第1章 计算机与计算思维ppt课件.pptx
《第1章 计算机与计算思维ppt课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《第1章 计算机与计算思维ppt课件.pptx(73页珍藏版)》请在得力文库 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、在此输入您的封面副标题第1章 计算机与计算思维信 息 技 术 素 养第1章 计算机与计算思维主讲教师: 张琳 本章内容1.1 计算机概述1.2 计算机系统1.3 微机及其硬件系统1.4 数制和信息编码1.5 计算思维和算法基础计算机与计算思维重点和难点计算机的分类冯.诺依曼机体系结构计算机中数据的编码计算思维基本概念和算法基础计算机与计算思维计算机中数据的编码计算思维基本概念和算法基础 1.1.2 计算机概述1.1.1 计算机诞生l 1946.02诞生在美国宾夕法尼亚大学。 l 它的名字叫“埃尼亚克(ENIAC)”。l 它共用18000个电子管,总重30吨,耗电140千瓦,占地170平方米,速
2、度为 5000次/秒, 历时三年多研制成功。l 在弹道实验中发挥重要作用。计算机与计算思维 1.1.2 计算机发展历程以主要逻辑元件为标志,把计算机的发展化分为四代。年代起止时间特征应用领域第一代计算机 19461959电子管 机器语言和汇编语言军事和科学计算第二代计算机第二代计算机19601964晶体管晶体管操作系统、高级语言出现操作系统、高级语言出现科学计算、数据处理、科学计算、数据处理、实时过程控制实时过程控制第三代计算机第三代计算机19651970集成电路集成电路 操作系统完善、高级语言丰富操作系统完善、高级语言丰富企业管理、辅助设计和企业管理、辅助设计和辅助系统辅助系统第四代计算机第
3、四代计算机1971至今至今大规模和超大规模集成电路大规模和超大规模集成电路数据库管理系统、面向对象程数据库管理系统、面向对象程序设计序设计 、网络通讯软件、网络通讯软件数据库、网络应用、数据库、网络应用、及生活各个方面及生活各个方面计算机与计算思维 1.1.3 计算机的发展趋势网络化超大型化微型化智能化掌上电脑 计算机网络 “天和二号”机房人脸识别计算机与计算思维1.1.4 计算机的分类高性能计算机速度最快、处理能力最强服务器稳定性、安全性、性能方面、硬件系统要求更高工作站微型计算机和小型机之间的高档微型计算机系统微型计算机台式机、笔记本、平板计算机和智能手机嵌入式计算机嵌入到应用系统中,系统
4、的应用软件和硬件一体化计算机与计算思维按照性能划分-运算速度-处理数据容量1.1.5 微机的发展历程第一代(19711973):4位或低档8位微处理器 代表产品是Intel公司4004、8008微处理器第二代(19741977):中高档8位微处理器 其典型产品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、以及Zilog公司的Z80等。第三代(19781984):16位微处理器 其典型产品是Intel 8086,Z8000和MC68000。第四代(19851992):32位微处理器 其典型产品是Intel80386/80486,M69030/68040等。第五代(199320
5、04):奔腾系列微处理器 其典型产品是Intel公司的奔腾系列芯片及与之兼容的AMD的K6系列微处理器芯片。第六代(2005年至今):酷睿系列微处理器 奔腾系列芯片之后Intel公司推出酷睿、酷睿2,目前市场上酷睿系列CPU的主流产品是i5、i7和i9。计算机与计算思维1.1.6 计算机的应用1.数值计算2.信息处理3.过程控制4.计算机辅助工程5.人工智能6.计算机网络应用计算机与计算思维1.2 计算机系统计算机系统硬件系统软件系统计算机与计算思维1.2.1 计算机的硬件系统计算机与计算思维冯.诺依曼提出:-计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成。-并提出“存储程序,程
6、序控制”的基本工作方法。-指出计算机中要使用二进制。计算机各部件功能1.运算器 它的功能就是进行算术运算和逻辑运算。由算术逻辑单元和一些寄存器组构成2.控制器 控制器是计算机的指挥中心。主要功能按时钟提供的统一节拍,从内存储器中取出指令,并分析执行,使计算机各个部件能够协调工作。3.存储器 存储器是计算机用来存储程序和数据的部件,由一系列的存储单元组成。4.输入设备 输入设备用来将外部数据,如文字、数值、声音、图像等,转变为计算机可识别的二进制代码输入到计算机中,以便加工、处理。5.输出设备 输出设备的作用是将计算机处理的结果用人们所能接受的形式,如字符、图像、语音、视频等表示出来。显示器、打
