計算機應(yīng)用基礎(chǔ)(1)

1、第一節(jié) 計算機概述第二節(jié) 計算機系統(tǒng)第三節(jié) 認(rèn)識微型計算機第四節(jié) 計算機中信息的表示第一章 計算機基礎(chǔ)知識 一、計算機的定義 二、計算機的產(chǎn)生和發(fā)展 三、計算機的特點 四、計算機的分類 五、計算機的應(yīng)用 六、計算機的發(fā)展趨勢第一節(jié) 計算機概述 計算機是一種能夠按照事先編制好的程序，接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出的現(xiàn)代化智能設(shè)備一：計算機的定義 1、計算機的產(chǎn)生二：計算機的產(chǎn)生和發(fā)展世界上第一臺計算機產(chǎn)生的時間、地點、名稱o 2、計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展階段、時間、電子器件根據(jù)計算機采用的電子器件，計算機的發(fā)展分為四個階段發(fā)展階段電子器件軟 件應(yīng)用領(lǐng)域第一代（1946年-1958年）電子

2、管機器語言、匯編語言軍事與科研第二代（1959年-1964年）晶體管高級語言、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理第三代（1965年-1970年）中、小規(guī)模集成電路多種高級語言、完善的操作系統(tǒng)科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理及過程控制第四代（1971年至今）大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)人工智能、數(shù)據(jù)通信及社會的各領(lǐng)域 運算速度快 運算精度高 存儲容量大 進行邏輯運算 可靠性高能 支持人機交互三：計算機的特點1：按性能分 巨型機、小巨型機、大型機、小型機、工作站和個人計算機2：按用途分 通用計算機和專用計算機四：計算機的分類 科學(xué)計算 數(shù)據(jù)處理 輔助設(shè)計與制造 （計算機輔助設(shè)計CAD、計算機輔助制

3、造CAM） 教育信息化 （計算機輔助教學(xué)CAI、計算機輔助測試CAT） 電子商務(wù) 人工智能 網(wǎng)絡(luò)通信 過程控制五：計算機的應(yīng)用 巨型化 微型化 網(wǎng)絡(luò)化 智能化 多功能化 第五代計算機的發(fā)展方向：智能化六：計算機的發(fā)展趨勢 1、計算機的組成 2、計算機的硬件系統(tǒng) 3、計算機的軟件系統(tǒng) 4、計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)的關(guān)系第二節(jié) 計算機系統(tǒng)1：計算機系統(tǒng)包括 （硬件）系統(tǒng)和（軟件）系統(tǒng)2、計算機的硬件系統(tǒng)包括五大部分：u運算器u控制器u存儲器u輸入設(shè)備u輸出設(shè)備一：計算機系統(tǒng)的組成計算機系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)當(dāng)計算機接受指令后，由控制器指揮，將數(shù)據(jù)從輸入設(shè)備傳送到內(nèi)存儲器存放，再由控制器將需要參加運算的數(shù)據(jù)

4、傳送到運算器，由運算器進行處理，處理后的結(jié)果由輸出設(shè)備輸出。 1、運算器 運算器又稱算術(shù)邏輯單元ALU。運算器的主要任務(wù)是執(zhí)行各種算術(shù)運算和邏輯運算。 2、控制器 控制器是對輸入的指令進行分析，并統(tǒng)一控制計算機的各個部件完成一定的任務(wù)的部件。 運算器和控制器統(tǒng)稱為中央處理器（CPU），是計算機的核心部件。二、計算機的硬件系統(tǒng) 3、存儲器 存儲器是用來存放數(shù)據(jù)的部件。存儲器分為內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）和外存儲器（簡稱外存）兩大類。 內(nèi)存儲器是用來存放執(zhí)行中的程序和數(shù)據(jù)，常見的內(nèi)存儲器有隨機存儲器和只讀存儲器。 ：隨機存儲器（RAM） ：既可以讀出數(shù)據(jù)，也可以寫入數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)將消失。 ：只讀存儲器

