计算机第1章、计算机硬件知识

第一章第一章计算机硬件知识计算机硬件知识重要性：★★★☆☆难易度：★★☆☆☆实用性：★★★☆☆操作性：★★★★☆第一章第一章计算机硬件知识计算机硬件知识1.计算机的发展史2.计算机的分类3.计算机的组成4.计算机主要性能指标5.计算机配件简介6.硬件检测利器CPU-Z软件使用介绍1.1.计算机的发展史计算机的发展史第一台计算机的诞生第一台计算机(ENIAC)于1946年2月,在美国诞生。ENIACPC机耗资100万美元600美元重量30吨10kg占地150平方米0.25平方米电子器件1.9万只电子管100块集成电路运算速度5000次/秒500万次/秒ENIAC1.1.计算机的发展史计算机的发展史1、第一代计算机(1946~1958)电子管为基本电子器件；使用机器语言和汇编语言；主要应用于国防和科学计算；运算速度每秒几千次至几万次。2、第二代计算机(1958~1964)晶体管为主要器件；软件上出现了操作系统和算法语言；运算速度每秒几万次至几十万次。3、第三代计算机(1964~1971)普遍采用集成电路；体积缩小；运算速度每秒几十万次至几百万次。4、第四代计算机(1971~至今)以大规模集成电路为主要器件；运算速度每秒几百万次至上亿次。现代计算机体系结构冯·诺依曼机：“存储程序”的概念五十多年来，计算机系统基本结构没有变。英国科学家艾兰·图灵•建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；•提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。•建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；•提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼世界上第一台世界上第一台PCPC1981年8月12日，IBM公司推出世界上第一台个人电脑5150（第一台PC），这标志着个人电脑真正走进了人们的工作和生活之中，也标志着一个新时代的开始。当时该电脑，售价2880美元。第一台IBMPC采用Intel4.77M的8088芯片，仅64K内存；采用低分辨率单色或彩色显示器；有可选的盒式磁带驱动器；两个160KB单面软盘驱动器。并配置了微软公司的MS-DOS操作系统软件。第一台PC现今的主流现今的主流PCPC（（3030年后）年后）未来新型计算机未来新型计算机光计算机：利用光作为信息的传输媒体。生物计算机（仿生学）：生物计算机在20世纪80年代中期开始研制，其最大的特点是采用了生物芯片。量子计算机：是指利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态是量子力学的标志。2.2.计算机的分类计算机的分类按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度分类法，可分为大型通用机、巨型机、小型机、微型机。大型通用机：这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面。在一台大型机中可以使用几十台微机或微机芯片，用以完成特定的操作。可同时支持上万个用户，可支持几十个大型数据库。主要应用在政府部门、银行、大公司、大企业等。巨型机：巨型机有极高的速度、极大的容量。用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等方面。目前这类机器的运算速度可达每秒百亿次。这类计算机在技术上朝两个方向发展：一是开发高性能器件，特别是缩短时钟周期，提高单机性能。二是采用多处理器结构，构成超并行计算机，通常由100台以上的处理器组成超并行巨型计算机系统，它们同时解算一个课题，来达到高速运算的目的。2.2.计算机的分类计算机的分类小型机：小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短，便于及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。它们己广泛应用于工业自动控制、大型分析仪器、测量设备、企业管理、大学和科研机构等，也可以作为大型与巨型计算机系统的辅助计算机。近年来，小型机的发展也引人注目。特别是RISC（ReducedInstructionSetComputer缩减指令系统计算机）体系结构，顾名思义是指令系统简化、缩小了的计算机，而过去的计算机则统属于CISC（复杂指令系统计算机）。RISC的思想是把那些很少使用的复杂指令用子程序来取代，将整个指令系统限制在数量甚少的基本指令范围内，并且绝大多数指令的执行都只占一个时钟周期，甚至更少，优化编译器，从而提高机器的整体性能。微型机：微型机技术在近10年内发展速度迅猛，平均每2～3个月就有新产品出现，1～2年产品就更新换代一次。平均每18个月芯片的集成度可提高一倍，性能提高一倍，价格降低一半。（摩尔定律）目前还有加快的趋势。微型机已经应用于办公自动化、数据库管理、图像识别、语音识别、专家系统，多媒体技术等领域，并且开始成为城镇家庭的一种常规电器。2.2.计算机的分类计算机的分类--按综合性能指标按综合性能指标按综合性能指标分类巨型机速度最快、处理能力最强大型机大型、通用、较快、较强作“客户机/服务器”的服务器小型机规模小，结构简单，设计试制周期短，工艺先进、使用维护简单微型机小、巧、轻、使用方便、价格便宜网络计算机基于Java技术的瘦客户机系统2.2.计算机的分类计算机的分类--按用途按用途微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。主要有5种结构方式：1.台式个人微机（卧式、立式）2.一体机3.准系统机4.笔记本电脑5.平板电脑（iPad）冯冯··诺依曼体系结构诺依曼体系结构冯·诺依曼思想：•二进制•程序与数据一样存放在内存•五大模块冯·诺依曼思想：•二进制•程序与数据一样存放在内存•五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输出设备：显示器、打印机外存：软、硬盘、光盘、闪存网络设备：网卡、调制解调器等计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等实用程序：诊断程序、排错程序等办公软件包、数据库管理系统3.3.