計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)_第1頁(yè)
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內(nèi)?容?簡(jiǎn)?介

本書(shū)緊扣全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試一級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及MSOf?ce應(yīng)用考試大綱,全面系統(tǒng)地介紹

計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識(shí)及基本操作。本書(shū)采用“項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”方式編寫(xiě),培養(yǎng)學(xué)生的信息

素養(yǎng)。書(shū)中各個(gè)任務(wù)主要以“任務(wù)描述+知識(shí)與技能+任務(wù)實(shí)施+拓展內(nèi)容”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,

通過(guò)由淺入深、逐步分解的任務(wù)來(lái)提高學(xué)生對(duì)辦公自動(dòng)化應(yīng)用的實(shí)踐能力,具有較強(qiáng)的實(shí)用性

和先進(jìn)性。全書(shū)共6個(gè)項(xiàng)目,選取了多個(gè)校園、職場(chǎng)真實(shí)工作情境的任務(wù)案例,有機(jī)融入思政

元素,使技能學(xué)習(xí)和人文精神相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)立正確的學(xué)習(xí)觀和人生觀,培養(yǎng)學(xué)生良好的

學(xué)習(xí)習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,以立德樹(shù)人為根本,將職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神、集

體精神等融入任務(wù)中,潛移默化地引導(dǎo)學(xué)生去體驗(yàn)、去實(shí)踐、去思考。

本書(shū)適合作為普通高等學(xué)校、高職高專(zhuān)院校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程的教材,也可作為計(jì)算機(jī)培訓(xùn)

的教材或全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試一級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及MSOf?ce應(yīng)用的自學(xué)參考書(shū)。

圖書(shū)在版編目(CIP)數(shù)據(jù)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ):Windows10+Office2016/曹雪花,嚴(yán)李宏,

尤彩萍主編.—北京:中國(guó)鐵道出版社有限公司,2022.8

“十四五”高等職業(yè)教育規(guī)劃教材

ISBN978-7-113-29330-7

Ⅰ.①計(jì)…Ⅱ.①曹…②嚴(yán)…③尤…Ⅲ.①Windows操作系統(tǒng)-

高等職業(yè)教育-教材②辦公自動(dòng)化-應(yīng)用軟件-高等職業(yè)教育-教材

Ⅳ.①TP316.7②TP317.1

中國(guó)版本圖書(shū)館CIP數(shù)據(jù)核字(2022)第111683號(hào)

書(shū)名:計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Of?ce2016)

作者:曹雪花?嚴(yán)李宏?尤彩萍

策劃:汪?敏???編輯部電話(huà):(010)83517321

責(zé)任編輯:汪?敏?徐盼欣????????????????

封面設(shè)計(jì):付巍

封面制作:劉穎

責(zé)任校對(duì):孫玫

責(zé)任印制:樊啟鵬

出版發(fā)行:中國(guó)鐵道出版社有限公司(100054,北京市西城區(qū)右安門(mén)西街8號(hào))

網(wǎng)址:/51eds/

印刷:三河市國(guó)英印務(wù)有限公司

版次:2022年8月第1版2022年8月第1次印刷

開(kāi)本:850?mm×1?168?mm?1/16?印張:21?字?jǐn)?shù):457千

書(shū)號(hào):ISBN978-7-113-29330-7

定價(jià):59.80元

版權(quán)所有侵權(quán)必究

凡購(gòu)買(mǎi)鐵道版圖書(shū),如有印制質(zhì)量問(wèn)題,請(qǐng)與本社教材圖書(shū)營(yíng)銷(xiāo)部聯(lián)系調(diào)換。電話(huà):(010)63550836

打擊盜版舉報(bào)電話(huà):(010)63549461

目??錄

前言

隨著信息技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)已經(jīng)成為人類(lèi)生活的重要組成部分。計(jì)算機(jī)應(yīng)用基

礎(chǔ)課程是高職教育人才培養(yǎng)中的重要內(nèi)容,是高職院校的一門(mén)主要公共課程,也是集

理論性、實(shí)踐性、創(chuàng)新性集于一體的綜合性課程。該課程開(kāi)設(shè)面廣,面向的學(xué)生眾多,

是培養(yǎng)各專(zhuān)業(yè)學(xué)生信息化技能素養(yǎng)的重要途徑。

當(dāng)前,國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展日臻成熟,綜合國(guó)力越來(lái)越強(qiáng)。作為國(guó)家的戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè),

