大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章課件

第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

本章要點(diǎn)：●計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展●計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)與工作原理●計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)配置與安全操作●計(jì)算機(jī)病毒與防治●計(jì)算機(jī)安全1.1:綜述1.2:計(jì)算機(jī)的基本組成

1.3:計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)配置與安全操作1.4:計(jì)算機(jī)病毒與防治1.5:鍵盤結(jié)構(gòu)與指法訓(xùn)練1812年差分機(jī)查爾斯·巴貝奇

1834年設(shè)計(jì)的分析機(jī)

由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫；運(yùn)算裝置；能對操作順序進(jìn)行控制，并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。第一章:計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1綜述1946年2月，在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生了世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)，名字叫“埃尼阿克”（ENIAC）這臺(tái)計(jì)算機(jī)的主要元件是電子管，它由1.88萬個(gè)電子管組成，體積龐大，占地約為170平方米，重達(dá)30噸，它能在一秒鐘內(nèi)完成5000次運(yùn)算，耗電總量超過174千瓦/小時(shí)。

圖1-1第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC

。1.1.1計(jì)算機(jī)發(fā)展階段時(shí)期特點(diǎn)近代機(jī)械式計(jì)算機(jī)階段1822~1944齒輪為元件、蒸汽為動(dòng)力現(xiàn)代大型計(jì)算機(jī)階段1946~1971第一代：1946~1958年。埃尼阿克”（ENIAC）采用電子管第二代：1959~1964年。采用晶體管和磁芯存儲(chǔ)器第三代：1965~1970年。采用集成電路第四代：1971年采用超大規(guī)模集成電路微機(jī)及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展階段1980~至今小常識(shí)：計(jì)算機(jī)之父------馮?諾依曼

馮?諾依曼（VonNeumann）（1903~1957），美籍匈牙利科學(xué)家，是計(jì)算機(jī)科學(xué)的創(chuàng)始人之一。他不僅在計(jì)算機(jī)方面，而且在教學(xué)、邏輯、物理等領(lǐng)域都做出了巨大的貢獻(xiàn)，他的杰出成就成為科學(xué)上的巨人，被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)之父”。

計(jì)算機(jī)的分類數(shù)字計(jì)算機(jī)模擬計(jì)算機(jī)數(shù)?；旌嫌?jì)算機(jī)按處理對象按使用范圍通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)按規(guī)?！扌陀?jì)算機(jī)大/中型計(jì)算機(jī)小型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)工作站或服務(wù)器

隨著微電子技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,計(jì)算機(jī)機(jī)正朝"微行化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化“發(fā)展?。ā铮?.1.3計(jì)算機(jī)工作原理

計(jì)算機(jī)處理信息的順序是:信息的輸入→信息的存儲(chǔ)→信息的處理→信息的輸出。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息均可采用二進(jìn)制代碼來表示美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼，簡稱ASCII碼，共有128個(gè)字符1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（★）計(jì)算機(jī)主要應(yīng)用類型

科學(xué)計(jì)算

信息處理

過程控制

人工智能

輔助過程

(CAD/CAM/CAI)

電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化

(EDA)1.2微型計(jì)算機(jī)的基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成：

硬件和軟件。

硬件系統(tǒng)（設(shè)備）軟件系統(tǒng)（程序、文檔）計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

控制器

只讀存儲(chǔ)器（ROM）

隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主機(jī)部分外圍部分軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件（DOS、Windows、UNIX等）

應(yīng)用軟件（Office、Photoshop等

中央處理器內(nèi)存儲(chǔ)器運(yùn)算器外存儲(chǔ)器（硬盤、軟盤、光盤）輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀）輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)）存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)流控制流運(yùn)算器外存儲(chǔ)器輸出設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)器輸入設(shè)備控制器1、輸入設(shè)備：鍵盤，鼠標(biāo)，掃描儀，光標(biāo)，話筒等2、輸出設(shè)備：顯示器，打印機(jī)，繪圖儀等，打印機(jī)可分為針式打印機(jī)，噴墨打印機(jī)，激光打印機(jī)。3、存儲(chǔ)器：內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和外存儲(chǔ)器（外存）最小存儲(chǔ)單位為字節(jié)（BYTE），1K=1024字節(jié)，1M=1024K目前電腦的內(nèi)存容量為幾十兆到幾百兆之間，內(nèi)存分為：隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）外存儲(chǔ)器有軟盤（1.44M）硬盤(3.2G)光盤(650M)U盤等4、運(yùn)算器和控制器合稱為中央處理器（CPU）①CPU插座

