第二章 计算机系统的组成 第一节 计算机发展与应用领域及主机的基本原理-【单招零距离】计算机专业综合（上）

总复习方案·第一部分计算机原理 第二章计算机系统的组成 学习目标 ⊙⊙ 1.了解计算机发展与应用领域。 2.掌握计算机系统中各大部件的结构、作用及其相互关系。 3.了解计算机主机的基本原理。 第一节计算机发展与应用领域及主机的基本原理 知识体系 ⊙⊙ 英文名称 产生 第一台年代 国家 第一代特征： 第二代特征： 分代第三代特征： 第四代特征： 第五代特征： 特点： 科学计算举例： 数据处理举例： 计 发展与应用 应用领域 举例： 算 举例： 机 举例： CAD 含义： 统 CAT 含义： 英文缩写CAM 含义： CAI 含义： CAE 含义： 按功能和用途 分类 按工作原理 按性能规模 按电子元件 发展趋势 体系结构 主机工作原理 工作过程 ·13· 单招零距离·计算机专业综合·上册 知识梳理 一、计算机的产生及发展 1.世界上公认的第一台电子管计算机“埃尼阿克”（英文缩写ENIAC),1946年在美国 诞生。 2.计算机发展四代： 第一代：电子管时代(1946~1958)，出现了机器语言、汇编语言 第二代：晶体管时代(1959~1964)，出现了高级编程语言、管理程序、COBOL、FORTRAN、 磁盘、磁带、内存、打印机 第三代：集成电路时代(1965~1970)，出现了操作系统、诊断程序、计算机网络、用半导体 存储器作为内存 第四代：大规模和超大规模集成电路时代(1971~至今)，出现了微处理器、多媒体技术 二、计算机特点、应用领域及举例、分类、发展趋势 1.计算机特点 特点：速度快、精度高、有记忆功能、有逻辑判断功能、自动化 2.应用领域 科学计算（最早应用），例：气象预报、火箭发射、解微积分、弹道轨迹、基因序列、地震预测 信息处理（最广泛应用），例：情报检索、企业管理、人口普查、股票行情、成绩管理、档案管理 过程控制（又称实时控制），例：无人工厂、数控车床、实时监控核反应堆运行、行李调度 计算机辅助设计/制造，例：CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、CAI(计算 机辅助教学)、CAT(计算机辅助测试)、CAE(计算机辅助工程)、CIMS(计算机集成制造系统) 人工智能例：专家系统、机器翻译、定理证明、人机下棋、信件分拣、指纹识别、苹果 SIRI、人脸识别、虚拟现实、以图搜图、无人驾驶 3.分类 按功能和用途：通用计算机、专用计算机 按工作原理：数字计算机、模拟计算机、混合计算机 按性能规模：巨型机、小型机、微型机、单片机等 按电子元件：电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路 4.发展趋势 巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化 三、计算机的工作原理 目前的计算机体系依然采用冯·诺依曼思想，即存储程序控制的工作原理。 计算机的工作过程，就是程序指令在微处理器的控制下逐条执行的过程。它可理解为一 系列的取指令、分析指令、执行指令的过程，如此重复循环一直运行到程序执行完毕。 典例精析 【例1】在全国第五次人口普查工作中，利用计算机对人口普查资料进行分类，这属于计 算机的 应用领域。 【答案】数据处理 ·14· 总复习方案·第一部分计算机原理 【解析】人口普查包括资料搜集、数据汇总、资料评价、分析研究、编辑出版等属于数据 处理。 【例2】 计算机辅助教学的英文缩写是 A.CAD B.CAE C.CAI D.CAM 【答案】C 【解析】熟悉计算机辅助中英文含义。 【例3】微软小冰在《机智过人》节目中为苏轼的《念奴娇·赤壁怀古》作曲，这体现了计 算机在 方面的发展。 A.自动化 B.网络化 C.智能化 D.多媒体化 【答案】C 【解析】“微软小冰”是微软（亚洲）互联网工程院基于2014年提出建立的情感计算框架， 通过算法、云计算和大数据的综合运用，采用代际升级的方式，逐步形成向EQ方向发展的完 整人工智能体系。 