
计算机
计算机(全称:电子
计算机;别称:
电脑,英因验文:computer)是20世纪最伟大的科学技术发明之一,对
电脑图片(19张)
人类的生产活动和社会活动产生了极其重要的影响,并以强大的生命力飞速发展。它的应用领域从最初的
军事科研应用扩展到目前社会的各个领域,已形尔敌率袁信例员游谁成规模巨大的
计算机产业,带动了全球范围的技术进步,由此引发了深刻的社会变革。
计算机已遍及学校、企事业单位,进入寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。它是
人类进入信息时代的重要标志。
计算机是由早期的电动计算器发展而来的。1946年,世界上出现了第一台电子数字
计算机“eniac”,用于计算弹道。是由
美国宾夕法尼亚
大学莫尔电工学院制造的。1956年,晶体管电子
计算机诞生了,这是第二代电子
计算机。只要几个大一点的柜子就可将它容下,运算速度也大大地提高有烟亮当了。1959年出现的是第三代集成电路
计算机。最初的
计算机由约翰·冯·诺依曼发明(那时
电脑的计算能力相当于现在的计算器),有三间库房那么大,后逐步发展。 1946年面世的“eniac”,它主要是用于计算弹道。是由
美国宾夕法尼亚
大学莫尔电气工程学院制造的,它的体积庞大,占地面积170多平方米,重量约30吨,消耗近总搞曾担150千瓦的电力。显然,这样的
计算机成本很高,使用不便。这个说法被
计算机基础教科书上普遍采用,事实上在1973年根据
美国最高
法院的裁定,最早的电子数字
计算机,应该是
美国爱荷华州立
大学的物理系副教授约翰·阿坦那索夫和其
研究生助手克利夫·贝瑞(clifford e. berry ,1918-1963)于1939年10月制造的abc(atanasoff- berry-computer)。之所以会有这架从样的误会,是因为“eniac”的研究小组中的一个叫莫克利的人于1941年剽窃了约翰·阿坦那索夫的研究成果,并在1946年时,申请了
专利。由于种种原因直到1973年这个错误才被扭转过来。(具体情况参阅
百度百科----“约翰·阿坦那索夫”词条,希望大家记住abc和约翰·阿坦那索夫,希望以后的教科书能够修改这个错误)。后来为了表彰和纪念约翰·阿坦那索夫在
计算机领域内作出的伟大贡献,1990年
美国前总统布什授予约翰·阿坦那索夫全美最高科技奖项----“国家科技奖”。 硬件 所谓硬件,是指构成
计算机的物理设备及
计算机的内部结构组成,即由机械、电子器件构成的具有输入、存储、计算、控制和输出功能的实体部件。下面介绍一下
电脑主机的各个部件: (1)电源:电源是
电脑中不可缺少的供电设备,它的作用是将220v交流电转换为
电脑中使用的5v,12v,3.3v直流电,其性能的好坏,直接影响到其他设备工作的稳定性,进而会影响整机的稳定性。 (2)主板:主板是
电脑中各个部件工作的一个平台,它把
电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,
电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。 (3)cpu:cpu(central precessing unit)即中央处理器,是一台
计算机的运算核心和控制核心。其功能主要是解释
计算机指令以及处理
计算机软件中的数据。cpu由运算器、控制器、寄存器、高速缓存及实现它们之间联系的数据、控制及状态的总线构成。作为整个系统的核心,cpu 也是整个系统最高的执行单元,因此cpu已成为决定
电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断
电脑的档次。 (4)内存:内存又叫内部存储器(ram),属于电子式存储设备,它由电路板和芯片组成,特点是体积小,速度快,有电可存,无电清空,即
电脑在开机状态时内存中可存储数据,关机后将自动清空其中的所有数据。 内存有ddr、ddr ii、ddr iii三大类,容量1-8gb。 (5)
硬盘:
硬盘属于外部存储器,由金属磁片制成,而磁片有记功能,所以储到磁片上的数据,不论在开机,还是关机,都不会丢失。
硬盘容量很大,目前已达tb级,尺寸有3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸、1.0英寸等,接口有ide、sata、scsi等,sata最普遍。
移动硬盘是以
硬盘为存储介质,强调便携性的存储产品。目前市场上绝大多数的
移动硬盘都是以标准
硬盘为基础的,而只有很少部分的是以微型
硬盘(1.8英寸
硬盘等),但价格因素决定着主流
移动硬盘还是以标准笔记本
硬盘为基础。因为采用
硬盘为存储介质,因此
移动硬盘在数据的读写模式与标准ide
硬盘是相同的。
移动硬盘多采用usb、ieee1394等传输速度较快的接口,可以较高的速度与系统进行数据传输。 (6)声卡:声卡是组成多媒体
