基礎(chǔ)知識課件

1、基礎(chǔ)知識,1,計算機應(yīng)用基礎(chǔ)理論部分,主講人： 宋沂鵬,基礎(chǔ)知識,2,第一章 計算機應(yīng)用基礎(chǔ)知識,信息技術(shù)概述 計算機基本結(jié)構(gòu)和原理 計算機軟件系統(tǒng) 數(shù)據(jù)通信技術(shù)簡介 信息技術(shù)發(fā)展展望,基礎(chǔ)知識,3,信息技術(shù)概述,社會進(jìn)入信息化的時代 信息技術(shù)的發(fā)展 現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容 信息技術(shù)應(yīng)用及信息安全,基礎(chǔ)知識,4,社會進(jìn)入信息化時代,人類進(jìn)入信息時代的歷程 古代信息技術(shù) 近代信息技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù),基礎(chǔ)知識,5,信息技術(shù)的發(fā)展,古代信息技術(shù)發(fā)展階段 三次重大變革：語言產(chǎn)生、文字產(chǎn)生和印刷術(shù)的發(fā)明。P3 古代信息技術(shù)特征。P4 近代信息技術(shù)發(fā)展階段 以莫爾斯發(fā)明有線電報和莫爾斯電碼為標(biāo)志，被稱為“電信

2、革命”階段，是第四次變革。 電通信特點：傳遞信息快、遠(yuǎn)、多。 電通信方式：有線通信、無線通信并逐步發(fā)展到衛(wèi)星通信。 電通信種類：電報、有線電話、無線電話、傳真、廣播、電視等。 “四大金剛”,基礎(chǔ)知識,6,信息技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代信息技術(shù)發(fā)展階段 1946年，第一臺電子計算機ENIAC的誕生標(biāo)志著信息革命的開始和到來。 計算機技術(shù)的發(fā)明和應(yīng)用是第五次變革。 信息技術(shù)變革的直接動力:P6,基礎(chǔ)知識,7,現(xiàn)代信息技術(shù)是產(chǎn)生、存儲、轉(zhuǎn)化和加工圖像、文字、聲音等數(shù)字信息的一切現(xiàn)代高新技術(shù)的總稱。主要由以下四大類技術(shù)綜合構(gòu)成： 基礎(chǔ)技術(shù)：新材料、新能源和新工藝。 支撐技術(shù)：電子技術(shù)、微電子技術(shù)、激光技術(shù)和生物

3、技術(shù)。 主體技術(shù)：傳感技術(shù)、計算機技術(shù)、通信技術(shù)和控制技術(shù)。 應(yīng)用技術(shù)：辦公自動化系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、輔助設(shè)計系統(tǒng)、各類智能系統(tǒng)等生產(chǎn)和生活中的具體應(yīng)用技術(shù)。,基礎(chǔ)知識,8,現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容,現(xiàn)代信息技術(shù)是以電子技術(shù)，尤其是以微電子技術(shù)為基礎(chǔ)、計算機技術(shù)為核心、通信技術(shù)為命脈、信息應(yīng)用為目標(biāo)的科學(xué)技術(shù)群。 現(xiàn)代信息技術(shù)的功能是實現(xiàn)對信息的獲取、傳輸、處理、控制、展現(xiàn)和存儲。 現(xiàn)代信息技術(shù)的六大內(nèi)容： 信息獲取技術(shù)（傳感技術(shù)） 信息傳輸技術(shù)（通信技術(shù)） 信息處理技術(shù)（計算機技術(shù)） 信息展示技術(shù) 信息控制技術(shù) 信息存儲技術(shù),基礎(chǔ)知識,9,現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容,信息傳輸技術(shù) 主要以光纖通信、微波通信、

