第三章计算机及常用外部设备的保养与维护

第三章 计算机及常用外部设备的保养与维护

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第一节 计算机系统的基本组成 一、计算机的基本概念

（一）计算机的概念及其发展

1. 计算机的概念

计算机(Computer)也称为电脑，它是当代

最伟大的科学技术发明的产物，对人类的生

活、生产已经产生了巨大的影响。计算机是

一种能快速、高效、自动地完成信息处理的

数字化电子设备，它按照人们预先设计好的

程序对原始数据进行计算、处理、存储和传

送，以期获得所需要的信息。在人们使用计算机的时候应当明确以下几点：

(1)计算机是信息处理的工具，它不仅仅是数学运算的工具。

(2)计算机不同于计算器，它是通过预先编制好的程序来自动进行数据处理的。

(3)计算机不是万能的，它不能完全替代人脑，计算机网络也不可能替代集体的协作。

2. 计算机的发展

现代计算机经历了半个世纪的发展，这一时期的杰出代表人物是英国科学家图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。现代计算机是指采用先进的电子技术来代替落后的机械或机电气技术的计算机。计算机的发展依据计算机所采用的电子器件不同可以划分为四个时代，这就是人们常说的电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路四个时代。

(1)第一代计算机：1946到1958年，人们通常称之为电子管计算机时代。主要用于军事目的和科学研究。它体积庞大、笨重。具有代表性的机器为ENIAC。

(2)第二代计算机：1959年到1964年，人们通常称之为晶体管计算机时代。计算机应用已由军事领域和科学计算扩展到数据处理和事务处理。它的体积减小、重量轻、耗电量少、速度快、可靠性得到增强，具有代表性的机器为IBM 7090、7094、7044。

(3)第三代计算机：1965年到1970年，人们通常称之为集成电路时代的计算机，主要应用于科学计算、数据处理及过程控制。具有代表性的机器为IBM 360。

(4)第四代计算机：从1970年开始，至今仍在发展。通常称为大规模、超大规模集成电路计算机时代。随着制造工艺和水平的提高，微型计算机得到快速发展，计算机的体积、重量进一步减小，速度、容量、可靠性大幅度提高。具有代表性的器为IBM 4300系列等。 从80年代开始，许多国家相继开展了突破传统计算机体系结构的新一代计算机的研究，研究领域大体包括了人工智能、系统结构、软件工程和支援设备等。

（二）计算机的应用领域

计算机具有高速运算、逻辑判断、大容量存储和高速存取的特性，这决定了它在现代人类社会的各个领域成为越来越重要的工具。计算机的应用领域可概括为以下几方面。

1.科学计算

科学计算是计算机最重要的应用之一，高速度、高精度的运算能力和逻辑判断的性能，改变了某些学科传统的研究方法，促成了计算力学、计算物理、计算化学、生物控制论和按需要设计新材料的新学科的出现。

2.数据处理

当前计算机应用最广泛的是数据处理。用计算机收集、提供数据，经过加工产生新的数据信息。计算机数据处理包括采集、转化、存储、组织、计算、检索及排序等方面。

3.过程控制

计算机是生产自动化的基本技术工具，它对生产自动化的影响有以下两个方面，在自动化理论方面：现代控制理论处理复杂的、多变量控制问题，其复杂的方程和向量空间问题，必须使用计算机求解；在自动化控制系统的组织上：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，它按照设计者预先规定的目标和计算程序指挥执行机构工作。

4.计算机辅助工程应用

计算机辅助工程应用有：计算机辅助设计(CAD)，计算机辅助制造(CAM)，计算机辅助教学(CAI)，计算机辅助测试(CAT)，计算机辅助出版系统(CAP)等等。

5．人工智能

人工智能是计算机应用学科的最前沿。人工智能是研究用计算机的软件系统来模拟人类的某些智能行为，比如感知、推理、学习、理解等等，它要在质上扩充计算机的能力，提高计算机的智力水平，使之更聪明、更灵巧。计算机专家咨询系统和机器人是人工智能的两个主要方面。

（三）计算机中的数制

1. 二进制与计算机

计算机是对数据信息进行高速自动化处理的机器。这些数据是以数字、字符、符号和表达式来体现的，它们都以二进制编码形式与计算机中的电子元件状态对应。计算机内部的数据表示采用二进制数制表示方式。

二进制数的基数为0、1，运算规则为逢二进一。十进制数1--20用二进制表示为：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20

1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000 10001 10010 10011 10100

2. 计算机中常用的其它数制

(1)八进制：八进制数的基数为0、1…7，运算规则为逢八进一。八进制数的一位相当于二进制数的三位。

(2)十六进制：十六进制数的基数为0、1…8、9、A、B、C、D、E、F，运算规则为逢十六进一。十六进制数的一位相当于二进制数的四位。

3. 数制转换

以上公式按十进制方式展开计算，二进制的1101.01对应的十进制为13.25，八进制的3450.53对应十进制约为1832.672，十六进制的A0B.9D对应的十进制约为2571.613。二进制数以小数点为准整数部分向左三位即为八进制数的一位，小数部分向右三位即为八进制数的一位；反之八进制数的一位相当于二进制数的三位。二进制数以小数点为准整数部分向左四位即为十六进制数的一位，小数部分向右四位即为十六进制数的一位；反之十六进制数的一位相当于二进制数的四位。依照以上方式即可完成各种进制数之间的转换。

（四）计算机中的数据与编码

1. 数据

数据是可以由人工或自动化处理的那些事实、概念、场景和指示的表示形式，包括字符、符号、表格、声音和图形信息等。数据可在物理介质上记录和传输，并通过外围设备被计算机接收，经过处理而得到结果。数据是信息的载体，都是对数据进行某种处理，所以数据和程序一样是软件的基本对象。

2. 数据的单位

(1)位(Bit)：计算机内部的数据表示采用二进制数制表示方式，计算机中最小的数据单位是二进制数的一个数位简称：位，它是计算机中最直接、最基本的操作单位。

(2)字节(Byte)：为了表示数据中的所有字符，通常需要用8位二进制数，规定8位为一个字节，一个字节由8个二进制数位组成。字节是计算机中表示存贮空间容量大小的最基本的单位。除了以字节为单位表示存储容量外，还可以千字节(KB)、兆字节(MB)以及十亿字节(GB)表示容量单位，它们之间的转换关系如下：

1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB (1024为2的十次方)

(3)字(Word)：字由若干字节组成，字是计算机进行数据存储和处理的运算单位。字长是计算机性能的重要标志，不同档次的计算机有不同的字长，按照字长可以将计算机划分为8位、16位、32位和64位计算机。字长越长计算机的数据处理能力越强。

3. 字符的编码

计算机中对非数值的文字和其它符号进行处理时，要对其进行数值化处理(编码)。字符编码就是规定用怎样的二进制编码来表示文字和符号。编码一般都以国家标准或国际标准形式颁布实施，以利于世界范围内的信息交换。

(1)BCD码 (二一十进制编码)：把十进制数的每一位分别写成二进制数的形式，称为BCD 编码(二一十进制编码)。BCD编码方法很多，经常使用的是8421编码。

(2)ASCII码： …… 此处隐藏：16903字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……