1、計算機(jī)基礎(chǔ)知識計算機(jī)的發(fā)展、類型及其應(yīng)用領(lǐng)域簡介 _2一、計算的發(fā)展 _2二、計算機(jī)的組成 _31. 硬件系統(tǒng) _ 3（ 1）電腦最主要的三塊 _ 3（ 2 ）電腦的硬件 _ 32. 軟件系統(tǒng) _ 5（ 1）系統(tǒng)軟件 _ 5（ 2）應(yīng)用軟件 _ 6三、計算機(jī)的類型_71. 超級計算機(jī) _ 72. 微型計算機(jī) _ 73. 嵌入式計算機(jī) _ 74. 網(wǎng)絡(luò)計算機(jī) _ 8（ 1）服務(wù)器 _ 8（ 2）工作站 _ 8（ 3）集線器 _ 8（ 4）交換機(jī) _ 8（ 5）路由器 _ 95. 工業(yè)控制計算機(jī) _ 9四、計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域_ 101. 科學(xué)計算 ( 或數(shù)值計算 ) _ 102. 數(shù)據(jù)處理 ( 或信

2、息處理 ) _ 103. 輔助技術(shù) ( 或計算機(jī)輔助設(shè)計與制造 ) _ 10計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design,簡稱 CAD) _ 10計算機(jī)輔助制造 (Computer Aided Manufacturing, 簡稱 CAM) _ 11 計算機(jī)輔助教學(xué) (Computer Aided Instruction, 簡稱 CAI) _ 114. 過程控制 ( 或?qū)崟r控制 ) _ 115. 人工智能 ( 或智能模擬 ) _ 116. 網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用 _ 127. 多媒體技術(shù) _ 128. 娛樂 _ 12簡介計算機(jī)（ computer ）俗稱電腦，是一種用于高速計算的電子計算機(jī)器，可

3、以進(jìn)行數(shù)值計算，又可以進(jìn)行邏輯計算， 還具有存儲記憶功能。 計算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展， 促使人類走向豐富多彩的信息社會。一、計算的發(fā)展世界上第一臺電子數(shù)字式計算機(jī)奠定了電子計算機(jī)的發(fā)展基礎(chǔ)，ENIAC于 1946 年 2 月 15 日誕生在美國賓夕法尼亞大學(xué)。開辟了一個計算機(jī)科學(xué)技術(shù)的新紀(jì)元，標(biāo)志著人類第三次產(chǎn)它業(yè)革命的開始。ENIAC誕生后短短的幾十年間，計算機(jī)的發(fā)展突飛猛進(jìn)。主要電子器件相繼使用了真空電子管，晶體管，中、小規(guī)模集成電路和大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路，引起計算機(jī)的幾次更新?lián)Q代。每一次更新?lián)Q代都使計算機(jī)的體積和耗電量大大減小， 功能大大增強， 應(yīng)用領(lǐng)域進(jìn)一步拓寬。特別是體積小、價格低、

4、功能強的微型計算機(jī)的出現(xiàn)，使得計算機(jī)迅速普及，進(jìn)入了辦公室和家庭， 在辦公自動化和多媒體應(yīng)用方面發(fā)揮了很大的作用。 目前，計算機(jī)的應(yīng)用已擴(kuò)展到社會的各個領(lǐng)域。計算機(jī)發(fā)展大體說來分為四代，如下圖所示：發(fā)展年份類型軟件應(yīng)用第一代46-57電子管機(jī)器語言匯編語言科學(xué)計算第二代58-64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理、工業(yè)控制第三代65-71中小規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)文字處理、圖形處理第四代71- 至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)等社會的各個領(lǐng)域第五代人工智能和大數(shù)據(jù)云服務(wù)的結(jié)合其中第五代計算機(jī)指具有人工智能的新一代計算機(jī)，它具有推理、聯(lián)想、判斷、決策、學(xué)習(xí)等功能。 計算機(jī)的發(fā)展將在什么時候進(jìn)入第五代

