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第2章 管理计算机
第1节认识计算机
学习目标：了解计算机系统的基本组成及工作原理；
学习感悟：计算机不神秘，它只是执行人们编制的各种程序；
学习资源：网络、光盘；
实践创作：设计虚拟购机方案。
提要
1. 计算机的发展史
2.计算机系统组成
计算机的发展史
计算机的诞生
1946年2月14日，世界上第一台电脑ENIAC在美国宾夕法尼亚大学诞生（发明者：莫奇来和爱克特）。这部机器使用了18800个电子管，1500个继电器，7000只电阻，每小时耗电量大约140千瓦；它的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算，运作了九年之久。长50英尺，宽30英尺， 占地1500平方英尺，重达30吨（大约是一间半的教室大，六只大象重）。
什么是计算机呢？
计算机(Computer)也称电脑，它是一种能按预先存储的程序，在程序控制下能自动、高速、精确地进行科学计算及信息处理的电子设备。
计算机的发展的四代历史变革
从1946年第一台计算机诞生以来，计算机的体积不断变小，但性能、速度却在不断提高。按其采用的物理元件，一般将现代计算机的发展分成以下几个阶段：
时代
年份
器件
软件
应用
第一代
1946-1958
电子管（ENIAC)
机器语言汇编语言
科学计算
第二代
1958-1964
晶体管
高级语言
数据处理工业控制
第三代
1964-1971
集成电路
操作系统
文字处理图形处理
第四代
1971年迄今
大规模集成电路
数据库、网络等
社会的各个领域
电子管
晶体管
集成电路
大规模集成电路
冯.诺依曼结构
被称为现代计算机之父的是美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（Von Neumann，1903—1957）,他和他的同事们研制出了人类第二台计算机EDVAC,首次采用了“存储程序”的概念,对后来计算的发展产生很大的影响.
原理：采用二进制；采用存储程序概念；硬件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五部分组成。
2、计算机系统组成
一个完整的计算机系统是由硬件系统（简称硬件）和软件系统（简称软件）两大部分组成的，如下图所示。
2.1 硬件系统的组成
（1） CPU
中央处理器（CPU），又称微处理器，是整个系统的核心部件。由运算器和控制器组成。它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑的运算、数据的存储与传送以及输入与输出的控制，所以CPU的性能基本上决定了整部计算机的性能。
II. CPU的性能指标
CPU的频率Hz(主频、外频、倍频）
主频是CPU的时钟频率（工作频率）。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快。倍频是指CPU外频与主频相差的倍数；外频就是系统总线的工作频率。3者的关系是：主频=外频?倍频。
实践学习
右击“我的电脑”－属性－系统属性－查看CPU和内在的参数；在“我的电脑”窗口单击C盘，查看C盘的容量。结果填入下表。
系统属性
参数
CPU（中央处理器）
内存容量
C盘容量

字长就是CPU一次性能够处理的最大二进制位数。现在微机CPU的字长基本上都是64位的，而在几年前，32位CPU是主流产品，64位主要应用于商用高端机。
本例中的CPU是64位的。
B.字长
C. 缓存（Cache）
一级缓存容量各产品之间相差不大，而二级缓存容量则是提高CPU性能的关键。
CPU在运算时，数据多数都是从内存中取出的，因内存的速度慢于CPU，所以在数据传输的时候CPU经常会处于“空闲”状态，影响系统的性能。在传输过程中放置一些缓存，存放一些CPU经常读取的数据和指令，可以提高系统的性能。缓存分为一级缓存（L1)和二级缓存(L2)。

制造工艺是制造CPU时采用何种密度的芯片制造工艺。制造工艺越精细，CPU芯片的集成度和工作频率就会越高，功耗越低，发热量越小。。

工作电压就是CPU正常工作所需的电压。提高工作电压，可以加强CPU内部信号，增加CPU的稳定性能，但同时也会出现发热情况。随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，基本上在1.5～1.7V。本例中的CPU工作电压为1.2V。