5、（ROM）：ROM的數(shù)據(jù)由廠家一次性寫入，并永久保存下來，只能讀不能寫。 外存儲器指的是除內(nèi)存以外的存儲器，磁帶、磁盤、光盤、優(yōu)盤等。 輸入設(shè)備是用來接收用戶提供給計算機的原始數(shù)據(jù)，如文字、圖形、圖像、聲音等。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆等。4、輸入設(shè)備5、輸出設(shè)備 輸出設(shè)備用于將存放在內(nèi)存中由計算機處理的結(jié)果以人們能接受的形式輸出。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀等。 計算機軟件是指在計算機上運行的程序及其使用和維護的文檔。計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件1：系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件主要用于計算機系統(tǒng)內(nèi)部的管理、控制和維護計算機的各種資源的軟件。如Windows XP操作系統(tǒng)及其

6、中的設(shè)備驅(qū)動程序等。2、應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是指計算機提供相應(yīng)指令并實現(xiàn)某種用途的軟件，它們是為解決各種實際問題而專門設(shè)計的程序。三、計算機的軟件系統(tǒng)1、信息的表示 信息在計算機中都用二進制數(shù)表示。二進制數(shù)由0和1構(gòu)成，計數(shù)時逢2進1，從小數(shù)點往左其位權(quán)分別是20 、21、22、232、數(shù)制轉(zhuǎn)換講（57）10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)將（11011）2轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 四、信息在計算機中的表示 由于計算機中所有信息都是以二進制表示的，所以計算機中的信息單位都是基于二進制。常用的信息單位有位和字節(jié)。位，也稱比特，記為bit，表示一個二進制數(shù)位。字節(jié)，也稱Byte，記為B，表示8個二進制數(shù)位。其它常見的信息單位：

7、KB、MB、GB、TB3、信息存儲單位 一、認(rèn)識微型計算機的組成 二、認(rèn)識主板系統(tǒng)單元 三、認(rèn)識主板與外部設(shè)備的接口 四、認(rèn)識外存儲器第三節(jié) 認(rèn)識微型計算機一、認(rèn)識微型計算機的組成一、認(rèn)識微型計算機的組成微型計算機的組成微型計算機的組成表1-4組成微型計算機系統(tǒng)的部件名稱和作用序號名稱名稱作作 用用序號名稱名稱作作 用用1主機箱主機外殼，用于固定主機的各個部件，并對其保護。音頻I/O這個部位的一個插孔輸出聲音，另一個插孔輸入聲音。2顯示器通過文字或圖形方式輸出計算機產(chǎn)生的結(jié)果。USB插座該插孔既可以輸出數(shù)據(jù)，又可輸入數(shù)據(jù)。3音響（音頻設(shè)備）通過聲音輸出計算機處理的結(jié)果。復(fù)位鍵 按該按鈕可以重新

8、啟動計算機。4打印機向紙上輸出計算機處理的結(jié)果。電源開關(guān)按該按鈕可以啟動計算機。5鼠標(biāo)用以進行光標(biāo)定位和某些特定輸入。光驅(qū)打開該處托盤放入光盤。6鍵盤向計算機輸入信息，用于人機對話。二、認(rèn)識主板系統(tǒng)單元二、認(rèn)識主板系統(tǒng)單元1. 1. 主板的結(jié)構(gòu)主板的結(jié)構(gòu)內(nèi)存條插槽內(nèi)存條插槽CPUCPU插槽插槽外部設(shè)備外部設(shè)備接口接口電源接口電源接口外部設(shè)備外部設(shè)備接口接口認(rèn)識主板系統(tǒng)BACDEFG認(rèn)識主板系統(tǒng)單元認(rèn)識主板系統(tǒng)單元2. CPU2. CPUCPU(CPU(中央處理器中央處理器) )一般由邏輯運算單元、控制單元和存一般由邏輯運算單元、控制單元和存儲單元組成，它是計算機的核心元件。儲單元組成，它是計算

9、機的核心元件。CPUCPU生產(chǎn)廠商中比較生產(chǎn)廠商中比較著名的是著名的是IntelIntel公司和公司和AMDAMD公司。它的主要參數(shù)有主頻、外公司。它的主要參數(shù)有主頻、外頻、字長、頻、字長、CacheCache等，表示等，表示CPUCPU的性能。的性能。 主頻。也稱時鐘頻率，單位是MHz，用來表示CPU的運算速度。 外頻。外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。 CPU的外頻決定著整塊主板的運行速度。 倍頻系數(shù)。倍頻系數(shù)是指CPU主頻與外頻之間的相對比例關(guān)系。CPU主頻=外頻倍頻系數(shù)。CPU的性能指標(biāo) CPU的位和字長。位是計算機處理二進制數(shù)據(jù)的最小單位，1個“0”或“1”表示1位。字長是指CP

