第一章计算机基本知识计算机的诞生第一台计算机1946年在美国的宾夕法尼亚大学诞生ENIAC，计算机经历四个时代依据构成元件来划分，第一代计算机采用电子管，开创数字处理时代，使用阴极射线管作为计算机的字符显示器，运算速度5000次/秒用低级语言机器语言和汇编语言作为程序设计语言，冯•诺依曼结构为计算机的基本结构主要用于军事和国防领域，第一台计算机笨重性能低体积大耗电多主要原因元器件差第二代计算机元器件采用晶体管，开始出现鼠标，运算速度几十万次/秒，用高级语言，第二代提出操作系统开创计算机处理文字和图形的新阶段，诞生了通用机和专用机第三代计算机元器件采用中、小规模的集成电路1965-1970运算速度100万/秒出现分时操作系统出现结构化程序设计第三代计算机按规模和性能产生了巨、大、中和小型机，硬件不断更新而软件相对稳定的方法是序列机的推出，第四代计算机元器件采用大规模和超大规模的集成电路以微处理器为核心过入信息时代，应用到人类生活的各个领域，过入网络时代，应用和更新速度更加迅猛，LSI的含义大规模集成电路VLSI的含义是超大规模集成电路应用软件的开发成为现代工业的一部份计算机软件产业占全球经济的比重越来越大微型计算机的发展目前采用超大规模集成电路，具有存储程序的功能，1971年Intel推出微处理器4004字长4位代表微型计算机属第四代字长从位数少向位数多的方向发展现在64位，便于个人使用，比微型计算机体积更小的是笔记本电脑，计算机处理数据的方式分类处理数据的方式分类模拟计算机、数字计算机和数模混合计算机数字计算机以数字量为运算对象，数字计算机的内部处理过程在程序控件下自动进行的，数字计算机运算特点是运算速度快、精确度高、体积小，按计算机使用范围分类按使用范围，可把计算机分为两种，即通用机（为解决不同类型问题设计）和专用机（为某种物定目的而设计的）通用比专用计算机结构要复杂，个人电脑和笔记本属于通用计算机按计算机的规模和处理能力分类个人计算机属于微型计算机，计算机的体积、存储容量、输入输出能力、计算机的字长、运算速度属于机器的规模和处理能力，电子计算机按规模划分巨型计算机（最高级别计算机、运算速度为数千亿次/秒、大型科学与工程计算、功能强）小型计算机和微型计算机（个人PC），计算机的主要特点自动控制能力、高速运算的能力、很高的计算精度、逻辑判断能力、通用性强、很强的记忆能力不属于计算机的主要特点：数据的显示输出能力、图形和字符的处理能力、创造力计算机最基本的工作原理是存储程序与程序控制自动控制能力计算机的主要特点是运算速度快、自动控制、可靠性高，计算机工作能存储程序和数据，自动控制能力依靠存储器中的程序实现的，自动控制的基础是存储程序工作原理存储程序与程序控制，计算机没有创造能力，控制计算机操作过程的是程序（事先编程并输入计算机）高速运算的能力现代个人计算机速度几亿次/秒，现代计算机最高通算速度能达到几万亿次/秒，高速运算的基础是先进的电子器件，很强的记忆能力计算机能保存、处理、分析信息这是因为计算机有很强的记忆能力，计算机存储的是程序和数据，数据信息包括文字、图象、声音，记忆能力依靠存储器很高的计算精度计算机字长中所包含的二进制数位多少（字长）决定着精度的高低逻辑判断能力逻辑判断能力主要取决于编制的软件（把有关代码编制相应的程序），计算机能够根据运算结果选择相应的处理程序因为计算机具有逻辑判断能力通用性强计算机的可通用性，主要体现在它的可根据需求编制相应的程序（可编程性），计算机应用在各行各业，安装不同的应用软件、连接不同的设备就可完成不同的任务，这是计算机的通用性指令序列事先保存在存储器中，指令和序列包含有基本的算术运算和逻辑运算。计算机的主要用途7个方面科学计算数据处理自动控制计算机辅助系统人工智能计算机网络多媒体计算机系统不属于用途分类企业管理数据统计目前计算机不能进行复杂的心理活动辅助设计是用计算机进行绘图和工程设计科学计算（数值计算）天气预报通过计算机的科学计算，第一代计算机主要应用计算弹道轨迹、军事科学计算应用对一座建筑物进行抗震能力的计算，计算机运算速度快和运算结果精密准确（高精度、高可靠性），数据处理（信息处理）目前计算机最广泛应用，利用计算机进行数据的录入、编辑加工、查询、统计随时间推移，比重越来越大