4、衛(wèi)星通信、無線移動通信、數(shù)字通信等高新技術(shù)作為通信基礎(chǔ)。 信息處理技術(shù) 通過計算機實現(xiàn)對信息進(jìn)行識別、轉(zhuǎn)化、加工、再生和利用。 現(xiàn)代信息處理技術(shù)的核心：計算機技術(shù)和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。 信息存儲技術(shù) 主要分為：直接連接存儲、移動存儲、網(wǎng)絡(luò)存儲三類。,基礎(chǔ)知識,10,現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容 P8,現(xiàn)代信息技術(shù)的五大內(nèi)容中，核心部分是信息傳輸（通信）技術(shù)、信息處理（計算機）技術(shù)和信息控制技術(shù)，這就是所謂的“3C技術(shù)”。,基礎(chǔ)知識,11,計算機的發(fā)展,計算機的誕生 圖靈、馮.諾依曼 計算機的發(fā)展階段：計算機的“代”劃分 計算機技術(shù)的新發(fā)展 微電子技術(shù) 超級計算機（摩爾定律） 個人計算機 嵌入式系統(tǒng),基礎(chǔ)知識

5、,12,信息技術(shù)應(yīng)用及信息安全 P15,現(xiàn)代信息技術(shù)與教育 多媒體技術(shù)的應(yīng)用 互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)豐富了教育資源 網(wǎng)絡(luò)教育、遠(yuǎn)程教育、計算機輔助教學(xué)等。,基礎(chǔ)知識,13,信息技術(shù)應(yīng)用及信息安全,現(xiàn)代信息技術(shù)與家庭 移動電話、數(shù)字電視、數(shù)碼相機等信息產(chǎn)品 車載衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng) 網(wǎng)上購物 電子郵件、個人博客、電子圖書館等,基礎(chǔ)知識,14,信息安全和信息應(yīng)用中的法律及道德,信息安全 兩方面含義：數(shù)據(jù)安全；計算機設(shè)備安全。 信息安全的四大隱患： 計算機犯罪 計算機病毒 計算機設(shè)備的誤操作 物理性破壞,基礎(chǔ)知識,15,信息安全和信息應(yīng)用中的法律及道德,信息的安全措施 預(yù)防計算機犯罪 驗證技術(shù)、訪問控制技術(shù)、加密技術(shù)

6、、防火墻技術(shù)、生物安全技術(shù)、管理制度和措施。 計算機病毒的預(yù)防、檢測和消除（特性，分類） 區(qū)分蠕蟲，木馬 （P17） 自動檢測、定期檢測、及時升級等 物理環(huán)境方面的防護(hù) 數(shù)據(jù)備份,基礎(chǔ)知識,16,信息技術(shù)展望,主要內(nèi)容 云計算 三網(wǎng)融合 物聯(lián)網(wǎng),基礎(chǔ)知識,17,云計算-概念 P55,云計算（Cloud Computing）概念 基于互聯(lián)網(wǎng)的新型計算方式 通過互連網(wǎng)將龐大的計算處理程序自動分拆成多個子程序，再交由多部服務(wù)器組成的龐大系統(tǒng)經(jīng)搜尋、計算分析之后將處理結(jié)果傳給用戶,基礎(chǔ)知識,18,云計算特點,云計算特點 超大規(guī)模 虛擬化 高可靠性 通用性 動態(tài)可擴展性 按需服務(wù) 價格低廉 對用戶端設(shè)備

7、要求較低,基礎(chǔ)知識,19,云計算云計算產(chǎn)業(yè),基礎(chǔ)知識,20,云計算應(yīng)用舉例,云計算應(yīng)用舉例 瑞星公司的“云安全”平臺,基礎(chǔ)知識,21,三網(wǎng)融合-概念 P16,三網(wǎng)融合-概念 “三網(wǎng)”指互聯(lián)網(wǎng)、電信網(wǎng)和廣播電視網(wǎng) “三網(wǎng)融合”指“三網(wǎng)”互相滲透和兼容，并逐步整合成統(tǒng)一的信息通信網(wǎng)絡(luò)，以提供包括語音、數(shù)據(jù)、圖像等綜合多媒體的信息通信業(yè)務(wù),基礎(chǔ)知識,22,三網(wǎng)融合目標(biāo)特點,三網(wǎng)融合特點 實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的共享 避免低水平重復(fù)建設(shè) 形成適應(yīng)性廣、容易維護(hù)、費用低的寬帶多媒體基礎(chǔ)平臺,基礎(chǔ)知識,23,物聯(lián)網(wǎng)-概念 P59,物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things, IOT）-概念 通過射頻識別（RFID

