本文将介绍计算机基础的详细情况，特别是关于2计算机分类的相关信息。我们将通过案例分析、数据研究等多种方式，帮助您更全面地了解这个主题，同时也将涉及一些关于(一）计算机基本组成部分、1.计算机二级考试计

本文将介绍计算机基础的详细情况，特别是关于2计算机分类的相关信息。我们将通过案例分析、数据研究等多种方式，帮助您更全面地了解这个主题，同时也将涉及一些关于(一）计算机基本组成部分、1.计算机二级考试 计算机基础知识部分、1.计算机发展阶段 计算机发展历史 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机 逻辑电路与计算机 二极管 电子管 晶体管 硅 门电路 计算机 电磁学计算机二进制、1.计算机基础的知识。

本文目录一览：

• 计算机基础（2）计算机分类（计算机基本分类）
• (一）计算机基本组成部分
• 1.计算机二级考试 计算机基础知识部分
• 1.计算机发展阶段 计算机发展历史 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机 逻辑电路与计算机 二极管 电子管 晶体管 硅 门电路 计算机 电磁学计算机二进制
• 1.计算机基础

计算机基础（2）计算机分类（计算机基本分类）

超级计算机

• 功能最强、运算速度最快、存储容量最大的计算机
• 多用于国家高科技领域和尖端技术研究
• 标记他们运算速度的单位是 TFlop/s

大型计算机

• 又称大型机、大型主机、主机等
• 具有高性能，可处理大量数据与复杂的运算
• 在大型机市场领域，IBM 占据着很大的份额
• 代表了高维护费用的存储系统
• 不够灵活，伸缩性弱

迷你计算机（服务器）

• 也称为小型机，普通服务器
• 不需要特殊的空调场所
• 具备不错的算力，可以完成较复杂的运算

工作站

• 高端的通用微型计算机，提供比个人计算机更强大的性能
• 类似于普通台式电脑，体积较大，但性能强劲

微型计算机

• 又称为个人计算机，是最普通的一类计算机
• 麻雀虽小、五脏俱全

计算机体系结构

冯诺伊曼体系

• 将程序指令和数据一起存储的计算机设计概念结构

结构

• 必须有一个存储器
• 必须有一个控制器
• 必须有一个运算器
• 必须有输入设备
• 必须有输出设备

特点

• 能够把需要的程序和数据送至计算机中
• 能够长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力
• 能够具备算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力
• 能够按照要求将处理结果输出给用户

瓶颈

• CPU 和存储器速率之间的问题无法调和

• CPU 经常空转等待数据传输

现代计算机的结构

• 现代计算机在冯诺依曼体系结构基础上进行修改
• 解决 CPU 与存储设备之间的性能差异问题
• CPU= 运算器 + 控制器 + 存储器
• 可以理解为以存储器为核心

欢迎扫描下方二维码，个人博客，持续关注：

互联网工程师（id:phpstcn），我们一起学习，一起进步

(一）计算机基本组成部分

自第一台计算机ENIAC发明以来，计算机系统的技术已经得到了很大的发展，但计算机硬件系统的基本结构没有发生变化，仍然属于冯·诺依曼体系计算机。计算机硬件系统仍然由

运算器，控制器，存储器，输入设备和输出设备5部分组成。

运算器：运算器又称算术逻辑单元。它是完成计算机对各种算术运算和逻辑运算的装置，能进行加、减、乘、除等数学运算，也能作比较、判断、查找、逻辑运算，如：CPU等。

控制器：控制器是计算机的指挥中心,负责决定执行程序的顺序,给出执行指令时机器各部件需要的操作控制命令，由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，它是发布命令的“决策机构”，即完成协调和指挥整个计算机系统的操作，如：CPU等。

存储器：存储器将输入设备接收到的信息以二进制的数据形式存到存储器中，存储器有两种，分别叫做内存储器（读写存储器RAM【一般指内存】和 只读存储器ROM）和外存储器（硬盘，软盘，光盘，U盘等）。

输入设备：将数据、程序、文字符号、图象、声音等信息输送到计算机中，如：有键盘、鼠标、触摸屏、数字转换器等。

输出设备：将计算机的运算结果或者中间结果打印或显示出来，如：打印机、显示器、绘图仪和传真机等。

 

简介

 计算机系统是一个由计算机硬件隔和计算机软件构成的完整系统，其软件主要分系统软件和应用软件两大类；其硬件是指组成计算机的各种物理设备，也就是我们所看得见、摸得着的实际物理设备。它包括计算机的主机和外部设备。

主机部分：

1，CPU。计算机的心脏，负责运算；
2，显卡。电脑的显示核心，用于处理图像数据。如果是游戏玩家或者图形工作者，需要独立显卡。如果仅用来上网，可以不购买独立显卡；
3，内存。用于CPU和硬盘交换数据，进行临时存储；
4，硬盘。计算机的所有文件均存储到此；
5，主板。计算机的各部件安插在主板上协同工作；
6，电源。给各部件供电；
7，机箱。用于保护机箱内部的所有部件；

8，光驱。

9，各种扩展卡和连接线。

 

外设部分：

1，显示器。用于显示电脑的图像；
2，键盘、鼠标。用于操作电脑；

3，音响。用于输出声音；

4，打印机。用于打印文件等；

5，摄像头。用于摄像、视频聊天、拍照等；

6，话筒。用于输入声音、语音聊天等；

7，绘图仪。

8，扫描仪。

9，传真机。

。。。。。。

 

1.计算机二级考试 计算机基础知识部分

计算机基础知识部分

1.1计算机概述
考点1计算机发展简史
1946年2月日，世界上第一台电子计算机Eniac在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现具有划时代的伟大意义。
从第一台计算机的诞生到现在，计算机技术经历了大型机、微型机及网络阶段。对于传统的大型机，根据计算机所采用电子元件的不同而划分为电子管、晶体管、集成电路和大规模、超大规模集成电路等四代，

我国在微型计算机方面，研制开发了长城、方正、同方、紫光、联想等系列微型计算机我国在巨型机技术领域中研制开发了“银河”、“曙光”、“神威”等系列巨型机。

考点2计算机的特点
现代计算机算一般具有以下几个重要特点。
（1）处理速度快（2）存储容量大。（3）计算精度高。（4）工作全自动。

（5）适用范围广，通用性强。

考点3计算机的应用
计算机具有存储容量大，处理速度快，逻辑推理和判断能力强等许多特点，因此已被广泛应用于各种科学领域，并迅速渗透到人类社会的各个方面，同时也进人了家庭。计算机主要有以下几个方面的应用。
（1）科学计算（数值计算）。（2）过程控制。（3）计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）。（4）信息处理。（5）现代教育（计算机辅助教学（CAI）、计算机模拟、多媒体教室、网上教学和电子大学）。（6）家庭生活。

考点4计算机的分类：

巨型机，小巨型机，大型主机，小型机，工作站，个人计算机。

 

 

1.3 计算机中字符的编码  考点7 西文字符的编码
计算机中常用的字符编码有EBCDIC码和ASCII码。IBM系列大型机采用EBCDIC码，微型机采用ASCII码是美国标准信息交换码，被国际化组织指定为国际标准。它有7位码和8位码两种版.国际的7位ASCII码是用7位二进制数表示一个字符的编码，其编码范围从0000000B一1111111B，共有7＝128个不同的编码值，相应可以表示128个不同的编码。