10、U在單位時間內(nèi)能一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)。例如32位的CPU能在單位時間內(nèi)處理字長為32位的二進制數(shù)數(shù)據(jù)。 緩存。CPU緩存（Cache Memory）是位于CPU與內(nèi)存之間的臨時存儲器，它的容量比內(nèi)存小的多但是交換速度卻比內(nèi)存要快得多。緩存的出現(xiàn)主要是為了解決CPU運算速度與內(nèi)存讀寫速度不匹配的矛盾，因為CPU運算速度要比內(nèi)存讀寫速度快很多，這樣會使CPU花費很長時間等待數(shù)據(jù)到來或把數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存。在緩存中的數(shù)據(jù)是內(nèi)存中的一小部分，但這一小部分是短時間內(nèi)CPU即將訪問的，當(dāng)CPU調(diào)用大量數(shù)據(jù)時，就可避開內(nèi)存直接從緩存中調(diào)用，從而加快讀取速度。L1 Cache(一級緩存)、L2 Cache(二級

11、緩存)、L3 Cache(三級緩存)。 封裝形式。通常采用Socket插座進行安裝的CPU使用PGA(柵格陣列)方式封裝，而采用Slot x槽安裝的CPU則全部采用SEC(單邊接插盒)的形式封裝?，F(xiàn)在還有PLGA(Plastic Land Grid Array)、OLGA(Organic Land Grid Array)等封裝技術(shù)。 多核心。多核心是指單芯片多核處理器。3.內(nèi)存條內(nèi)存條內(nèi)存又稱為內(nèi)存儲器或者主存儲器內(nèi)存又稱為內(nèi)存儲器或者主存儲器內(nèi)存又稱為內(nèi)存儲器或者主存儲器，是計算機的主要部件之一，它是相對于外存而言的。內(nèi)存的質(zhì)量好壞于容量大小直接影響計算機的運行速度。內(nèi)存一般采用半導(dǎo)體存儲單

12、元，包括隨即存取存儲器（RAM）、只讀存儲器（ROM）和高速緩存（Cache）。內(nèi)存存取存儲器（Random Access Memory）簡稱RAM，信息既可以讀取，也可以寫入，當(dāng)機器電源關(guān)閉時，存于其中的數(shù)據(jù)就會丟失。只讀存儲器（Read Only Memory ）簡稱ROM，一般不能寫入，即機器掉電，這些數(shù)據(jù)也不會丟失。高速緩存（Cache）一般內(nèi)容品牌較著名的有現(xiàn)代、金士頓現(xiàn)代、金士頓金士頓金士頓1GB DDR2 667 1GB DDR2 667 基本參數(shù)基本參數(shù)內(nèi)存容量內(nèi)存容量 1024MB 1024MB 內(nèi)存主頻內(nèi)存主頻 667MHz 667MHz 內(nèi)存適用類型內(nèi)存適用類型 臺式機臺

13、式機內(nèi)存?zhèn)鬏旑愋蛢?nèi)存?zhèn)鬏旑愋?DDR2 DDR2 接口類型接口類型 240Pin240Pin 主板又稱為主機板（主板又稱為主機板（main board）、系統(tǒng)板（）、系統(tǒng)板（system board）、母版（）、母版（mother board）。它安裝在）。它安裝在機箱內(nèi)，是微機最基本、最直接的部件之一。機箱內(nèi)，是微機最基本、最直接的部件之一。 主板上的總線（主板上的總線（Bus）是連接）是連接CPU和計算機上各種器和計算機上各種器件的一組信號線，總線用來在各部件之間傳遞數(shù)據(jù)件的一組信號線，總線用來在各部件之間傳遞數(shù)據(jù)和信息。和信息。 主板上的總線按功能分為三類主板上的總線按功能分為三類 （1