8、）、傳感器、全球定位系統(tǒng)（GPS）、激光掃描等各種設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來，進(jìn)行信息交互和通信，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò),基礎(chǔ)知識,24,物聯(lián)網(wǎng)特征,物聯(lián)網(wǎng)特征 互聯(lián)網(wǎng)特征 識別與通信特征 智能化特征,基礎(chǔ)知識,25,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用,物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用 智能交通 智能電網(wǎng) 智能家居 運程監(jiān)測（工業(yè)控制，環(huán)境保護(hù)） 智能物流等,基礎(chǔ)知識,26,知識拓展信息展示技術(shù),信息展示技術(shù) 3600巨幕影院 3D電影 4D電影,基礎(chǔ)知識,27,信息安全和信息應(yīng)用中的法律及道德P17,使用網(wǎng)絡(luò)的注意事項（除法律外） 正確對待上網(wǎng)，謹(jǐn)慎交友 學(xué)會取舍網(wǎng)絡(luò)信息 遵守網(wǎng)絡(luò)道德規(guī)范

9、,基礎(chǔ)知識,28,計算機基本結(jié)構(gòu)和原理 P19,計算機基本結(jié)構(gòu) 信息在計算機內(nèi)部的表示 存儲器及其管理 總線、外設(shè)和接口,基礎(chǔ)知識,29,計算機基本結(jié)構(gòu),計算機系統(tǒng)的組成：軟件和硬件 計算機基本組成 存儲器、運算器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備。 CPU中央處理器：由運算器和控制器組成。,基礎(chǔ)知識,30,計算機基本機構(gòu)圖,基礎(chǔ)知識,31,電池,PCI擴展槽,CPU插座,BIOS芯片,電源和端口插座,內(nèi)存條插槽,PCI-E擴展槽,基礎(chǔ)知識,32,主板上常見的接口,鼠標(biāo)接口,鍵盤接口,串行接口,顯示器接口,USB接口,并行接口,網(wǎng)卡接口,Line In Line Out MIC接口,基礎(chǔ)知識,33,

10、CPU的組成,中央處理單元（central processing unit，CPU） 控制器決策機構(gòu) 程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器 時序產(chǎn)生器、操作控制器 運算器處理機構(gòu) 算術(shù)邏輯單元（arithmetic-logic unit, ALU） 累加寄存器、數(shù)據(jù)緩沖寄存器 狀態(tài)條件寄存器,基礎(chǔ)知識,34,馮.諾依曼機,具有5大基本組成部分 采用二進(jìn)制 計算機中的數(shù)據(jù)和指令均以二進(jìn)制的形式存儲和處理 存儲程序 將程序預(yù)先存入存儲器中，使計算機在工作時能夠自動從存儲器中讀取指令并執(zhí)行。,基礎(chǔ)知識,35,二進(jìn)制編碼,數(shù)制 定義 按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)稱為進(jìn)位計數(shù)制，簡稱數(shù)制。 P20 數(shù)制三要素：基

11、數(shù)、數(shù)符、權(quán)。 常見數(shù)制 十進(jìn)制數(shù)，二進(jìn)制數(shù)，八進(jìn)制數(shù)，十六進(jìn)制數(shù)，十二進(jìn)制數(shù)，六十進(jìn)制數(shù),基礎(chǔ)知識,36,數(shù) 制,若數(shù)制系統(tǒng)中用r個基本符號（例如：0，1，2， ，r-1）表示數(shù)值，則稱其為基r的數(shù)制，r稱為該數(shù)制的“基”。 數(shù)制的共同點 有固定的符號集 使用位置表示法,基礎(chǔ)知識,37,二進(jìn)制數(shù),用數(shù)字0和1符號表示數(shù)值且采用“逢二進(jìn)一”的進(jìn)位計數(shù)制。 基數(shù)：2 加法運算規(guī)則 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 乘法運算規(guī)則 000 010 100 111,基礎(chǔ)知識,38,十六進(jìn)制數(shù),用數(shù)字0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和A、B、C、D、E、F分別表示數(shù)字10、11、1