5、?什么是第五代計算機(jī) ?對于這樣的問題， 已經(jīng)有一個明確統(tǒng)一的說法了。二、計算機(jī)的組成計算機(jī)是由硬件系統(tǒng)（hardware system）和軟件系統(tǒng)（software system）兩部分組成的。1. 硬件系統(tǒng)從硬件上來說，電腦都是由最主要的三塊：主機(jī)（主要部分）、輸出設(shè)備（顯示器）、輸入設(shè)備（鍵盤和鼠標(biāo)）組成。而主機(jī)是電腦的主體，然后從這三塊里面又分為若干個小塊，主要表現(xiàn)在主機(jī)上，主機(jī)箱里面包括：主板、 CPU、內(nèi)存、電源、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、硬盤、軟驅(qū)、光驅(qū)等硬件。從基本結(jié)構(gòu)上來講，電腦可以分為五大部分：運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。（1）電腦最主要的三塊主機(jī)（主要部分）：主機(jī)

6、是指計算機(jī)除去輸入輸出設(shè)備以外的主要機(jī)體部分。 也是用于放置主板及其他主要部件的控制箱體（容器 Mainframe ）。通常包括 CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、電源、以及其他輸入輸出控制器和接口。輸出設(shè)備 （顯示器） ：輸出設(shè)備負(fù)責(zé)將計算機(jī)處理的中間結(jié)果和最終結(jié)果以人們能夠識別的字符、表格、圖形或圖像等形式表示出來。最常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等。輸入設(shè)備（鍵盤和鼠標(biāo)）： 輸入設(shè)備負(fù)責(zé)將外部的各種信息或指令傳遞給電腦，然后由電腦處理。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)字照相機(jī)、電子筆等。（ 2）電腦的硬件主板： 主板是電腦中各個部件工作的一個平臺， 它把電腦的各個部件緊密連接在一起

7、，部件通過主板進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。也就是說，電腦中重要的“交通樞紐”都在主板上，它工作的穩(wěn)定性影響著整機(jī)工作的穩(wěn)定性。各個CPU ：CPU 即中央處理器，是一臺計算機(jī)的運算核心和控制核心。其功能主要是解釋計算機(jī)指令以及處理計算機(jī)軟件中的數(shù)據(jù)。CPU由運算器、控制器、寄存器、高速緩存及實現(xiàn)它們之間聯(lián)系的數(shù)據(jù)、控制及狀態(tài)的總線構(gòu)成。作為整個系統(tǒng)的核心，CPU 也是整個系統(tǒng)最高的執(zhí)行單元，因此CPU 已成為決定電腦性能的核心部件，很多用戶都以它為標(biāo)準(zhǔn)來判斷電腦的檔次。內(nèi)存：內(nèi)存又叫內(nèi)部存儲器或者是隨機(jī)存儲器（ RAM ），分為（但是 SDRAM 由于容量低，存儲速度慢，穩(wěn)定性差，已經(jīng)被DDR DDR內(nèi)存和

8、 SDRAM 內(nèi)存，淘汰了）內(nèi)存屬于電子式存儲設(shè)備，它由電路板和芯片組成，特點是體積小，速度快，有電可存，無電清空，即電腦在開機(jī)狀態(tài)時內(nèi)存中可存儲數(shù)據(jù)，關(guān)機(jī)后將自動清空其中的所有數(shù)據(jù)。內(nèi)存有DDR 、DDR II 、 DDR III 三大類，容量 1-64GB 。電源： 電源是電腦中不可缺少的供電設(shè)備，它的作用是將220V 交流電轉(zhuǎn)換為電腦中使用的5V 、 12V 、3.3V 直流電，其性能的好壞，直接影響到其他設(shè)備工作的穩(wěn)定性，進(jìn)而會影響整機(jī)的穩(wěn)定性。手提電腦在自帶鋰電池情況下，為手提電腦提供有效電源。顯卡： 顯卡在工作時與顯示器配合輸出圖形、文字，作用是將計算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換