电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将
电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音。 (7)显卡:显卡在工作时与显示器配合输出图形,文字,显卡的作用是将
计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人
电脑主板的重要元件,是“人机对话”的重要设备之一。 (8)网卡:网卡是工作在数据链路层的网路组件,是局域网中连接
计算机和传输介质的接口,不仅能实现与局域网传输介质之间的物理连接和
电信号匹配,还涉及帧的发送与接收、帧的封装与拆封、介质访问控制、数据的编码与解码以及数据缓存的功能等。网卡的作用是充当
电脑与网线之间的桥梁,它是用来建立局网并连接到inerrnet的重要设备之一。 在整合型主板中常把声卡、显卡、网卡部分或全部集成在主板上。 (9)调制解调器:调制解调器是通过电话线上网时必不可少的设备之一。它的作用是将
电脑上处理的数字信号转换成电话线传输的模拟信号。随着adsl宽带网的普及,调制解调器逐渐退出了市场。 (10)软驱:软驱用来读取软盘中的数据。软盘为可读写外部存储设备,与主板用fdd接口连接。现已淘汰。 (11)光驱:
电脑用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式
电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,使得光驱在
计算机诸多配件中已经成为标准配置。目前,光驱可分为cd-rom驱动器、dvd光驱(dvd-rom)、康宝(combo)和刻录机等。 (12)显示器:显示器有大有小,有薄有厚,品种多样,其作用是把
电脑处理完的结果显示出来。它是一个输出设备,是
电脑必不可缺少的部件之一。分为crt、lcd、led三大类,接口有vga、dvi两类。 (13)键盘:键盘是主要的输入设备通常为104或105键,用于把文字、数字等输到
电脑上。 (14)鼠标:当人们移到鼠标时,
电脑屏幕上就会有一个箭头指针跟着
移动,并可以很准确切指到想指的们位置,快速地在
屏幕上定位,它是人们使用
电脑不可缺少的部件之一。 键盘鼠标接口有ps/2和usb两种。 (15)音箱:通过它可以把
电脑中的声音播放出来。 (16)
打印机:通过它可以把
电脑中的文件打印到纸上,它是重要的输出设备之一。目前,在
打印机领域形成了针式
打印机、喷墨
打印机、激光
打印机三足鼎立的主
流产品,各自发挥其优点,满足各界用户不同的需求。 (17)视频设备,如摄像头、扫描仪、数码相机、数码摄像机、电视卡等设备,用于处理视频信号。 (18).内存盘 闪存盘通常也被称作优盘,u盘,闪盘,是一个通用串行总线usb接口的无需物理驱动器的微型高容量
移动存储产品,它采用的存储介质为闪存存储介质(flash memory)。闪存盘一般包括闪存(flash memory)、控制芯片和外壳。闪存盘是具有可多次擦写、速度快而且防磁、防震、防潮的优点。闪盘采用流行的usb接口,体积只有大拇指大小,重量约20克,不用驱动器,无需外接电源,即插即用,实现在不同
电脑之间进行文件交流,存储容量从1~32gb不等,满足不同的需求。 (19)
移动存储卡及读卡器 存储卡是利用闪存(flash memory)技术达到存储电子信息的存储器,一般应用在数码相机、掌上
电脑、mp3、mp4等小型数码产品中作为存储介质,所以样子小巧,有如一张卡片,所以称之为闪存卡。根据不同的生产厂商和不同的应用,闪存卡有
smartmedia(sm卡)、compact flash(cf卡)、multi media card(mmc卡)、secure digital(sd卡)、memory stick(记忆棒)、tf卡等多种类型,这些闪存卡虽然外观、规格不同,但是技术原理都是相同的。 由于闪存卡本身并不能被直接
电脑辨认,读卡器就是一个两者的沟通桥梁。读卡器card reader)可使用很多种存储卡,如compact flash or
smart media or microdrive存储卡等,作为存储卡的信息存取装置。读卡器使用usb1.1/usb2.0的传输介面,支持热拔插。与普通usb设备一样,只需插入
电脑的usb端口,然后插用存储卡就可以使用了。 按照速度来划分有usb1.1和usb2.0,按用途来划分,有单一读卡器和多合一读卡器。 外部设备软件 所谓软件是指为方便使用
计算机和提高使用效率而组织的程序以及用于开发、使用和维护的有关文档。软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。 (1)系统软件 系统软件由一组控制
计算机系统并管理其资源的程序组成,其主要功能包括:启动
