本期训练营课程
内容思维导图
第一节课
基础前导篇
计算机发明的初衷是帮助人们快速进行数据的分析和处理
问题1:计算机硬件如何识别并处理数据?
答:在计算机的内部,计算机硬件唯一能够识别的就是二
进制数据(0和1)
解释:大家用电脑编辑的文字,听的音乐,看的视频和照
片等在计算机内部其实都是二进制数据0和1.
问题2:计算机又是如何识别二进制0和1呢? 答:在计算机中用低电平表示 0,高电平表示 1
想象一下它释放的电流大小,我们把它理解成低电平
想象一下它释放的电流大小,我们把它理解成高电平
这样,计算机就很容易通过高低电平表示二进制中的0和1
问题3:在计算机的内部又是怎么传递一串二进制数据呢?
答:计算机通过主板上的电路,
同时传递多个二进制的数据
a.计算机的传递数据的本质就是在传递电信号,参考问题 2
b.计算机通过电路线上的电线可以同时传递多个电信号,也就
是多个二进制数据
c.表示计算机信息的最小单位是比特,bit 一个二进制数据就称为1个比特/1bit
计算机系统
定义:计算机系统=硬件系统+软件系统
硬件系统 构成计算机实体结构的电子元件和外部设备的集合 看得见摸得着的设备,比如键盘,鼠标,显示器,硬盘,CPU等
硬件是计算机的物理基础,决定了计算机性能的天花板
软件系统 在硬件设备上运行的各种程序和数据,比如微信,QQ,Office
软件的好坏决定着可以将计算机的性能发挥到什么程度
计算机硬件起源
ENIAC 1946年2月,世界上第一台公认的电子计算机诞生
采用的十进制
没有存储器
计算机硬件发展
按照计算机内部电子元器件的不同,
把计算机的发展分为四代
熟记每一代的电子元器件是什么,重点!
简记:电晶中大
第一代计算机特点
电子元器件:电子管
程序设计语言:机器语言,汇编语言
应用领域:科学计算
第二代计算机特点
电子元器件:晶体管
程序设计语言:高级语言
第三代计算机特点
电子元器件:中小规模集成电路
出现操作系统
第四代计算机特点
电子元器件:大规模或超大规模集成电路
出现微处理器CPU,标志着微型计算机时代的到来
应用领域:各个领域
计算机软件发展
软件的定义:指计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。
软件是由程序设计语言编写产生的!所以软件的发展意味着程序设计语言的发展!
程序设计语言发展
机器语言
机器语言是由二进制0和1代码组成的一串代码
可读性差,不易学习和修改,且不同类型机器的机器语言不同,
只适合专业人员使用,不利于语言的发展
汇编语言
汇编语言采用一定的助记符来代替机器语言中的指令和
数据,一定程度上克服了机器语言难度难改的缺点。
关键词:助记符
高级语言
用高级语言编写的程序易学、易读、易修改,不依赖于机器
面向过程的Fortran、pascal、C等,
面向对象的C++、Java、Visual BASIC等
发展趋势
微型化 指体积更小,集成度更高,更易携带
巨型化 功能更强,运算速度更高,更智能化
第二节课
计算机硬件组成
硬件系统组成的由来
3.冯诺依曼结构体系计算机特点
2.由匈牙利科学家冯诺依曼团队研究的第一台具有
存储程序概念的计算机 EDVAC 诞生
由此出现了现代计算机结构
电路集成度提高之后,把控制器和运算器集成在了
一起产生了CPU
1.第一台计算机 ENIAC 存在的问题
没有存储器,工作人员时刻在一旁记录数据
手动接线的方式执行程序指令,计算机的运算速度就被手动接线
的繁杂工作给抵消了
计算机硬件系统结构图
五大部件概述
CPU
控制器
运算器
存储器
输入设备
内存
外存
高速缓冲存储器Cache
随机存储器RAM
只读存储器ROM
输出设备
是整个计算机系统的控制中心,指挥计算机各部
件协调工作,保证计算机自动连续执行各指令。
负责对信息进行加工和运算,它的速度决定了计算机的运算速度
组成
算术逻辑单元ALU
寄存器
逻辑运算:与或非
算术运算:加减乘除等
用来临时存放一些程序和数据
其信息只能读出,不能改写
断电后信息不会丢失
用来存放固定的程序和数据,一般存放BIOS(基本输入输出系
统)
ROM的容量比较小
其信息可读可写
断电后信息会丢失
微机内存一般指的是就是RAM
RAM的容量比较大
RAM又分为静态随机存储器SRAM(不需要刷新)
和动态随机存储器DRAM(定时刷新)
是CPU和RAM之间的桥梁,协调CPU和内存之间的
速度差,缩短CPU的等待时间
读取速度关系:CPU>Cache>内存>外存
Cache断电信息丢失、可读可写
用来存放正在运行的程序和数据
特点
分类
闪存USB
光盘
软盘
硬盘
不能和CPU直接交换数据,必须先将其信息调入内存
功能 用来存储大量的暂时不参加运算或处理的数据和程序
断电后信息不会丢失
速度关系: CPU>Cache>内存>外存
硬盘是外存中读取速度最快的一种外存
写保护口打开时会被写保护
CD-ROM只读光盘
CD-R只写一次式光盘
CD-RW可擦写型光盘
将原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机
能够识别的二进制代码,输入到计算机存储器中
常见输入设备:鼠标,键盘,扫描仪,手写板,麦克风,数码摄像机和模数转换器
将计算机处理的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受
的信息形式(如字符、图形、声音等),然后将其输出
常用的输出设备:显示器、打印机、音箱、投影仪,绘图仪、数模转换器