7位ASCII码表：p41   

考点8汉字的编码
1.汉字信息的交换码
汉字信息交换码简称交换码，也叫国标码。规定了7 445个字符编码，其中有682个非汉字图形符和6763个汉字的代码。有一级常用字3755个，二级常用字3 008个。两个字节存储一个国标码。国标码的编码范围是2121H一7E7EH。区位码和国标码之间的转换方法是将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换成十六进制数，然后再分别加上20H，就成为此汉字的国标码：
汉字国标码=区号（十六进制数）+20H位号（十六进制数）+ 20H
而得到汉字的国标码之后，我们就可以使用以下公式计算汉字的机内码：
汉字机内码＝汉字国标码＋8080H
2.汉字输入码
汉字输人码也叫外码，都是由键盘上的字符和数字组成的。目前流行的编码方案有全拼输人法、双拼输入法、自然码输人法和五笔输人法等。
3.汉字内码
汉字内码是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码，它应能满足存储、处理和传输的要求。一个汉字输人计算机后就转换为内码。内码需要两个字节存储，每个字节以最高位置‘1”作为内码的标识。
4.汉字字型码
汉字字型码也叫字模或汉字输出码。在计算机中，8个二进制位组成一个字节，它是度量空间的基本单可见一个16 x 16点阵的字型码需要16 x 16/8=32字节存储空间。
汉字字型通常分为通用型和精密型两类。
5.汉字地址码
汉字地址码是指汉字库中存储汉字字型信息的逻辑地址码。它与汉字内码有着简单的对应关系，以简化内码到地址码的转换。
6.各种汉字代码之间的关系
汉字的输人、处理和输出的过程，实际上是汉字的各种代码之间的转换过程。如图1- 1表示了这些汉字代码在汉字信息处理系统中的位置及它们之间的关系.

1. 4指令和程序设计语言  考点9计算机指令
   一条指令必须包括操作码和地址码两部分。一台计算机可能有多种多样的指令这些指令的集合称为该计算机的指令系统。

考点10程序设计语言
程序设计语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言3类
（1）机器语言。机器语言是计算机唯一能够识别并直接执行的语言。
（2）汇编语言。用汇编语言编写的程序称为汇编语言源程序．计算机不能直接识别它。必须先把汇编语言程序翻译成机器语言程序（称目标程序），然后才能被执行。
（3）高级语言。高级语言要用翻译的方法把它翻译成机器语言程序才能执行。翻译的方法有“解释”和“编译”两种。一个高级语言源程序必须经过“编译”和“连接装配”才能成为可执行的机器语言．

1.5计算机系统的组成   考点11计算机系统概述
计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的，p25

 

考点12“存储程序控制”计算机的概念
1944年8月，著名美籍匈牙利数学家冯?诺依曼提出了EDVAC计算机方案，他在方案中提出了3条思想。
（1）计算机的基本结构。计算机硬件应具有运算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备等5大基本功能。
（2）采用二进制数.二进制数便于硬件的物理实现，又有简单的运算规则。
（3）存储程序控制.存储程序实现了自动计算，确定了冯．诺依曼型计算机的基本结构。

考点13计算机硬件的组成
1运算器
运算器是计算机处理数据和形成信息的加工厂，主要完成算术运算和逻辑运算，它由算术逻辑运算部（ALU）、累加器及通用寄存器组成。
2控制器
控制器是计算机的神经中枢，它用以控制和协调计算机各部件自动、连续地执行各条指令。它通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。
（1）指令寄存器：存放由存储器取得的指令。
（2）译码器：将指令中的操作码翻译成相应的控制信号。
（3）时序节拍发生器：产生一定的时序脉冲和节拍电位，使得计算机有节奏、有次序地工作。
（4）操作控制部件：将脉冲、电位和译码器的控制信号组合起来，有时间性地、有时序地控制各个部件完成相应的操作。
（5）指令计数器：指出下一条指令的地址。
3存储器
存储器是计算机记忆装置，主要用来保存数据和程序，具有存数和取数的功能。存储器分为内存储器和外存储器。CPU只能访问存储在内存中的数据，外存中的数据只有先调入内存后才能被CPU访问和处理。
4.输入设备
输人设备的主要作用是把准备好的数据、程序等信息转变为计算机能接受的电信号送人计算机。
5.输出设备
输出设备的主要功能是把运算结果或工作过程以人们要求的直观形式表现出来。

考点14计算机软件系统的组成
软件系统可分为系统软件和应用软件两大类二
1系统软件
系统软件分为操作系统、语言处理系统（翻译程序）、服务程序和数据库系统4大类别。
（1）操作系统（OS）。一个操作系统应包括下列5大功能模块：处理器管理、作业管理、存储器管理、设备管理和文件管理。
操作系统通常分成以下5类。
① 单用户操作系统。微软的MS-DOS、Windows属于此类。
②批处理操作系统。IBM的DOS/VSE属于此类。
③分时操作系统。UNIX是国际最流行的分时操作系统。
④实时操作系统。
⑤网络操作系统。
（2）对于高级语言来说，翻译的方法有两种：解释和编译。对源程序进行解释和编译任务的程序，分别叫做解释程序和编译程序。
2应用软件
应用软件可分为通用软件和专用软件两类其中通用软件又分为3类。
（1）文字处理软件如Office 2000中的Word.
（2）电子表格软件二如Office 2000中的Excel.
（3）专家系统.

考点15中央处理器（CPU）
中央处理器（CPU）主要包括运算器（ALU）和控制器（CU）两大部件。此外，还包括若干个寄存器和高速缓冲存储器。它是计算机的核心部件。又称微处理器。计算机的所有操作都受CPU控制，CPU和内存储器构成了计算机的主机，是计算机系统的主体。CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。CPU的性能指标主要有字长和时钟主频。

考点16价存储器
计算机的存储器分为两大类：一类是设在主机中的内部存储器，也叫主存储器，用于存放当前运行的程序和程序所用的数据，属于临时存储器：另一类是属于计算机外部设备的存储器，叫外部存储器．简称外存，也叫辅助存储器（简称辅存）。外存中存放暂时不用的数据和程序，属于永久性存储器．当需要时应先调人内存。
内部存储器
一个二进制位（bit）是构成存储器的最小单位。通常将每8位二进制位组成的一个存储单元称为一个字节（Byte），并给每个字节编上一个号码，称为地址（Address）。
１）存储容量
存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。度量存储容量的基本单位是字节（Byte）。此外，常用的存储容量单位还有：KB（千字节）,MB（兆字节）和GB（千兆字节）它们之的关系为:
1字节（Byte）＝8个二进制位（bits）
1 KB二1024 B；1MB＝1024KB；1GB二1024MB
2）存取时间
存储器的存取时间是指从启动一次存储器操作，到完成该操作所经历的时间.
3）内存储器的分类
内存储器分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两类.
（1）随机存储器（RAM）。随机存储器也叫读写存储器.其特点是:存储的信息既可以读出,又可以向内写入信息，断电后信息全部丢失。随机存储器又可以分为静态RAM和动态RAM两种.
静态RAM的特点是只要不断电，信息就可长时间的保存.其优点是速度快,不需要刷新,工作状态稳定;缺点是功耗大，集成度低，成本高.
动态RAM的优点是使用组件少，功耗低，集成度高:缺点是存取速度较慢且需要刷新.