以人工智能、物聯(lián)網(wǎng)、云計(jì)算為代表的新一代計(jì)算機(jī)信息技術(shù)廣泛運(yùn)用于日常生活的

各個(gè)領(lǐng)域。身處新時(shí)代背景下的高職院校大學(xué)生,不僅要掌握必備的專(zhuān)業(yè)知識(shí)能力,

更應(yīng)具備優(yōu)秀的職業(yè)素養(yǎng)和寬泛的知識(shí)素養(yǎng)。

圍繞學(xué)生的培養(yǎng)目標(biāo),本書(shū)的編寫(xiě)重點(diǎn)突出以下三個(gè)方面:

1.項(xiàng)目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)

本書(shū)選取了多個(gè)基于學(xué)生在校園、職場(chǎng)真實(shí)工作情境的任務(wù)案例,將知識(shí)技能由

淺入深、循序漸進(jìn)地融入各個(gè)任務(wù)案例,有效地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)

從課堂中學(xué)、從生活中學(xué)、從實(shí)踐中學(xué),提升優(yōu)化學(xué)生的Of?ce辦公能力。

2.融入思政、教育一體

通過(guò)課程改革,有機(jī)融入思政元素,使技能學(xué)習(xí)和人文精神相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生樹(shù)

立正確的人生觀,培養(yǎng)學(xué)生良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情,以立德樹(shù)人為根本,

將職業(yè)道德、職業(yè)素養(yǎng)、工匠精神、集體精神等融入任務(wù)案例中,潛移默化地引導(dǎo)學(xué)

生去體驗(yàn),去實(shí)踐,去思考。

項(xiàng)目1:重在引導(dǎo)學(xué)生保持對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的好奇心,時(shí)刻關(guān)注新一代信息技術(shù)

最新發(fā)展動(dòng)態(tài),做一個(gè)終身學(xué)習(xí)者。

項(xiàng)目2:培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成良好的整理文件的習(xí)慣,目標(biāo)應(yīng)做到井井有條。

項(xiàng)目3:重點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生充分利用數(shù)字化網(wǎng)絡(luò)資源平臺(tái)進(jìn)行海量閱讀,拓展視野,提

升內(nèi)涵。

I

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

項(xiàng)目4:引導(dǎo)學(xué)生平時(shí)處理問(wèn)題時(shí)養(yǎng)成先規(guī)劃的習(xí)慣,成熟的規(guī)劃可以事半功倍。

論文的編排步驟環(huán)環(huán)相扣,不僅需要熟練的排版技術(shù),更需要耐心,需要平時(shí)進(jìn)行反

復(fù)實(shí)踐和總結(jié)。培養(yǎng)學(xué)生具備腳踏實(shí)地、克服困難、堅(jiān)持到底的優(yōu)秀品質(zhì)。

項(xiàng)目5:引導(dǎo)學(xué)生堅(jiān)持誠(chéng)信。誠(chéng)信是立身之本。堅(jiān)持實(shí)事求是,練就本領(lǐng)。紙上得

來(lái)終覺(jué)淺,絕知此事要躬行。應(yīng)時(shí)刻注重拓寬眼界,腳踏實(shí)地,練就本領(lǐng),用自己的

實(shí)際行動(dòng)詮釋并踐行工匠精神。

項(xiàng)目6:培養(yǎng)學(xué)生的設(shè)計(jì)能力、想象力和審美能力。對(duì)PPT每一頁(yè)的設(shè)計(jì)都要嚴(yán)

格對(duì)待,精益求精,應(yīng)具備孜孜以求的工匠精神。

3.課證融通、理實(shí)一體

課程項(xiàng)目案例導(dǎo)入崗位應(yīng)用場(chǎng)景,更加適應(yīng)需求,課程考核一方面結(jié)合實(shí)際應(yīng)用

能力,一方面突出全國(guó)計(jì)算機(jī)一級(jí)等級(jí)證書(shū)的考證,可作為辦公能力提升的教材使用,

也可作為全國(guó)計(jì)算機(jī)一級(jí)等級(jí)考試用書(shū)。

本書(shū)參考全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試一級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及MSOf?ce應(yīng)用考試大綱,采用“項(xiàng)

