计算机办公自动化实用教程 第2章

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第二章 计算机基础知识第一节 计算机概述 第二节 计算机系统的组成 第三节 微型计算机的物理组成 第四节 计算机的基本操作 第五节 多媒体计算机 习题二

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第一节 计算机概述计算机是20世纪最伟大的发明之一，自从1946年第一 台电子数字计算机ENIAC诞生以来，计算机技术的发展可 谓日新月异，尤其是微型计算机的问世，打破了计算机只 能由少数专业人员使用的局面，使得计算机及其应用渗透 到社会的各个领域。

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一、计算机的发展史 1946年2月，第一台电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer)即“电子数字计算 机”在美国加州研制成功。这台计算机的诞生标志着电子 计算机时代的到来，它的出现具有划时代的意义。

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在ENIAC研制的同时，美籍数学家冯·诺依曼针对它的 致命弱点与莫尔小组合作进行了EDVAC计算机(即离散变 量电子自动计算机)的研究，确立了计算机的5个基本组成 部分：输入器、输出器、运算器、存储器和控制器，并把 计算机要执行的指令和要处理的数据都采用二进制来表示， 还采用了存储程序的原理，该设计思想解决了程序的“内 部存储”和“自动运行”两大难题，从而提高了计算机的 运算速度，相当于ENIAC运算速度的240倍。基于该思想， 计算机以惊人的速度发生了翻天覆地的变化，从电子元件 的发展来看，主要划分为4个阶段，如表2.1所示。

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表2.1 计算机发展情况表

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二、计算机的特点及应用 计算机具有计算功能强、记忆功能强、通用性高、判 断能力强、运算速度快、运算精度高等特点，因此，计算 机被广泛应用于科学计算、数据及事务处理、过程控制、 计算机辅助功能、人工智能与自动控制、信息高速公路及 电子商务等领域。

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1.计算机的特点 (1)计算功能强。计算机能够进行各种算术运算及逻 辑运算，且运算速度快。计算机的运算和计算结果都是靠 预先编好的程序自动进行控制的，因此利用计算机不仅可 以节约人力，而且还能提高工作效率。 (2)记忆功能强。计算机中的存储器(外存储器)能 长期保存大量的数据和程序。能把用户存入的有关信息、 数据进行处理，并将其结果保存起来。

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(3)通用性强。计算机可以将任何复杂的信息处理 任务分解成一系列基本的算术和逻辑操作，并且按照各种 规律执行的先后次序把它们组织成各种不同的程序存入存 储器中。计算机在工作的过程中就可以利用这种存储程序 指挥计算机自动快速地进行信息处理，十分灵活、方便， 易于变更，这就使计算机具有极大的通用性。 (4)判断能力强。计算机主要利用有关的数理逻辑 和布尔代数来

进行某些逻辑推理和各种基本的逻辑判断， 使计算机具有“能动性”,从而可以完成各种复杂的计算 任务和各种过程控制。

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(5)运算速度快。现代计算机系统的运行速度已经达到 每秒几十亿次甚至几百亿次。大量复杂的科学计算，在过去用 人工计算需要几年、十几年才能完成，而现在使用计算机计算 只需要几天、几个小时甚至几分钟就可以完成。 (6)运算精度高。计算机内部采用二进制数进行运算， 可以增加表示数字的设备和运用计算技术，提高计算精度。 2.计算机的应用 计算机的应用范围相当广泛，涉及科学研究、信息管理、 工农业生产、军事技术和文化教育等各个方面。

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(1)科学计算(数值计算)。科学计算是计算机最重 要的应用之一，如地震预测、气象预报、工程设计、火箭和 卫星发射等都需要使用计算机来完成庞大复杂的计算任务。 计算机高速度、高精度的运算能力可以解决过去靠人工无法 解决的问题，如气象的精确化和实时性以及高能物理试验数 据的实时处理等，都要依靠计算机才能得以实现完成；计算 机所具有的运行能力和逻辑判断能力，促进了计算力学、计 算物理、计算化学、生物控制论和设计新材料等新学科的出 现，改变了某些学科传统的研究方法。

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(2)数据及事务处理。计算机所具有的大容量存储和 快速存取功能，使科技工作者节省了大量用于常规问题处 理的时间。随着新技术革命的到来，人类所掌握的科学知 识呈现爆炸式增长的局面，科技人员若不能很好地利用计 算机来检索自己所需的信息，就无法在情报资料的海洋之 中从事创造性的探索。

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(3)过程控制(实时控制)。计算机是生产自动化 的基本技术工具，在自动控制理论上，现代控制理论处理 复杂的多变量控制问题，其数学工具是矩阵方程和向量空 间，必须使用计算机求解。在自动控制系统的组织方面， 由数字计算机和模拟计算机组成的控制器，是自动控制系 统的大脑，按照设计者预先规定好的目标和计算程序以及 反馈装置提供的信息，指挥执行机构动作。随着生产自动 化程度的提高，对信息传递的速度和准确度的要求也越来 越高，这是人工无法做到的。在综合自动化系统中，计算 机赋予自动控制系统越来越大的智能性。

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利用计算机及时采集数据、分析数据、制定最佳方案 和进行自动控制，可以大大提高自动化水平、减轻劳动强 度和提高产品质量及成品合格率，因此在冶金、机械、石 油、化工、电力以及各种自动化系统等部门，计算机得到 了广泛的应用，并取得了理想的效果。

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(4)计算机辅助功能。 1)计算

机辅助设计(CAD):就是利用计算机高速处 理、大容量存储和图形处理的功能辅助设计人员进行产品 设计的技术。计算机辅助设计技术已经广泛应用于电路设 计、机械设计、土木建筑设计和服装设计等方面，缩短了 设计时间，大大提高了产品的质量和精度。 2)计算机辅助制造(CAM):就是在机械制造行业中， 利用计算机通过各种数控机床和设备，自动完成产品的加 工、装配、检测和包装等过程的技术。

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3)计算机辅助教学(CAI):学生通过与计算机系统 之间的对话来实现教学的技术。对话是在计算机指导程序 和学生之间进行的，从而使得教学内容生动、形象、逼真， 可以模拟其他手段难以做到的动作和场景，通过交互方式 帮助学生学习，使用起来方便灵活，可以满足不同层次的 人员对教学的不同要求。

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(5)人工智能与自动控制。计算机的计算速度快，又 具有逻辑判断能力，因此广泛应用于自动控制，如对生产和 试验设备及其过程进行控制，大大提高了自动化水平，减轻 了劳动强度，节省了生产和实验周期，提高了劳动效率、产 品质量和产量，在现代国防及航天航空等领域，计算机起着 决定性作用。