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计算机基础知识

一、计算机系统发展概述 .................................................................................................................... 2

二、电子计算机的特点 ........................................................................................................................ 2

1. 运算速度快 .................................................................................................................... 2

2. 计算机精度高 ................................................................................................................ 2

3. 记忆能力强 .................................................................................................................... 2

4. 有判断能力 .................................................................................................................... 2

5. 高度自动化 .................................................................................................................... 2

三、电子计算机的分类 ........................................................................................................................ 2

1. 巨型计算机 .................................................................................................................... 3

2. 大型和中型计算机 ........................................................................................................ 3

3. 小型计算机 .................................................................................................................... 3

4. 微型计算机 .................................................................................................................... 3

四、计算机系统的组成 ........................................................................................................................ 3

1. 计算机的硬件系统 ........................................................................................................ 4

2. 计算机软件系统 ............................................................................................................ 6

一、计算机系统发展概述

世界上第一台电子计算机于1946年在美国诞生，它按照人们预先设计的步骤自动地连续进行完整而复杂的计算，其计算效率比人工提高了几千倍。这台计算机耗用了18 000个电子管，占地170平方米，重达30吨，俨然一个庞然大物。但是, 随着电子器件的迅速发展和大规模集成电路的出现，计算机在短短几十年间的发展就经历了四代，即从电子管计算机发展到晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机。电子计算机是20世纪的最大发明，其应用已经渗透到了社会生活的各个领域，但其影响这深远到目前尚难以估量。

二、电子计算机的特点

电子计算机与其他计算工具相比，有以下特点：

1. 运算速度快

计算机以难以想象的高速度进行算术和逻辑运算。世界上第一台计算机运算速度是每秒5000次，目前最快的巨型机的运算速度已达每秒万亿次以上，而且随着新技术的发展，计算机的运算速度还在迅速提高。

2. 计算机精度高

一般计算机可提供几十位有效数字，小数点后上亿位。早在1973年，人们利用计算机就把圆周率算到小数100万位，这是其他计算工具所无法比拟的。

3. 记忆能力强

计算机具有惊人的记忆能力，可以将大量原始数据、运算程序、计算结果以及音像信息存储起来。现代计算机的存储容量越来越大，如果需要甚至可以将几十万册图书资料存储到一台计算机里。

4. 有判断能力

计算机具有很强的逻辑判断能力，可根据判断结果自动决定以后执行的命令，从而使计算机能代替或加强人类的智能劳动而获得电脑的美称。还解决了一些著名的数学难题。

5. 高度自动化

计算机内部工作是全自动化的，只要将解题程序和所需数据输入到计算机、计算机就能在程序的控制下自动完成，在执行的过程中不需要人工干预。而且计算机能连续工作。

由于计算机具有以上特点，它有科学计算、数据处理、过程控制、人工智能，以及计算机辅助教学、辅助设计、辅助制造等领域都得到非常广泛的应用。其中，数据处理也称为信息处理，是指对科研、生产、经济活动中的大量数据进行收集、存储、加工、传输和输出等一系列处理过程，例如人口统计、银行业务、卫星图像分析等等，数据处理已成为计算机应用的一个最重要的方面。

三、电子计算机的分类

人们往往根据需要从不同角度对计算机进行分类。广义地说，根据所处理的信息是数字的还是模拟的，可将计算机分为数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合计算机三大类。

当前我们使用的主要是数字电子计算机，而且根据其字长、运算速度、存储容量、外部设备和造价等等技术指标，又分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和袖珍机，等等。

1. 巨型计算机

巨型计算机又称超级计算机，它是计算机中价格最贵、功能最强的一类，多用于战略武器、空间技术、石油勘探、天气预报等领域。世界上只有少数几个国家具有研制开发巨型机的能力。

2. 大型和中型计算机 大型机和中型机一般配备在大中型机构使用，并采用以它中心的多终端工作模式。大型主机在早期计算机应用中占很重要的地位，但自20世纪70年代以来，由于微型机与网络技术的兴起，其生存空间大大缩小，目前主要在银行之类的大型机构中使用。

3.