D．制造工艺
E．工作电压
（3） 存储器（内存、外存）
A、内存
内存也称为主存储器，它是存储CPU与外围设备沟通的数据与程序的部件，直接与CPU、输入及输出设备进行信息的交换。
B、外存（硬盘、光驱、U盘，软盘）
硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密闭于清洁的硬盘驱动器的若干个磁盘片上。主要接口方式有IDE，SATA，SCSI。
硬盘的主要品牌有：日立（hitachi笔记本） 、迈拓Maxtor、
希捷Seagate、西部数据Western digital、三星Sumsung。
选购时考虑的因素：
1、容量
2、速度
3、接口技术（目前主流SATA)
4、价格因素（迈拓价格高，西部数据价格低）
5、售后服务
存储器容量的表示
基本单位：字节（Byte）。1B＝8bit（8个二进制单位）
常用单位：
1、千字节：KB；1KB＝1024B
2、兆字节：MB；1MB＝1024KB
3、吉字字：GB；1GB＝1024MB
4、太字节：TB；1TB＝1024GB
讨论学习
你了解常用的外存储器吗？将它们的容量和特点填入下表中。
外存储器
容量
特点
性价比
硬盘
500GB
750GB
1TB
2TB
容量大
性能稳定
高
光盘
CD700MB
DVD4.7GB
容量一般
一般
U盘
8GB
16GB
32GB
64GB
容量最大64GB，携带方便，小巧玲珑
低
（4） 外围设备（I/O)
A、输出设备（显示器，打印机，绘图仪）
显示器又叫监视器，是计算机最主要的输出设备之一，
是人与计算机交流的主要通道. 一般分为两大类：CRT和LCD
显示器。
a、显示器
LCD液晶显示器
CRT显示器
LCD 显示器
LCD为平面超薄的显示设备, 具有体积小，厚度薄重量轻、耗能少、工作电压低且无辐射，无闪烁并能直接与CMOS集成电路匹配等优点。其性能指标如下：
1.响应时间： 是液晶显示器的一个特殊指标。液晶显示器的响应时间指的是显示器各像素点对输入信号反应的速度。
2.亮度：亮度是LCD显示器重要的性能指标之一。亮度越高决定画面显示的层次也就越丰富，从而提高画面的显示质量。普通LCD显示器的亮度为250cd/m2，这个亮度已经能满足普通用户的需求了。
3．对比度： LCD显示器的对比度越高，图像的锐利程度就越
高，显示的效果也越好。人眼可以接受的对比度一般在250：1左
右。
4.可视角度:由于LCD显示器被动发光，必须在一定的观赏角度范围内，才能够获得最佳的视觉效果。 LCD的“可视角度”分成上下(垂直可视角度)或左右(水平可视角度) 。
国外品牌有ADI、美格（MAG）、SONY、优派（Viewsonic）、NEC、飞利浦、现代、三星、LG。
国内品牌有爱国者、彩虹、华胜、万普、熊猫、TCL、AOC等。
质保至少要达到三年，有些品牌提供五年质保。
显示器品牌
1.看可视角度(120。-160。)
2.看响应时间8ms
3.看亮度250cd/m2和对比度(250:1)
4.挑“坏点” 在3个以内且最好不要出现在屏幕中央。可用测试软件测试，如：Monitors Matter Check Screen 、DisplayX。
LED的选购应注意
键盘是向计算机系统一个重要的输入设备。常见键盘有
101键、104、105键。其主要接口有PS/2和USB接口。
105键图
B、
2.2
3.计算机中的信息表示
3.1
讨论学习
你使用过哪些操作系统?将它们的主要特点填入下表，并讨论操作系统的功能是什么
操作系统
界面
操作方法
windows
窗口
多用户、多任务
Linux
窗口
多用户、多任务
（免费）
Dos
字符
单用户、单任务
探究学习
登录模拟装机网站“ZOL模拟攒机”（http://zj.zol.com.cn）或“自助装机DIY”
网站（http://mydiy.pconline.com.cn），选择自己喜欢的电脑配置，填写配置清单，
说出该配置的特点和用途。
设备名称
配置
价格
设备名称
配置
价格
CPU
主板
内存
硬盘
光驱
显示器
机箱
电源
键鼠

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