【例4】目前广泛使用的笔记本电脑属于 A.大型机 B.中型机 C.小型机 D.微型机 【答案】D 【解析】本题计算机分类的依据是按性能和规模分。 【例5】从系统结构来看，现在绝大多数计算机都采用了 体系结构。 【答案】冯·诺依曼 【解析】20世纪30年代中期，美国科学家冯·诺依曼大胆地提出：抛弃十进制，采用二 进制作为数字计算机的数制基础。同时，他还说预先编制计算程序，然后由计算机来按照人们 事前制定的计算顺序来执行数值计算工作。当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结 构。所以冯·诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。 【例6】系统仿真技术属于计算机 方面的应用。 A.科学计算 B.数据处理 C.实时控制 D.人工智能 【答案】D 【解析】系统仿真是根据系统分析，建立描述系统结构或行为的仿真模型，以获得正确决 策所需的各种信息，属于人工智能。 【例7】计算机的发展趋势是：巨型化、微型化、 和智能化。 【答案】网络化 【解析】尖端科学属于巨型化；笔记本、掌上电脑属于微型化。 【例8】当今计算机发展方向“云大物移”中的“大”指的是 【答案】大数据 【解析】当今计算机发展方向“云大物移智”指的是云计算、大数据、物联网、移动互联网、 人工智能这五项。 巩固练习 @⑤ 一、选择题 1.计算机发展过程中出现打印机是第 代计算机。 A.一 B.二 C.三 D.四 ·15 单招零距离·计算机专业综合·上册 2.计算机分为通用计算机和专用计算机，这是按 分的。 A.功能和用途 B.工作原理 C.性能和规模 D.特点 3.计算机应用领域中数据处理的特点是 A.计算量大，数值范围广 B.数据输入输出量大，计算相对简单 C.进行大量的图形交互操作 D.具有良好的实时性和高可靠性 4.第三代计算机的逻辑器件是 A.电子管 B.晶体管 C.中、小规模集成电路 D.大规模、超大规模集成电路 5.巨型计算机指的是 A.重量大 B.体积大 C.功能强 D,耗电量大 二、填空题 1.计算机的工作原理是存储程序和 2.单片机属于第 代计算机。 3.操作系统出现在第 代计算机。 4.诊断程序出现在计算机发展的第 代。 5.“人脸识别”技术属于计算机在 应用领域取得的发展。 6.计算机最早的应用领域是 7.CAD的中文含义是 8最早出现的数字电子计算机的英文名称是 9.计算机分为通用计算机和专用计算机的分类标准是 拓展练习 2 ∞ 一、选择题 1.计算机对工业生产过程或某种装置的运行过程进行状态检测并实施自动管理，属 于 A.数值计算 B.辅助设计 C.数据处理 D.实时控制 2.下列不属于计算机工作过程的是 A.指令编码 B.分析指令 C.指令译码 D.取指令 3.计算机辅助工程的英文缩写是 A.CAD B.CAE C.CAI D.CAM 4.将高级程序语言编写的源程序边翻译、边执行的程序称为 A.连接程序 B.编辑程序 C.编译程序 D.解释程序 5.计算机从发展到当前，经历了四代，这种划分的依据是 A.规模 B.功能 C.性能 D.元件 二、判断题 1.CAI是计算机辅助教学的英文缩写。 ·16· 总复习方案·第一部分计算机原理 2.按工作原理计算机分为通用计算机和专用计算机。 3.在计算机的应用领域，地震预测属于数据处理方面的应用。 ( 4.计算机在自动、连续地执行程序的时候，不允许使用者以任何方式进行干预。() 三、填空题 1.计算机最广泛的应用领域是 2.我国生产的神威、深腾系列计算机按规模分类属于 3.图像处理与计算机视觉属于计算机 研究领域。 4.系统仿真技术与应用属于计算机 方面的应用。 