（2）只读存储器（ROM）.只读存储器的特点：存储的信息只能读出,不能写入,断电后信息也不丢失。只读存储器大致可分成3类：掩膜型只读存储器（MROM） 可编程只读存储器（PROM）和可擦写的可编程只读存储器（EPROM）
关于RAM和ROM之间．以及动态RAM和静态RAM之间的区别如表1-6所示

2.外部存储器
目前最常用的外存有磁盘、磁带和光盘等。与内存相比，这类存储器的特点是存储容量大、价格较低,而且在断电后也可以长期保存信息，所以又称为永久性存储器。
磁盘存储器又可分为软盘、硬盘和光盘。磁盘的有效记录区包含若干磁道，磁道由外向内分别称为0磁道、I磁道……每磁道又被划分为若干个扇区，扇区是磁盘存储信息的最小物理单位。硬盘一般有多片，并密封于硬盘驱动器中，不可拆开，存储容量可观，可达几百吉字节。软盘被封装在保护套中，插人软盘驱动器中便可以进行读写操作。软盘可分为3．5英寸和5．25英寸两种，软盘上都带有写保护口，若处于写保护状态，则只能读出，不能写人。光盘可分为只读型光盘（CD-ROM）、一次性写人光盘（W0RM）和可擦写型光盆。磁盘的存储容量可用如下公式计算：
容量＝磁道数x扇区数x扇区内字节数x面数x磁盘片数

考点17输入输出设备
计算机中常用的输人设备有键盘和鼠标，其他的输人设备有扫描仪、手写输入设备、声音输入设备、触摸屏和条形码阅读器。常用的输出设备有显示器和打印机、绘图仪等。磁盘既可以属于输入设备，也可以属于出设备。

考点18计算机主要技术指标
①字长。一次能并行处理的二进制数。字长总是8的整数倍，如16、32、34位等
②主频。计算机中CPU的时钟周期，单位是兆赫兹（MHZ¬）。
③运算速度。计算机每秒所能执行加法指令的数目。运算速度的单位是百万次/秒（MIPS）
④存储的容量。存储容量包括主存容量和辅存容量，主要指内存所能存储信息的字节数。
⑤存储周期。存储器进行一次完整的存取器作所需要的时间。

1. 6多媒体技术简介      考点19多媒体技术
多媒体技术有以下几个特点：数字化、集成化、交互性和实时性。
（1）多媒体计算机由PC + CD-ROM十音频卡十视频卡组成。除了硬件配置外，还应配置相应的软件：首先是支持多媒体的操作系统；其次是多媒体的开发工具、压缩和解压缩软件等。
（2）多媒体的应用主要有以下几个方面：教育和培训，商业和服务业，家庭娱乐、休闲，影视制作，电子出版业及Internet上的应用。
1.7计算机病毒及其防治      考点20计算机病毒的概念
计算机病毒实质上是一种特殊的计算机程序，这是“能够侵人计算机系统的、并给计算机系统带来故障的一种具有自我复制能力的特殊程序”.

考点21计算机病毒的特点
计算机病毒一般具有如下重要特点。
①寄生性。②传染性。③破坏性。④潜伏性。⑤隐蔽性。
考点22计算机病毒的预防
预防计算机病毒的几点措施如下。
①专机专用。②利用写保护。③固定启动方式。④慎用网上下载的软件。⑤分类管理数据。
⑥建立备份。⑦采用防病毒卡或病毒预警软件。⑧定期检查。⑨严禁在计算机上玩电子游戏。

基础1.计算机网络简介
1.计算机网络的概念
计算机网络是指分布在不同地理位置上的具有独立功能的多个计算机系统，通过通信设备和通信线路相互连接起来，在网络软件（网络协议）的管理下实现数据传输和资源共享的系统。
2.计算机网络的发展
计算机网络的发展大致可以分为4个阶段：
（1）远程终端联机阶段。（2）计算机网络阶段。

（3）计算机网络互联阶段。（4）信息高速公路阶段。
3.计算机网络的功能 ：
计算机网络系统具有丰富的功能，其中最重要的是资原共享和快速通信。
1）快速通信（数据传输）
计算机网络为分布在不同地点的计算机用户提供了快速传输信容、的手段．网上不同的计算机之间可以传送数据、交换信息（目前可以包括：文字、声音、图形、图像等）
2）共享资源
共享资源是计算机网络的重要功能。计算机资源包括硬件、软件和数据等。所谓共享资源就是指网络中各计算机的资源可以互相通用〕比如：在办公室里的几台计算机可以经网络共用一台激光打印机。
3）提高可靠性
计算机网络中的各台计算机可以通过网络互相设置为后备机，一旦某台计算机出现故障时，网络中的后备机即可代替继续执行，保证任务正常完成，避免系统瘫痪，从而提高了计算机的可靠性。
4）分担负荷
当网上某台计算机的任务过重时，可将部分任务转交到其他较空闲的计算机上去处理，从而均衡计算机的负担，减少用户的等待时间。
5）实现分布式处理
将一个复杂的大任务分解成若干个子任务，由网上的计算机分别承担其中的一个任务，共同运作并完成，以提高整个系统的效率．这就是分布式处理模式。计算机网络使分布式处理成为可能。

基础2 数据通信常识
计算机通信有两种，一种是数字通信．另一种是模拟通信。数字通信是指将数字数据通过数字信道送；模拟通信是指将数字数据通过模拟信道传送。
1.信道
计算机网络中常用的传输介质有：双绞线、同轴电缆、光缆和无线电波等。
2.数字信号和模拟信号
信号是数据的表现形式。信号分为数字信号和模拟信号两类。数字信号是一种离散的脉冲序列，常用一个脉冲表示一位二进制数。模拟信号是一种连续变化的信号，声音就是一种典型的模拟信号。目前，计算机内部处理的信号都是数字信号。
3.调制与解调
在发送端，将数字脉冲信号转换成能在模拟信道上传输的模拟信号，此过程称为调制；在接收端，再将模拟信号转换还原成数字脉冲信号，这个反过程称为解调。
4.带宽与数据传偷速率
在模拟信道中，以带宽表示信道传输信息的能力它用传送信息信号的高频率与低频率之差表示，以Hz、kHz、MHz和GHz为单位。
在数字信道中，用数据传输速率（比特率）表不信道的传输能力，即每秒传输的二进制位数（bps），单位 为bps, Kbps , Mbps和Gbps带宽与数据传输速率是通信系统的主要技术指标之一。
5.误码率
它是指在信息传输过程中的出错率，是通信系统的可靠性指标。在计算机网络系统中，一般要求误码率低于10－6.“（百万分之一）。
6.计算机通信的质量
计算机通信的质量有两个最重要的指标。一个是数据传输速率，另一个是误码率。

基础3 计算机网络的组成
计算机网络主要由资源子网和通信子网两部分组成。
资源子网主要包括：联网的计算机、终端、外部设备、网络协议及网络软件等。它的主要任务是负责收集、存储和处理信息，为用户提供网络服务和资源共享功能等。通信子网即把各站点互相连接起来的数据通信系统，主要包括：通信线路（即传输介质）、网络连接设备（如通信控制处理器）、网络协议和通信控制软件等。它的主要任务是负责连接网上各种计算机，完成数据的传输、交换、力口工和通信处理工作。
通信子网中几种设备的简介如下。
1.调制解调g（MODEM） ）
具有调制和解调两种功能的设备称为调制解调器〕调制解调器分外置和内置两种。外置调制解调器是在计算机机箱之外使用的，一端用电缆连在计算机上，另一端与电话插口连接。优点是便于从一台设备移到另一台设备上去。内置调制解调器是一块电路板，插在计算机或终端内部，优点是价格比外置调制解调器便宜。缺点是插人机器就不易移动。
2.网络接口卡
网络接口卡（简称网卡）属网络连接设备，用于将计算机和通信电缆连接起来，以便电缆在计算机之间进行高速数据传输。因此，每台连接到局域网的计算机都需要安装一块网卡。通常网卡都插在计算机的扩展槽内。
3.路由器 （ Router ）
用于检测数据的目的地址，对路径进行动态分配，根据不同的地址将数据分流到不同的路径中。如果存在多条路径，则根据路径的工作状态和忙闲情况，选择一条合适的路径，动态平衡通信负载。有的路由器还具有帧分割功能路由器连接两个以上的同类型的网络，提供网络层之间的协议转换。

