第一章 计算机基础知识
第一节 计算机的基本常识
1.1 计算机的产生与发展
计算机的产生是 20 世纪最重要的科学技术大事件之一。 世界上的第一台计算机 ( ENIAC)于 1946 年诞生在美国宾夕法
尼亚大学,到目前为止,计算机的发展大致经历了四代:
① 第一代电子管计算机,始于 1946 年,结构上以 CPU为中心,使用计算机语言,速度慢,
存储量小,主要用于数值计算;
② 第二代晶体管计算机,始于 1958 年,结构上以存储器为中心,使用高级语言,应用范围
扩大到数据处理和工业控制;
③ 第三代中小规模集成电路计算机,始于 1964 年,结构上仍以存储器为中心,增加了多种
外部设备,软件得到了一定的发展,文字图象处理功能加强;
④ 第四代大规模和超大规模集成电路计算机,始于 1971 年,应用更广泛,很多核心部件可
集成在一个或多个芯片上,从而出现了微型计算机。
我国从 1956 年开始电子计算机的科研和教学工作, 1983 年研制成功 1 亿/ 秒运算速度的“银河”
巨型计算机, 1992 年 11 月研制成功 10 亿/ 秒运算速度的“银河 II ”巨型计算机, 1997 年研制了
每秒 130 亿运算速度的“银河 III ”巨型计算机。
目前计算机的发展向微型化和巨型化、多媒体化和网络化方向发展。计算机的通信产业已经
成为新型的高科技产业。计算机网络的出现, 改变了人们的工作方式、学习方式、思维方式和生活
方式。
1.2 计算机系统及工作原理
1. 计算机的系统组成
计算机系统由软件和硬件两部分组成。硬件即构成计算机的电子元器件;软件即程序和有关文档资料。
(1 ) 计算机的主要硬件
输入设备:键盘、鼠标、扫描仪等。
输出设备:显示器、打印机、绘图仪等。
中央处理器( CPU):包括控制器和运算器运算器,可以进行算术运算和逻辑运算;控制器是计算机的指挥系统,它的
操作过程是取指令——分析指令——执行指令。
存储器:具有记忆功能的物理器件,用于存储信息。存储器分为内存和外存
①内存是半导体存储器 ( 主存):
它分为只读存储器 (ROM)和随机存储器 (RAM)和高速缓冲存储器( Cache) ;
ROM:只能读,不能用普通方法写入,通常由厂家生产时写入,写入后数据不容易丢失,也可以用特殊方法(如紫外
线擦除( EPROM)或电擦除 (EEPROM_)存储器 ) ;
RAM:可读可写,断电后内容全部丢失;
Cache: 因为 CPU读写 RAM的时间需要等待,为了减少等待时间,在 RAM和 CPU间需要设置高速缓存 Cache, 断电后其
内容丢失。
②外存:磁性存储器——软盘和硬盘;光电存储器——光盘,它们可以作为永久存器;
③存储器的两个重要技术指标: 存取速度和存储容量。 内存的存取速度最快 ( 与 CPU速 度相匹配 ) ,软盘存取速度最
慢。存储容量是指存储的信息量,它用字节 (Byte) 作为基本单位,
1 字节用 8 位二进制数表示, 1KB=1024B,1MB=1024KB, lGB=1024MB
(2) 计算机的软件
计算机的软件主要分为系统软件和应用软件两类: