了解馮?諾依曼原理

,認識硬件系統(tǒng)

認識軟件系統(tǒng)

，認識硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的關系

任務四認識計算機系統(tǒng)

任務概述

一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成，

它們?nèi)魏我环讲荒苊撾x另外一方獨自發(fā)揮作用。有了硬件系統(tǒng)，軟

件系統(tǒng)才得以運行；有了軟件系統(tǒng)，硬件系統(tǒng)才知道去做什么。

本任務主要學習硬件系統(tǒng)的分類和軟件系統(tǒng)的組成，以及它們

之間的層次關系等。

1.了解馮?諾依曼原理

馮?諾依曼原理的基本要點如下：

①計算機的基本硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出

設備5大部分組成，它們之間的關系如下圖所示。

［后續(xù)］

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1.了解馮?諾依曼原理

馮?諾依曼原理的基本要點如下：

①計算機的基本硬件系統(tǒng)由運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出

設備5大部分組成。

②計算機內(nèi)部的數(shù)據(jù)編碼方式采用二進制。

③數(shù)據(jù)和程序存儲在計算機中，計算機在程序的控制下自動工作。

后續(xù)1

知識窗

約翰?馮?諾依曼(1903—1957),美藉匈

牙利人，1903年生于匈牙利布達佩斯的一個銀行

家庭，是20世紀最偉大的全才之一。眾所周知，

1946年發(fā)明的電子計算機，大大促進了科學技術

的進步，大大促進了社會生活的進步。鑒于馮-

諾依曼在發(fā)明電子計算機中所起到關鍵性作用，

他被譽為“計算機之父”。

在經(jīng)濟學方面，他也有突破性成就，被譽為“博弈論之父”。在物理

學領域，馮?諾依曼在30年代撰寫的《量子力學的數(shù)學基礎》已經(jīng)被

證明對原子物理學的發(fā)展有極其重要的價值。在化學方面也有相當?shù)?/p>

,曾獲蘇黎世高等技術學院化學系大學學位。

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2.認識硬件系統(tǒng)

（D運算器與控制器|m|IKZ2JIHLI

運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器（CPU）,是計算機系統(tǒng)的核心部

件。運算器主要完成數(shù)據(jù)的算術運算和邏輯運算，控制器用以控制

和指揮其他部件協(xié)調(diào)工作。

2.認識硬件系統(tǒng)

(2)存儲器|(1)|；(2)|；(3)

2.認識硬件系統(tǒng)

(2)存儲器|(1)|；(2)|；(3)

各種存儲器之間的區(qū)別如下表所示。

類另對信息的修改斷電后信況用途

永久保存特殊專用信

只讀存儲器只讀不丟失

息、，如BIOS芯片

存放臨時程序和數(shù)據(jù)，

隨機存儲器可讀寫丟失如內(nèi)存茱|

長時間保存大容量的程

有些只談

外存儲器不丟失序和數(shù)據(jù)，如光盤、硬

有些可讀寫

盤、移動存儲設備

［后續(xù):

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2.認識硬件系統(tǒng)

(2)存儲器|(1)||⑵||(3)|

內(nèi)存和CPU直接相連，存放當前要運行的程序和數(shù)據(jù)，其特點是存取

速度快，可與CPU處理速度相匹配，但價格較貴，能存放的信息量較

少。外存也稱為輔助存儲器，主要用于保存暫時不用但又需要長期保

存的程序和數(shù)據(jù)，存取速度相對來說較慢，但價格便宜，可保存大容

量信息。存放在外存的程序必須調(diào)入內(nèi)存才能運行。

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2.認識硬件系統(tǒng)

(3)輸入輸出設備|(1)||(2)||(3)

輸入設備是使計算機從外部獲得信息的設備，包括文字、圖像、聲

音等信息。

輸出設備用來顯示或打印計算機要輸出的結果。

任務四認識計算機系統(tǒng)碇狹二

3.認識軟件系統(tǒng)

1軟件是指為了運行、管理和維護計算機系統(tǒng)而編制的各種程序的總稱。

計算機軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大部分組成。

系統(tǒng)軟件是為管理、監(jiān)控和維護計算機資源所設計的軟件，包括操作

系統(tǒng)、語言處理程序和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等。

應用軟件就是借助于程序設計語言，為解決各類問題而開發(fā)的軟件。

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任務四認識計算機系統(tǒng)

3.認識軟件系統(tǒng)

（1）操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是管理計算機軟硬件資源的軟件。后續(xù)