14、）數(shù)據(jù)總線（）數(shù)據(jù)總線（DB）（）（2）控制總線）控制總線(CB)（3）地）地址總線址總線(AB)主板 BIOS（Basic Input & Output System）是微機主板上的一塊可讀寫的ROM芯片，被固化在主板上，其中存儲著系統(tǒng)的重要信息和設(shè)置系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)置程序（BIOS Setup程序）。 CMOS（Complementary Metal Oside Semiconductor）常指保存計算機基本啟動信息（如日期、時間、啟動設(shè)置）的芯片。 CMOS是微機主板上一塊可以讀寫的RAM芯片，用來保存系統(tǒng)在BIOS中設(shè)定的硬件配置和操作人員對某些參數(shù)的設(shè)定，它可由主板的電池供電，即

15、系統(tǒng)掉電，信息也不會丟失。BIOS和CMOSv內(nèi)存之外的存儲器稱為外存儲器，外存儲器不能被CPU直接訪問。外存儲器通常指磁盤、磁帶、光盤等。磁盤又分為軟磁盤和硬磁盤。v磁盤驅(qū)動器 磁盤是在磁盤驅(qū)動器的帶動下工作的。驅(qū)動器的功能是： 控制磁盤的機械運動與磁頭的定位，執(zhí)行有關(guān)數(shù)據(jù)的傳輸命令。 完成數(shù)據(jù)的存取操作。v有哪些常用外存儲器？v磁盤的每個盤片的兩個表面都涂附了一層磁性材料，作為存儲信息的介質(zhì)。讀寫磁盤時，磁頭直接接觸盤面。v為便于尋址，每個盤面劃分出許多不同半徑的同心圓，稱為磁道，每條磁道上又劃分出等分的區(qū)段，稱為扇區(qū)。磁道和扇區(qū)都分別編號，便于管理。硬盤的磁道、硬盤的磁道、扇區(qū)示意圖扇區(qū)

16、示意圖扇區(qū)扇區(qū)磁道磁道0 1 2 i123i 硬磁盤硬磁盤（硬盤機）是一種主要的外存儲器。目前的（硬盤機）是一種主要的外存儲器。目前的微機一般都至少配備一臺硬盤機。微機一般都至少配備一臺硬盤機。 在硬盤里保存著計算機系統(tǒng)工作必不可少的程序和在硬盤里保存著計算機系統(tǒng)工作必不可少的程序和重要數(shù)據(jù)（例如，系統(tǒng)引導(dǎo)程序、文件分配表等）。重要數(shù)據(jù)（例如，系統(tǒng)引導(dǎo)程序、文件分配表等）。 硬盤具有容量較大、速度較快（硬盤具有容量較大、速度較快（75007500轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)1500015000轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)/ /分）及可靠性較好等優(yōu)點。分）及可靠性較好等優(yōu)點。 目前標(biāo)準(zhǔn)配置硬盤目前標(biāo)準(zhǔn)配置硬盤202080GB80GB。讀寫磁頭

17、硬盤片 保持使用環(huán)境的清潔保持使用環(huán)境的清潔 避免震動與沖擊避免震動與沖擊 避免頻繁開關(guān)電源避免頻繁開關(guān)電源硬盤使用注意事項硬盤使用注意事項 “優(yōu)盤”是一種可讀寫的半導(dǎo)體存儲器閃速存儲器（Flash Memory）。性能指標(biāo)：可擦寫次數(shù)100萬次以上，可保存10 年，存取速度比軟盤快15倍，容量在16MB 1GB，可望達到10GB以上?？梢苿佑脖P nUSB硬盤是一種即插即用型移動式硬硬盤是一種即插即用型移動式硬盤（抗震性強）。性能指標(biāo)：容量盤（抗震性強）。性能指標(biāo)：容量10GB80GB。使用方法與優(yōu)盤類。使用方法與優(yōu)盤類似。似。 內(nèi)存儲器 外存儲器 CUP直接訪問；快 CPU不能直接訪問；慢