计算机的组成计算机的组成4.4.计算机主要性能指标计算机主要性能指标计算机功能的强弱或性能的好坏，不是由某项指标决定的，而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。对于大多数普通用户来说，可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能。4.4.计算机主要性能指标计算机主要性能指标①CPU指标：CPU字长、时钟频率。②运算速度：每秒钟所能执行的指令条数。③内存容量：内存储器存储数据的能力。④外存容量：即硬盘容量大小。指标之一：字长指标之一：字长计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的“字”，而这组二进制数的位数就是“字长”。在其他指标相同时，字长越大计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长一般是8位和16位。目前大多数PC的cpu字长（Pentium，PentiumPro，PentiumⅡ，PentiumⅢ，Pentium4）一般是32位，但时至今日，64位也已经大行其道了。指标之二：主频指标之二：主频运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（mips，MillionInstructionPerSecond）来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133MHz，PentiumⅢ/800的主频为800MHz，Pentium41.5G的主频为1.5GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。指标之三：内存指标之三：内存内存储器，也简称主存，是CPU可以直接访问的存储器，需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级，应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展，人们对计算机内存容量的需求也不断提高。目前，运行Windows95或Windows98操作系统至少需要16M的内存容量，WindowsXP则需要128M以上的内存容量。内存容量越大，系统功能就越强大，能处理的数据量就越庞大。指标之四：外存指标之四：外存外存储器容量通常是指硬盘容量（包括内置硬盘和移动硬盘）。外存储器容量越大，可存储的信息就越多，可安装的应用软件就越丰富。目前，硬盘容量一般为320G至500G，有的甚至已达到1T。4.4.计算机主要性能指标计算机主要性能指标以上只是一些主要性能指标。除了上述这些主要性能指标外，微型计算机还有其他一些指标，例如，所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等等。另外，各项指标之间也不是彼此孤立的，在实际应用时，应该把它们综合起来考虑，而且还要遵循“性价比最优化”的原则。5.5.主要配件介绍主要配件介绍--CPUCPUCPU是整机的核心，CPU的性能好坏很大程度上决定整机的性能，应挑选性能好，功耗小的产品5.5.主要配件介绍主要配件介绍--主板主板主板相当于底座，其他配件如CPU，内存，显卡网卡，声卡，硬盘等，都是插在主板上相互连接的，挑选主板首先要和CPU配套5.5.主要配件介绍主要配件介绍--内存内存内存的作用是临时存放正在运行的程序和数据，内存的速度会影响到整机的速度，内存的容量会影响大型程序的运行5.5.主要配件介绍主要配件介绍--硬盘硬盘硬盘是计算机长期存放程序和数据的主要部件，硬盘的容量决定了存放数据的多少，硬盘的读写速度，对整机性能也有一定的影响5.5.主要配件介绍主要配件介绍--显卡显卡计算机将数字化图像送显卡，由显卡将数据处理后，转换为实际的图像，再送到显示器输出，显卡的处理能力，决定了整机三维动画的处理速度，以及游戏的运行流畅5.5.主要配件介绍主要配件介绍--声卡网卡声卡网卡•声卡的作用：计算机将数字化的声音送到声卡，由声卡转换为实际的声音，再送音箱输出。•网卡的作用：网络通信设备。网卡是工作在数据链路层的网路组件，是局域网中连接计算机和传输介质的接口。•目前，声卡和网卡一般都集成到主板上。5.5.主要配件介绍主要配件介绍--机箱电源机箱电源机箱电源虽然对机器性能没有影响，但对整机的稳定运行非常重要，机箱材质应比较厚实，电源做工扎实，功率足够大5.5.主要配件介绍主要配件介绍--鼠标键盘鼠标键盘最主要的输入设备，虽然对机器性能没有什么影响，但每天都和双手接触，还是应该选一款手感舒适的5.5.主要配件介绍主要配件介绍--光驱光驱光驱主要分为：CD-ROM康宝（带CD刻录功能的DVD）DVD-ROMDVD刻录机蓝光DVD蓝光DVD刻录机5.5.主要配件介绍主要配件介绍--显示器显示器最主要的输出设备，有两种类型：CRT纯平，LCD液晶，如果预算足够的话，首选液晶硬件检测利器硬件检测利器CPU-Z是一款家喻户晓的CPU检测软件，是检测CPU使用程度最高的一款软件，除了使用Intel或AMD自己的检测软件之外，我们平时使用最多的此类软件就数它了。它支持的CPU种类相当全面，软件的启动速度及检测速度都很快。另外，它还能检测主板和内存的相关信息，其中就有我们常用的内存双通道检测功能。CPUCPU--ZZ的功能的功能1.鉴定处理器的类别及名称。2.探测CPU的核心频率以及倍频指数。3.探测处理器的核心电压。4.超频可能性探测（指出CPU是否被超过频，不过并不一定完全正确）。5.探测处理器所支持的指令集。6.探测处理器一、二级缓存信息，包括缓存位置、大小、速度等。7.探测主板部分信息，包括BIOS种类、芯片组类型、内存容量、AGP接口信息等。课后作业课后作业11利用cpu-z软件，检测一台电脑的主要参数。并把实验结果保存到作业FTP。（压缩包命名格式：0920100100张三）