9、驅(qū)動， 并向顯示器提供行掃描信號，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對話”的重要設(shè)備之一。聲卡： 聲卡是組成多媒體電腦必不可少的一個硬件設(shè)備，其作用是當(dāng)發(fā)出播放命令后，聲卡將電腦中的聲音數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號送到音箱上發(fā)出聲音。網(wǎng)卡： 網(wǎng)卡是工作在數(shù)據(jù)鏈路層的網(wǎng)路組件，是局域網(wǎng)中連接計算機(jī)和傳輸介質(zhì)的接口，不僅能實現(xiàn)與局域網(wǎng)傳輸介質(zhì)之間的物理連接和電信號匹配，還涉及幀的發(fā)送與接收、幀的封裝與拆封、 介質(zhì)訪問控制、 數(shù)據(jù)的編碼與解碼以及數(shù)據(jù)緩存的功能等。網(wǎng)卡的作用是充當(dāng)電腦與網(wǎng)線之間的橋梁，它是用來建立局域網(wǎng)并連接到Internet 的重要設(shè)備之一。硬盤： 硬盤

10、屬于外部存儲器，機(jī)械硬盤由金屬磁片制成，而磁片有記憶功能，所以儲到磁片上的數(shù)據(jù)，不論在開機(jī)，還是關(guān)機(jī)，都不會丟失。硬盤容量很大，已達(dá)TB 級，尺寸有3.5 、2.5 、 1.8 、 1.0 英寸等，接口有IDE 、 SATA 、 SCSI等， SATA 最普遍。移動硬盤是以硬盤為存儲介質(zhì)，強調(diào)便攜性的存儲產(chǎn)品。光驅(qū)：英文名為“ Optical Diskdriver ”，電腦用來讀寫光碟內(nèi)容的機(jī)器，也是在臺式機(jī)和筆記本便攜式電腦里比較常見的一個部件。隨著多媒體的應(yīng)用越來越廣泛， 使得光驅(qū)在計算機(jī)諸多配件中已經(jīng)成為標(biāo)準(zhǔn)配置。光驅(qū)可分為 CD-ROM驅(qū)動器、 DVD 光驅(qū)（ DVD-ROM ）、康寶

11、（ COMBO ）和 DVD 刻錄機(jī) （ DVD-RAM ）等。讀寫的能力和速度也日益提升，4× 16× 32 × 40 × 48×。調(diào)制解調(diào)器：英文名為“Modem ”，俗稱“貓”，類型有內(nèi)置式和外置式，有線式和無線式。調(diào)制解調(diào)器是通過電話線上網(wǎng)時必不可少的設(shè)備之一。它的作用是將電腦上處理的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成電話線傳輸?shù)哪M信號。隨著 ADSL 寬帶網(wǎng)的普及，內(nèi)置式調(diào)制解調(diào)器逐漸退出了市場。鍵盤：英文名為“Keyboard ”，分為有線和無線，鍵盤是主要的人工學(xué)輸入設(shè)備，通常為104 或 105 鍵，用于把文字、數(shù)字等輸?shù)诫娔X上，以及電腦操控。鼠

12、標(biāo)：英文名為 “ Mouse ”，當(dāng)人們移動鼠標(biāo)時， 電腦屏幕上就會有一個箭頭指針跟著移動，并可以很準(zhǔn)確指到想指的位置， 快速地在屏幕上定位， 它是人們使用電腦不可缺少的部件之一。 鍵盤鼠標(biāo)接口有 PS/2 和 USB 兩種。硬件的鼠標(biāo)分為光電和機(jī)械兩種（機(jī)械已被光電淘汰）。2.軟件系統(tǒng)所謂軟件是指為方便使用計算機(jī)和提高使用效率而組織的程序以及用于開發(fā)、使用和維護(hù)的有關(guān)文檔。軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。如果把計算機(jī)比喻為一個人的話，那么硬件就表示人的身軀。而軟件則表示人的思想、靈魂。一臺沒有安裝任何軟件的計算機(jī)我們把它稱之為“裸機(jī)”。（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計算機(jī)及外部

13、設(shè)備 , 支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的系統(tǒng)，是無需用戶干預(yù)的各種程序的集合， 主要功能是調(diào)度， 監(jiān)控和維護(hù)計算機(jī)系統(tǒng)； 負(fù)責(zé)管理計算機(jī)系統(tǒng)中各種獨立的硬件，使得它們可以協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件使得計算機(jī)使用者和其他軟件將計算機(jī)當(dāng)作一個整體而不需要顧及到底層每個硬件是如何工作的。一般來講， 系統(tǒng)軟件包括操作系統(tǒng)和一系列基本的工具（比如編譯器，數(shù)據(jù)庫管理，存儲器格式化，文件系統(tǒng)管理，用戶身份驗證，驅(qū)動管理，網(wǎng)絡(luò)連接等方面的工具）。具體包括以下四類：操作系統(tǒng)： 操作系統(tǒng)是管理、控制和監(jiān)督計算機(jī)軟、硬件資源協(xié)調(diào)運行的程序系統(tǒng)，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成， 它是直接運行在計算機(jī)硬件上的、 最基本的系

14、統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。操作系統(tǒng)是計算機(jī)發(fā)展中的產(chǎn)物，它的主要目的有兩個：一是方便用戶使用計算機(jī)，是用戶和計算機(jī)的接口。 比如用戶鍵入一條簡單的命令就能自動完成復(fù)雜的功能， 這就是操作系統(tǒng)幫助的結(jié)果；二是統(tǒng)一管理計算機(jī)系統(tǒng)的全部資源，合理組織計算機(jī)工作流程，以便充分、合理地發(fā)揮計算機(jī)的效率。（Windows、 Linux 、 Dos、 Unix 等操作系統(tǒng)都屬于系統(tǒng)軟件。)語言處理系統(tǒng) （翻譯程序） ：人和計算機(jī)交流信息使用的語言稱為計算機(jī)語言或稱程序設(shè)計語言。 計算機(jī)語言通常分為機(jī)器語言、 匯編語言和高級語言三類。 如果要在計算機(jī)上運行高級語言程序就必須配備程序語言翻譯程序（下簡稱翻譯程序

15、）。翻譯程序本身是一組程序，不同的高級語言都有相應(yīng)的翻譯程序。翻譯的方法有兩種，一種稱為“解釋”，另一種稱為“編譯”。對源程序進(jìn)行解釋和編譯任務(wù)的程序，分別叫作編譯程序和解釋程序。如FORTRAN 、COBOL 、PASCAL和 C 等高級語言，使用時需有相應(yīng)的編譯程序；BASIC 、LISP 等高級語言，使用時需用相應(yīng)的解釋程序。服務(wù)程序： 服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計算機(jī)提供了方便，像微機(jī)上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序均屬此類。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫是指按照一定聯(lián)系存儲的數(shù)據(jù)集合，可為多種應(yīng)用共享。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（ Data Base Mana

16、gement System， DBMS）則是能夠?qū)?shù)據(jù)庫進(jìn)行加工、管理的系統(tǒng)軟件。 其主要功能是建立、消除、維護(hù)數(shù)據(jù)庫及對庫中數(shù)據(jù)進(jìn)行各種操作。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫（ DB）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）以及相應(yīng)的應(yīng)用程序組成。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不但能夠存放大量的數(shù)據(jù)，更重要的是能迅速、自動地對數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索、修改、統(tǒng)計、排序、合并等操作，以得到所需的信息。這一點是傳統(tǒng)的文件柜無法作到的。數(shù)據(jù)庫技術(shù)是計算機(jī)技術(shù)中發(fā)展最快、應(yīng)用最廣的一個分支。可以說， 在今后的計算機(jī)應(yīng)用開發(fā)中大都離不開數(shù)據(jù)庫。 因此，了解數(shù)據(jù)庫技術(shù)猶其是微機(jī)環(huán)境下的數(shù)據(jù)庫應(yīng)用是非常必要的。（2）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為了某種特定的用途而被開