基础4 网络分类
计算机网络的分类标准有很多：p182

1. 从网络的地理范围分：局域网（LAN），城域网（MAN），广域网（WAN）。
2. 按所采用的交换技术分：电路交换网络，报文交换网络，分组交换网络。

 

基础5 因特网概述
1.何谓因特网
因特网是通过路由器将世界不同地区、规模大小不一、类型不同的网络互相连接起来的网络．是一个全球性的计算机互联网络。Internet音译为“因特网”，也称“国际互联网”。它的前身就是ARPANET网它是一个信息资源极其丰富的计算机互联网络。
1）Internet的主要特汽
（1）Internet采用分组交换技术
（2）Internet使用TCP/ IP协议
（3）Internet通过路由器将各个网络互联起来
（4）Internet上的每台计算机都必须给定一个唯一的IP地址。
2）我国Internet概况
我国从1994年实现了与Internet的连接，目前我国已经建立了5大Internet主干网：

中国科技网（CSTNET）．中国教育科研网（CERNET）．中国公用计算机网（CHINANET ）中国金桥信息网（CHINAGBN ）．中国联通网（UNINET ）
2.因特网提供的服务
Internet能提供丰富的服务，主要包括以下几项。
（1）电子邮件（E-mail）：电子邮件是因特网的一个基本服务，是因特网上使用最频繁的一种功能。
（2）文件传输（FTP）：为因特网用户提供在网上传输各种类型的文件的功能。FTP服务分普通FTP服务和匿名FTP服务两种。
（3）远程登录（Telnet）：远程登录是一台主机的因特网用户，使用另一台主机的登录账号和口令与该主机实现连接，作为它的一个远程终端使用该主机的资源的服务。
（4）万维网（WWW）交互式信息浏览：WWW是因特网的多媒体信息查询工具，是因特网上发展最快和使用最广的服务它使用超文本和链接技术，使用户能简单地浏览或查阅各自所需的信息。

基础6 TCP/IP协议
因特网是通过路由器或网关将不同类型的物理网互联在一起的虚拟网络。它采用TCP/IP协议控制各网络之间的数据传输，采用分组交换技术传输数据。凡是所有连人因特网的计算机都要使用TCP/IP协议。
TCP/IP是用于计算机通信的一组协议，而TCP和IP是这众多协议中最重要的两个核心协议。TCP/IP 由网络接口层、网间网层、传输层、应用层等4个层次组成。TCP是指传输控制协议。IP是指互联网协议。
1.IP协议
它位于网间网层，主要将不同格式的物理地址转换成统一的IP地址，将不同格式的帧转换为“IP数据包”，向TCP协议所在的传输层提供IP数据包，实现无连接数据包传送；IP还有数据包路由选择的功能。
2.TCP协议
它位于传输层。TCP协议向应用层提供面向连接的服务，确保网上所发送的数据包可以完整地接收，一旦数据包丢失或破坏，则由TCP负责将丢失或被破坏的数据包重新传输一次，实现数据的可靠传输。
基础7.IP地址和域名
1.IP地址
为了信息能准确传送到网络的指定站点，像每一部电话具有一个唯一的电话号码一样，各站点的主机（包括路由器和网关）都必须有一个唯一识别的地址，称做IP地址。
根据因特网是由许多个物理网互联而成的虚拟网络，所以，一台主机的IP地址由网络号和主机号两部分组成。IP地址的结构如下所示
网络号 主机号
IP地址用32个比特（4个字节）表示。为便于管理，将每个IP地址分为4段（1个字节1段），用3个圆点隔开的十进制整数表示。可见，每个十进制整数的范围是0一255。
由于网络中IP地址很多，所以把IP地址的第一段进一步划分为以下5类。
（1）A类;0到127。
（2）B类：128到191。
（3）C类：192到223。
（4）D类和E类：留作特殊用途。
A类,B类,C类的范围如下。
（1）A类地址：0．0．0．0～127．255．255．255。
（2）B类地址：128．0．0．0～191．255．255．255。
（3）C类地址：192．0．0．0～223．255．255．255。
2.全域名
为方便记忆和使用，TCP/IP协议引进了一种字符型的主机命名制，这就是域名。域名的就是一组具有助记功能的代替IP地址的英文简写名。为了避免重名，主机的域名采用层次结构，各层次结构的子域名之间用圆点“．”隔开，从右至左分别为第一级域名（也称最高级域名），第二级域名，直至主机名（最低级域名）。其主要结构如下：
主机名．……第二级域名．第一级域名
域名使用规则：
（1）只能以字母字符开头，以字母字符或数字字符结尾，其他位置可用字符、数字、连字符或下划线。
（2）域名中大、小写字母视为相同。
（3）各子域名之间以圆点分开。
（4）域名中最左边的子域名通常代表机器所在单位名，中间各子域名代表相应层次的区域，第一级子域名是标准化r的代码。常用的第一级子域名标准代码如表6-2所示。
（5）整个域名的长度不得超过255个字符。
表6-2常用一级子域名的标准代码

基础8 因特网的接入方式
1.因特网的接入方式
因特网接人方式通常有4种，分别为专线连接、局域网连接、无线连接和电话拨号连接。其中电话拨号连接对众多个人用户和小单位来说，是采用最多的一种接人方式。
2.连接因特网的步骤
1）配置微型计算机和调制解调器
采用电话拨号方式上网，除一台486配置以上的计算机外，还应具备一条直拨电话线和一个调制解调器。
2）选择ISP并申请账号
ISP是指因特网服务提供商，用户必须通过它接人因特网。一般根据收取的费用的多少、提供的服务项目是否符合需求和数据传输速度快慢等因素从众多的ISP中选择合适的ISP
3）调制解调器硬件连接和驱动程序的安装
对于外置式调制解调器，可按照提供的使用手册连好接线，并安装W动程序。具体操作步骤可按使用手册指示操作。对于内置式调制解调器，通常是在购置微型计算机时已经安装和设置好了，比较现成，可以直接创建新的连接。
4）安装拨号网络组件
调制解调器的硬件连接和驱动程序安装完毕后，还须按照要求建立用户计算机与ISP的计算机之间的连接，这就要通过“拨号网络”组件来完成。

基础9拨号上网
1.连接
（1）在“我的电脑”窗口中，双击“拨号网络”图标，打开“拨号网络”窗口。
（2）双击“拨号网络”窗口中选定的连接图标。打开“连接到”对话框，分别输人用户名和口令，并单击“连接”按钮。在连接过程中出现一信息框显示连接进程。
（3）连接登录完成后,''a T-已创建连接”对话框，并单击“快速工具栏，’中的IE图标，启动IE,浏览网页。
2.断开连接
（1）双击任务栏右端的“连接”标志．打开一个对话框。
（2）单击对话框中的“断开连接”按钮，稍后一会，就完成断开连接。