操作系統(tǒng)特1點1

Windows系列操作系統(tǒng)是界面圖形化的操作系統(tǒng)，具有操作藺單、功能強大

海及支持多任務多用戶等優(yōu)點，隨著Windows95/98/Me/2000/XP/Vista等系列

的推出，其功能越來越完善，成為目前市場上首選的個人計算機操作系統(tǒng)

Unix操作系統(tǒng)與Windows的用戶界面和庾用習慣不同，它是使用命令運行

的網(wǎng)絡操作系統(tǒng)，具有安全性高、穩(wěn)定性強、保密性好等優(yōu)點.目前的產(chǎn)品

主要有IBM-AIX,SUN-Solaxis,HP-UNIX等

LinuxTH一種把Unix操作系統(tǒng)加以匍化，具有良好用尸界面的適用于個人計

算機的操作系統(tǒng)，它擁有Unix操作系統(tǒng)的全部特性和功能，其最大特點是源

6代碼的開放性，所有庾用者都可以對Linux的源代碼進行修改

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-------------------識----------------------------、

DOS是1981?1995年的個人計算機上使用的一種主要的操作系統(tǒng)

,因此稱為PC-DOS。由微軟公司(Microsoft)開發(fā)，又以其公司命

名為MS-DOS。

與我們現(xiàn)在使用的C：\>dir

VolumeindriueCisPCDISK

Windows操作系統(tǒng)最大UokimeSerialNumberis3143-BEFO

DirectoryofC：\

DOS<DIR>10-03-04ll：55p

的區(qū)別在于，它是命令UBDOS<DIR>10-04-0412：16a

UCDOS<DIR>10-04-0412：15a

UCDICT<DIR>10-04-0412：15a

行形式的，靠輸入命令WINDOWS<DIR>10-04-0412：19a

UB<DIR>10-04-049：3Za

6file(s)0bytes

來進行人機對話，并通1,874,526,208bytesfree

C：\>uer

過命令的形式把指令傳MS-DOSVersion6.22

給計算機，讓計算機實

操作的。

后

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3.認識軟件系統(tǒng)

（2）語言處理程序

人們往往通過交互或程序兩種方式來與計算機進行交流。交互式一

般通過命令、菜單、圖標等方式進行操作；程序式是用某種計算機

語言編寫程序，用于自動控制計算機的操作。程序設計語言經(jīng)歷了

機器語言、匯編語言到高級語言3個發(fā)展階段。

?機器語言

機器語言是計算機指令代碼的集合，全部由0、1組成一個一個的

二進制文件。最早的程序就是用機器語言來實現(xiàn)，編寫難度大、

可讀性差、不易維護，但能夠被硬件直接識別并執(zhí)行。每種計算

機都有自己特定的機器指令，不能移植到其他計算機上去執(zhí)行。

|后續(xù)）

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3.認識軟件系統(tǒng)

（2）語言處理程序

?匯編語言

匯編語言是在機器語言的基礎之上做了改進，即將一些二進制指

令用有意義的英文單詞作為助記符。用匯編語言編寫的程序比用

機器語言編寫的程序易讀、易理解；但其編寫的源程序不能被計

算機直接理解和執(zhí)行，必須翻譯成機器語言對應的目標程序，這

種翻譯程序被稱為匯編程序。

匯編語言源程序一?目標程序臬

L上一「

匯編程序

3.認識軟件系統(tǒng)

（2）語言處理程序

?高級語言4

機器語言和匯編語言都是是面向機器的低級語言，依賴于具體型

號的計算機，可移植性差。經(jīng)過努力，1954年，第一個完全脫離

機器硬件的高級語言一Fortran問世了，相繼出現(xiàn)了Basic,

Pascal,C,VC,VB,Java等。經(jīng)過多年的發(fā)展，高級語言經(jīng)歷了

從早期語言到結構化程序設計語言，從面向過程到面向應用。

高級語言與匯編語言一樣不能被機器識別，可采用編譯和解釋兩

種方式對其進行翻譯。

［后續(xù)）

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3.認識軟件系統(tǒng)

（2）語言處理程序

編譯方式是將源程序翻譯成目標程序，下次執(zhí)行時不需重譯，如

Fortran、C>VB等。

高級語言源程序］~目標程序結果|.