12、2、13、14、15。 逢十六進(jìn)一 基數(shù)：16,基礎(chǔ)知識,39,位權(quán)表示法,特點 數(shù)字的總數(shù)等于基數(shù) 最大的數(shù)字比基數(shù)小1 每個數(shù)字都要乘以基數(shù)的冪次，冪次由數(shù)字所在的位置決定 位權(quán)表示法表示N進(jìn)制數(shù) A=AnAn-1A1A0.A-1A-2A-m,基礎(chǔ)知識,40,位權(quán)表示法（續(xù)）,A=AnAn-1A1A0.A-1A-2A-m A=AnNn+An-1Nn-1+A1N1+A0Nn+ A-1N-1+A-2N-2+A-mN-m = =,基礎(chǔ)知識,41,程序和數(shù)據(jù)存儲,存儲器基本存儲單元和地址 存儲器的基本存儲單元：字節(jié) 每個存儲單元都有一個唯一的編號：地址 地址線的多少決定CPU能直接訪問的內(nèi)存空間的

13、大小尋址能力。 計算公式：2地址線數(shù)尋址能力,基礎(chǔ)知識,42,程序和數(shù)據(jù)存儲,計算機存儲器及其作用 主存（內(nèi)存）：計算機的內(nèi)存儲器，簡稱內(nèi)存，是安裝在計算機內(nèi)部的器件，用于存放計算機工作時所需的信息。主存通常由ROM和RAM組成。 輔存（外存）：硬盤、軟盤、磁帶、光盤、優(yōu)盤以及其他外接的存儲設(shè)備。 計算機系統(tǒng)對存儲器的要求是容量大、速度快。,基礎(chǔ)知識,43,指令系統(tǒng),指令是計算機硬件能夠識別并可直接執(zhí)行的操作命令。 一臺計算機中所有能被識別的指令集合就成為這臺計算機的指令集，或“指令系統(tǒng)”。 通常一條指令分為“操作碼”和“操作數(shù)”兩部分。前者說明操作類型，后者說明操作數(shù)的內(nèi)容或存儲位置。 計算

14、機的硬件不同，識別的指令也不同，指令系統(tǒng)是面向機器的。,基礎(chǔ)知識,44,指令系統(tǒng),根據(jù)地址碼去選擇操作數(shù)的方法稱為“尋址方式”。 立即數(shù)：指令中操作數(shù)部分，直接參加運算的數(shù)據(jù)。 直接地址：指令中的操作數(shù)部分指向參加運算的數(shù)的地址。 間接地址：指令中的操作數(shù)部分指向參加運算的數(shù)所在的寄存器號碼，或者指向參加運算的數(shù)的所在地址。 變址：指令中的操作數(shù)往往有兩個部分，經(jīng)過一定的運算之后才能得到參加運算的數(shù)據(jù)地址。,基礎(chǔ)知識,45,指令的執(zhí)行,（1）取指令 （2）分析指令 （3）執(zhí)行指令 （4）存儲操作結(jié)果，指令累加器1，為執(zhí)行下一條指令作準(zhǔn)備。若遇到轉(zhuǎn)移指令，則將轉(zhuǎn)移地址送入指令計數(shù)器。,基礎(chǔ)知識,

15、46,信息在計算機內(nèi)部的表示,西文字符在計算機中的存儲 ASCII碼作為國際通用標(biāo)準(zhǔn)編碼，使用7位二進(jìn)制表示128個西文字符以及空格和若干控制符。 漢字在計算機中的存儲 國內(nèi)比較普遍采用兩字節(jié)編碼法（GB2312-80） 為了與ASCII碼區(qū)分開，漢字內(nèi)碼的每個字節(jié)的最高位固定為“1”。 大陸普遍采用國標(biāo)碼，臺灣采用BIG5碼 漢字輸入時使用輸入碼，漢字顯示時采用輸出碼,基礎(chǔ)知識,47,信息在計算機內(nèi)部的表示,圖像信息在計算機中的存儲 圖像是由許多顏色、深淺不同的像素點組成的。 每個像素點用3個字節(jié)表示。每個字節(jié)代表一個顏色分量（紅、綠、藍(lán)）。 每個顏色分量的取值范圍：0255。 聲音信息在計

