Transcript 第1章计算机基础知识
《计算机应用教程》 教学参考课件 第一章 计算机基础知识 本章主要内容 计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域。 计算机中的数据表示：数制的基本概念和进制之间 的相互转换；计算机中数据、字符和汉字的编码； 数据的存储单位。 计算机系统的组成和功能：计算机硬件系统各组成 部分及其功能和简单工作原理；计算机软件系统各 组成部分及其概念和作用。 计算机的性能和技术指标。 计算机病毒的概念及其防治。 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第一章 计算机基础知识 第一节 计算机概述 第二节 计算机系统概述 第三节 计算机硬件系统 第四节 计算机软件系统 第五节 多媒体技术 第六节 计算机安全与维护 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第一节 计算机概述 一、发展简史 现代计算机孕育于英国、诞生于美国 第一台电子计算机： ENIAC（埃尼阿克) 1946年2月15日 美国 ENIAC诞生后，美籍匈牙利数学家冯·诺依曼提出了重大的改 进理论，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，其三计算机由 五大部件组成 计算机发展阶段主要经历了大型计算机阶段、微型计算机阶 段及网络阶段。 大型计算机的划代原则主要是依据计算机所采用的电子元器 件的不同来划分的 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第一节 计算机概述 1. 大型计算机阶段 第一代计算机（1946～1958） 使用电子管作为主要元器件 第二代计算机（1958～1964） 使用半导体晶体管作为逻辑开关元件 第三代计算机（1965～1971） 使用中小型集成电路作为主要元器件 第四代计算机（1971年至今） 使用大型、超大型集成电路作为主要元器件 2. 微型计算机阶段 1972年4月1日，INTEL推出8008微处理器。 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第一节 计算机概述 3. 网络阶段 由20世纪70年代美国国防部高级研究计划局研制的ARPA网 发展而来 4. 我国计算机发展概况 大型机 微型机 自主芯片 二、计算机分类： 可以从不同的角度对计算机进行分类 1. 按根据计算机数据形态来分： 分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第一节 计算机概述 2. 根据计算机使用范围来分： 分为通用计算机和专用计算机 3. 根据计算机性能来分： 性能指标主要包括字长、存储容量、运算速度、外部设备、 允许同时使用一台计算机的用户多少和价格高低等。 分巨型机、小巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站 三、计算机应用及其发展： 1. 计算机的应用：CAD、CAM、CAI、CIMS等 2. 计算机的发展趋势： 四、计算机的特点：存储程序和程序控制 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第二节 计算机系统概述 运算器（ALU） CPU 控制器（CU） ROM（只读存储器） 硬件系统 主存储器（内存） ： 存储器 RAM（随机存储器） 辅助存储器（外存） ：硬盘、软盘、光盘、U 盘 等 系 统 组 成 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪等 输入/输出设备 输出设备：显示器、打印机、绘图仪、耳机等 软件系统 主 机 应用软件：如 Office 系列，金山打字通、各种游戏软件等 操作系统（OS） ：DOS、Windows 系列、UNIX 等 数据库管理系统：FOXPRO 等 系统软件 语言编译类软件：C 语言、JAVA 语言等 服务程序 图1-1 计算机系统结构 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 外 设 第二节 计算机系统概述 一、计算机系统组成 （见上页） 二、计算机的基本结构及工作原理：冯·诺依曼 五大基本部件 内部采用二进制 存储程序控制 三、计算机编码方式和信息表示 1. 计算机中常用的数制及其转换： 十进制、二进制、十六进制 其他进制向二进制转换：按权展开法 十进制向其他进制转换：自下向上取余法 二进制向十六进制转换：以四换一 十六进制向二进制转换：以一换四 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第二节 计算机系统概述 2. 计算机中的信息表示：位（bit）、字节（byte）、字 在计算机内部的一切信息（包括数字、字符、汉字和声音、图 象等信息）的存放、处理和传送均采取二进制代码表示 3. 计算机中字符的编码：ASCII码和汉字编码 (1) 西文编码：EBCDIC（大型机）和ASCII码（微型机） ASCII码用一个8位二进制数（1字节）表示，标准ASCII码为7 位，最高位恒为0 (2) 中文编码： 从汉字编码的角度看计算机对汉字的处理过程实际上是各种汉 字编码间的转换过程。