目導(dǎo)向、任務(wù)驅(qū)動(dòng)”方式編寫(xiě),培養(yǎng)學(xué)生的信息素養(yǎng)。書(shū)中各個(gè)任務(wù)主要以“任務(wù)描

述+知識(shí)與技能+任務(wù)實(shí)施+拓展內(nèi)容”的結(jié)構(gòu)進(jìn)行講解,通過(guò)項(xiàng)目分解、由淺入深、

逐步分解的任務(wù)來(lái)提高學(xué)生對(duì)辦公自動(dòng)化應(yīng)用的實(shí)踐能力,具有較強(qiáng)的實(shí)用性和先

進(jìn)性。

本書(shū)由曹雪花、嚴(yán)李宏、尤彩萍主編。具體編寫(xiě)分工如下:項(xiàng)目1、2與附錄由

曹雪花編寫(xiě),項(xiàng)目3、4、6由嚴(yán)李宏編寫(xiě),項(xiàng)目5與各項(xiàng)目素質(zhì)目標(biāo)內(nèi)容由尤彩萍編寫(xiě)。

全書(shū)由曹雪花和嚴(yán)李宏負(fù)責(zé)統(tǒng)稿定稿,馬青對(duì)全書(shū)進(jìn)行了審閱。

由于編者水平有限,書(shū)中難免有不足及疏漏之處,希望廣大讀者批評(píng)、指正,并

提出寶貴的意見(jiàn)和建議。編者郵箱:424796103@。

編者

2022年5月

II

目??錄

目錄

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)1

任務(wù)1.1了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用2

任務(wù)描述2

任務(wù)實(shí)施2

拓展內(nèi)容8

任務(wù)1.2認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與多媒體技術(shù)9

任務(wù)描述9

任務(wù)實(shí)施9

拓展內(nèi)容16

任務(wù)1.3了解計(jì)算思維與信息表示17

任務(wù)描述17

任務(wù)實(shí)施17

拓展內(nèi)容23

任務(wù)1.4任務(wù)拓展——了解計(jì)算機(jī)前沿技術(shù)26

任務(wù)描述26

任務(wù)實(shí)施26

課后習(xí)題29

項(xiàng)目2Windows10操作系統(tǒng)32

任務(wù)2.1Windows10基本知識(shí)與基本操作33

任務(wù)描述33

任務(wù)實(shí)施33

拓展內(nèi)容47

任務(wù)2.2Windows10中自帶小工具的使用52

任務(wù)描述52

任務(wù)實(shí)施52

拓展內(nèi)容57

任務(wù)2.3Windows10文件與文件夾管理59

任務(wù)描述59

I

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

知識(shí)與技能59

任務(wù)實(shí)施65

拓展內(nèi)容67

任務(wù)2.4任務(wù)拓展——Windows10環(huán)境下安裝Of?ce201669

任務(wù)描述69

任務(wù)實(shí)施69

課后習(xí)題72

項(xiàng)目3Internet在辦公中的應(yīng)用75

任務(wù)3.1了解計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基本知識(shí)76

任務(wù)描述76

任務(wù)實(shí)施76

拓展內(nèi)容81

任務(wù)3.2了解Internet的相關(guān)概念82

任務(wù)描述82

任務(wù)實(shí)施83

任務(wù)3.3使用Edge瀏覽器搜索與下載網(wǎng)上資源86

任務(wù)描述86

知識(shí)與技能86

任務(wù)實(shí)施88

任務(wù)3.4使用Outlook2016收發(fā)電子郵件92

任務(wù)描述92

知識(shí)與技能93

任務(wù)實(shí)施102

任務(wù)3.5任務(wù)拓展——了解計(jì)算機(jī)安全與網(wǎng)絡(luò)安全103

任務(wù)描述103

任務(wù)實(shí)施103

課后習(xí)題107

項(xiàng)目4Word2016的應(yīng)用110

任務(wù)4.1Word文檔的基本操作111

任務(wù)描述111

知識(shí)與技能112

任務(wù)實(shí)施117

拓展內(nèi)容120

II

目??錄目??錄

任務(wù)4.2Word文檔的格式設(shè)置122

任務(wù)描述122

知識(shí)與技能124

任務(wù)實(shí)施130

拓展內(nèi)容134

任務(wù)4.3Word文檔中的表格操作136

任務(wù)描述136

知識(shí)與技能138

任務(wù)實(shí)施146

拓展內(nèi)容150

任務(wù)4.4Word文檔的圖文混排151

任務(wù)描述151

知識(shí)與技能153

任務(wù)實(shí)施163

拓展內(nèi)容170

任務(wù)4.5畢業(yè)論文綜合編輯排版172

任務(wù)描述172

知識(shí)與技能173