5.CAT的中文含义是 第二节计算机系统中各大部件的 结构、作用及其相互关系 知识体系 运算器 控制器 RAM特点： 硬件 内存 ROM特点： 外存储器 常见有： 计算机 外设输入设备 常见有： 常见有：显示器、打印机等 定义 系统软件 分类 功能 分类 包含：应用程序包和 定义： 知识梳理 计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。 一、硬件系统的基本组成 硬件系统由五大部分组成，分别是运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。主机由 CPU和内存储器组成。CPU由运算器和控制器组成。存储器分为内存储器和外存储器。内 存由RAM和ROM组成。外设包括外存储器和输入/输出设备。常见的外存储器有磁盘、磁 带、光盘等。常见的输入设备有标准的输入设备键盘，其他的有鼠标、扫描仪等。常见的输出 设备有标准的输出设备显示器，其他的有打印机、绘图仪等。 因此，硬件系统也可以说是由主机和外设两部分组成。 二、软件系统的基本组成 软件系统由系统软件和应用软件两部分组成。系统软件包括操作系统(DOS、WIN DOWS)、语言处理程序(QBASIC、C编译程序等)、数据库管理系统和服务程序。应用软件包 括应用软件包(OFFICE等)和用户程序。 ·17…单招零距离·计算机专业综合·上册 尾数、阶码、尾数*2阶吗、小阶向大阶看齐、要求尾数 子管;晶体管;集成电路;大规模集成电路、巨型化、微 满足0.5<|$|<1、反码、补码、1110;1111、1111; 型化、网络化、智能化、冯·诺依曼、存储程序控制、取 1000.1001;1110;1111、[x+y]-[x]+[y];[x- 指令;分析指令;执行指令 y=[x十(一y)]=[x]+[一y]、双符号位互 【巩固练习】 异、上溢作中断处理:下溢作机器零处理、符号 一、选择题 【巩固练习】 1.B 2.A 3.B 4.C 5.C 一、选择题 二、填空题 1.A 2.A 3.A 4.D 1.程序控制 2.四 3.三 4.三 二、填空题 5.人工智能 6.科学计算 7.计算机辅助设计 1.11111001. 2.-32768 3.10000001 8.ENIAC 9.功能和用途 4.11101011 5.10010000 6.01111101 【拓展练习】 【拓展练习】 一、选择题 一、选择题 1.D 2.A 3.B 4.D 5.D 1.C 2.C 3.D 4.D 5.B 二、判断题 二、判断题 1. 2.× 3.×4.× 1.A 2.A 三、填空题 三、填空题 1.数据处理 2.巨型机 3.人工智能 1.小阶向大阶看齐 4.人工智能 5.计算机辅助测试 2.01010110 3.120 4.27-1 5.溢出 6.1-2-* 第二节 计算机系统中各大部件的 结构、作用及其相互关系 第二章 计算机系统的组成 【知识体系】 第一节 计算机发展与应用领域 CPU、主机、可读可写;停电后信息全部丢失、可读 及主机的基本原理 不可写;停电后信息不丢失、磁盘;光盘;磁带等、键 【知识体系】 盘;鼠标等、输出设备、软件、计算机运行所需的程序 及数据及相关文档的集合、操作系统、语言处理软件。 ENIAC、1946、美国、电子管、晶体管、中小规模1C、 数据库管理系统、服务程序、控制和管理计算机的各 大规模或超大规模IC、智能化、速度快、精度高、有记 种资源,提高计算机的工作效率并方便用户使用、应 忆功能、有逻辑判断功能、自动化、导弹轨迹或天气预 用软件、用户程序、为某一特定目的而编制的软件 报等、资料分类汇总或股市行情实时管理等、过程控 制、无人工厂、计算机辅助设计/辅助教学、CAD等、 【巩固练习】 人工智能、机器人或专家系统等、计算机辅助设计、计 一、选择题 算机辅助测试、计算机辅助制造、计算机辅助教学、计 1.C 2.D 3.C 4.A 5.D 算机辅助工程、通用计算机和专用计算机、数字计算 二、填空题 1.文档 2.系统 3.系统软件 机;模拟计算机;混合计算机、巨型计算机;大型计算 4.外设 机;中型计算机;小型计算机;微型计算机;单片机、电 5.外设 6.外存 7.输出设备 .116·