这些编码主要包括汉字机内码、汉字输 入码、汉字字形码、汉字地址玛及汉字信息交换码等 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第二节 计算机系统概述 四、指令和程序设计语言 1. 计算机的指令和指令系统 一条指令中必须明确包含的信息有操作码和地址码两部分 一台计算机能识别并执行的全部指令的集合称为该机的指令系统 2. 程序设计语言：通常分为机器语言、汇编语言和高级语言 机器指令是能直接被计算机接受并执行的指令 机器语言是由全部的机器指令构成的二进制代码语言 计算机唯一能够直接识别并执行的语言即为机器语言 汇编语言程序不能直接在计算机上运行 高级语言编制的程序也不能直接在计算机上运行，须将其翻译成 机器语言程序，其翻译过程有编译和解释两种方式 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第三节 计算机硬件系统 一、中央处理单元：CPU CPU是计算机的核心部件，它与内存储器构成了计算机的主机 CPU 的性能指标决定了由它构成的微型计算机系统的性能指标 1. 运算器：ALU(adder)，核心为加法器(adder) 2. 控制器：CU 二、存储器 存储器可分为内存储器和外存储器两大类 CPU只能直接访问内存储器，外存储器的数据只有先调入内存 才能被CPU访问 1. 存储器的有关概念 位（bit）是计算机中最小的数据单位 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第三节 计算机硬件系统 字节（Byte）是计算机中用来表示存储空间大小的最基本 的容量单位 两次独立的存取操作之间所需的最短时间称为存储周期 存取时间愈短愈好 2. 内存储器（又称主存储器，简称内存或主存） 分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM） 一旦停电或重新启动计算机，哪怕仅一瞬间，RAM中的信息 将全部丢失 依据存储元件结构的不同，RAM又可分为静态RAM（SRAM,常 用作高速缓冲存储器Cache）和动态RAM（DRAM）。 DDRSDRAM（Double Data Rate二倍速率同步动态随机存取 存储器） 动态RAM的半导体器件中分布电容需要周期性地给电容充电， 称为刷新 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第三节 计算机硬件系统 3. 外存储器（又称辅助存储器，简称或辅存） 不能被CPU直接访问，必须将外存储器中的信息先调入内存储 器才能为CPU所利用 外存一般用来存放需要永久保存的或相对来说暂时不用的各种 程序和数据 常见的外存主要有软盘、硬盘、U盘和光盘等形式 数据从外存读入内存的过程，称为读盘；从内存写入外存的过 程，称为写盘 在Windows2000及以上版本的系统中，一般U盘无需安装驱动程 序即可直接使用 三、输入/输出设备：I/O设备 输入/输出设备与外存储器统称为外部设备，简称外设 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第三节 计算机硬件系统 1. 输入设备 常用的输入设备有键盘、鼠标、图形扫描仪、条形码读入仪、 光笔、触摸屏等，象现在视频聊天用的摄像头、麦克等也属于 输入设备 2. 输出设备 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、耳机等 目前市场上按打印方式，一般把打印机分为针式打印机、喷墨 打印机和激光打印机 显示器的分辩率越高，其画面越细致，清晰度越好，显示效果 越好；点距越小越清晰 磁盘驱动器既属于输入设备，又属于输出设备 外设与计算机的接口如USB有多种技术标准，传输速度有差别 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第三节 计算机硬件系统 四、计算机的主要技术指标 字长：表示微机能直接处理的二进制信息的位数。字长越长， 计算机运算速度越快，运算精度越高 主频：主频是指微机CPU的时钟频率，其单位目前是GHz（赫 兹）。主频的大小在很大程度上决定了微机运算速度的快慢 运算速度：运算速度是指微机每秒钟能执行多少条指令，是个 综合指标。单位用IPS（条指令／秒），目前常用MIPS 存储容量：一般内存容量越大，它所能存储的数据和运行的程 序就越多，程序运行的速度越高，微机的信息处理能力就越强 存取周期：存取周期越短，则存取速度越快。微机中使用的是 大规模或超大规模集成电路存储器，其存取周期在几十到几百 毫微秒（ns） 此外还有可靠性、可维护性、平均无故障时间和性能价格比等 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第四节 计算机软件系统 计算机软件应由程序、数据和有关文档等所组成 计算机在没有安装任何软件之前被称为“裸机” 计算机软件按用途可分为系统软件和应用软件 一、系统软件 主要分为操作系统软件（软件的核心）、各种语言处理程 序和数据库管理系统以及服务程序几大类 1. 操作系统 操作系统是直接运行在“裸机”上的最基本的系统软件， 是系统软件的核心 功能：管理计算机的软硬件资源和数据资源（五大功能） 分类：单用户单任务、单用户多任务、多用户多任务 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第四节 计算机软件系统 2. 