6.2重要考点
考点1 上网浏览
1 浏览的相关概念
1）万维网‘WWW）
万维网（WWW，World Wide Web）是一种建立在因特网上的全球性的、交互的、动态的、多平台的、分布式的、超文本超媒体信息查询系统。它也是建立在因特网上的一种网络服务。
WWW网站中包含有许多网页，又称Web页。网页是用超文本标记语言（HTML, Hyper TextMarkupLanguage）编写的，并在超文本传输协议（HTTP）支持下运行。一个网站的第一个Web页称为主页，它主要体现此网站的特点和服务项目二每一个Web页都有唯一的地址（URL）来表示。
2）超文本和超链接
超文本（ Hypertext）中不仅含有文本信息．而巨还可以包含图形、声音、图象和视频等多媒体信息，最主要的是超文本中还包含着指向其他网页的链接，这种链接称为超链接（Hyper Link）。
3）统一资源定位器（URL）
WWW用统一资源定位器（URL,Uniform Resource Locator）来描述Web页的地址和访问它时所用的协议。
URL的格式如下：
协议：,/AP地址成域名／路径／文件名
其中：
协议是服务力式或是获取数据的方法＿如http , ftp等。
IP地址或域名是指存放该资源的主机的IP地址或域名
路径和文件名是用路径的形式表示Web页在主机中的具体位置。
4）浏览器
目前最常用的Web浏览器是Netscape公司的Navigator和Microsoft公司的Internet Explorer（简称正）。
后者因为是微软操作系统的捆绑软件，所以使用人数最多。
2.浏览网页
1）启动Internet Explorer
（I）单击“快速启动「具栏”中的IE图标
（2）双击桌面上的IE快捷方式图fib、
（3）使用“开始”菜一单启动正）单击任务栏上的“开始’，按钮，打开“开始”菜单，单击‘‘程序门Internet Explorer" o
2）关f] Internet Explorer
（1）单击窗口关闭按钮。
（2）单击窗口控制菜单中的“关闭”命令。
（3）单击“义件”下拉菜单中的“关闭”命令。
（4）直接按组合键Alt＋风。
3）Internet Explorer的窗口
当启动Ir后，都会出现一个页面。称该页面为IE的界面同时也就打开了IE窗口。
（1）标题栏、显示正在浏览的页面的名字。标题栏的最右端是Windows中最常用的“最小化”、“最大化／还原”和“关闭”按钮
（2）菜单栏单击策单项可打开相应的下拉菜单。IE的各功能都可以通过单击下拉菜单中的命令来实现、菜单栏的最右端有一个Windows标记，其中“地球”静止不转时，表示此时浏览器没有传输任何言息。当它和一个地球模样的标志交替出现时，表示正在下载一个页面。
（3）标准按钮栏．一在这栏中安排有“后退、”“前进”、“停止”、“刷新”“、主页”、“搜索”、“收藏”、“历史”、“邮件”和“打印”等10个按钮。单击某一个按钮就可方便地实现相应的功能。
（4）地址栏）它对用户是最重要的。将插入点移人地址框中，并键人要浏览的Web页的地址后，才能浏览
（5）链接栏这是存放常用Web页快捷方式的地方，灵活应用可以提高浏览速度。
（6）浏览窗口在此处显示所选中的Web页的内容。
（7）状态栏当浏览器正在下载页面时，状态栏左端显示所要浏览的Web页的地址和相应下载的信息，其右边有一蓝色小条向右不断延伸，表示已下载的部分的比例。状态栏右端显示该站点的性质。

3.页面浏览
l）填入Web地址
将插人点移到地址列表框内就可开始输入Web地址了。IE还有记忆功能，用户第一次输人某个地址时，IE会记忆这个地址，待再次输人时只须键人开始的几个字符，IE就把吻合的地址罗列出来，选中即可转到相应地址。
单击地址列表栏右端的下拉按钮，可下拉出曾经浏览过的Web页地址表。用鼠标单击选中所需的一个，相当于输人了该地址。
2）浏览页面
利用“标准按钮”工具栏中的“主页”“后退”和“前进”按钮来浏览最近访问过的网页。
（1）单击“主页”按钮可返回到启动IE时显示的Web页。
（2）单击“后退”按钮可返回到上次访问过的Web页〕。
（3）单击“前进”按钮可返回到单击“后退”按钮前看过的Web页。
（4）在“后退”和“前进”按钮的右边都有一个同下指的三角形按钮，单击它可以打开一下拉列表，列出最近浏览过的几个页面。单击选定的贝面．就可转到该页面。
（5）单击“停止”按钮，可以终止当前的链接。
（6）单击“刷新”按钮，可重新传送该页面的内容。

4.Web页面的保存
（1）打开要保存的Web页面。
（2）单击“文件”下拉菜单中的“另存为”命令，打开“另存为’．对话框。
（3）选择要保存文件的盘符和文件夹。
（4）在文件名框中输人文件名。
（5）在保存类型框中，根据需要可以从“web页，全部”“web页，仅HTML”和“文本文件”3类中选择一种。文本文件节省存储空间，但只能保存文字信息。

考点2电子邮件的收发
1.电子邮件概述
1）电子邮件概念
电子邮件（E－mail）是因特网上使用最广泛的一种服务。电子邮件采用存储转发方式传递，根据电子邮件地址（E－mailAddress）由网上多个主机合作实现存储转发，从发信源节点出发，经过路径上若干网络节点的存储和转发，最终使电子邮件送到目的信箱。电子邮件具有速度快、费用低等优点。
2）电子邮件地址的格式
电子邮件地址的格式是：
＜用户标识＞＠＜主机域名＞
它由收件人用户标识（如姓名或缩写）、字符“＠”（读作" at"）和电子信箱所在计算机的域名3部分组成。地址中间不能有空格或逗号。例如qianyong999 @sohu. com就是一个电子邮件地址。
3）电子邮件的构成
电子邮件都有两个基本部分：信头和信体。信头中基本包括收件人、抄送、主题，信体是正文内容，有时还可以包含附件。
2.Outlook Express的使用
Microsoft Outlook Express是一款常用的收发邮件软件，利用它来收发邮件也是上机考试必考内容。
1）账号的设置
单击快速启动工具栏中的“启动Outlook Express”按钮，启动Outlook Express o打开Outlook Express窗口、
（a）单击“Outlook Express”的“I一具”下拉菜单中的“账号”命令，打开"Internet账号”对话框二
（b）单击“邮件”标签，打开“邮件”选项框。
（c）单击“添加”按钮，打开" Internet连接向导”对话框，填人电子信箱用户的姓名。
（d）单击“下一步”按钮，填入电子邮件地址。
（e）单击“下一步”按钮，分别填人由ISP提供的接收邮件服务器POP3和发送邮件服务器域名。
（f）单击“下一步”按钮，分别填入账号名（即电子邮件字符＠前的用户标识）和打开信箱的密码。
（g）最后单击“下一步”按钮，出现最后一个Internet“连接向导”对话框，再单击此对话框上的“完成”按钮返回到“邮件”选项卡，再单击“关闭”按钮，简单设置完成。

2）撰写发送邮件
（a）单击“启动Outlook Express"按钮，启动Outlook Express
（b）单击工具栏中的“新邮件”按钮，出现撰写新邮件的窗口。窗口上部分为信头，下部分为信体。将插人点移到信头的相应位置，并填写各项。
（c）单击“发送”按钮，即可发往各收件人二

3）在电子邮件中插人附件
如果要通过发送电子邮件来发送计算机的其他文件，如Word文档、图片等，那么当撰写完简短的电子邮件后，可按下列操作插人指定的计算机文件
  a.在“插人”下拉菜单中单击“文件附件”命令，或直接单击工具栏上的“附件”按钮，打开“插人附件”对话框．
  b.在对话框中选定要插人的文件，然后单击“附件”按钮。
  c.在新撰写的邮件的“附件”框中就会列出所附加的文件名。
4）接收和阅读邮件
先连接因特网，启动Outlook Express如果要查看是否有电子邮件，则单击工具栏上的“发送／接收”按钮。此时，会出现一个邮件发送和接收的对话框。当下载完信件后，便可阅读。阅读邮件的操作如下。
（a）单击OutlookExpress窗口左上部的邮件文件夹中的“收信箱”，便弹出一预览邮件窗口。该窗口左半部为邮件文件夹；右半部上边为邮件列表区，收到的所有信件都在此列出；右半部下边是邮件预览区。当在邮件列表区中选择一个邮件并单击后，该邮件内容便显示在邮件预览区中。
（b）若要简单地预览某个邮件，单击列表区中的某个邮件即可。若要仔细阅读，尤其是打算复信时，则必须双击它
当阅读完一封邮件后，可直接单击窗口“关闭”按钮，结束此邮件的阅读。