18、用于執(zhí)行程序 用于存放程序 信息暫時存放 信息永久保留 價格貴 價格便宜 不便于交流 便于交流1. 1. 常用輸入設(shè)備常用輸入設(shè)備鍵 盤鼠 標(biāo)掃描儀數(shù)碼照相機數(shù)碼攝像機觸摸屏微型計算機的輸入微型計算機的輸入輸出設(shè)備輸出設(shè)備一、 鍵盤 鍵盤是PC機基本的系統(tǒng)部件之一，是主要的輸入設(shè)備。通過鍵盤可以向PC機發(fā)布操作命令或輸入數(shù)據(jù)。圖展示出目前比較流行的幾款鍵盤。 (c) 微軟自然鍵盤圖 各種形式的鍵盤(b) 104鍵盤(a)AT鍵盤 PC機鍵盤可以分為外殼、按鍵和電路板三個部分。1.外殼：鍵盤的外殼是用來支撐鍵盤和保護電路板的。2.按鍵：鍵盤的按鍵按其功能可分為打字鍵、功能鍵和控制鍵三類。3.電路

19、板：鍵盤的電路板是將每個按鍵發(fā)出不同的信號轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的二進制代碼，然后通過鍵盤接口送入計算機。鍵盤的結(jié)構(gòu)按鍵按鍵： （1）打字鍵：包括數(shù)字鍵（09）、字母鍵（AZ）、符號鍵、運算功能鍵。 （2）功能鍵：F1F12是功能鍵。 （3）控制鍵：除打字鍵和功能鍵以外的各鍵均為控制鍵。圖 鍵盤按鍵功能分區(qū)示意圖功能鍵打字鍵打字鍵控制鍵鍵盤的使用與指法基準(zhǔn)鍵與手指的對應(yīng)基準(zhǔn)鍵與手指的對應(yīng)鍵位指法鍵位指法 小指 無名指 中指 食指 食指 中指 無名指 小指 A S D F G H J K L ； 左手 右手 鼠標(biāo)的按鍵兩鍵鼠標(biāo)、三鍵鼠標(biāo)和滾輪鼠標(biāo)等； 鼠標(biāo)的主要技術(shù)指標(biāo)二、鼠標(biāo)二、鼠標(biāo) 鼠標(biāo)按鍵的作用 鼠標(biāo)

20、的功能 鼠標(biāo)的基本操作圖 各種形式的鼠標(biāo)各種形式的鼠標(biāo)如圖所示 掃描儀是一種能直接將圖像（照片）、文字等信息輸入計算機的輸入設(shè)備。可利用OCR文字識別功能掃描原稿，將原稿文字快速錄入計算機。如圖示。圖 掃描儀實物圖三、掃描儀認(rèn)識輸出設(shè)備認(rèn)識輸出設(shè)備常見輸出設(shè)備常見輸出設(shè)備顯示器打印機音箱或耳機繪圖儀攝影儀 數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 字符編碼第五節(jié) 計算機中的數(shù)制與字符編碼一、一、數(shù)數(shù)制制與數(shù)值轉(zhuǎn)換與數(shù)值轉(zhuǎn)換 1 1進位計數(shù)制概念進位計數(shù)制概念表表 四種進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系四種進位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系十進制數(shù)十進制數(shù) 二進制數(shù)二進制數(shù) 八進制數(shù)八進制數(shù) 十六進制十六進制數(shù)數(shù) 十進制數(shù)十進制數(shù) 二進制數(shù)二進制數(shù)

21、 八進制數(shù)八進制數(shù) 十六進制十六進制數(shù)數(shù) 0 00000000 00 08 81000100010108 81 10010011 11 19 91001100111119 92 20100102 22 21010101010101212A A3 30110113 33 31111101110111313B B4 41001004 44 41212110011001414C C5 51011015 55 51313110111011515D D6 61101106 66 61414111011101616E E7 71111117 77 71515111111111717F F 2 2進位計數(shù)制的轉(zhuǎn)換進位計數(shù)制的轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)二進制數(shù)、八進制數(shù)和十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù) 轉(zhuǎn)換規(guī)則：按權(quán)展開，相加之和。轉(zhuǎn)換規(guī)則：按權(quán)展開，相加之和。 例例1 1將二進制數(shù)將二進制數(shù)11011101轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)。 (1101)(1101)2 2 = 1 = 12 23 3+1+12 22 2+0+02 21 1+1+12 20 0 = 8+4+0+1 =