7、印机、绘图仪等都属于输出设备。计算机与计算思维1.2.2 计算机的软件系统软件系统1. 系统软件(1) 操作系统(2) 程序设计语言和语言处理程序(3) 数据库管理系统(4) 系统服务程序2. 应用软件通用专用计算机与计算思维(1) 操作系统介绍操作系统的作用-管理计算机硬件资源 -控制其他软件-为用户提供交互操作界面 目前典型的操作系统有:Windows、UNIX、Mac OS X、Linux等。管家婆管理软硬件资源协调后台工作服务生提供用户与计算机的交互接口计算机与计算思维(2) 程序设计语言和语言处理程序概念-用于书写计算机程序所使用的语言称为程序设计语言。-为了告诉计算机应当做什么和如
8、何做,必须把处理问题 的方法、步骤以计算机可以识别和执行的操作表示出来,也就是说要编制程序。分类程序设计语言低级语言机器语言汇编语言高级语言计算机与计算思维机器语言计算机与计算思维汇编语言计算机与计算思维高级语言计算机与计算思维几种有代表性的语言FORTRAN: 第一个高级语言是由美国IBM公司于20世纪50年代开发出来的。BASIC : (64年问世)适用于初学者,简单交互式语言。 C :(73年美国贝尔实验室)开发系统软件主要语言,功能强大,语言精练,适用面广。 Java :1995年推出,是一种新型的跨平台面向对象语言,具有卓越的通用性、高效性、平台移植性和安全性。目前流行的语言有C/C
9、+、C# 、Java、Python等。语言处理程序把计算机程序翻译成计算机能够理解的代码并执行。低级语言的处理计算机与计算思维高级语言的处理处理方式:解释和编译区别:编译通过目标程序产生可执行程序,效率高。计算机与计算思维(3) 数据库管理软件数据库:-是存储在一起的相互有联系的数据的集合。它能为多个用户、多种应用所共享。数据库管理系统定义:数据库中的数据进行管理、控制的软件。数据定义数据操纵数据查询数据控制常用的数据库数据库管理系统:大、中型数据库ORACLE 、 SQL-Sever 、 INFORMIX等,微机数据库Access2.应用软件为解决各种领域问题而开发的软件。分类:-通用。如,
10、文字处理、电子表格软件。 -专用:银行帐务管理软件、电算化软件。1.2.3 计算机的工作原理一条指令执行过程-控制器控制从存储器中取出当前要执行的指令存放到控制器中。-控制器分析该指令(译码)。生成执行该指令所需的控制信号。-在控制信号的驱动下,将参加操作的操作数取来送运算器,同时控制运算器执行指令规定的操作。1.3 微机及其硬件系统微机采用总线结构计算机与计算思维1.3.2 主机系统1.机箱与电源 机箱与电源在市场上一般都是搭配出售的。Windows操作系统支持软关机、远程唤醒等功能,因此应选择ATX电源。2.主板 主板是微型计算机系统的主体和控制中心。主机由中央处理器和内存储器组成。也在主
11、板上。可以通过接口插槽插入与不同外围设备连接的接口卡。3.中央处理器 中央处理器(Cntral Processing Unit)简称CPU,是计算机的大脑,CPU的性能决定计算机的基本性能,CPU品质高低直接决定计算机系统的档次。4.内存储器 内存一般按字节分成许许多多的存储单元,CPU通过地址查找所需要的存储单元。存储容量和存取时间是内存性能优劣的两个重要指标。5.外存储器 外存储器又称辅助存储器。与内存相比,外存容量大,关机后信息不会丢失,但存取速度较慢,一般用来存放暂时不用的程序和数据。计算机与计算思维1.3.3 总线和接口总线-总线(bus)是连接CPU、存储器和外部设备的公共信息通道
12、,各部件均通过总线连接在一起进行通信。总线的性能主要由总线宽度和总线频率来表示。-目前微机常见的总线有PCI总线和PCI-E总线。接口-各种外部设备通过接口与计算机主机相连。通过接口计算机可以连接打印机、扫描仪、优盘、MP3播放机、数码相机、数码摄像机、移动硬盘、手机等外部设备。主板上最常见的接口有USB接口、网卡接口、音频接口和显示接口等。计算机与计算思维1.3.4 输入和输出设备输入设备-微型计算机的基本输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏。输出设备-微型计算机的基本输出设备是显示和打印机。-目前常用的显示器是液晶显示器(LCD)。液晶显示器的主要技术指标有分辨率、颜色质量与响应时间。-目
13、前使用的打印机有以下4种,分别是针式打印机、喷墨打印机、激光打印机和3D打印机计算机与计算思维1.3.5 微机主要性能指标1.运算速度 运算速度是衡量微机性能的一项重要指标。一般用每秒百万条指令、主频、每秒平均执行指令数描述等。2.字长 字长是CPU在同一时间内处理的一组二进制位数。字长越大计算机处理数据的速度就越快。3.存储容量 存储容量主要指内存容量。内存容量越大,计算机能运行的程序就越大,处理能力就越强。4.可靠性 计算机的可靠性以平均无故障时间来表示的,平均无故障时间越大,系统性能就越好。5.性价比 性价比也是一种衡量微机产品优劣的概括性技术指标。性价比越高,表明计算机越物有所值。计算
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 第1章 计算机与计算思维ppt课件 计算机 计算 思维 ppt 课件
限制150内