5）阅读和保存附件
如果邮件中含有附件，则在邮件列表框中，该邮件的左端会显示一个回形针图标。单击邮件预览窗格左上角的“附件”按钮（标有回形针图形），打开附件手拉菜单，单击附件的文件名就可以阅读了。

如果要保存附件到另外的文件夹中，那么可单击下拉菜单中的“保存附件…”命令，打开“保存附件”对话框，指定文件夹名，单击“保存”按钮
也可以在邮件阅读窗口中，用鼠标右键单击“附件”框中的附件名，使用决捷菜单中的“打开”命令来阅读。

6）复信与转发
（a）看完一封信需要复信时，直接单击下具菜单中的“回复作者”或“全部回复”图标。此时弹出复信窗口，这里的发件人和收件人的地址已由系统自动填好，原信件的内容也都显示出来。
（b）转发对于刚阅读过的邮件，直接在邮件阅读窗口上点击“转发”图标。对于收信箱中的邮件，可以先选中要转发的邮件，然后单击“转发”图标＿之后，均可进人类似回复窗口那样的转发邮件窗口。填人收件人地址，多个地址之间用逗号隔开。必要时，在待发的邮件之下撰写附加信息。最后，单击“发送”按钮，完成转发。

1.计算机发展阶段 计算机发展历史 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机 逻辑电路与计算机 二极管 电子管 晶体管 硅 门电路 计算机 电磁学计算机二进制

引言

任何事物的创造发明都来源于需求和欲望

而科学技术的发展则推动实现了目标

正是因为人类对于计算能力孜孜不倦的追求,才创造了如今规模的计算机.

计算机,字如其名,用于计算的机器.这就是最初计算机的发展动力.

在漫长的历史长河中，随着社会的发展和科技的进步，人类始终有计算的需求

进行运算时所运用的工具，也经历了由简单到复杂，由低级向高级的发展变化。

本文尽可能的仅仅描述逻辑本质,不去追究实现细节

 

计算(机|器)的发展与数学/电磁学/电路理论等自然科学的发展息息相关

计算(机|器)的发展有四个阶段

手动阶段

机械阶段

机电阶段

电子阶段

 

手动阶段

顾名思义,就是用手指进行计算,或者操作一些简易工具进行计算

最开始的时候人们主要是借助简单的工具比如手指/石头/打绳结/纳皮尔棒/计算尺等,

我想大家都用手指数过数;

有人用一堆石子表示一些数目;

也有人曾经用打绳结来计数;

再后来有了一些数学理论的发展,纳皮尔棒/计算尺则是借助了一定的数学理论,可以理解为是一种查表计算法.

你会发现,这里还不能说是计算(机|器),只是计算而已,更多的靠的是心算以及逻辑思维的运算,工具只是一个简简单单的辅助.

 

机械阶段

我想不用做什么解释,你看到机械两个字,肯定就有了一定的理解了,没错,就是你理解的这种普通的意思,

一个齿轮,一个杠杆,一个凹槽,一个转盘这都是一个机械部件.

人们当然不满足于简简单单的计算,自然想制造计算能力更大的机器

机械阶段的主题思想其实也很简单,就是通过机械的装置部件比如齿轮旋转,动力传送等来表示数据记录,进行运算,也即是机械式计算机,这样说有些抽象.

我们举例说明:

契克卡德是现今公认的机械式计算第一人,他发明了契克卡德计算钟

我们不去纠结这个东西到底是如何实现的,只描述事情逻辑本质

其中他有一个进位装置是这样子的

 

 

可以看到采用十进制,转一圈之后,轴上面的一个突出齿,就会把更高一位(比如十位)进行加一

这就是机械阶段的精髓,不管他有多复杂,他都是通过机械装置进行传动运算的

还有帕斯卡的加法器

他是使用长齿轮进行进位

 

 

再有后来的莱布尼茨轴,设计的更为精巧

 

我觉得对于机械阶段来说,如果要用一个词语来形容,应该是精巧,就好似钟表里面的齿轮似的

不管形态究竟如何,终究也还是一样,他也只是一个精巧了再精巧的仪器,一个精密设计的机关装置

首先要把运算进行分解,然后就是机械性的依靠齿轮等部件传动运转来完成进位等运算.

说计算机的发展,就不得不提一个人,那就是巴贝奇

他发明了史上著名的差分机,之所以叫差分机这个名字，是因为它计算所使用的是帕斯卡在1654年提出的差分思想

 

 

我们仍旧不去纠结他的原理细节

此时的差分机,你可以清晰地看得到,仍旧是一个齿轮又一个齿轮,一个轴又一个轴的更加精巧的仪器

很显然他仍旧又仅仅是一个计算的机器,只能做差分运算

 

再后来1834年巴贝奇提出来了分析机的概念     一种通用计算机的概念模型

正式成为现代计算机史上的第一位伟大先驱。

之所以这样说,是因为他在那个年代,已经把计算机器的概念上升到了通用计算机的概念,这比现代计算的理论思想提前了一个世纪

它不局限于特定功能，而且是可编程的，可以用来计算任意函数——不过这个想法是构思在一坨齿轮之上的.

巴贝奇设计的分析机主要包括三大部分

1、用于存储数据的计数装置，巴贝奇称之为“仓库”（store），相当于现在CPU中的存储器

2、专门负责四则运算的装置，巴贝奇称之为“工厂”（mill），相当于现在CPU中的运算器

3、控制操作顺序、选择所需处理的数据和输出结果的装置

而且,巴贝奇并没有忽略输入输出设备的概念

此时你回想一下冯诺依曼计算机的结构的几大部件,而这些思想是在十九世纪提出来的,是不是不寒而栗!!!

巴贝奇另一大了不起的创举就是将穿孔卡片（punched card）引入了计算机器领域，用于控制数据输入和计算

你还记得所谓的第一台计算机"ENIAC"使用的是什么吗?就是纸带!!

ps:其实ENIAC真的不是第一台~

所以说你应该可以理解为什么他被称为"通用计算机之父"了.

他提出的分析机的架构设想与现代冯诺依曼计算机的五大要素,存储器 运算器 控制器  输入 输出是吻合的

也是他将穿孔卡片应用到计算机领域

ps:穿孔卡片本身并不是巴贝奇的发明，而是来自于改进后的提花机,最早的提花机来自于中国,也就是一种纺织机

只是可惜,分析机并没有真正的被构建出来,但是他的思维理念是超前的,也是正确的

巴贝奇的思想超前了整整一个世纪，不得不提的就是女程序员艾达,有兴趣的可以google一下,Augusta Ada King

机电阶段与电子阶段使用到的硬件技术原理,有不少是相同的

主要差别就在于计算机理论的成熟发展以及电子管晶体管的应用

为了接下来更好的说明,我们自然不可避免的要说一下当时出现的自然科学了

自然科学的发展与近现代计算的发展是一路相伴而来的

文艺复兴运动使人们从传统的封建神学的束缚中慢慢解放,文艺复兴促进了近代自然科学的产生和发展

你要是实在没事情做,可以探究一下"欧洲文艺复兴革命对近代自然科学发展史有何重要影响"这一议题

 

电磁学

据传是1752年,富兰克林做了实验,在近代发现了电

随后,围绕着电,出现了很多旷世的发现.比如电磁学,电能生磁,磁能生电

这就是电磁铁的基本原型

根据电能生磁的原理,发明了继电器,继电器可以用于电路转换,以及控制电路

 

 

电报就是在这个技术背景下被发明了,下图是基本原理

但是,如果线路太长,电阻就会很大,怎么办?