17、發(fā)的軟件。 它可以是一個特定的程序，瀏覽器。也可以是一組功能聯(lián)系緊密，可以互相協(xié)作的程序的集合，比如微軟的比如一個圖像Office軟件。也可以是一個由眾多獨立程序組成的龐大的軟件系統(tǒng)，比如數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)。軟件一般是用某種程序設(shè)計語言來實現(xiàn)的。通常采用軟件開發(fā)工具可以進(jìn)行開發(fā)。不同的軟件一般都有對應(yīng)的軟件許可， 軟件的使用者必須在同意所使用軟件的許可證的情況下才能夠合法的使用軟件。 從另一方面來講， 某種特定軟件的許可條款也不能夠與法律相抵觸。三、計算機(jī)的類型計算機(jī)及相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展帶動計算機(jī)類型也不斷分化，形成了各種不向種類的計算機(jī)。人們把沒有安裝任何軟件的計算機(jī)稱為裸機(jī)。 隨著科技的發(fā)展，

18、 現(xiàn)在新出現(xiàn)一些新型計算機(jī)有：生物計算機(jī)、光子計算機(jī)、量子計算機(jī)等。1. 超級計算機(jī)超級計算機(jī) （Supercomputers ）也就是俗稱的高性能計算機(jī)，或者以前說的巨型機(jī)。通常是指由數(shù)百數(shù)千甚至更多的處理器（機(jī)）組成的、能計算普通PC機(jī)和服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題的計算機(jī)。超級計算機(jī)是計算機(jī)中功能最強、運算速度最快、 存儲容量最大的一類計算機(jī)，是國家科技發(fā)展水平和綜合國力的重要標(biāo)志。超級計算機(jī)擁有最強的并行計算能力，主要用于科學(xué)計算。在氣象、軍事、能源、航天、探礦等領(lǐng)域承擔(dān)大規(guī)模、高速度的計算任務(wù)。在結(jié)構(gòu)上， 雖然超級計算機(jī)和服務(wù)器都可能是多處理器系統(tǒng)，超級計算機(jī)較多采用集群系統(tǒng)， 更注

19、重浮點運算的性能，二者并無實質(zhì)區(qū)別， 但是現(xiàn)代可看著是一種專注于科學(xué)計算的高性能服務(wù)器，而且價格非常昂貴。2. 微型計算機(jī)計算機(jī)第四時代的大規(guī)模集成電路及超大規(guī)模集成電路的發(fā)展是微型計算機(jī)得以產(chǎn)生的前提。通過集觸電路技術(shù)將計算機(jī)的核心部件運算器和控制器集成在一塊大規(guī)模或放大規(guī)模集成電路芯片上，統(tǒng)稱為中央處理器 (CPU，Central Processing Unit) 。中央處理器是微型計算機(jī)的核心部件，是微型計算機(jī)的心臟。目前微型計算機(jī)已廣泛應(yīng)用于辦公、學(xué)習(xí)、娛樂等社會生活的方方面面，是發(fā)展最快、應(yīng)用最為普及的計算機(jī)。 我們?nèi)粘Ｊ褂玫呐_式計算機(jī)、 電腦一體機(jī)、 筆記本計算機(jī)、 掌上計算機(jī)、平

20、板電腦等都是微型計算機(jī)。3. 嵌入式計算機(jī)嵌入式計算機(jī)是指嵌入到對象體系中，實現(xiàn)對象體系智能化控制的專用計算機(jī)系統(tǒng)。嵌人式計算機(jī)系統(tǒng)是以應(yīng)用為中心，以計算機(jī)技術(shù)為是礎(chǔ)，并且軟硬件可裁剪，適用于應(yīng)用系統(tǒng)對功能、可靠性、成本、體積、功耗有嚴(yán)格要求的專用計算機(jī)系統(tǒng)。它一般出以嵌入式微處理器、外圍硬件設(shè)備、 嵌入式操作系統(tǒng)以及用戶的應(yīng)用程序等4 個部分組成， 用于實現(xiàn)對其他設(shè)備的控制、監(jiān)視或管理等功能。它是計算機(jī)市場中增長最快的領(lǐng)域，也是種類繁多， 形態(tài)多種多樣的計算機(jī)系統(tǒng)。嵌入式系統(tǒng)幾乎包括了生活中的所有電器設(shè)備，例如，我們?nèi)粘Ｉ钪惺褂玫碾姳洹⑷詣酉匆聶C(jī)、空調(diào)、電飯煲、數(shù)碼產(chǎn)品等都采用嵌入式計