是CPU與主板的接口，采用的接口方式有引腳式、卡式、觸點(diǎn)式、針腳式等。而目前CPU的接口都是針腳式接口，對應(yīng)到主板上就有相應(yīng)的插槽類型。CPU接口類型不同，在插孔數(shù)、體積、形狀都有變化，所以不能互相接插。AMD：SocketAM2、SocketS1、SocketFIntel：Socket478、Socket775(LGA775)②BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)）BIOS的實(shí)質(zhì)是一種程序，駐留在CMOS存儲(chǔ)器中，這種存儲(chǔ)器是重復(fù)可擦寫的，但必須使用BIOS廠商出品的專門刷新工具。刷寫B(tài)IOS的過程就是用新版本的BIOS文件通過專門的刷新軟件覆蓋舊版本的BIOS文件。③高速緩沖存儲(chǔ)器：用來存儲(chǔ)CPU常用的數(shù)據(jù)和代碼，由靜態(tài)RAM組成，容量在32~256之間。（任何程序或數(shù)據(jù)要為CPU所使用，必須先放到主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）中，即CPU只與主存交換數(shù)據(jù),而主存儲(chǔ)器的運(yùn)行速度和CPU之間有一個(gè)數(shù)量級(jí)的差距,這就限制了CPU速度潛力的發(fā)揮,為了彌補(bǔ)這個(gè)差距,人們在主存儲(chǔ)器和CPU之間設(shè)置一種高速緩沖存儲(chǔ)器Cache。）它是匹配CPU與主存之間的讀寫速度高速緩沖存儲(chǔ)器Cache的運(yùn)行速度高于主存儲(chǔ)器數(shù)倍,與CPU速度差不多,容量較?、輸U(kuò)展槽⑥芯片組⑦各種接口數(shù)據(jù)總線：傳送數(shù)據(jù)。⑧總線（★）地址總線：傳送CPU發(fā)出的地址信息，控制總線：傳送各種控制信號(hào)（2）中央處理器（CPU）（★）

運(yùn)算器、控制器和一組寄存器，合在一個(gè)芯片上稱之為CPU（CentralProcessingUnit）

CPU的主要功能：

①指令執(zhí)行順序的控制②指令操作的控制③時(shí)序的控制④數(shù)據(jù)的加工處理

各種型號(hào)的CPU

intel80386intel80586Socket370CeleronCPU

PentiumⅢCPU

Pentiume214(1.6LGA775）AMDCPU3、內(nèi)存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）可讀寫儲(chǔ)存器用來存儲(chǔ)和保存數(shù)據(jù)的。它在任何時(shí)候都可以讀寫，RAM通常是作為操作系統(tǒng)或其他正在運(yùn)行程序的臨時(shí)存儲(chǔ)介質(zhì)（可稱作系統(tǒng)內(nèi)存）。不過，當(dāng)電源關(guān)閉時(shí)RAM不能保留數(shù)據(jù)（★）只讀存儲(chǔ)器（ROM）用來存儲(chǔ)和保存數(shù)據(jù)。ROM數(shù)據(jù)不能隨意更新，但是在任何時(shí)候都可以讀取。即使是斷電，ROM也能夠保留數(shù)據(jù)。但是資料一但寫入后只能用特殊方法或根本無法更改，因此ROM常在嵌入式系統(tǒng)中擔(dān)任存放作業(yè)系統(tǒng)的用途（★）可改寫只讀存儲(chǔ)器（EPROM、EEPROM、FLASHMEMORY）內(nèi)存的單位叫做“兆”字節(jié)，用“M”表示。（1M=1024K，1K=1024字節(jié)，1字節(jié)=8位二進(jìn)制），一般大家都省略了“字節(jié)”兩個(gè)字，只稱“兆”?，F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)一般都安裝有128M，256M，512M，1G，2G的內(nèi)存4、外存儲(chǔ)器包括磁盤、光盤、閃存（U盤）外存儲(chǔ)器用于存儲(chǔ)暫時(shí)不用的程序和數(shù)據(jù)，外存儲(chǔ)器有磁存儲(chǔ)器、光存儲(chǔ)器、和U盤存儲(chǔ)器等。它們存儲(chǔ)容量大，訪問時(shí)間相對內(nèi)存也要慢得多