,t

編譯程序

解釋方式是解釋一句執(zhí)行一句，下次執(zhí)行時需要重譯，如Basic、

Prolog等。

高級語言源程序］一T執(zhí)行結果

■t

解釋程序I

CopyRightj

_-----------------------iR------------------------------------、

①Basic是一種廣泛使用的計算機高級語言，簡單、易學，目前仍是

計算機入門的主要學習語言之一。它誕生于1964年，問世時只有幾十

條語句，Microsoft公司對其做了許多改進，推出了QuickBasic。

1991年，微軟推出了適用于Windows平臺開發(fā)的VisualBasic1.0版

,隨后相繼推出了3.0、4.0、5.0、6.0以及.net版本。

②Java是Sun公司推出的新的一代面向對象程序設計語言，它簡單、

面向對象，具有可移植性、安全性，適合于Internet應用程序開發(fā)。

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._____________(^jniR-----------------------、

③早期的系統(tǒng)軟件主要是用匯編語言編寫，它依賴于計算機硬件，其

可讀性和可移植性都很差，一般的高級語言又難以實現(xiàn)對計算機硬件

的直接操作，C語言解決了這兩方面的難題，廣泛用于操作系統(tǒng)和編

譯器的開發(fā)。

④高級語言的下一個發(fā)展目標是面向應用，只需要告訴程序你要干什

么，程序就能自動生成算法，自動進行處理，這就是非過程化的程序

語言。

后續(xù)

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3.認識軟件系統(tǒng)

(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是在計算機上建立、使用和管理數(shù)據(jù)庫的軟件系統(tǒng),

數(shù)據(jù)庫是存儲、組織數(shù)據(jù)的一個倉庫，以便用戶能方便地、高效性

，地使用數(shù)據(jù)。

數(shù)據(jù)庫按組織結構可分為層次型數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)狀型數(shù)據(jù)庫和關系型

數(shù)據(jù)庫，現(xiàn)在最流行的是關系型數(shù)據(jù)庫，如MicrosoftAccess、

VisualFoxPro>SQLServer、Oracle是關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。

［后續(xù))

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Oracle雖然都是關系型數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，但它們應用的場合不同,

應用的層次不同。

MicrosoftAccess和VisualFoxPro適合小數(shù)據(jù)量級的一般

應用，適合初學者入門。

MySQL適用于中級以上的數(shù)據(jù)量，一般網(wǎng)站的數(shù)據(jù)庫服務器

用的比較多；

SQLServer,Oracle則算是企業(yè)級數(shù)據(jù)庫了，支持海量數(shù)據(jù)

存儲及應用，處理數(shù)據(jù)的能力及并發(fā)處理方面更加強大。

［后續(xù)）J

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3.認識軟件系統(tǒng)

（4）應用軟件

應用軟件就是借助于程序設計語言，為解決各類問題而開發(fā)的軟件。

它的應用范圍相當廣泛，如科學計算、數(shù)據(jù)處理、實時控制、輔助

工作、人工智能等方面都有相應的應用軟件。

后續(xù)1

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3.認識軟件系統(tǒng)

（4）應用軟件

根據(jù)中職計算機的專業(yè)方向，應掌握的各類核心應用軟件如下所示。

專業(yè)方向應用軟件

辦公方向Word,Excel,PowerPoint

圖形圖像為1司Photoshop,Coreldraw

網(wǎng)頁方向Flash,FireWorks,Dreamweaver

多媒體方向Preroire,3DMax,Maya

|后續(xù)|

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3.認識軟件系統(tǒng)

幫挺各種軟件像法歸類割下表中。

(l)Premire(2)Windows(3)Flash(4)C

(5)Photoshop(6)lfriix(7)Access(8)Word

(9)Linux(10)JAVA(ll)FORTRAN(12)SQLServer

類型軟件名稱

操作系統(tǒng)Windows、Unix、Unix

語言處理程序C、JAVA、FORTRAN

數(shù)據(jù)庫出系統(tǒng)Access>SQLServer

應用軟件Premire>Flash、Photoshop、Word

4.認識硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的關系

從功能實現(xiàn)上看，硬件系統(tǒng)

和軟件系統(tǒng)構成一種層次關

系，一層層地組成計算機系

統(tǒng)，如右圖所示。

最內(nèi)層是硬件，是沒有安裝任何軟件的計算機，也稱為裸機。與硬件直

接打交道是系統(tǒng)軟件中的操作系統(tǒng)，在操作系統(tǒng)外依次是語言處理程序

、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)和各種應用軟件。

硬件建立了計算機運行的物質(zhì)基礎，它的檔次決定了計算機性能的高低

;而計算機能否完成某一項任務，取決于是否有合適的軟件。