21、算機(jī)技術(shù)。嵌入式系統(tǒng)的核心部件是嵌入式處理器，分成4 類，即嵌入式微控制器（Micro ContrllerUnit ， MCU，俗稱單片機(jī)）、嵌入式微處理器（Micro Processor Unit，MPU ）、嵌入式DSP 處理器（ Digital Signal Processor， DSP） 和嵌入式片上系統(tǒng)（System on Chip ，SOC）。嵌入式微處理器一般具備4 個特點：1、對實時和多任務(wù)有很強的支持能力，能完成多任務(wù)并且有較短的中斷響應(yīng)時間，從而使內(nèi)部的代碼和實時操作系統(tǒng)的執(zhí)行時間減少到最低限度；2、具有功能很強的存儲區(qū)保護(hù)功能，這是由于嵌入式系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)已模塊化，而為了

22、避免在軟件模塊之間出現(xiàn)錯誤的交叉作用， 需要設(shè)計強大的存儲區(qū)保護(hù)功能， 同時也有利于軟件診斷；3、可擴(kuò)展的處理器結(jié)構(gòu)，以能迅速地擴(kuò)展出滿足應(yīng)用的高性能的嵌入式微處理器；4、嵌入式微處理器的功耗必須很低，尤其是用于便攜式的無線及移動的計算和通信設(shè)備中靠電池供電的嵌入式系統(tǒng)更是如此，功耗只能為mw 甚至 w 級。4. 網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)（ 1）服務(wù)器服務(wù)器是指在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為網(wǎng)上多個用戶提供共享信息資源和各種服務(wù)的一種高性能計算機(jī)，在服務(wù)器上需要安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)軟件。 服務(wù)器主要為網(wǎng)絡(luò)用廣提供文件、數(shù)據(jù)庫、應(yīng)用及通信方面的服務(wù)。（ 2）工作站是一種以個人計算機(jī)和分布式網(wǎng)絡(luò)計算為基礎(chǔ)

23、，主要面向?qū)I(yè)應(yīng)用領(lǐng)域， 具備強大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設(shè)計、動畫制作、科學(xué)研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、 模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計開發(fā)的高性能計算機(jī)。工作站最突出的特點是具有很強的圖形交換能力， 因此在圖形圖像領(lǐng)域特別是計算機(jī)輔助設(shè)計領(lǐng)域得到了迅速應(yīng)用。典型產(chǎn)品有美國 Sun 公司的 Sun 系列工作站。（3）集線器集線器（ HUB）是一種共享介質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它的作用可以簡單的理解為將一些機(jī)器連接起來組成一個局域網(wǎng)， HUB 本身不能識別目的地址。集線器上的所有端口爭用一個共享信道的寬帶，因此隨著網(wǎng)絡(luò)節(jié)點數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)傳輸量的增大，每節(jié)點的可用帶寬將隨之減少。另外

24、，集線器采用廣播的形式傳輸數(shù)據(jù)，即向所有端口傳送數(shù)據(jù)。 如當(dāng)同一局域網(wǎng)內(nèi)的A 主機(jī)給 B 主機(jī)傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)包在以HUB 為架構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)上是以廣播方式傳輸?shù)模瑢W(wǎng)絡(luò)上所有節(jié)點同時發(fā)送同一信息， 然后再由每一臺終端通過驗證數(shù)據(jù)包頭的地址信息來確定是否接收。其實接收數(shù)據(jù)的一般來說只有一個終端節(jié)點，而對所有節(jié)點都發(fā)送，在這種方式下，很容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞， 而且絕大部分?jǐn)?shù)據(jù)流量是無效的，這樣就造成整個網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸效率相當(dāng)?shù)汀?另一方面由于所發(fā)送的數(shù)據(jù)包每個節(jié)點都能偵聽到，容易給網(wǎng)絡(luò)帶來一些不安全隱患。（4）交換機(jī)交換機(jī) （Switch ）是按照通信兩端傳輸信息的需要，用人工或設(shè)備自動完成的方法把要傳輸?shù)?/p>

