只有少數幾個國家能生產巨型機，著名巨型機如：美國的克雷系列著名巨型機如：美國的克雷系列(Cray-(Cray-1,Cray-21,Cray-2，Cray-3Cray-3、Cray-4Cray-4等等) )，我國自行研，我國自行研制的銀河制的銀河-I-I（每秒運算（每秒運算1 1億次以上）、銀河億次以上）、銀河- -IIII（每秒運算了（每秒運算了1010億次以上）和銀河億次以上）和銀河-III-III（每秒運算（每秒運算100100億次以上）也都是巨

41、型機，如億次以上）也都是巨型機，如圖示。圖示。 目前，計算機運算速度最高的是日本目前，計算機運算速度最高的是日本NECNEC的的Earth SimulatorEarth Simulator（地球模擬（地球模擬器），它實測運算速度可達到每秒器），它實測運算速度可達到每秒3535萬億次浮點運算，峰值運算速度可達到萬億次浮點運算，峰值運算速度可達到每秒每秒4040萬億次浮點運算。萬億次浮點運算。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機62大型主機大型主機(Mainframe) 大型主機包括大型機和中型機，價格比較貴，運算速度沒有巨型機那樣快，大型主機包括大型機和

42、中型機，價格比較貴，運算速度沒有巨型機那樣快，一般只有大中型企事業單位才有必要配置和管理它。美國一般只有大中型企事業單位才有必要配置和管理它。美國 IBM公司生產的公司生產的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是國際上有代表性的大型主機。系列，就是國際上有代表性的大型主機。 小型計算機小型計算機(Minicomputer) 小型計算機一般為中小型企事業單位或某一部門所用，例如高等院校的計小型計算機一般為中小型企事業單位或某一部門所用，例如高等院校的計算機中心都以一臺小型機為主機，配以幾十臺甚至上百臺終端機。我國生產算機中心都以一臺小型機為主機，配以幾十臺甚至上百臺終端機。我國生產

43、的太極系列機都是小型計算機的代表。的太極系列機都是小型計算機的代表。 小巨型計算機小巨型計算機(Minisupers) 也稱為桌上型超級電腦，其發展非常迅速。例如，美國也稱為桌上型超級電腦，其發展非常迅速。例如，美國Convex公司的公司的 C系列機等，就是比較成功的小巨型機。系列機等，就是比較成功的小巨型機。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機63微型計算機（微型計算機（Micro Computer) 微型計算機又稱個人計算機（微型計算機又稱個人計算機（Personal Computer，PC），是第四代計），是第四代計算機時期出現的一個新機種。特點

44、是輕、小、價廉、易用。算機時期出現的一個新機種。特點是輕、小、價廉、易用。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機64工作站工作站(Workstation) 工作站是介于個人計算機工作站是介于個人計算機PC機和小型計算機之間的一種高檔微型機，機和小型計算機之間的一種高檔微型機，如圖所示。工作站通常配有高檔如圖所示。工作站通常配有高檔 CPU、高分辨率的大屏幕顯示器和大容量的、高分辨率的大屏幕顯示器和大容量的內外存儲器，具有較強的數據處理能力和高性能的圖形功能。它主要用于圖內外存儲器，具有較強的數據處理能力和高性能的圖形功能。它主要用于圖像處理、計算機輔助

45、設計（像處理、計算機輔助設計（CAD）等領域。）等領域。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機65服務器（服務器（Server） 服務器是一種在網絡環境中為多個用戶提供服務的計算機系統，如圖所示。服務器是一種在網絡環境中為多個用戶提供服務的計算機系統，如圖所示。從硬件上來說，一臺普通的微型機也可以充當服務器，關鍵是它要安裝網絡從硬件上來說，一臺普通的微型機也可以充當服務器，關鍵是它要安裝網絡操作系統、網絡協議和各種服務軟件。根據提供的服務，服務器可以分為文操作系統、網絡協議和各種服務軟件。根據提供的服務，服務器可以分為文件服務器、數據庫服務器、應用服務器

46、和通信服務器等。件服務器、數據庫服務器、應用服務器和通信服務器等。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機66嵌入式計算機嵌入式計算機 嵌入式計算機是指作為一個信息處理部件，嵌入式計算機是指作為一個信息處理部件，嵌入嵌入到應用系統之中的計算機。到應用系統之中的計算機。嵌入式計算機與通用型計算機最大的區別是嵌入式計算機與通用型計算機最大的區別是運行固化的軟件運行固化的軟件，用戶很難或不，用戶很難或不能改變。嵌入式計算機應用最廣泛，數量超過微型機。目前廣泛用于各種家能改變。嵌入式計算機應用最廣泛，數量超過微型機。目前廣泛用于各種家用電器之中，如電冰箱、自動洗衣

47、機、數字電視機和數碼照相機等用電器之中，如電冰箱、自動洗衣機、數字電視機和數碼照相機等 附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機670.1.3 未來新型計算機未來新型計算機 光子計算機利用光子取代電子進行數據運算、傳輸和存儲。在光子計算機光子計算機利用光子取代電子進行數據運算、傳輸和存儲。在光子計算機中，不同波長的光表示不同的數據，可快速完成復雜的計算工作。中，不同波長的光表示不同的數據，可快速完成復雜的計算工作。與傳統的硅芯片計算機相比，與傳統的硅芯片計算機相比，光子計算機有下列優點：超高速的光子計算機有下列優點：超高速的運算速度、強