语言处理系统 语言处理系统包括机器语言、汇编语言和高级语言 汇编语言和机器语言都是面向机器的程序设计语言，一般称 为低级语言 常用的高级语言如C语言、Java等。源程序必须经过编译和连 接装配两步后才能成为可执行的机器语言程序 编译是将用高级语言编写的源程序整个翻译成目标程序 （.obj），然后通过连接程序，把目标程序与库文件连接形 成可执行文件（.exe） 3. 数据库管理系统 目前正在计算机上流行的数据库管理系统软件有SQL、DB、 Oracle 、Visual Foxpro和Access等 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第四节 计算机软件系统 4. 服务类 诊断程序、调试程序、编辑程序、连接程序及工具软件等 二、应用软件 用户程序和应用软件包 用户程序是用户为了解决特定的具体问题而开发的软件。如： 火车站或汽车站的票务管理系统、各类酒店中应用的酒店管 理系统和财务部门的财务管理系统等 应用软件包是为实现某种特殊功能而经过精心设计的、结构 严密的独立系统，是一套满足同类应用的许多用户所需要的 软件。例如：Microsoft公司发布的Office 2003应用软件包 等 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第五节 多媒体技术 一、多媒体的基本概念 多媒体即各种媒体的综合。多媒体技术是指能够对文字、 声音、图形以及视频影像等信息形式进行综合处理，并能 在计算机系统上输入、输出的软件和硬件技术 二、多媒体的特点 数字化、集成性、交互性、实时性 集成性和交互性是最重要的特点，可以说是多媒体的精髓 三、多媒体计算机 多媒体个人计算机MPC即能支持多媒体应用的微型计算机 多媒体硬件主要指声音卡、视频处理显示卡和多媒体载体 CD-ROM三部分 多媒体技术的软件主要由编辑、管理和控制三种模块组成 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 第六节 计算机安全与维护 一、计算机安全 1. 计算机病毒与防治 计算机病毒是一个在计算机内部或系统之间进行自我繁殖 和扩散的一种人为编制的计算机程序，主要通过磁带、磁 盘和网络等媒介传播。 计算机病毒具有寄生性、破坏性、传染性、潜伏性和隐蔽 性的主要特点 2. 人为窃取的防治 人为窃取是指盗用者以合法身份，进入计算机系统，私自 提取计算机中的数据或进行修改转移、复制等等 二、计算机维护 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 本章小结 1、计算机发展简史：世界上第一台计算机（ENIAC，美国，1946）, 四代计算机（电子管、晶体管时代、中小规模集成电路时代、大 规模超大规模集成电路时代） 2、计算机应用领域及主要特点：CAD、CAM、CAI、CIMS的含义；主 要特点是存储程序和程序控制。 3、计算机中数据的表示：会判断是否二进制、八进制、十六进制数 据，会计算二进制加减法，知道二进制浮点数由阶码和尾数组成； 二进制与十进制之间的相互转换（按权展开法、除2取余法）、二 进制与十六进制之间的相互转换（以四换一、以一换四） 4、计算机常用编码： （1）西文编码：常用国际标准西文编码有ASCⅡ码(微型计算机专用) 和EBCDIC码（大型计算机专用），其中标准的ASCⅡ码为七位二进 制代码，用八位二进制代码表示（高位恒置0）。建议记住空格 （32）、0（48）、A（65）、a（97）的十进制ASCⅡ码值。 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 本章小结 （2）汉字及其编码：国内汉字处理现用一套五种编码（国标码、 机内码、输入码、地址码、字形码），配合使用，缺一不可。 注意根据输入法不同，同一个汉字输入码可以不同，但每个汉 字的其它四种编码都是唯一的。 国标码与机内码的编码值相差8080H，国标码中常用汉字6763个， 其中一级汉字3755个（按拼音排序），二级汉字3008个（按部 首排序） 会计算不同点阵的字形码在计算机内部存储时所占的字节数 5、计算机系统概述：一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件 系统组成 衡量计算机存储能力的基本单位是字节（Byte） 1Byte=8bits,1KB=210B=1024B,1MB=210KB=220B,1GB=210MB=22 0KB=230B,1TB=210GB=220MB=230KB=240B 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束 本章小结 CPU可以直接访问的存储器是内存（注意高速缓冲存储器 Cache），外存的数据必须先调入内存后方可被CPU所调用，从 速度看：内存>硬盘>软盘 外存数据被读入计算机的过程称之为读盘，计算机向外存写入 数据的过程称之为写盘，因此硬盘、光盘、软盘所使用的磁盘 驱动器既是输入设备又是输出设备，磁盘使用中应主要防震 计算机存储管理主要是对内存的管理 OS（操作系统）软件是软件系统的核心，是人与计算机的接口 计算机可以唯一直接识别并执行的语言是机器语言；汇编语言 是依赖于计算机的低级语言 6、计算机系统的配置及主要技术指标：字长、主频（CPU指标）、 运算速度、存储容量等） 7、多媒体的概念和常见硬件：音频卡、视频卡、CD-ROM等 8、计算机病毒和计算机维护：计算机病毒是一段代码或程序 上一张 下一张 本章目录 本书目录 结束