电脑基础知识讲解1-1之系统及软硬件了解

22013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.目录●计算机发展史●个人计算机类型●计算机硬件组成●解读计算机硬件●输入设备与输出设备●软件系统●计算机系统组成32013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.第一台计算机是美国军方定制，专门为了计算弹道和射击特性表面而研制的，承担开发任务的“莫尔小组”由四位科学家和工程师埃克特、莫克利、戈尔斯坦、博克斯组成。1946年这台计算机主要元器件采用的是电子管。该机使用了1500个继电器，18800个电子管，占地170m2，重量重达30多吨，耗电150KW，造价48万美元。开机时让周围居民暂时停电。这台计算机每秒能完成5000次加法运算，400次乘法运算，比当时最快的计算工具快300倍，是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。用今天的标准看，它是那样的“笨拙”和“低级”，其功能远不如一只掌上可编程计算器，但它使科学家们从复杂的计算中解脱出来，它的诞生标志着人类进入了一个崭新的信息革命时代。计算机发展史-第一台42013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.电子管计算机（1946-1957）这一阶段计算机的主要特征是采用电子管元件作基本器件，用光屏管或汞延时电路作存储器，输入与输出主要采用穿孔卡片或纸带，体积大、耗电量大、速度慢、存储容量小、可靠性差、维护困难且价格昂贵。在软件上，通常使用机器语言或者汇编语言；来编写应用程序，因此这一时代的计算机主要用于科学计算。[1]这时的计算机的基本线路是采用电子管结构，程序从人工手编的机器指令程序，过渡到符号语言，第一代电子计算机是计算工具革命性发展的开始，它所采用的二进位制与程序存贮等基本技术思想，奠定了现代电子计算机技术基础。以冯诺依曼为代表。计算机发展史-第一代52013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.晶体管计算机（1958-1964）20世纪50年代中期，晶体管的出现使计算机生产技术得到了根本性的发展，由晶体管代替电子管作为计算机的基础器件，用磁芯或磁鼓作存储器，在整体性能上，比第一代计算机有了很大的提高。同时程序语言也相应的出现了，如Fortran，Cobol，Algo160等计算机高级语言。晶体管计算机被用于科学计算的同时，也开始在数据处理、过程控制方面得到应用。[2]在20世纪50年代之前第一代，计算机都采用电子管作元件。电子管元件在运行时产生的热量太多，可靠性较差，运算速度不快，价格昂贵，体积庞大，这些都使计算机发展受到限制。于是，晶体管开始被用来作计算机的元件。晶体管不仅能实现电子管的功能，又具有尺寸小、重量轻、寿命长、效率高、发热少、功耗低等优点。使用晶体管后，电子线路的结构大大改观，制造高速电子计算机就更容易实现了。计算机发展史-第二代62013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.中小规模集成电路计算机（1965-1971）20世纪60年代中期，随着半导体工艺的发展，成功制造了集成电路。中小规模集成电路成为计算机的主要部件，主存储器也渐渐过渡到半导体存储器，使计算机的体积更小，大大降低了计算机计算时的功耗，由于减少了焊点和接插件，进一步提高了计算机的可靠性。在软件方面，有了标准化的程序设计语言和人机会话式的Basic语言，其应用领域也进一步扩大。[3]计算机发展史-第三代72013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.大规模和超大规模集成电路计算机（1971-2015）随着大规模集成电路的成功制作并用于计算机硬件生产过程，计算机的体积进一步缩小，性能进一步提高。集成更高的大容量半导体存储器作为内存储器，发展了并行技术和多机系统，出现了精简指令集计算机（RISC），软件系统工程化、理论化，程序设计自动化。微型计算机在社会上的应用范围进一步扩大，几乎所有领域都能看到计算机的“身影”计算机发展史-第四代82013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.时代年份器件软件应用一46-58电子管机器语言汇编语言科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理、工业控制三64-71中小规模集成电路操作系统文字处理、图形处理四71年迄今大规模和超大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域计算机发展史92013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.个人计算机类型超级计算机•超级计算机（Supercomputers）通常是指由数百数千甚至更多的处理器（机）组成的、能计算普通PC机和服务器不能完成的大型复杂课题的计算机。网络计算机•服务器•工作站•集线器•交换机•路由器工业控制计算机•IPC•可编程序控制器（PLC）•分散型控制系统（DCS）•现场总线系统（FCS）•数控系统（CNC）个人计算机•台式机（Desktop）•电脑一体机•笔记本电脑•掌上电脑（PDA）•平板电脑嵌入式计算机•嵌入式系统（EmbeddedSystems），是一种以应用为中心、以微处理器为基础，软硬件可裁剪的，适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等综合性严格要求的专用计算机系统102013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.计算机的硬件组成中央处理器（CPU）主板内存硬盘电源散热器其他112013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.中央处理器，是一块超大规模的集成电路，有很多针脚，是电脑的核心，它是电脑进行运算和控制的核心，处理着各种信息的运算，就像人计算数学题要用头脑运算一样。解读计算机硬件-CPU122013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.