计算机,存储、加载和执行应用程序,对文件进行排序、检索,将程序语言翻译成机器语言等。实际上,系统软件可以看作用户与
计算机的接口,它为应用软件和用户提供了控制、访问硬件的手段,这些功能主要由操作系统完成。此外,编译系统和各种工具软件也属此类,它们从另一方面辅助用户使用
计算机。下面分别介绍它们的功能。 1)操作系统(operating system, os) 操作系统是管理、控制和监督
计算机软、硬件资源协调运行的程序系统,由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成,它是直接运行在
计算机硬件上的、最基本的系统软件,是系统软件的核心。操作系统是
计算机发展中的产物,它的主要目的有两个:一是方便用户使用
计算机,是用户和
计算机的接口。比如用户键入一条简单的命令就能自动完成复杂的功能,这就是操作系统帮助的结果;二是统一管理
计算机系统的全部资源,合理组织
计算机工作流程,以便充分、合理地发挥
计算机的效率。操作系统通常应包括下列五大功能模块: 1.处理器管理。当多个程序同时运行时,解决处理器(cpu)时间的分配问题。 2.作业管理。完成某个独立任务的程序及其所需的数据组成一个作业。作业管理的任务主要是为用户提供一个使用
计算机的界面使其方便地运行自己的作业,并对所有进入系统的作业进行调度和控制,尽可能高效地利用整个系统的资源。 3.存储器管理。为各个程序及其使用的数据分配存储空间,并保证它们互不干扰。 4.设备管理。根据用户提出使用设备的请求进行设备分配,同时还能随时接收设备的请求(称为中断),如要求输入信息。 5.文件管理。主要负责文件的存储、检索、共享和保护,为用户提供文件操作的方便。 操作系统的种类繁多,依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统等;依同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统;适合管理
计算机网络环境的网络操作系统。 微机操作系统随着微机硬件技术的发展而发展,从简单到复杂。microsoft
公司开发的dos是一单用户单任务系统,而windows操作系统则是一单用户多任务系统,经过十几年的发展,已从windows 3.1发展到目前的windows nt、windows 2000、windows xp、windows vista和windows 7,它是当前微机中广泛使用的操作系统之一。
linux是一个原码公开的操作系统,目前已被越来越多的用户所采用,是windows操作系统强有力的竞争对手。 2)语言处理系统(翻译程序) 人和
计算机交流信息使用的语言称为
计算机语言或称程序设计语言。
计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。如果要在
计算机上运行高级语言程序就必须配备程序语言翻译程序(下简称翻译程序)。翻译程序本身是一组程序,不同的高级语言都有相应的翻译程序。翻译的方法有两种: 一种称为“解释”。早期的basic源程序的执行都采用这种方式。它调用机器配备的basic“解释程序”,在运行basic源程序时,逐条把basic的源程序语句进行解释和执行,它不保留目标程序代码,即不产生可执行文件。这种方式速度较慢,每次运行都要经过“解释”,边解释边执行。 另一种称为“编译”,它调用相应语言的编译程序,把源程序变成目标程序(以.obj为扩展名),然后再用连接程序,把目标程序与库文件相连接形成可执行文件。尽管编译的过程复杂一些,但它形成的可执行文件(以.exe为扩展名)可以反复执行,速度较快。运行程序时只要键入可执行程序的文件名,再按enter键即可。 对源程序进行解释和编译任务的程序,分别叫做编译程序和解释程序。如fortran、cobol、pascal和c等高级语言,使用时需有相应的编译程序;basic、lisp等高级语言,使用时需用相应的解释程序。 3)服务程序 服务程序能够提供一些常用的服务性功能,它们为用户开发程序和使用
计算机提供了方便,像微机上经常使用的诊断程序、调试程序、编辑程序均属此类。 4)数据库管理系统 数据库是指按照一定联系存储的数据集合,可为多种应用共享。数据库管理系统(data base management system, dbms)则是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。其主要功能是建立、消除、维护数据库及对库中数据进行各种操作。数据库系统主要由数据库(db)、数据库管理系统(dbms)以及相应的应用程序组成。数据库系统不但能够存放大量的数据,更重要的是能迅速、自动地对数据进行检索、修改、统计、排序、合并等操作,以得到所需的信息。这一点是传统的文件柜无法做到的。 数据库技术是
计算机技术中发展最快、应用最广的一个分支。可以说,在今后的