任務(wù)實(shí)施179

拓展內(nèi)容187

任務(wù)4.6任務(wù)拓展——利用郵件合并制作邀請(qǐng)函190

任務(wù)描述190

知識(shí)與技能191

任務(wù)實(shí)施191

課后習(xí)題194

項(xiàng)目5Excel2016的應(yīng)用199

任務(wù)5.1數(shù)據(jù)的輸入與編輯200

任務(wù)描述200

知識(shí)與技能201

任務(wù)實(shí)施203

拓展內(nèi)容211

任務(wù)5.2工作表的基本操作211

任務(wù)描述211

知識(shí)與技能212

III

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

任務(wù)實(shí)施212

任務(wù)5.3數(shù)據(jù)的計(jì)算與統(tǒng)計(jì)217

任務(wù)描述1217

知識(shí)與技能1218

任務(wù)實(shí)施1220

任務(wù)描述2232

知識(shí)與技能2233

任務(wù)實(shí)施2233

拓展內(nèi)容237

任務(wù)5.4數(shù)據(jù)的分析與處理238

任務(wù)描述1238

知識(shí)與技能1238

任務(wù)實(shí)施1239

拓展內(nèi)容253

任務(wù)描述2254

知識(shí)與技能2255

任務(wù)實(shí)施2255

任務(wù)5.5圖表的創(chuàng)建與編輯260

任務(wù)描述260

知識(shí)與技能260

任務(wù)實(shí)施260

任務(wù)5.6任務(wù)拓展——數(shù)碼產(chǎn)品銷(xiāo)售管理266

任務(wù)描述266

任務(wù)實(shí)施266

課后習(xí)題270

項(xiàng)目6PowerPoint2016的應(yīng)用274

任務(wù)6.1熟悉PowerPoint的基本操作275

任務(wù)描述275

知識(shí)與技能276

任務(wù)實(shí)施283

拓展內(nèi)容287

任務(wù)6.2豐富演示文稿內(nèi)容287

任務(wù)描述287

知識(shí)與技能288

IV

目??錄目??錄

任務(wù)實(shí)施289

拓展內(nèi)容297

任務(wù)6.3演示文稿的放映與打印298

任務(wù)描述298

知識(shí)與技能299

任務(wù)實(shí)施300

拓展內(nèi)容306

任務(wù)6.4任務(wù)拓展——制作業(yè)務(wù)培訓(xùn)PPT課件307

任務(wù)描述307

任務(wù)實(shí)施309

課后習(xí)題313

附??錄全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試一級(jí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)及MSOffice.

..應(yīng)用考試大綱(2022年版)318

全國(guó)計(jì)算機(jī)等級(jí)考試常見(jiàn)問(wèn)題321

課后習(xí)題參考答案323

參考文獻(xiàn)325

V

項(xiàng)目1

認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

隨著第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC的誕生,人類(lèi)邁進(jìn)了計(jì)算機(jī)社會(huì),從此,信息處

理的深度和廣度都發(fā)生了革命性的改變。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域,

有效提高了社會(huì)的生產(chǎn)力,為人們的生活、學(xué)習(xí)和工作提供了便利條件,徹底改變了人

們的工作方式和生活方式,給人們?nèi)粘I詈蜕鐣?huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展帶來(lái)極大的便利。在以信

息化、智能化為特征的當(dāng)今社會(huì),具備計(jì)算機(jī)知識(shí)和計(jì)算機(jī)應(yīng)用能力,不僅是進(jìn)一步學(xué)

習(xí)專(zhuān)業(yè)課程的必然要求,同時(shí)也是適應(yīng)信息化、智能化時(shí)代發(fā)展的客觀要求。

學(xué)習(xí)目標(biāo)

◎知識(shí)目標(biāo):

了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展、類(lèi)型及其應(yīng)用領(lǐng)域。

了解計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示、存儲(chǔ)與處理。

了解多媒體技術(shù)的概念與應(yīng)用。

了解計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的組成及主要技術(shù)指標(biāo)。

了解操作系統(tǒng)的基本概念、功能、組成及分類(lèi)。

◎能力目標(biāo):

