文档介绍：计算机基础知识一、计算机的发展与应用 计算机的概念与发展 、内容要点 1 、计算机工作原理: 1)什么是计算机计算机(Computer )是一种能接收和存储信息,并按照存储在其内部的程序(这些程序是人们意志的体现)对输入的信息进行加工、处理,然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。 2)计算机工作原理——冯·诺依曼原理(又称为存储程序原理) (1)组成计算机的物理设备(硬件)包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分; (2)所有程序和数据都以二进制形式存储在存储器中; (3)计算机系统在程序控制下自动运行。 2 、计算机的发展: 1)计算机的发展: 计算机从诞生发展到今天,已经经历了四个阶段,现正向第五代过渡。见下表。计算机发展的四个阶段代次起止年份所用电子元器件数据处理方式运算速度应用领域第一代 1946~1957 电子管(真空管) 汇编语言、代码程序几千~ 几万次/秒国防及高科技第二代 1958~1964 晶体管高级程序设计语言几万~ 几十万次/秒工程设计、数据处理第三代 1965~1970 中、小规模集成电路结构化、模块化程序设计,实时控制几十万~ 几百万次/秒工业控制、数据处理第四代 1970~ 今在规模、超大规模集成电路分时、实时数据处理,计算机网络几百万~ 上亿条指令/秒工业、生活等各方面 2)微型计算机的发展: 上世纪 70 年代初,美国 Intel 公司等采用先进的微电子技术将运算器和控制器集成到一块芯片中,称之为微处理器( MPU )。其发展大约经历了六个阶段,如下表。微机的六个发展阶段代次起止年份典型 CPU 数据位数主频第一代 1971~1973 Intel 4004 、 8008 4位、 8位 1MHz 第二代 1973~1975 Intel 8080 8位 2MHz 第三代 1975~1978 Intel 8085 8位 2~5MHz 第四代 1978~1981 Intel 8086 16位>5MHz 第五代 1981~1993 Intel 80386 、 80486 32位>25MHz 第六代 1993~ 今 Pentium 系列 64位 60MHz~2GHz 3)我国计算机的发展情况我国的计算机事业始于 20世纪 50年代。 1952 年我国的第一个电子计算机科研小组在中科院数学所内成立。 1960 年,我国第一台自行研制的通用电子计算机 107 机问世。 1964 年,我国研制了大型通用电子计算机 119 机,用于我国第一颗氢弹研制工作的计算任务。 20世纪 70年代以后,我国生产的计算机进入了集成电路计算机时期。 1974 年,我国设计的 DJS-130 机通过了鉴定并投入批量生产。进入 20世纪 80年代,我国又研制成功了巨型机。 1982 年,我国独立研制成功了银河 I型巨型计算机,运算速度为每秒 1亿次。 1997 年6月研制成功的银河Ⅲ型巨型计算机,运算速度为每秒 130 亿次。这些机器的出现,标志着我国的计算机技术水平踏上了一个新的台阶。 1999 年,银河四代巨型机研制成功。 2000 年,我国自行研制成功高性能计算机“神威I ”,其主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。 2005 年4月18日, 完全由我国科学界自行研发、拥有自主知识产权的中国首款六十四位高性能通用 CPU 芯片 CPU ———“龙芯二号”芯片正式发布。这款芯片性能经检测已达到英特尔“奔3”水平,比2002 年9月28日发布的“龙芯一号”提高了 10倍。 3 、计算机的特点: 计算机是高度自动化的信息处理设备。主要特点有处理速度快、计算精度高、记忆能力强、可靠的逻辑判断能力、可靠性高、通用性强。 1)处理速度快:计算机的运算速度用 MIPS (每秒钟执行多少百万条指令)来衡量。 2)计算精度高:数的精度主要由表示这个数的二进制码的位数决定。 3)记忆能力强:存储器能存储大量的数据和计算机的程序。 4 )可靠的逻辑判断能力:具有可靠的逻辑判断能力是计算机的一个重要特点,是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。 5)可靠性高,通用性强。 4 、计算机的性能指标: 计算机的主要技术性能指标有主频、字长、内存容量、存取周期、运算速度及其他指标。 1)主频(时钟频率):是指计算机 CPU 在单位时间内输出的脉冲数。它在很大程度上决定了计算机的运行速度。单位 MHz。 2 )字长:是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。字长决定运算精度。 3)内存容量:是指内存贮器中能存贮的信息总字节数。通常以 8个二进制位(bit) 作为一个字节( Byte )。 4 )存取周期:存