计算机应用开发中大都离不开数据库。因此,了解数据库技术尤其是微机环境下的数据库应用是非常必要的。 (2)应用软件 为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。从其服务对象的角度,又可分为通用软件和专用软件两类。 编辑本段
计算机的特点
计算机作为一种通用的信息处理工具,它具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力,其主要特点如下: 1. 运算速度快 当今
计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次,微机也可达每秒亿次以上,使大量复杂的科学计算问题得以解决。例如:卫星轨道的计算、大型水坝的计算、2 4小时
天气预报的计算等,过去人工计算需要几年、几十年,而现在用
计算机只需几天甚至几分钟就可完成。 2. 计算精确度高 科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展,需要高度精确的计算。
计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标,是与
计算机的精确计算分不开的。一般
计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字,计算精度可由千分之几到百万分之几,是任何计算工具所望尘莫及的。 3. 具有记忆和逻辑判断能力 随着
计算机存储容量的不断增大,可存储记忆的信息越来越多。
计算机不仅能进行计算,而且能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来,以供用户随时调用;还可以对各种信息(如语言、文字、图形、图像、
音乐等)通过编码技术进行算术运算和逻辑运算,甚至进行推理和证明。 4. 有自动控制能力
计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要,事先设计好运行步骤与程序,
计算机十分严格地按程序规定的步骤操作,整个过程不需人工干预。 编辑本段发展历史 (1)大型主机阶段,20世纪40-50年代,是第一代电子管
计算机。经历了电子管数字
计算机、晶体管数字
计算机、集成电路数字
计算机和大规模集成电路数字
计算机的发展历程,
计算机技术逐渐走向成熟。; (2)小型
计算机阶段,20世纪60-70年代,是对大型主机进行的第一次“缩小化”,可以满足中小企业事业单位的信息处理要求,成本较低,价格可被接受; (3)微型
计算机阶段,20世纪70-80年代,是对大型主机进行的第二次“缩小化”,1976年
美国苹果公司成立,1977年就推出了
Appleii
计算机,大获成功。1981年
IBM推出
IBM-pc,此后它经历了若干代的演进,占领了个人
计算机市场,使得个人
计算机得到了很大的普及; (4)客户机/
服务器阶段,即c/s阶段。随着1964年
IBM与
美国航空
公司建立了第一个全球联机订票系统,把
美国当时2000多个订票的终端用电话线连接在了一起,标志着
计算机进入了客户机/
服务器阶段,这种模式至今仍在大量使用。在客户机/
服务器网络中,
服务器是网络的核心,而客户机是网络的基础,客户机依靠
服务器获得所需要的网络资源,而
服务器为客户机提供网络必须的资源。c/s结构的优点是能充分发挥
客户端pc的处理能力,很多工作可以在
客户端处理后再提交给
服务器,大大减轻了
服务器的压力; (5)internet阶段,也称
互联网、因特网、网际网阶段。
互联网即广域网、局域网及单机按照一定的通讯协议组成的国际
计算机网络。
互联网始于1969年,是在arpa(
美国国防部研究计划署)制定的协定下将
美国西南部的
大学(ucla(加利福尼亚
大学洛杉矶分校)、stanford research institute(史坦福
大学研究学院)、ucsb(加利福尼亚
大学)和university of utah(犹他州
大学))的四台主要的
计算机连接起来。此后经历了文本到图片,到现在语音、视频等阶段,带宽越来越快,功能越来越强。
互联网的特征是:全球性、海量性、匿名性、交互性、成长性、扁平性、即时性、多媒体性、成瘾性、喧哗性。
互联网的意义不应低估。它是
人类迈向地球村坚实的一步; (6)云计算时代,从2008年起,云计算(cloud computing)概念逐渐流行起来,它正在成为一个通俗和
大众化(popular)的词语。云计算被视为“革命性的计算模型”,因为它使得超级计算能力通过
互联网自由流通成为了可能。企业与个人用户无需再投入昂贵的硬件购置成本,只需要通过
互联网来购买租赁计算力,用户只用为自己需要的功能付钱,同时消除传统软件在硬件,软件,专业技能方面的花费。云计算让用户脱离技术与部署上的复杂性而获得应用。云计算囊括了开发、架构、负载平衡和商业模式等,是软件业的未来模式。它基于web的服务,以
互联网为中心。