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计算机系统导学案1

2021-07-14 来源:客趣旅游网
主题2 计算机系统 (一)

【课程导入】

1、下列对计算机发展方向的描述中,不正确的是( ) A.网络化 B.智能化 C.规格化 D.高度集成化

2、在计算机内部,一切信息的存放、处理和传送都是采用( )的形式 A.ASCII码 B.二进制数 C.BCD码 D.可编译代码 3、在计算机中,( )个字节称为1MB。 A.10K B.100K C.1024K D.1000K

4、在计算机中以0和1来表示文字、图像、声音等信息的技术称为( ) A.模拟技术 B.网络技术 C.数字技术 D.多媒体技术 5、计算机电子器件的发展顺序是( )

A.晶体管、电子管、集成电路 B.集成电路、电子管、晶体管 C.电子管、集成电路、晶体管 D.电子管、晶体管、集成电路

们的基本功能。

7)采用二进制形式表示数据和指令。

8)在执行程序和处理数据时必须将程序和数据道德从外存储器装入主存储器中,然后才能使计算机在工作时能够自动调整地从存储器中取出指令并加以执行。

这就是存储程序概念的基本原理。

2、 存储单位:

二进制序列用以表示计算机、电子信息数据容量的量纲,基本单位为字节B,字节向上分别为KB、MB、GB、TB等,每级为前一级的1024倍,比如1KB=1024B,1M=1024KB。

计算机存储单位一般用bit、B、KB、MB、GB、TB、PB、EB……来表示,它们之间的关系是: 位 bit (比特)(Binary Digits):存放一位二进制数,即 0 或 1,最小的存储单位。[英文缩写:b(固定小写)]

字节byte:8个二进制位为一个字节(B),最常用的单位。

3、 计算机发展简史

人类所使用的计算工具是随着生产的发展和社会的进步,从简单到复杂、从低级到高级的发展过程,计算工具相继出现了如算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机等。

电子计算机在短短的50多年里经过了电子管、晶体管、集成电路(IC)和超大规模集成电路(VLSI)四个阶段的发展,使计算机的体积越来越小,功能越来越强,价格越来越低,应用越来越广泛,目前正朝智能化(第五代)计算机方向发展。

第一代电于计算机是从1946年至1958年。它们体积较大,运算速度较低,存储容量不大,而且价格昂贵。使用也不方便,为了解决一个问题,所编制的程序的复杂程度难以表述。这一代计算机主要用于科学计算,只在重要部门或科学研究部门使用。

第二代计算机是从1958年到1965年,它们全部采用晶体管作为电子器件,其运算速度比第一代计算机的速度提高了近百倍,体积为原来的几十分之一。在软件方面开始使用计算机算法语言。这一代计算机不仅用于科学计算,还用于数据处理和事务处理及工业控制。

第三代计算机是从1965年到1970年。这一时期的主要特征是以中、小规模集成电路为电子器件,并且出现操作系统,使计算机的功能越来越强,应用范围越来越广。它们不仅用于科学计算,还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域,出现了计算机技术与通信技术相结合的信息管理系统,可用于生产管理、交通管理、情报检索等领域。

第四代计算机是指从1970年以后采用大规模集成电路(LSI)和超大规模集成电路(VLSI)为主

【知识链接】

1、 冯•诺依曼:现代电子计算机之父

第一台电子计算机叫 ENIAC(电子数字积分计算机的简称,英文全称为 Electronic Numerical Integrator And Computer),它于1946年2月15日在美国宣告诞生,中文译做“埃尼阿克”。“ENIAC”长30.48米,宽1米,占地面积170平方米,30个操作台,约相当于10间普通房间的大小,重达30吨,耗电量150千瓦,造价48万美元。它包含了17468个真空管、7200个二极管、70000个电阻器、10000 电容器、1500个继电器、6000多个开关,每秒执行5000次加法或400次乘法,是继电器计算机的1000倍、手工计算的20万倍。

冯•诺依曼体系结构

计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。美藉匈牙利科学家冯•诺依曼结构(John von Neumann)奠定了现代计算机的基本结构,其特点是:

1)使用单一的处理部件来完成计算、存储以及通信的工作。 2)存储单元是定长的线性组织。 3)存储空间的单元是直接寻址的。

4)使用低级机器语言,指令通过操作码来完成简单的操作。 5)对计算进行集中的顺序控制。

6)计算机硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部件组成并规定了它

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要电子器件制成的计算机。例如80386微处理器,在面积约为10mm X l0mm的单个芯片上,可以集成大约32万个晶体管。