小型计算机

小型机计算机的结构相对于大型机来说比较简单，价格也较低，维护和使用也相对简单，适合于广大中、小用户。20世纪70年代曾掀起过小型机热，DEC 公司V AX 系列、DG 公司的MV 系列和IBM 公司的AS/400系列就是其中的佼佼者。

4. 微型计算机

自从1971年美国Intel 公司把运算器和控制器集成在一起，研制出第一个微处理器芯片Intel4004以来，以微处理器为核心的微型计算机在计算机的大家族中异军突起，因其体积小、重量轻、功耗小、可靠性高、对环境适应性强以及价格低廉，深受用户的欢迎，其发展速度之快、应用范围之广、价格之低廉，都是史无前例的。目前，微型机每二三年就有一个重大的发展，微型机的功能已不亚于过去一台小型计算机的功能。

目前微型计算机主要有两大类，一类是以Intel 公司的CPU 和 Microsoft 公司的操作系统结合起来的微型机，也就是我们现在使用的PC 机；另一类是Apple 公司的Macintoshi 系列机，称为Mac （苹果机）。

最后需要指出，计算机大小规模虽然不一样，但其工作原理和内部结构却是基本相同的。

四、计算机系统的组成

从系统结构上说，微型机与其他计算机是相同的，而且都采用了“存储程序”的工作原理。这一原理是1946年由冯·诺依曼提出的，根据这一原理构成的计算机也就称为冯·诺依曼结构计算机。

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，分别简称硬件和软件。 硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备的总称，没有硬件当然也就不存在所谓的计算机。

软件系统是指在计算机上运行的各种用途的程序以及使用和维护文档的总和。

硬件提供了处理数据的物质基础，但如果没有软件的支持，它什么事情也做不了，因此硬件只是计算机的躯体，软件才是计算机的灵魂。硬件与软件是有机的结合体，是计算机系统两个不可分割的组成部分，它们相辅相成，缺一不可。

计算机系统的基本组成如图 运算器

控制器 主机

硬件系统 计算机系统

1. 计算机的硬件系统

硬件系统是构成计算机系统的各种物理设备的总称，一般是指能够收集、处理数据以及产生输出数据的各实体部件的集合，是计算机系统的物质基础。

硬件系统由运算器、控制器、存储器（内存储器和外存储器）、输入设备和输出设备五大部件组成。

CPU 和内存储器合称计算机的主机，在微型机中主机安装在一块主板上。

外存储器和输入输出设备又统称外部设备，简称外设。

主机：中央处理器简称CPU ，主要包括运算器和控制器，是计算机的核心部分。

1) 运算器

运算器是CPU 中完成加、减、乘、除等算术运算和与、或、非等逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU ）、累加器及通用寄存器组成。计算机的所有运算工作均在运算器中进行。运算器根据指令的寻址方式从存储器或寄存器中取得操作数，运算处理后的结果再按指令的要求送入寄存器中。

2) 控制器

控制器是计算机的神经中枢，它指挥、协调计算机各部件按一定的次序、有节奏地进行工作，以保证数据处理按预定的程序有条不紊地进行。控制器通常由指令部件、时序部件和操作控制部件组成，在它的控制下CPU 不断地从存储器中取出指令并执行，直到遇到程序的结束指令为止。

CPU:又称为微处理器。微型计算机的档次高低主要就取决于这个微处理器，

3) 内部存贮器

内存贮器简称内存，用于存储正在执行中的程序和当前使用的数据。由于内存储器直接与CPU 进行数据交换，所以它的存取数据的速度比外部存储器要快得多。通常所说的内存是RAM ： 既可从中读数据又可向它写入数据的随机存取存储器，RAM 主要用于临时存放运行中的系统或用户输入和各种数据和程序，但关机后其中的数据将全部消失。

内存容量是计算机的又一个重要指标，内存越大程序运行速度也越快。但早期微机的RAM 内存的容量仍较小，目前微机RAM 内存的配置一般达64M 、128M ，256M ，512 M甚至更大。