16、算機中的存儲 聲波信號數(shù)字化是指將時間分成足夠小的間隔，每個時間間隔的聲音信號用8位二進(jìn)制數(shù)表示。 時間間隔越緊密，聲音信號保存得越完整，而相應(yīng)得數(shù)據(jù)量也就越大。,基礎(chǔ)知識,48,存儲器及其管理,存儲器件的變革 存儲器件的基本要求 能表示兩個狀態(tài) 能保持狀態(tài)的穩(wěn)定 在控制條件下可以實現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換 存儲器件的變革 電子器件 磁芯存儲器 半導(dǎo)體存儲器,基礎(chǔ)知識,49,存儲器及其管理,現(xiàn)代信息存儲技術(shù) 直接連接存儲 磁盤、磁帶、光盤等 移動存儲技術(shù) 閃存、U盤、移動硬盤等 網(wǎng)絡(luò)存儲技術(shù) 通過網(wǎng)絡(luò)，將信息傳送并存儲在網(wǎng)絡(luò)存儲器中的技術(shù)。 網(wǎng)絡(luò)附加存儲NAS 存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)SAN,基礎(chǔ)知識,50,存儲器及其

17、管理,計算機內(nèi)存儲器的層次結(jié)構(gòu)形式 計算機系統(tǒng)對存儲器的要求：容量、速度 計算機內(nèi)存儲器的層次結(jié)構(gòu)形式： Cache Memory Disk(外存),基礎(chǔ)知識,51,總線、外設(shè)和接口,計算機中的總線 總線是計算機內(nèi)部各個模塊之間相互交互信息的公共通道 總線的類型 數(shù)據(jù)總線 傳輸各類數(shù)據(jù)信息 地址總線 傳輸?shù)刂沸畔?控制總線 傳輸控制信息,基礎(chǔ)知識,52,總線、外設(shè)和接口,外部設(shè)備 常見外設(shè)：顯示器、磁盤、光驅(qū)、鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、打印機、攝像頭、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等。 常見外設(shè)的類型和參數(shù)指標(biāo) 顯示器 CRT/液晶 分辨率 顯卡 按總線分：ISA/VESA/PCI/AGP 內(nèi)存 32

18、M/64M/128M等 打印機 分辨率 彩色/黑白 打印方式：針打/噴墨/激光打印,基礎(chǔ)知識,53,總線、外設(shè)和接口,常見外設(shè)的類型和參數(shù)指標(biāo) 掃描儀 掃描分辨率 色彩位數(shù) 掃描幅面 掃描快慢 調(diào)制解調(diào)器 內(nèi)置/外置 傳輸速率的分別 傳輸差錯控制協(xié)議不同 聲卡 采樣頻率、采樣位數(shù)、是否有數(shù)字信號處理器DSP、是否有功放功能等。 鼠標(biāo) 光電/機械,基礎(chǔ)知識,54,總線、外設(shè)和接口,接口 設(shè)備總線 PCI PCMCIA 硬盤接口 IDE EIDE 通用串行接口 RS-232 USB IEEE1394,基礎(chǔ)知識,55,計算機技術(shù)的發(fā)展,微電子技術(shù)（摩爾定律） 個人計算機 嵌入式系統(tǒng) 超級計算機,基礎(chǔ)

19、知識,56,計算機軟件系統(tǒng) P34,計算機系統(tǒng)組成：計算機硬件和計算機軟件 計算機軟件分兩大類：系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件： 為運行計算機而必須的最基本的軟件 功能：管理各種資源，人機交互，高級語言的解釋、編譯、基本的系統(tǒng)維護(hù)調(diào)試等 應(yīng)用軟件 為完成某種具體的應(yīng)用性任務(wù)而編制的軟件,基礎(chǔ)知識,57,計算機系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)知識,58,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)是用以控制和管理系統(tǒng)資源，方便用戶使用計算機的程序的集合。P36 基本功能 資源管理 處理器管理 存儲器管理 輸入輸出設(shè)備管理 信息管理（文件管理） 人機接口界面管理,基礎(chǔ)知識,59,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的類型 按同時執(zhí)行的任務(wù)多少分類 單用戶操作系統(tǒng) 多用戶操作系統(tǒng) 按用戶界面形式分類 命令提示符界面 窗口圖形界面,基礎(chǔ)知識,60,操作系統(tǒng),操作系統(tǒng)的類型 按使用和技術(shù)相結(jié)合角度分類 批處理操作系統(tǒng) 分時操作