可以用人进行接收转发到下一站,存储转发这是一个很好的词汇

所以继电器又被作为转换电路应用其中

二进制

而且,一个很重要的事情是,德国人莱布尼茨大约在1672-1676发明了二进制

用0和1两个数码来表示的数

逻辑学

更准确的说是数理逻辑,乔治布尔开创了用数学方法研究逻辑或形式逻辑的学科

既是数学的一个分支，也是逻辑学的一个分支

简单地说就是与或非的逻辑运算

逻辑电路

香农在1936年发表了一篇论文<继电器和开关电路的符号化分析>

我们知道在布尔代数里面

X表示一个命题,X=0表示命题为假;X=1表示命题为真;

如果用X代表一个继电器和普通开关组成的电路

那么,X=0就表示开关闭合  X=1就表示开关打开

不过他当时0表示闭合的理念跟现代正好相反,难道觉得0是看起来就是闭合的吗

解释起来有些别扭,我们用现代的看法解释下他的观点

也就是:

(a)  开关的闭合与打开对应命题的真假,0表示电路的断开,命题的假  1表示电路的连通,命题的真

(b)X与Y的交集,交集相当于电路的串联,只有两个都联通,电路才是联通的,两个都为真,命题才为真

(c)X与Y的并集,并集相当于电路的并联,有一个联通,电路就是联通的,两个有一个为真,命题即为真

 

这样逻辑代数上的逻辑真假就与电路的连通断开,完美的完全映射

而且,所有的布尔代数基本规则,都非常完美的适合开关电路

 

基本单元-门电路

有了数理逻辑和逻辑电路的基础理论,不难得出电路中的几个基础单元

Vcc表示电源    比较粗的短横线表示的是接地

与门

串联电路,AB两个电路都联通时,右侧开关才会同时闭合,电路才会联通

符号

另外还有多输入的与门

或门

并联电路,A或者B电路只要有任何一个联通,那么右侧开关就会有一个闭合,右侧电路就会联通

符号

非门

右侧开关常闭,当A电路联通的时候,则右侧电路断开,A电路断开时,右侧电路联通

符号:

所以你只需要记住:

与是串联/或是并联/取反用非门

 机电阶段

接下来我们说一个机电式计算机器的优秀典范

机电式的制表机

霍尔瑞斯的制表机,主要是为了解决美国人口普查的问题.

人口普查,你可以想象得到自然是用于统计信息,性别年龄姓名等

如果纯粹的人工手动统计,可想而知,这是多么复杂的一个工程量

制表机首次将穿孔技术应用到了数据存储上,你可以想象到,使用打孔和不打孔来识别数据

不过当时设计还不是很成熟,比如如果现代,我们肯定是一个位置表示性别,可能打孔是女,不打孔是男

当时是卡片上用了两个位置，表示男性就在标M的地方打孔，女性就在标F的地方打孔,不过在当时也是很先进了

然后,专门的打孔员使用穿孔机将居民信息戳到卡片上

紧接着自然是要统计信息

利用电流的通断来识别数据

 

 

对应着这个卡片上的每个数据孔位,上面有着金属针,下面有着容器,容器装着水银

按下压板时，卡片有孔的地方，针可以通过，与水银接触，电路接通，没孔的地方，针就被挡住。

如何将电路通断对应到所需要的统计信息？

这就用到了数理逻辑与逻辑电路了

 

最上面的引脚是输入,通过打孔卡片的输入

下面的继电器是输出,根据结果  通电的M将产生磁场， 牵引特定的杠杆，拨动齿轮完成计数。

看到没,此时已经可以根据打孔卡片作为输入,继电器组成的逻辑电路作为运算器,齿轮进行计数的输出了

制表机中的涉及到的主要部件包括:  输入/输出/运算

 

1896年，霍尔瑞斯创立了制表机公司,他是IBM的前身.....

有一点要说明

并不能笼统的说谁发明了什么技术,下一个使用这种技术的人,就是借鉴使用了发明者或者说发现者的理论技术

在计算机领域,很多时候,同样的技术原理可能被好几个人在同一时期发现,这很正常

还有一位大神,不得不介绍,他就是康拉德·楚泽 Konrad Zuse 德国

http://zuse.zib.de/

因为他发明了世界上第一台可编程计算机——Z1

 

图为复制品,复制品其实机械工艺上比37年的要现代化一些

尽管zuse生于1910,Z1也是大约1938建造完成,但是他其实跟机械阶段的计算器并没有什么太大区别

要说和机电的关系,那就是它使用电动马达驱动,而不是手摇,所以本质还是机械式

不过他的牛逼之处在于在也设想出来了现代计算机一些的理论雏形

将机器严格划分为处理器和内存两大部分

采用了二进制

引入浮点数，发明了浮点数的二进制规格化表示

靠机械零件实现与、或、非等基础的逻辑门

虽然作为机械设备，但是却是一台时钟控制的机器。其时钟被细分为4个子周期

处理器是微代码结构的操作被分解成一系列微指令，一个机器周期一条微指令。

微指令在运算器单元之间产生具体的数据流，运算器不停地运作，每个周期都将两个输入寄存器里的数加一遍。

可编程 从穿孔带读入8比特长的指令 指令已经有了操作码 内存地址的概念

这些全都是机械式的实现

而且这些具体的实现细节的理念思维,很多也是跟现代计算机类似的

可想而知,zuse真的是个天才

后续还研究出来更多的Z系列

虽然这些天才式的人物并没有一起坐下来一边烧烤一边讨论,但是却总是"英雄所见略同"

几乎在相同时期，美国科学家斯蒂比兹(George Stibitz)与德国工程师楚泽独立研制出二进制数字计算机,就是Model k

Model I不但是第一台多终端的计算机，还是第一台可以远程操控的计算机。

贝尔实验室利用自身的技术优势，于1940年9月9日，在达特茅斯学院（Dartmouth College）和纽约的本部之间搭起线路.

贝尔实验室后续又推出了更多的Model系列机型

再后来又有Harvard Mark系列,哈佛与IBM的合作

哈佛这边是艾肯IBM是其他三位

 

Mark I也通过穿孔带获得指令,和Z1是不是相同?

穿孔带每行有24个空位

前8位标识用于存放结果的寄存器地址，中间8位标识操作数的寄存器地址，后8位标识所要进行的操作

——结构已经非常类似后来的汇编语言

内部还有累加寄存器,常数寄存器

机电式的计算机中,我们可以看到,有些伟大的天才已经构思设想出来了很多被应用于现代计算机的理论

机电时期的计算机可以说是有不少机器的理论模型已经算是比较接近现代计算机了

而且,有不少机电式的型号一直发展到电子式的年代,部件使用电子管来实现

这为后续计算机的发展提供了不可磨灭的贡献

电子管

我们现在再转到电学史上的1904年

一个叫做弗莱明的英国人发明了一种特殊的灯泡-----电子二极管

先说一下爱迪生效应:

在研究白炽灯的寿命时，在灯泡的碳丝附近焊上一小块金属片。

结果，他发现了一个奇怪的现象：金属片虽然没有与灯丝接触，但如果在它们之间加上电压，灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片。

这股神秘的电流是从哪里来的？爱迪生也无法解释，但他不失时机地将这一发明注册了专利，并称之为“爱迪生效应”。

此处完全可以看得出来,爱迪生是多么的有商业头脑,这就拿去申请专利去了~此处省略一万字....