4) 外部设备：外部存储器

在计算机系统中，由于内存储器容量相对比较小，而且用电信号表示数据，一旦关机或掉电，数据就会茫然无存，所以它只起到临时存储的作用，而大量的数据和程序要存入外部存储器以作长期保留。计算机外部存储器有磁盘、磁带、光盘等，目前在微机中用得最多的是磁盘

和光盘，前者可分软盘和硬盘，后者可分为只读光盘和读写光盘。

软盘及U 盘

软盘驱动器及相应使用的软盘按直径大小有5.25 英寸、3.5英寸两种规格。5.25

英寸和3.5英寸双面高度密度的软盘容量分别为1.2MB 和1.4MB 。目前最常见的是

3.5英寸软盘，携带和保管都较方便。一台微型机一般配置一个或两个软盘驱动器，

为了让计算机软件能够识别每个驱动器，操作系统给每个软盘驱动器分配一个代号。例如，当配置两台软盘驱动器时，其驱动器代号分别为A 和B 。

由于软盘容量小且容易损坏，现大多数电脑用户都选择使用U 盘，通过连接USB 接口输入或输出数据。目前市面上使用的U 盘容量为32MB----512MB 。

硬盘 硬盘是至今最为重要的外部存储设备。在软盘系统中驱动器和软盘是分开的，

而硬盘及其驱动器则是一个密封的整体。硬盘由一组同样大小、表面涂有磁性材料、被固定在同一个轴上的盘片组成。与软盘相比硬盘具有读写速度快、存储容量大、使用方便、不易损伤等优点。目前，硬盘的容量已成为衡量一台计算机性能的主要指标之一，而且随着技术的发展，硬盘的容量越来越大。例如，早期微机一般只配10MB 、40MB 硬盘，现在20G 、40G 都是普通配置了，而且价格也越来越便宜。

一台微型机一般配置一个硬盘驱动器，但经地分区处理后可将它划分为多个逻辑驱动器，而且操作系统给每个逻辑驱动器分配一个代号，如C 、D 、E 等等。

光盘及CD —ROM

光盘由于具有存储量大读写速度快、可靠性高、价格便宜等优点，适用于存储数据

量很大的声音、图形、图像等多媒体文化，成为多媒体计算机中不可缺少的外部设备。 光盘系统由光盘盘片和光盘驱动器组成，它有三种类型，只读光盘CD —ROM 、只写一次型光盘和可擦写型光盘。目前一般用户只配置只读光盘CD —ROM ，它是CompactDisk-ReadOnlyMenory 的简写，顾名思义只可以通过激光扫描技术从光盘上读取信息，而不能改变或增删光盘上的内容。CD —ROM 驱动器内置式和外置式两种类型，其中内置式CD —ROM 驱动器安装在机箱内部，由机箱电源供电。CD —ROM 的主要技术指标包括接口标准、数据传输率和缓冲区大小。按照数据传输率划分，CD —ROM 驱动器可分为单速（每秒150KB ）、2倍速（每秒300KB ）、3倍速（每秒450KB ）等等，所谓X 倍速指的是该CD —ROM 驱动器的数据传输率是单速CD —ROM 驱动器的数据传输率（每秒150KB ）的X 倍。目前一般标准配置是50倍速）。

5) 输入设备

输入设备是用于向计算机输入数据或源程序的部件，它能将用户输入的符号转换成计算机能够识别的信息。随着计算机技术的飞速发展，输入设备无论在种类和性能上都有了长足的进步。目前主要有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏、光笔、读卡机、语言识别器、摄像机、麦克风、游戏杆、跟踪球、数字化仪和图形输入设备，等等。当然微型机的主要输入设备仍然是键盘和鼠标器。

键盘

键盘是计算机上最基本的标准输入设备，尽管目前已经出现了语言输、笔式输入、扫描输入等多种输入技术，但可以肯定的是，键盘在相当长的一段时期内不会被淘汰。早期的PC/XT键盘是83键的，随着IBM 推出AT 机，101键的增强型键盘就成为了微机键盘的标准。101键盘主要分为字符键、功能键、光标键、控制键等区域，它比原来的83键多了F11和F12两个功能键，以及一组专用的光标控制编辑键。目前随着Wiindows 操作系统的流行，键盘又新增强了三个Windows 功能键。键盘使用时要注意击键的力度，力度过大会使按键的机械部分磨损得快。

