2023年高中基本能力第十一周计算机硬件和软件系统专题阅读资料山东版.docx

计算机硬件及软件系统 一、信息技术的开展(Information Technology) 1. 第一台计算机诞生 名称：ENIAC 时间：1946年 地点：美国 宾夕法尼亚大学莫尔电工学院 根本用处：科学计算 应用领域：国防事业 中国第一台计算机诞生于什么时候？1958年 第一台计算机———ENIAC 2.计算机的开展（以电子元件来划分开展阶段） 时代 年 份 逻辑元件 速度（次/秒） 一 1946~1957 电子管 万 二 1958~1964 晶体管 十万 三 1965~1971 中、小规模集成电路 百万 四 1972~现在 大规模和超大规模 集成电路 千万 电子计算机主要包括：巨型机 大型机 小型机 微型机 硬件的物理保护： 环境维护 防盗 防火 防静电 防雷击 防电磁泄漏等 小知识：2023年11月，IBM正式向业界宣布，安装在美国劳伦斯•利弗摩尔国家实验室的蓝色基因/L超级计算机制造了每秒钟万亿次运算的功能纪录，峰值速度甚至到达367万亿次。被称为上世界最快的计算机。 我国目前运转最快的超级计算机——每秒峰值运算速度11万亿次的曙光4000A，号称中国信息技术领域的“三峡大坝〞。它使我国成为世界上继美、日之后第三个跨越10万亿次计算机研发和应用的国家。 业第一定律——摩尔定律 1965年4月，当时依然仙童公司电子工程师的摩尔在电子学杂志上发表文章预言，半导体芯片上集成的晶体管和电阻数量将每年翻一番。1975年他又提出修正说，芯片上集成的晶体管数量将每18个月翻一番。现在这一定律已成为“IT行业第一定律〞 二、计算机系统构造 Ø 计算机硬件系统 · 计算机由运算器、存储器、操纵器、输入设备、输出设备五大部件组成。 CPU 运算器：对信息进展加工和运算 操纵器：指挥计算机各部件协调工作 存储器 内存储器 外存储器 只读存储器（ROM） 随机存储器（RAM） 高速缓存（Cache） 磁盘（硬盘、软盘） 光盘 闪存 磁带 CPU能否直截了当访咨询 冯·诺依曼 (John von eumann) 美籍匈牙利科学家，现代计算机之父，提出了存储程序工作原理决定了计算机硬件系统的五个根本组成局部，奠定了现代计算机的根本构造。 中央处理器(CPU) ，它是计算机的大脑，计算机的运算、操纵都是由它来处理的。它的开展特别迅速，就像列不断在加速的列车一样。个人从 8088(XT)开展到现在的Pentium III时代，只通过了不到20年的时间。 CPU(Central Processing Unit)组成： 操纵器 运算器 存放器（Register）：临时存放（不是单独的元件，存在于操纵器和运算器中！） CPU是计算机系统的核心。微型计算机的CPU称为微处理器(中央处理器)。 1、操纵器---计算机的神经中枢 v 操纵器对输入的指令进展分析，并统一操纵计算机的各个部件以完成一定的任务。 v 它是指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序的元件。 2、运算器 运算器由算术运算单元ALU、存放器和一些操纵门组成。其主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。 运算器 算术运算单元 存放器 操纵门 运算 暂存操作数和运算结果 决定哪些数参与运算 通常把操纵器和运算器合称为中央处理器（CPU）。 3、存储器 存储器是计算机中具有经历才能的部件，用于保存和记录原始数据、运算步骤（指令）、中间结果及最终结果。 存储器分为:内存储器（主存储器）、外存储器（辅助存储器） 内存储器（主存、内存）：是主机的一局部，特点是存取速度快、CPU可直截了当访咨询，但存储容量小，价格较贵。主要用于存放正在执行的命令、程序或正在加工处理的数据。 · RAM(Random Access Memory) 随机存取存储器：可读写，断电后内容消失。 · ROM(Read Only ) 只读存储器：只读不写，内容永久保存。 · 高速缓存（Cache）：协调CPU与内存之间的速度差。 辅助存储器（辅存、外存）：属于外部设备，特点是不能直截了当向CPU提供指令和数据，存取速度慢，但存储容量大，价格廉价。主要用于存放临时不用而以后有用的程序或数据。常用的有软盘、硬盘、光盘、磁带等。 4、计算机输入/输出设备 输入设备：键盘、鼠标、仪、数字化仪、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器（模仿/数字） 输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪、D/A转换器（数模转换） Ø 计算机软件系统 计算机经历了多个开展阶段，但一直发挥重要作用的是著名的冯·诺依曼原理，即“存储程序工作原理〞。采纳该思想后，使计算机的全部运算过程成为真正的自动过程。 先来理解两个概念： 1) 指令：指示计算机执行某种操作的命令。 2）程序：为处理某一咨询题而设计的有序指令的集合。 软件的概念：软件是指计算机运转所需的程序、数据和有关文档的总和。 软件系统的分类： 系统软件和应用软件。 1、系统软件 系统软件是生成、预备和执行其他程序所需要的一组程序，它通常负责治理、操纵和维护计算机的各种软硬见资源，并为用户提供一个友好的操作界面。 常见的有操作系统、语言处理程序、连接装备程序，多种工具软件等。 （1）、操作系统 操作系统（OS，Operating System）是一组对计算机资源进展操纵与治理的系统化程序集合，它是用户和计算机硬件系统之间的接口。 