25、信息送到符合要求的相應(yīng)路由上的技術(shù)統(tǒng)稱。廣義的交換機(jī)就是一種在通信系統(tǒng)中完成信息交換功能的設(shè)備， 它是集線器的升級換代產(chǎn)品，外觀上與集線器非常相似， 其作用與集線器大體相同。 但是兩者在性能上有區(qū)別：集線器采用的是共享帶寬的工作方式，而交換機(jī)采用的是獨享帶寬方式。 即交換機(jī)上的所有端口均有獨享的信道帶寬， 以保證每個端口上數(shù)據(jù)的快速有效傳輸， 交換機(jī)為用戶提供的是獨占的、 點對點的連接， 數(shù)據(jù)包只被發(fā)送到目的端口，而不會向所有端口發(fā)送， 其它節(jié)點很難偵聽到所發(fā)送的信息， 這樣在機(jī)器很多或數(shù)據(jù)量很大時，不容易造成網(wǎng)絡(luò)堵塞， 也確保了數(shù)據(jù)傳輸安全， 同時大大的提高了傳輸效率， 兩者的差別就比較明顯

26、了。（5）路由器路由器 （Router ）是一種負(fù)責(zé)尋徑的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，它在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中從多條路徑中尋找通訊量最少的一條網(wǎng)絡(luò)路徑提供給用戶通信。 路由器用于連接多個邏輯上分開的網(wǎng)絡(luò)， 為用戶提供最佳的通信路徑， 路由器利用路由表為數(shù)據(jù)傳輸選擇路徑， 路由表包含網(wǎng)絡(luò)地址以及各地址之間距離的清單， 路由器利用路由表查找數(shù)據(jù)包從當(dāng)前位置到目的地址的正確路徑， 路由器使用最少時間算法或最優(yōu)路徑算法來調(diào)整信息傳遞的路徑。 路由器是產(chǎn)生于交換機(jī)之后， 就像交換機(jī)產(chǎn)生于集線器之后，所以路由器與交換機(jī)也有一定聯(lián)系，并不是完全獨立的兩種設(shè)備。路由器主要克服了交換機(jī)不能向路由轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)包的不足。5. 工業(yè)控制計算機(jī)是一種

27、采用總線結(jié)構(gòu)，對生產(chǎn)過程及其機(jī)電設(shè)備、工藝裝備進(jìn)行檢測與控制的計算機(jī)系統(tǒng)總稱。簡稱工控機(jī)。它由計算機(jī)和過程輸入輸出（I/O ）通過兩大部分組成。計算機(jī)是由主機(jī)、輸入輸出設(shè)備和外部磁盤機(jī)、磁帶機(jī)等組成。在計算機(jī)外部又增加一部分過程輸入/ 輸出通道，用來完成工業(yè)生產(chǎn)過程的檢測數(shù)據(jù)送入計算機(jī)進(jìn)行處理；另一方面將計算機(jī)要行使對生產(chǎn)過程控制的命令、 信息轉(zhuǎn)換成工業(yè)控制對象的控制變量的信號，再送往工業(yè)控制對象的控制器去。由控制器行使對生產(chǎn)設(shè)備運行控制。工控機(jī)的主要類別有： IPC（ PC總線工業(yè)電腦） 、PLC（可編程控制系統(tǒng)）、 DCS（分散型控制系統(tǒng)）、 FCS（現(xiàn)場總線系統(tǒng)）及CNC（數(shù)控系統(tǒng)）五種

