文档介绍：1 计算机科学技术基础第一章计算机基础知识一、计算机的特点、分类及其应用 1 、运算速度快运算速度是计算机的一个重要性能指标。计算机的运算速度通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量。运算速度快是计算机的一个突出特点。计算机的运算速度已由早期的每秒几千次(如 ENIAC 机每秒钟仅可完成 5000 次定点加法)发展到现在的最高可达每秒几千亿次乃至万亿次。这样的运算速度是何等的惊人! 计算机高速运算的能力极大地提高了工作效率,把人们从浩繁的脑力劳动中解放出来。过去用人工旷日持久才能完成的计算, 而计算机在" 瞬间" 即可完成。曾有许多数学问题, 由于计算量太大,数学家们终其毕生也无法完成,使用计算机则可轻易地解决。 2 、计算精度高在科学研究和工程设计中, 对计算的结果精度有很高的要求。一般的计算工具只能达到几位有效数字(如过去常用的四位数学用表、八位数学用表等) ,而计算机对数据的结果精度可达到十几位、几十位有效数字,根据需要甚至可达到任意的精度。 3 、存储容量大计算机的存储器可以存储大量数据, 这使计算机具有了" 记忆" 功能。目前计算机的存储容量越来越大, 已高达千兆数量级的容量。计算机具有" 记忆" 功能, 是与传统计算工具的一个重要区别。 4 、具有逻辑判断功能计算机的运算器除了能够完成基本的算术运算外, 还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。这种能力是计算机处理逻辑推理问题的前提。 5 、自动化程度高,通用性强由于计算机的工作方式是将程序和数据先存放在机内, 工作时按程序规定的操作, 一步一步地自动完成, 一般无须人工干预, 因而自动化程度高。这一特点是一般计算工具所不具备的。计算机通用性的特点表现在几乎能求解自然科学和社会科学中一切类型的问题, 能广泛地应用各个领域。计算机可分为模拟计算机和数字计算机两大类模拟计算机的主要特点是: 参与运算的数值由不间断的连续量表示, 其运算过程是连续的, 模拟计算机由于受元器件质量影响, 其计算精度较低, 应用范围较窄, 目前已很少生产。数字计算机的主要特点是: 参与运算的数值用断续的数字量表示, 其运算过程按数字位进行计算, 数字计算机由于具有逻辑判断等功能, 是以近似人类大脑的" 思维" 方式进行工作,所以又被称为“电脑”。数字计算机按用途又可分为专用计算机和通用计算机。专用与通用计算机在其效率、速度、配置、结构复杂程度、造价和适应性等方面是有区别的。专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性, 但它的适应性较差, 不适于其它方面的应用。我们在导弹和火箭上使用的计算机很大部分就是专用计算机。这些东西就是再先进,你也不能用它来玩游戏。 2 通用计算机适应性很强, 应用面很广, 但其运行效率、速度和经济性依据不同的应用对象会受到不同程度的影响。通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机及单片机。这些类型之间的基本区别通常在于其体积大小、结构复杂程度、功率消耗、性能指标、数据存储容量、指令系统和设备、软件配置等的不同。一般来说, 巨型计算机的运算速度很高,可达每秒执行几亿条指令,数据存储容量很大, 规模大结构复杂, 价格昂贵, 主要用于大型科学计算。它也是衡量一国科学实力的重要标志之一。单片计算机则只由一片集成电路制成, 其体积小, 重量轻, 结构十分简单, 性能介于巨型机和单片机之间的就是大型机、中型机、小型机和微型机。它们的性能指标和结构规模则相应的依次递减 C由美国Pennsyivani a大学John Mauchl y教授和 John Presper Ecker 工程师用电子管建成的,于 1946 年交付使用, ENIAC 采用十进制运算。电路结构十分复杂,使用 18000 多个电子管,运行时耗电量达 150 千瓦,体积庞大,重量达 30多吨, 占地面积为 1500 平方英尺,而且需用手工搬运开关和拨、插电缆来编制程序,使用极不方便,但它却比任何机械计算机快得多,每秒可进行 5000 多次加法运算。 ENIAC 的出现标志着人类进入了计算机时代。 1947 年在 Bell 实验室成功地用半导体硅片作基片,制成了第一个晶体管, 它的小体积、低耗电以及载流子高速运行的特点,使真空管望尘莫及。用晶体管取代电子管以后,计算机的性能有了很大的提高。、电阻、电容等构成的单个电路制作在一块极小(如几个平方微米)的硅片上。进一步发展,实现了将成百上千个这样的门电路全部制作在一块极小的硅片上,并引出与外部连接的引线,这样,一次便能制作成成百上千相同的门电路,又一次大大地缩小了计算机