金属片虽然没有与灯丝接触,但是如果他们之间加上电压,灯丝就会产生一股电流，趋向附近的金属片

就是图中的这样子

而且这种装置有一个神奇的功能:单向导电性,会根据电源的正负极连通或者断开

 

其实上面的形式和下图是一样的,要记住的是左边靠近灯丝的是阴极   阴极电子放出

 

用现在的术语解释就是:

阴极是用来放射电子的部件, 分为氧化物阴极和碳化钍钨阴极。

一般来说氧化物阴极是旁热式的, 它是利用专门的灯丝对涂有氧化钡等阴极体加热, 进行热电子放射。

碳化钍钨阴极一般都是直热式的,通过加热即可产生热电子放射, 所以它既是灯丝又是阴极。

然后又有个叫做福雷斯特的人在阴极和阳极之间,加入了金属网,现在就叫做控制栅极

通过改变栅极上电压的大小和极性,可以改变阳极上电流的强弱,甚至切断

电子三极管的原理大致就是这样子的

既然可以改变电流的大小,他就有了放大的作用

不过显然,是电源驱动了他,没有电他本身不能放大

因为多了一条腿,所以就叫做电子三极管

我们知道,计算机应用的其实只是逻辑电路,逻辑电路是与或非门组成,他并不是真的在乎到底是谁有这个本事

之前继电器能实现逻辑门的功能,所以继电器被应用到了计算机上

比如我们上面提到过的与门

之所以继电器可以实现逻辑门的功能,就是因为它具有"控制电路"的功能,就是说可以根据一侧的输入情况,决定另一侧的情况

那新发明的电子管,根据它的特性,也可以应用于逻辑电路

因为你可以控制栅极上电压的大小和极性,可以改变阳极上电流的强弱,甚至切断

也达到了根据输入,控制另外一个电路的功能,只不过从继电器换成电子管,内部的电路需要变化下而已

电子阶段

现在应该说一下电子阶段的计算机了,可能你早就听过了ENIAC

我想说你更应该了解下ABC机.他才是真正的世界上第一台电子数字计算设备

阿塔纳索夫-贝瑞计算机（Atanasoff–Berry Computer，通常简称ABC计算机）

1937年设计，不可编程，仅仅设计用于求解线性方程组

但是很显然,没有通用性,也不可编程,也没有存储程序机制,他完全不是现代意义的计算机

 

上面这段话来源于:http://www4.ncsu.edu/~belail/The_Introduction_of_Electronic_Computing/Atanasoff-Berry_Computer.html

主要陈述了设计理念,大家可以上面的这四点

如果你想要知道你和天才的距离,请仔细看下这句话

he jotted down on a napkin in a tavern

世界上第一台现代电子计算机埃尼阿克(ENIAC),也是继ABC之后的第二台电子计算机.

ENIAC是参照阿塔纳索夫的思想完整地制造出了真正意义上的电子计算机

奇葩的是为啥不用二进制...

建造于二战期间,最初的目的是为了计算弹道

ENIAC具有通用的可编程能力

更详细的可以参看维基百科:

https://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E9%9B%BB%E5%AD%90%E6%95%B8%E5%80%BC%E7%A9%8D%E5%88%86%E8%A8%88%E7%AE%97%E6%A9%9F

不过ENIAC程序和计算是分开的,也就意味着你需要手动输入程序!

并不是你理解的键盘上敲一敲就好了,是需要手工插接线的方式进行的,这对使用来说是一个巨大的问题.

有一个人叫做冯·诺伊曼,美籍匈牙利数学家

有意思的是斯蒂比兹演示Model I的时候,他是在场的

而且他也参与了美国第一颗原子弹的研制工作,任弹道研究所顾问,而且其中涉及到的计算自然是极为困难的

我们说过ENIAC是为了计算弹道的,所以他早晚会接触到ENIAC,也算是比较顺理成章的他也加入了计算机的研制

冯诺依曼结构

1945年，冯·诺依曼和他的研制小组在共同讨论的基础上

发表了一个全新的“存储程序通用电子计算机方案”——EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer）

一篇长达101页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报告奠定了现代电脑体系结构坚实的根基.

报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。

这份报告是计算机发展史上一个划时代的文献，它向世界宣告：电子计算机的时代开始了。

最主要是两点:

其一是电子计算机应该以二进制为运算基础

其二是电子计算机应采用存储程序方式工作

并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：

运算器、控制器、存储器、输入装置和输出装置,并描述了这五部分的职能和相互关系

其他的点还有,

指令由操作码和地址码组成,操作码表示操作的性质,地址表示操作数的存储位置

指令在存储器内按照顺序存放

机器以运算器为中心,输入输出设备与存储器间的数据传送通过运算器完成

人们后来把根据这一方案思想设计的机器统称为“冯诺依曼机”,这也是你现在(2018年)在使用的计算机的模型

我们刚才说到,ENIAC并不是现代计算机,为什么?

因为不可编程,不通用等,到底怎么描述:什么是通用计算机?

1936年，艾伦·图灵(1912-1954)提出了一种抽象的计算模型 —— 图灵机 (Turing Machine）

又称图灵计算、图灵计算机

图灵的一生是难以评价的~

我们此处仅仅说他对计算机的贡献

下面这段话来自于百度百科:

图灵的基本思想是用机器来模拟人们进行数学运算的过程

所谓的图灵机就是指一个抽象的机器

图灵机更多的是计算机的科学思想,图灵被称为 计算机科学之父

它证明了通用计算理论，肯定了计算机实现的可能性

图灵机模型引入了读写与算法与程序语言的概念

图灵机的思想为现代计算机的设计指明了方向

冯诺依曼体系结构可以认为是图灵机的一个简单实现

冯诺依曼提出把指令放到存储器然后加以执行,据说这也来源于图灵的思想

至此计算机的硬件结构(冯诺依曼)以及计算机的自然科学理论(图灵)

已经比较完全了

计算机经过了第一代电子管计算机的时代

随后出现了晶体管

晶体管

肖克利1947年发明了晶体管,被称为20世纪最重要的发明

硅元素1822年被发现,纯净的硅叫做本征硅

硅的导电性很差,被称为半导体

一块纯净的本征硅的半导体

如果一边掺上硼一边掺上磷  然后分别引出来两根导线

这块半导体的导电性获得了很大的改善,而且,像二极管一样,具有单向导电性

因为是晶体,所以叫做晶体二极管

而且,后来还发现加入砷 镓等原子还能发光,称为发光二极管  LED

还能特殊处理下控制光的颜色,被大量应用

如同电子二极管的发明过程一样

晶体二极管不具有放大作用

又发明了在本征半导体的两边掺上硼,中间掺上磷

这就是晶体三极管

只要电流I1 发生一点点变化   电流I2就会大幅度变化

也就是说这种新的半导体材料就像电子三极管一样具有放大作

所以被称为晶体三极管

晶体管的特性完全适合逻辑门以及触发器

世界上第一台晶体管计算机诞生于肖克利获得诺贝尔奖的那年,1956年,此时进入了第二代晶体管计算机时代

再后来人们意识到:晶体管的工作原理和一块硅的大小实际没有关系

可以将晶体管做的很小,但是丝毫不影响他的单向导电性,照样可以方法信号

所以去掉各种连接线,这就进入到了第三代集成电路时代

随着技术的发展,集成的晶体管的数量千百倍的增加,进入到第四代超大规模集成电路时代

 

1.计算机基础

今天关于计算机基础和2计算机分类的讲解已经结束，谢谢您的阅读，如果想了解更多关于(一）计算机基本组成部分、1.计算机二级考试 计算机基础知识部分、1.计算机发展阶段 计算机发展历史 机械式计算机 机电式计算机 电子计算机 逻辑电路与计算机 二极管 电子管 晶体管 硅 门电路 计算机 电磁学计算机二进制、1.计算机基础的相关知识，请在本站搜索。

本文标签：

• 计算机基础
• 计算机分类
• 基本分类
• 网站文章标题优化