主板是电脑最基本的、最重要的部件之一，它的作用就是在上面安装各部件和外设设备，组成电脑的主要电路系统，说得白一点就是很多部件需要主板来进行统一连接组成一个整体，它负责协调。解读计算机硬件-主板132013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.内存也是电脑中的主要部件，它是平时打开电脑运行程序的地方，计算机中的程序的运行都是在内存中进行的（如系统、打开的word、听音乐等），因此其大小对电脑的运行影响也比较大。解读计算机硬件-内存142013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.硬盘是电脑的存储媒介，电脑的系统、数据（如音乐、文档、电影、图片、软件等数据）都储存在电脑的硬盘上，目前主要有机械硬盘和固态硬盘之分。解读计算机硬件-硬盘152013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.电源为电脑各部件提供供电保障，它是电脑的重要组成部分，整个电脑的主机都由电源统一供电，电源的好坏关系到整机供电的稳定性。解读计算机硬件-电源162013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.计算机部件中大量使用集成电路。众所周知，高温是集成电路的大敌。高温不但会导致系统运行不稳，使用寿命缩短，甚至有可能使某些部件烧毁。导致高温的热量不是来自计算机外，而是计算机内部，或者说是集成电路内部。散热器的作用就是将这些热量吸收，然后发散到机箱内或者机箱外，保证计算机部件的温度正常。多数散热器通过和发热部件表面接触，吸收热量，再通过各种方法将热量传递到远处，比如机箱内的空气中，然后机箱将这些热空气传到机箱外，完成计算机的散热。解读计算机硬件-散热器172013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.声卡、网卡、连接线和音箱，声卡和网卡一般都是集成在主板上的，普通的用户一般都不会独立再买，除非比较专业的才会用到高品质声卡。连接线和音箱这两样很好理解，不用介绍了。解读计算机硬件-其他182013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.输入设备与输出设备输入设备向计算机输入数据和信息的设备。是计算机与用户或其他设备通信的桥梁。输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一，用于把原始数据和处理这些数据的程序输入到计算机中。●字符输入设备:键盘；●光学阅读设备:光学标记阅读机，光学字符阅读机；●图形输入设备:鼠标器、操纵杆、光笔；●图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机；●模拟输入设备:语言模数转换识别系统。输出设备（OutputDevice）是人与计算机交互的一种部件，用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。192013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.软件系统-系统软件.操作系统DOSWindowsUNIXLinux在计算机软件中最重要且最基本的就是操作系（OS）。它是最底层的软件，它控制所有计算机运行的程序并管理整个计算机的资源，是计算机裸机与应用程序及用户之间的桥梁。没有它，用户也就无法使用某种软件或程序。操作系统是计算机系统的控制和管理中心，从资源角度来看，它具有处理机、存储器管理、设备管理、文件管理等4项功能。常用的系统有DOS操作系统、WINDOWS操作系统、UNIX操作系统和Linux、Netware等操作系统。202013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.软件系统-系统软件.语言处理程序VBC++javaPascal编译软件CPU执行每一条指令都只完成一项十分简单的操作，一个系统软件或应用软件，要由成千上万甚至上亿条指令组合而成。直接用基本指令来编写软件，是一件极其繁重而艰难的工作。计算机只能直接识别和执行机器语言，因此要计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序，翻译程序本身是一组程序，不同的高级语言都有相应的翻译程序。为了提高效率，人们规定一套新的指令，称为高级语言，其中每一条指令完成一项操作，这种操作相对于软件总的功能而言是简单而基本的，而相对于CPU的一眇操作而言又是复杂的。用这种高级语言来编写程序（称为源程序）就象用预制板代替砖块来造房子，效率要高得多。但CPU并不能直接执行这些新的指令，需要编写一个软件，专门用来将源程序中的每条指令翻译成一系列CPU能接受的基本指令（也称机器语言）使源程序转化成能在计算机上运行的程序。完成这种翻译的软件称为高级语言编译软件，通常把它们归入系统软件。212013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.软件系统-系统软件.数据库管理与辅助程序AccessOracleSybaseDB2数据库管理系统有组织地、动态地存贮大量数据，使人们能方便、高效地使用这些数据。数据库管理系统是一种操纵和管理数据库的大型软件，用于建立、使用和维护数据库。Foxpro，Access，Oracle，Sybase，DB2和Informix则是数据库系统。系统辅助处理程序也称为“软件研制开发工具”、“支持软件”、“软件工具”，主要有编辑程序、调试程序、装备和连接程序、调试程序。222013LENOVOCONFIDENTIAL.ALLRIGHTSRESERVED.软件系统-应用软件QQofficeCAD输入法系统软件是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当作一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。▲办公室软件文书试算表程式投影片报告数学程式创建编辑器绘图程式基础数据库档案管理系统文本编辑器。▲互联网软件即时通讯软件电子邮件客户端网页浏览器客户端下