掌握微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成和各部分的功能。

掌握算法的基本概念。

會(huì)進(jìn)行進(jìn)制之間的運(yùn)算。

具備使用計(jì)算機(jī)正確進(jìn)行中英文錄入的基本能力。

◎素質(zhì)目標(biāo):

以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G為代表的新一代信息技術(shù)已經(jīng)

應(yīng)用于智慧城市、智慧交通、智慧醫(yī)療、智慧海洋等一系列相關(guān)領(lǐng)域。新一代信息技術(shù)

與計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展是相輔相成的。本項(xiàng)目著重培養(yǎng)學(xué)生:

I

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

工欲善其事,必先利其器。時(shí)刻保持對(duì)新知識(shí)、新技術(shù)的好奇心,時(shí)刻關(guān)注新一代

信息技術(shù)最新發(fā)展動(dòng)態(tài),做一個(gè)終身學(xué)習(xí)者。

建立健全規(guī)范、良好的信息素養(yǎng)。包括對(duì)信息敏銳的感受力、持久的注意力;處理

信息、有效利用信息的能力;保護(hù)知識(shí)產(chǎn)權(quán)、尊重個(gè)人隱私、抵制不良信息。

加強(qiáng)信息道德意識(shí)、嚴(yán)守信息倫理規(guī)范。

任務(wù)1.1了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展與應(yīng)用

任務(wù)描述

以云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、區(qū)塊鏈、5G為代表的新一代信息技術(shù)是計(jì)

算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的高度融合,目前已經(jīng)廣泛地運(yùn)用于日常生活的各

個(gè)領(lǐng)域,新一代信息技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展已經(jīng)成為國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要推動(dòng)力。

其中,計(jì)算機(jī)是信息技術(shù)中的核心工具。計(jì)算機(jī)堪稱(chēng)人類(lèi)智慧的結(jié)晶,計(jì)算機(jī)的世

界深邃而美妙。曹老師激勵(lì)同學(xué)們:工欲善其事,必先利其器。今天就由曹老師帶領(lǐng)大

家遨游計(jì)算機(jī)的世界,開(kāi)啟計(jì)算機(jī)終身學(xué)習(xí)的大門(mén)。

任務(wù)實(shí)施

1.計(jì)算機(jī)的發(fā)展

(1)計(jì)算機(jī)的誕生

1946年2月,世界上第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)ENIAC(ElectronicNumericalIntegrator

AndComputer,電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī),見(jiàn)圖1-1)在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制成功。發(fā)明

人是美國(guó)人莫克利(JohnW.Mauchly)和艾克特(J.PresperEckert)。美國(guó)國(guó)防部用它來(lái)

進(jìn)行彈道計(jì)算。它裝有18000多只電子管和大量的電阻器、電容器,占地約170m2,質(zhì)

量達(dá)30t,功率約150kW·h,每秒鐘可進(jìn)行5000次運(yùn)算,實(shí)現(xiàn)了第一次用電子線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)

運(yùn)算。ENIAC的問(wèn)世標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來(lái)。

圖1-1世界第一臺(tái)通用電子計(jì)算機(jī)

2

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

(2)計(jì)算機(jī)的發(fā)展

根據(jù)使用的電子元器件不同,計(jì)算機(jī)發(fā)展至今總體上經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成

電路、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路四個(gè)階段,現(xiàn)在或不遠(yuǎn)的將來(lái)將迎來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的第

五個(gè)階段。

①第一代為電子管時(shí)代(1946—1957年)。第一代計(jì)算機(jī)的基本特征是采用電子管作

為計(jì)算機(jī)的邏輯元件,這種計(jì)算機(jī)是原始的,功能很弱。

②第二代為晶體管時(shí)代(1958—1964年)。這一代計(jì)算機(jī)以半導(dǎo)體晶體管為主元件,

其性能比第一代計(jì)算機(jī)大為提高。

③第三代為集成電路時(shí)代(1965—1970年)。所謂集成電路,是指做在晶片上的一個(gè)

完整的電子電路,其集成度可做到將幾千個(gè)晶體管封裝在一個(gè)僅僅幾平方毫米的晶片上。

④第四代為大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路時(shí)代(1971年至今)。超大規(guī)模集成電路技術(shù)

的發(fā)展,使將計(jì)算機(jī)的核心部件——中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU)集成在