48、大的并行處理能力、運算速度、強大的并行處理能力、大存儲量、非常強的抗干擾能力、大存儲量、非常強的抗干擾能力、與人腦相似的容錯性等。與人腦相似的容錯性等。 目前幾乎所有的計算機都被稱為馮目前幾乎所有的計算機都被稱為馮諾依曼計算機，從目前的研究情況看，諾依曼計算機，從目前的研究情況看，未來新型計算機將可能在下列幾個方面取得革命性的突破。未來新型計算機將可能在下列幾個方面取得革命性的突破。附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機68 生物計算機在生物計算機在2020世紀世紀8080年代中期年代中期開始研制，其最大的特點是采用了生開始研制，其最

49、大的特點是采用了生物芯片，它由生物工程技術產生的蛋物芯片，它由生物工程技術產生的蛋白質分子構成。在這種芯片中，信息白質分子構成。在這種芯片中，信息以波的形式傳播，速度快、能量耗低，以波的形式傳播，速度快、能量耗低，并擁有巨大的存儲能力。由于蛋白質并擁有巨大的存儲能力。由于蛋白質分子能夠自我組合，再生新的微型電分子能夠自我組合，再生新的微型電路，使得生物計算機具有生物體的一路，使得生物計算機具有生物體的一些特點，能夠自動修復芯片發生的故些特點，能夠自動修復芯片發生的故障，還能模仿人腦的思考機制。障，還能模仿人腦的思考機制。附錄1 計算機的發展2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎

50、知識選購計算機選購計算機69 所謂量子計算機，是指利用處于多所謂量子計算機，是指利用處于多現實態下的原子進行運算的計算機，這現實態下的原子進行運算的計算機，這種多現實態是量子力學的標志。在某種種多現實態是量子力學的標志。在某種條件下，原子世界存在著多現實態，即條件下，原子世界存在著多現實態，即原子和亞原子粒子可以同時存在于此處原子和亞原子粒子可以同時存在于此處和彼處，可以同時表現出高速和低速，和彼處，可以同時表現出高速和低速，可以同時向上和向下運動。可以同時向上和向下運動。與傳統的電子計算機相比，量子計與傳統的電子計算機相比，量子計算機具有：解題速度快、存儲量大、搜算機具有：解題速度快、存儲量

51、大、搜索功能強和安全性較高等優點。索功能強和安全性較高等優點。附錄2 數制和信息編碼 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機70一、數制一、數制 所謂數制，就是人們利用符號來計數的科學方法，又稱為計數制。所謂數制，就是人們利用符號來計數的科學方法，又稱為計數制。數制有很多種，例如最常使用的十進制，鐘表的六十進制（每分鐘數制有很多種，例如最常使用的十進制，鐘表的六十進制（每分鐘60秒、秒、每小時每小時60分鐘），年月的十二進制（一年分鐘），年月的十二進制（一年12個月）等。個月）等。 無論哪種數制，都包含兩個基本要素：無論哪種數制，都包含兩個基本要素：基數

52、基數和和位權位權。 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機71在一個計數制中，表示每個數位上可用字符的個數在一個計數制中，表示每個數位上可用字符的個數稱為該計數制的基數。例如：稱為該計數制的基數。例如：2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機72是以基數為底、數碼所在位置的序號為指數的整數次冪。是以基數為底、數碼所在位置的序號為指數的整數次冪。 問題的提出：一個數碼處在不同位置所代表的值是不同的。問題的提出：一個數碼處在不同位置所代表的值是不同的。例如十進制中，數字例如十進制中，數字5 5在個位、十位、小數點后在個位

53、、十位、小數點后1 1位分別代表位分別代表5 5、5050和和0.50.5，這是為什么呢？，這是為什么呢？ 回答：其奧妙就在于位權。因為在十進制中，個位、十位、回答：其奧妙就在于位權。因為在十進制中，個位、十位、小數點后小數點后1 1位的位權不同，分別為位的位權不同，分別為1 1、1010和和0.10.1。2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機73位權的兩要素：基數和位置序號。位權的兩要素：基數和位置序號。其中位置序號的排列規則如下：小數點左邊，從右至左分別為其中位置序號的排列規則如下：小數點左邊，從右至左分別為0 0，l l，2 2，3 3，小數點右邊

54、從左至右分別為，小數點右邊從左至右分別為-1-1，-2-2，-3-3，。基數：基數：10；位置序號；位置序號 3 2 1 0 -1 -2 基數：基數：2；位置序號；位置序號 3 2 1 0 -1 -2 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機74基數：基數：8 ；位置序號；位置序號 3 2 1 0 -1 -2 基數：基數：16；位置序號；位置序號 3 2 1 0 -1 -2 2022-5-18第第1章章 計算機基礎知識計算機基礎知識選購計算機選購計算機75以十進制為例，十進制的個位數位置的位權是以十進制為例，十進制的個位數位置的位權是 ，十位數位置，十位數

55、位置的位權為的位權為 ，小數點后第，小數點后第1位的位權為位的位權為 。十進制數十進制數1536958的值等于：的值等于：有了基數和位權，我們就可以將一個數有了基數和位權，我們就可以將一個數按權展開按權展開了：了：說明：說明： 請大家記住，請大家記住，任何進制數轉化為任何進制數轉化為1010進制數，只需按權展開進制數，只需按權展開即可即可。我們后面講到的二進制數轉化為。我們后面講到的二進制數轉化為1010進制數，就是將一個進制數，就是將一個2 2進制數按權展開。八進制、十六進制數是同樣的道理！進制數按權展開。八進制、十六進制數是同樣的道理！進位制進位制計數規則計數規則基數基數各位的權各位的權可用數符可用數符后綴字符后綴字符標識標識二進制二進制八進制八進制十進制十進制十六進制十六進制逢逢2進進1逢逢8進進1逢逢10進進1逢逢16進進12810162i8i10i16i0,10,1,70,1,90,1,9,A,B,C,D,E,FBQ