28、。四、計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域已滲透到社會的各行各業(yè)， 正在改變著傳統(tǒng)的工作、 學(xué)習(xí)和生活方式， 推動著社會的發(fā)展。計算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域如下：1. 科學(xué)計算 ( 或數(shù)值計算 )科學(xué)計算是指利用計算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計算。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)工作中， 科學(xué)計算問題是大量的和復(fù)雜的。 利用計算機(jī)的高速計算、 大存儲容量和連續(xù)運算的能力，可以實現(xiàn)人工無法解決的各種科學(xué)計算問題。例如，建筑設(shè)計中為了確定構(gòu)件尺寸， 通過彈性力學(xué)導(dǎo)出一系列復(fù)雜方程， 長期以來由于計算方法跟不上而一直無法求解。 而計算機(jī)不但能求解這類方程， 并且引起彈性理論上的一次突破，出現(xiàn)了有限單元法。2.

29、數(shù)據(jù)處理 ( 或信息處理 )數(shù)據(jù)處理是指對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、利用、傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。據(jù)統(tǒng)計， 80以上的計算機(jī)主要用于數(shù)據(jù)處理， 這類工作量大面寬， 決定了計算機(jī)應(yīng)用的主導(dǎo)方向。數(shù)據(jù)處理從簡單到復(fù)雜已經(jīng)歷了三個發(fā)展階段，它們是：電子數(shù)據(jù)處理(Electronic Data Processing,簡稱 EDP), 它是以文件系統(tǒng)為手段，實現(xiàn)一個部門內(nèi)的單項管理。管理信息系統(tǒng)(Management Information System,簡稱MIS), 它是以數(shù)據(jù)庫技術(shù)為工具，實現(xiàn)一個部門的全面管理，以提高工作效率。決策支持系統(tǒng)(Decision Support

30、System,簡稱DSS), 它是以數(shù)據(jù)庫、模型庫和方法庫為基礎(chǔ)，幫助管理決策者提高決策水平，改善運營策略的正確性與有效性。目前，數(shù)據(jù)處理已廣泛地應(yīng)用于辦公自動化、企事業(yè)計算機(jī)輔助管理與決策、情報檢索、圖書管理、 電影電視動畫設(shè)計、 會計電算化等等各行各業(yè)。信息正在形成獨立的產(chǎn)業(yè)， 多媒體技術(shù)使信息展現(xiàn)在人們面前的不僅是數(shù)字和文字，也有聲情并茂的聲音和圖像信息。3. 輔助技術(shù) ( 或計算機(jī)輔助設(shè)計與制造 )計算機(jī)輔助技術(shù)包括CAD、 CAM和 CAI 等。計算機(jī)輔助設(shè)計(Computer Aided Design,簡稱 CAD)計算機(jī)輔助設(shè)計是利用計算機(jī)系統(tǒng)輔助設(shè)計人員進(jìn)行工程或產(chǎn)品設(shè)計，以實

31、現(xiàn)最佳設(shè)計效果的一種技術(shù)。它已廣泛地應(yīng)用于飛機(jī)、汽車、機(jī)械、電子、建筑和輕工等領(lǐng)域。例如，在電子計算機(jī)的設(shè)計過程中，利用CAD技術(shù)進(jìn)行體系結(jié)構(gòu)模擬、邏輯模擬、插件劃分、 自動布線等，從而大大提高了設(shè)計工作的自動化程度。又如，在建筑設(shè)計過程中，可以利用CAD技術(shù)進(jìn)行力學(xué)計算、結(jié)構(gòu)計算、 繪制建筑圖紙等，這樣不但提高了設(shè)計速度，而且可以大大提高設(shè)計質(zhì)量。計算機(jī)輔助制造(Computer Aided Manufacturing,簡稱CAM)計算機(jī)輔助制造是利用計算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、 控制和操作的過程。 例如， 在產(chǎn)品的制造過程中， 用計算機(jī)控制機(jī)器的運行， 處理生產(chǎn)過程中所需的數(shù)據(jù)， 控制和處理材料的流動以及對產(chǎn)品進(jìn)行檢測等。