一個(gè)晶片上成為可能。集成的中央處理單元因體積很小,通常稱(chēng)為微處理器。隨著CPU

集成度的提高,其性能越來(lái)越高,價(jià)格越來(lái)越便宜。

(3)中國(guó)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1958年,研制出第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)。

1964年,研制出第二代晶體管計(jì)算機(jī)。

1971年,研制出第三代集成電路計(jì)算機(jī)。

1977年,研制出第一臺(tái)微型機(jī)DJS050。

1983年,研制出運(yùn)算速度為1萬(wàn)次/秒的“深騰1800”計(jì)算機(jī)。

2003年12月,自主研發(fā)出運(yùn)算速度為10萬(wàn)億次/秒的“曙光4000A”高性能計(jì)算機(jī)。

2009年,研制出運(yùn)算速度為千萬(wàn)億次/秒的“天河一號(hào)”計(jì)算機(jī)。

2013年,萬(wàn)兆次級(jí)“天河二號(hào)”超級(jí)計(jì)算機(jī)在國(guó)家超級(jí)計(jì)算廣州中心正式投入運(yùn)行。

2015年,研制出“神威·太湖之光”超級(jí)計(jì)算機(jī),使用的是中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的

芯片。2016年,在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)中,中國(guó)占有167個(gè)席位。

2020年,在全球超級(jí)計(jì)算機(jī)500強(qiáng)中,中國(guó)占有226個(gè)席位。

2.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

計(jì)算機(jī)作為一種通用的信息處理工具能得到廣泛的應(yīng)用和普及,是因?yàn)橛?jì)算機(jī)具有

如下特點(diǎn):

(1)高速、精確的運(yùn)算能力

例如,我國(guó)國(guó)家并行計(jì)算機(jī)工程技術(shù)研究中心研制的“神威·太湖之光”(見(jiàn)圖1-2)

共有40960塊處理器,峰值運(yùn)算速度為12.54億億次/秒。

(2)準(zhǔn)確的邏輯判斷能力

人是有思維能力的,而思維能力本質(zhì)上是一種邏輯判斷能力。計(jì)算機(jī)借助邏輯運(yùn)算,

可以進(jìn)行邏輯判斷,并根據(jù)判斷結(jié)果自動(dòng)確定下一步該做什么。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)由內(nèi)

存和外存組成,具有存儲(chǔ)和“記憶”大量信息的能力,現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的內(nèi)存容量已達(dá)幾十

3

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

吉字節(jié),外存也有驚人的容量。如今的計(jì)算機(jī)不僅具有運(yùn)算能力,還具有邏輯判斷能力,

可以使用其進(jìn)行資料分類(lèi)、情報(bào)檢索等具有邏輯加工性質(zhì)的工作。

圖1-2中國(guó)“神威·太湖之光”

(3)強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力

計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器具有存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的功能,隨著集成度的提高,存儲(chǔ)器可以存儲(chǔ)

的信息量越來(lái)越大。計(jì)算機(jī)能夠長(zhǎng)期保存大量數(shù)字、文字、圖像、視頻、聲音等信息。

(4)自動(dòng)功能

計(jì)算機(jī)能在程序控制下自動(dòng)連續(xù)地高速運(yùn)算。由于采用存儲(chǔ)程序控制的方式,因此

一旦輸入編制好的程序,啟動(dòng)計(jì)算機(jī)后,就能自動(dòng)地執(zhí)行下去,直至完成任務(wù)。工作過(guò)

程完全自動(dòng)化,無(wú)須人工干預(yù),而且可以反復(fù)進(jìn)行。這是計(jì)算機(jī)最突出的特點(diǎn)。

(5)網(wǎng)絡(luò)與通信功能

目前廣泛應(yīng)用的因特網(wǎng)(Internet)連接了全世界200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)的數(shù)億臺(tái)各種計(jì)

算機(jī)。網(wǎng)上的計(jì)算機(jī)用戶(hù)可以共享網(wǎng)上資料、交流信息。

3.計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

計(jì)算機(jī)發(fā)展到今天,琳瑯滿(mǎn)目、種類(lèi)繁多。計(jì)算機(jī)的合理分類(lèi)有助于人們了解計(jì)算

機(jī)的特點(diǎn)和性能,但是,如何對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分類(lèi)并沒(méi)有一個(gè)固定的標(biāo)準(zhǔn),可以從不同的