硬盤光驅(qū)優(yōu)盤5、輸入、輸出設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)顯示器液晶顯示器掃描儀仗隊(duì)打印機(jī)數(shù)據(jù)寄存器P0控制寄存器P1狀態(tài)寄存器P2I/O設(shè)備數(shù)據(jù)寄存器:用來存放主機(jī)與外設(shè)之間傳送的數(shù)據(jù)控制寄存器：用來存放處理器發(fā)給外設(shè)的命令信息狀態(tài)寄存器:用來保存外設(shè)及接口的狀態(tài)信息I/O設(shè)備與處理器間的連接網(wǎng)卡顯卡衡量計(jì)算機(jī)的性能指標(biāo)

1.字長

字長是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長決定了計(jì)算機(jī)的精度、尋址速度和處理能力。一般情況下，長越長，計(jì)算精度越高，處理能力越強(qiáng)。微型機(jī)按字長可分為：8位，16位，32位和64位。

2.主頻

主頻是指CPU的時(shí)鐘頻率，通常以時(shí)鐘頻率來表示系統(tǒng)的運(yùn)算速度。

3.運(yùn)算速度

運(yùn)算速度是指CPU每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)。雖然主頻越高運(yùn)算速度越快。但它不是決定運(yùn)算速度的惟一因素。還在很大程度上取決于CPU的體系結(jié)構(gòu)以及其他技術(shù)措施。

1.3計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)配置與安全操作4.存儲(chǔ)容量

存儲(chǔ)容量指微型機(jī)新配置的內(nèi)存總字節(jié)數(shù)。它決定計(jì)算機(jī)能否運(yùn)行較大程序，并直接影響運(yùn)行速度，在系統(tǒng)中直接與CPU交換數(shù)據(jù)。

5．系統(tǒng)總線的傳輸速率

系統(tǒng)總線的傳輸直接影響計(jì)算機(jī)輸入輸出的性能,它與總線中的數(shù)據(jù)寬度及總線周期有關(guān)。

6．外部設(shè)備配置

為主機(jī)配置合理的外設(shè)，也是衡量一臺(tái)機(jī)器綜合性能的重要指標(biāo)。微型計(jì)算機(jī)的最基本外設(shè)包括鍵盤、顯示器、打印機(jī)、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鼠標(biāo)等。

7.軟件配置：豐富的軟件可充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效率。

8.可靠性、可用性、可維護(hù)性：各性能越高，計(jì)算機(jī)性能越好。1.4計(jì)算機(jī)病毒與防治1、計(jì)算機(jī)病毒的定義：編制或在計(jì)算機(jī)程序中插入破壞計(jì)算機(jī)功能或者毀壞數(shù)據(jù)，影響計(jì)算機(jī)使用，并能自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼。2、計(jì)算機(jī)病毒的特點(diǎn)：破壞性、傳染性、隱蔽性、潛伏性和變異性。(★)3．病毒的分類：病毒按其危害程度，分為良性病毒和惡性病毒；按其侵害的對象來分，可以分為引導(dǎo)型、文件型、復(fù)合型和網(wǎng)絡(luò)型等。4．病毒的傳播途徑：軟盤、硬盤、優(yōu)盤、光盤、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、點(diǎn)對點(diǎn)通信系統(tǒng)和無線通道。5、計(jì)算機(jī)感染病毒后的主要特征：運(yùn)行速度變慢、