Question

计算机文化基础（第一章信息技术与计算机文化）

Answer 1

1.1信息与信息技术

信息：是在自然界，人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。

数据：存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料

数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，信息的符号化就是数据。信息是对数据进行加工得到的结果

信息技术是指人们获取，存储，传递，处理，开发和利用资源的相关技术。

计算机文化具有的基本属性：

广泛性，传递性，教育性，深刻性

1.2计算机技术概论

计算机的起源：

第一台真正意义上的电子计算机（ENIAC）1946年2月美国宾夕法尼亚大学投入运行

ENIAC共使用了约18800个真空电子管，使用十进制计算，每秒运算5000次加法

ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，开辟了信息时代，把人类社会推向了第三次产业革命的新纪元

计算机的发展

人们根据计算机采用的主要元器件的不同，将电子计算机的发展分为四代

第一代（1946年-----1956年）电子管计算机（真空管计算机） 逻辑元件（电子管，运算速度每秒几千次，内存容量仅几千字节）  程序设计语言（机器语言和汇编语言）

第二代（1956年-----1964年）晶体管计算机 逻辑元件（晶体管，运算速度每秒几十万次，内存容量几十万字节）  程序设计语言（ALGOL,FORTRAN,COBOL等高级程序设计语言）

第三代（1964年-----1971年）集成电路计算机 逻辑元件（中小规模集成电路，运算速度每秒几十万到几百万次，内存容量     字节） 高级程序设计语言在这一时期得到了很大发展，出现了操作系统和会话式语言

第四代（1971年------现在）超大规模集成电路计算机 逻辑元件（大规模和超大规模集成电路，运算速度每秒上亿甚至上千万亿次，内存容量   字节） 操作系统不断完善；微型机在家庭得到了普及，并开始了计算机网络时代

知识拓展：英国数学家（查尔斯-巴贝奇）最先提出通用计算机的基本设计思想，在设计一种基于计算机自动化的程序控制的分析机时提出了几乎是完整的计算机设计方案，被称为“计算机之父”

计算机的特点及分类

计算机的特点：

（1）运算速度快

（2）计算精度高

（3）存储容量大

（4）具有逻辑判断能力

（5）工作自动化

（6）通用性强

计算机的分类：

划分标准                         种类

处理的对象              模拟计算机，数字计算机，和混合计算机

用途                         专用计算机和通用计算机

规模                          巨型机，大型机，小型机，微型机和工作站

计算机的应用

1.科学计算

2.信息管理

3.过程控制

4.计算机辅助系统

计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）计算机辅助教育（CBE）计算机辅助教学（CAI）计算机管理教学（CMI）计算机辅助测试（CAT）计算机集成制造系统（CIMS）

5.人工智能

6.计算机网络与通信

计算机的发展趋势

1.巨型化

2.微型化

3.网络化

4.智能化

计算机信息表示（这个我单独弄一篇，不然看不懂）

计算机系统

计算机工作原理

1.指令

指令是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。

所有指令的集合称为计算机指令系统。计算机系统不同，指令系统也不同，目前常见的指令系统有复杂指令系统（CISC）外文名（Complex Instruction Set Computer）精简指令系统（RISC）外文名（Reduced Instruction Set Computing ）

2.“存储程序”工作原理

美籍匈牙利冯.诺依曼基本思想（存储程序与程序控制）

3.计算机的工作过程

（1）取指令    （指令计数器中的地址，--------从内存器中取出指令，并送到指令寄存器中）

（2）分析指令（对指令寄存器中存放的指令进行分析-----确定执行什么操作-----地址码确定操作数的地址）

（3）执行指令（根据分析结果，由控制器发出完成该操作所需的一系列控制信息----去完成该指令所要求的操作）

（4）上述步骤完成，指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备

计算机硬件系统

1.运算器（计算机中执行数据处理指令的器件）由算数逻辑运算单元（ALU）和寄存器组成

2.控制器（整个计算机系统的控制中心，智慧计算机各部分协调工作保证计算机按照预先规定的目标和步骤有条不紊的进行操作及处理。

控制器和运算器合称为中央处理器（CPU））。它是计算机的核心部件

3.存储器（内存储器和外存储器）简称内存和外存

（1）内存储器

1）只读存储器（ROM）常用语存放固定的程序和数据，并且断电后仍能长期保存。ROM的容量较小

2)随机存储器（RAM）CPU从RAM中即可读出信息又可写入信息，断电后信息就会丢失。

微机中的内存一般指随机存储器（RAM） 常用内存SDRAM   DDR  SDRAM  DDR2  DDr3

3)高速缓冲存储器（Cache）介于CPU和内存之间的一中高速存储信息的芯片，是CPU和RAM之间的桥梁用于解决他们之间的速度冲突问题

（2）外存

外存是内存储器的后备和补充，不能和CPU直接交换数据

4.输入设备

常用的输入设备：鼠标器，键盘，扫描仪，数字化仪，数码摄像机，条形阅读器，数码相机，A/D转换器（模数转换器）

5.输出设备

输出设备：显示器，打印机，音箱，绘图仪，各种数模转换器（D/A）等

内存储器和CPU构成了计算机的主机部分，外存储器，输入设备和输出设备构成了计算机的外部设备（外设）

计算机软件系统

算法的主要性质：有穷性   确定性   可行性

微型计算机系统

微机的主要性能指标

1.主频（时钟频率）计算机CPU单位时间内发出的脉冲数   单位HZ赫兹

2.字长计算机运算部件能同时处理的二进制数据的位数字长越长，计算精度越高，计算机处理信息的效率越高

3.内核数CPu内执行指令的运算器和控制器的数量

4.内存容量

5.运算速度

常见微型计算机硬件系统：

1.微处理器

2.存储器

3.总线

4.主板

5.输入设备

6.输出设备