操作系统是直截了当运转在裸机上的最根本的系统软件，任何其他软件必须在操作系统的支持下才能运转。 操作系统是一个庞大的治理操纵程序，它大致包括如下五个治理功能：处理器治理、作业治理、存储器治理、设备治理、文件治理。 （2）、语言处理程序 各种程序设计语言所编写的源程序，计算机是不能直截了当执行的，必须通过翻译（对汇编语言源程序是汇编，对高级语言源程序那么是编译或解释）才能执行，这些翻译程序确实是语言处理程序。语言处理程序包括汇编程序、编译程序和解释程序。 语言处理程序的根本功能是把高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。 （3）、系统支撑和效劳程序 这些程序又称工具软件，如系统诊断程序、调试程序、排错程序、编辑程序、查杀病毒程序等等，都是为维护计算机系统的正常运转或支持系统开发所配置的软件系统。 （4）、数据库治理系统 主要用来建立存储各种数据材料的数据库，并进展操作和维护。最普及的数据库治理系统有FoxBASE+，FoxPro和Visual FoxPro，Access，以及大型数据库治理系统Oracle，DB2，SQL Server等。 2、应用软件 应用软件是专业人员为处理计算机各类应用咨询题而编写的程序。 常见的office系列以及大型科学计算软件。 微型计算机系统 • 微型计算机分类 单片机、单板机、PC、便携式微机 • 微机的主要功能指标 主频（Hz）、字长（位）、内核、内存容量、运算速度（每秒所能执行的指令条数，一般用主频来描绘） • 常见微型计算机的硬件设备 主机箱内的部件:主板：PS/2（鼠标、键盘的6针接口）、AGP（显卡接口）、LPT（打印接接口）、USB、PCI（声卡、显卡、网卡、modem等扩展插槽）、CMOS、BIOS CPU（Central Process Unit）：中央处理器 Intel AMD 内存储器（主存储器）： RAM ROM CACHE（高速缓冲存储器）、DDR（双倍速率同步动态随机存储器） 硬盘：IDE（接口）、SATA（接口）与其他记录介质相比，它的速度快、容量大，成为计算机中最重要的存储设备。 光盘驱动器：CD-ROM是只能读出而不能写入的光盘，它只是光盘家族中的一员，是当前最普遍的一种。由于声音、视频和图形文件的使用，CD-ROM的应用极为广泛。它的制造本钱低、信息存储量大、保存时间长。 显示卡： 声卡： 软盘驱动器、总线、电源等。 主机箱外的部件: 键盘、鼠标、数码相机、仪、手写输入板、显示器、打印机、调制解调器（Modem） 中文输入法及键盘分布简介 最下面一行依次是Z、X、C、V、B、N、M、 ， 、 。 、/ 三、常见文件类型及工具软件 文件名由文件名称和扩展名组成，中间用“.〞隔开。通过“我的〞中菜单栏中的“工具——文件夹选项——查看〞能够显示或隐藏文件的扩展名。windows支持长文件名，能够多达256个字符，能够是汉字、空格和特别字符，但不能用？ \ : x < > / | “ 等特别符号。 常见文件类型 常见文件扩展名 常见加工处理软件 文本文件 .txt .doc .wps .rtf .pdf Word、Wps、写字板、记事本、Adobe Reader（最常用的pdf阅读器） 表格文件 .xls Excel 多媒体文件 .ppt Powerpoint、Director、Authorware、方正奥思 网页文件 .htm .html .shtml .asp .aspx .php Frontpage、Dreamweaver 图形图像文件 点阵图（位图）：.bmp .jpg（jpeg） .gif .pcx .png .psd .tiff Photoshop、Fireworks、ACDSee、画图、我形我速、光影魔术手、 矢量图（向量图）： .wmf .swf AutoCAD、CorelDraw、Flash 音频文件 .wav .mp3 .wma .mid（midi） .ram Goldwave、Cool Edit Pro、Windows MediaPlayer、Winamp、千千静听 视频、动画文件 .avi .mpg（mpeg）.dat .asf .wmv .mov .rm .rmvb .swf .fla .max 暴风影音、超级解霸、会声会影、Windows Media player、RealOne、 Premiere、Flash、3D Studio MAX BMP 一种位图文件格式，使用特别广。除了图像深度可选以外，不采纳其他任何压缩，因而，BMP文件所占用的空间特别大。 JPG 全名是JPEG，支持最高级别的压缩，不过，这种压缩是有损耗的。也确实是说，文件大小是以图像质量为代价的。 GIF 图片文件格式，支持透明背景图像，适用于多种操作系统，“体型〞特别小，在一个GIF文件中能够存多幅彩色图像，假设把存于一个文件中的多幅图像数据逐幅读出并显示到屏幕上，就可构成一种最简单的动画。网上特别多小动画都是GIF格式。 Wmf 简称图元文件，是Microsoft Windows操作平台所支持的一种图形格式文件。wmf格式文件所占的磁盘空间比其它任何格式的图形文件都要小得多。Microsoft Office 的剪贴画使用确实实是这个格式。 TIF 专业广告用的多，色彩不损失，文件比拟大，网上一般不用。 WAV 最经典的Windows多媒体音频格式。也叫波形(WAVE)声音文件，它是音乐格式的老祖宗。WAV格式直截了当保存声音采样数据,数据不通过压缩，因而音质最好,所占磁盘空间也最大。 MP3 一种音频压缩格式，能够在音质丧失特别小的情况下把文件压缩到更小的程度。 WMA 微