第四代计算机的另一个重要分支是以大规模、超大规模集成电路为基础发展起来的微处理器和微型计算机。

4、我国计算机的发展

我国的计算机事业,总的来说起步晚,发展快。计算机发展到今天经历了电子管、晶体管、集成电路、大规模集成电路、人工智能等5个阶段。

我国从1956年开始研制计算机,1958年6月中国第一台计算机诞生了,这台小型电子管数字计算机被命名为“103”机,第二年,中国第一台大型电子管数字计算机“104”机也研制成功。此后又相继研制成功多台计算机。它们填补了我国计算机领域的空白,为形成我国自己的计算机工业奠定了基础。

我国在研制第一代电子管计算机的同时,已开始研制晶体管计算机,1965年研制成功的我国第一台大型晶体管计算机109乙机。109乙机共用2万多支晶体管,3万多支二极管。对109乙机加以改进,两年后又推出109丙机,为用户运行了15年,有效算题时间10万小时以上,在我国两弹试验中发挥了重要作用,被用户誉为“功勋机”。

1971年又研制出以集成电路为重要器件的DJS系列计算机。1974年8月,多功能小型通用数字机通过鉴定,宣告系列化计算机产品研制取得成功,这种产品生产了近千台,标志着中国计算机工业走上了系列化批量生产的道路。

1978年,邓小平同志在第一次全国科技大会上提出:中国要搞四个现代化,不能没有巨型机!巨型机是一个国家重要的战略资源,没有它,飞船无法升空,基因研究无法继续,复杂的气象预报难以准确。

在我国计算机专家和科技工作者的不懈努力下,1983年12月,我国自行研制的第一个巨型机系统“银河”超高速电子计算机系统研制成功,它的向量运算速度为每秒钟一亿次以上,软件系统内容丰富,中国从此跨入了世界巨型电子计算机的行列。这台计算机后来被人们称为“银河I”巨型机。

1992年,10亿次巨型机“银河II”通过鉴定。

1997年,每秒130亿次浮点运算的“银河III”并行巨型机研制成功。 1999年9月,峰值速度达到每秒1117亿次的曙光2000-II超级服务器问世。

同年,每秒3840亿次浮点运算的“神威”并行计算机研制成功并投入运行。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。

2000年,推出每秒浮点运算速度3000亿次的曙光3000超级服务器。

2003年12月10日,深腾6800超级计算机研制成功,运算速度为每秒4.183万亿次。 2004年6月,曙光4000A研制成功,峰值运算速度为每秒11万亿次,是国内计算能力最强的商品化超级计算机。中国成为继美、日之后第三个跨越了10万亿次计算机研发、应用的国家。

2008年8月,曙光5000A研制成功,我国计算机的发展情况以峰值速度230万亿次、Linpack值180万亿次的成绩跻身世界超级计算机前十,标志着中国成为世界上即美国后第二个成功研制浮点速度在百万亿次的超级计算机。

这一系列辉煌成就标志着我国综合国力的增强,标志着我国巨型机的研制已经达到国际先进水平。

【巩固提高】

1、以下肯定不是二进制数的是( )

A.0000 B.1111 C.0011 D.1121

2、1983年,我国自行研制的第一台亿次计算机系统是( ) A.银河-Ⅰ B.银河-Ⅱ C.银河-Ⅲ D.曙光3000 3、存储容量1GB等于( )

A、1024B B、1024KB C、1024MB D、128MB 4、计算机存储器一个字节包含( )位二进制数。 A. 16 B. 8 C.32 D.7 5、计算机处理的最小信息单位是( )。 A、字节 B、字长 C、兆 D、位

6、按计算机的逻辑部件划分,第四代计算机所采用的主要电子器件是( )。 A. 磁盘 B.光盘 C. 晶体管 D. 大规模、超大规模集成电路 7、65536K Bytes 相当于( )

A、64MB B、64GB C、65.536MB D、65.536GB 8、世界上第一台电子计算机诞生于( )年 A. 1936 B. 1946 C. 1957 D. 1960 9、下列存储容量单位中,哪一个最大( ) A.Byte B.PB C.MB D.GB

10、自1946年诞生以来,电子计算机不断发展变化、更新换代,以下是计算机未来发展均势 的是( )

A.格式化 B.网络化 C.无纸化

11、以下关于模拟技术和数字技术的说法正确的是( C ) A.信息的数字化技术已逐步被模拟化技术所代替

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B.在电脑的存储器中存储信息时,采用的是模拟技术 C.数字技术中将信息转换成0或1的二进制代码后进行处理 D.数字信号比模拟信号易受干扰而导致失真

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