鼠标

鼠标是微机中应用最广泛的一种指点设备，用于强化和代替键盘上的光标键以及其他一些键的功能。由于利用鼠标可以方便地在屏幕上定位，随着Windows 的流行鼠标已经成为微机上必不可少的设备。鼠标分为机械式和光电式两类。

扫描仪

扫描仪是图像输入的主要设备，能把一幅画或一张照片转换为数字信号存入计算机成为图形文件，供其他软件编辑、显示或打印。也可以将整段的印刷体文本直接扫描入计算机，然后利用文字识别OCR 软作将其转换为文本文件。扫描仪可分为手持式扫描仪、台式扫描仪、工程扫描仪和胶片扫描仪四类，其中台式扫描仪又有黑白和彩色之分。其中分辨率用DPI 来表示，指每英寸扫描所得的像点数，分辨率越高，表示扫描仪的性能和精确度越高。

视频输入设备

视频输入设备主要由视频卡以及数码相机、摄像机、录放像机、影碟机、电视机等视频设备组成、视频卡可捕获视频信号，并将其进行编码、压缩、解压等数字化处理，最终转换成数字信号。

6) 输出设备

输出设备是计算机用于向外输出计算机处理结果的软件，除了显示器和打印机这两种最常

用的输出设备之外，还有音箱、绘图仪等设备。

打印机

打印机是最常用的输出设备，其作用是可以将计算机的文本、图形等运行结果直接输出到打印纸上。常见的打印机可分为三类：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。其中每一类又可以细分为黑白打印机和彩色打印机、

2. 计算机软件系统

软件系统是指在计算机上运行的各种用途的程序以及使用和维护文档的总和。软件是计算机系统的灵魂，计算机系统总体性能的高低，除了硬件系统性能之外，在很大程度上取决软件系统的配置。软件中的程序和数据都是以二进制数的形式存贮在磁盘，磁带等硬件设备上，它们都是看不见，摸不着的东西。计算机系统的软件可以分成系统软件应用软件两大类。

1) 系统软件

系统软件是为了管理和维护计算机资源而编制的程序和有关文档的总和。它管理计算机系统各组成部分协调式工作，为用户提供操作和控制计算机系统要求运行。系统软件直接服务于计算机系统，是计算机用户与硬件系统之间的接口，是计算机硬件具有可操作性的前提。系统软件大致又分为：操作系统，语言处理程序，数据库管理系统以及诊断程序和工具软件，其中操作系统最为重要，它是所有软件的核心。

操作系统

操作系统是用于管理，操作和维护计算机各种资源或设备并使其正常高效运行的软件。操作系统扮演了一个管理者的角色，是其他软件得以正常运行的前提。操作系统一般由CPU 管理、存储管理、设备管理和文件管理四大功能模块组成，分别管理CPU 、存储器、输入输出设备、数据或程序等系统资源。因此，它是用户与计算机之间的接口，用户或任何其他程序都只有通过操作系统才能获得必要的资源，这就要求启动计算机时必须首先启动操作系统，由它去控制和管理工作其他程序的运行。没有操作系统的计算机是不能运行的，在计算机工作的整个过程中，操作系统都一直处于运行状态，当我们关闭电脑时，首先必须关闭操作系统。

目前在微机上使用的操作系统有MS-DOS 和Windows 操作系统，20世纪90年代以来基于图形界面、多任务、多窗口的Windows 已逐步取代MS-DOS 。

2) 应用软件

应用软件是为了解决各类应用问题而设计的各种计算机软件。常用的有：

办公所要使用的文字处理软件Word 及数据处理软件Excel 。

广告设计所要使用的CorelDRAW 及图像处理软件photoshop 。

室内设计所需要使用的CAD 辅助设计软件及3D 效果设计软件。

网页设计所需要使用的Dream weaver 网页制作及Flash 动画设计软件。

会计所需要使用财务软件：金碟、速达、用友、管家婆等。