角度對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行分類(lèi)。目前,通常按計(jì)算機(jī)的性能、規(guī)模和處理能力,用途,處理數(shù)

據(jù)的類(lèi)型進(jìn)行分類(lèi)。

(1)按計(jì)算機(jī)的性能、規(guī)模和處理能力分類(lèi)

按計(jì)算機(jī)的性能、規(guī)模和處理能力,可將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、小型機(jī)、微

型機(jī)、工作站、服務(wù)器等。

①巨型機(jī)又稱(chēng)超級(jí)計(jì)算機(jī),通常由數(shù)百、數(shù)千甚至更多的處理器組成,能承擔(dān)普通

微型機(jī)、服務(wù)器不能完成的大型復(fù)雜課題,多用于高精尖科技研究領(lǐng)域,如戰(zhàn)略武器開(kāi)

發(fā)、空間技術(shù)、天氣預(yù)報(bào)等,是綜合國(guó)力的重要標(biāo)志。2013年6月我國(guó)研制成功的“天河

二號(hào)”的巨型機(jī)如圖1-3所示。

②大型機(jī)具有極強(qiáng)的綜合處理能力和極大的性能覆蓋面,主要應(yīng)用于政府部門(mén)、銀

行、大型企業(yè)。

4

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

圖1-3“天河二號(hào)”巨型機(jī)

③小型機(jī)是指采用8~32個(gè)處理器,性能和價(jià)格介于微型機(jī)和大型機(jī)之間的一種高

性能64位計(jì)算機(jī)。這種計(jì)算機(jī)規(guī)模比大型機(jī)要小,但仍能支持幾十個(gè)用戶(hù)同時(shí)使用。小

型機(jī)的運(yùn)行原理與個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer,PC)相似,但它的性能和用途與個(gè)人

計(jì)算機(jī)截然不同。小型機(jī)主要應(yīng)用于測(cè)量用的儀器儀表、工業(yè)自動(dòng)控制、醫(yī)療設(shè)備中的

數(shù)據(jù)采集等領(lǐng)域。

④微型機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)微機(jī),是應(yīng)用最普及、產(chǎn)量最大的機(jī)型,其體積小、功耗低、成本低、

靈活性大、性能價(jià)格比明顯優(yōu)于其他類(lèi)型的計(jì)算機(jī)。微機(jī)按結(jié)構(gòu)和性能可劃分為單片機(jī)、

單板機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī),包括臺(tái)式計(jì)算機(jī)、筆記本電腦和平板電腦等。

⑤工作站是介于微型機(jī)和小型機(jī)之間的一種高檔微型機(jī),具有較強(qiáng)的圖形功能和數(shù)

據(jù)處理能力,一般配有大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)外存。在工程領(lǐng)域,特別是在計(jì)算機(jī)

輔助設(shè)計(jì)領(lǐng)域,工作站得到迅速推廣。

⑥服務(wù)器是一種可供網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)共享的高性能計(jì)算機(jī),存儲(chǔ)容量大,一般用于存放各

類(lèi)資源,并配備豐富的外部接口,可為網(wǎng)絡(luò)用戶(hù)提供瀏覽、電子郵件、文件傳送、數(shù)據(jù)

庫(kù)等多種業(yè)務(wù)服務(wù)。由于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)要求較高的運(yùn)行速度,因此很多服務(wù)器都配置多

個(gè)CPU。

(2)按計(jì)算機(jī)的用途分類(lèi)

按計(jì)算機(jī)的用途,可將計(jì)算機(jī)分為通用計(jì)算機(jī)和專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。通用計(jì)算機(jī)是為能解

決各種問(wèn)題而設(shè)計(jì)的,它功能全、用途廣、通用性強(qiáng),目前的計(jì)算機(jī)多屬于通用計(jì)算機(jī)。

專(zhuān)用計(jì)算機(jī)是為解決某一特定問(wèn)題而設(shè)計(jì)的,它專(zhuān)用性強(qiáng)、功能單一。

(3)按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類(lèi)型分類(lèi)

按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類(lèi)型,可將計(jì)算機(jī)分為模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)字和模擬

計(jì)算機(jī)。

4.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

伴隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息技術(shù)的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓寬,今天的計(jì)

算機(jī)不僅僅應(yīng)用于數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域,而且在社會(huì)生產(chǎn)和人們生活的各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛

應(yīng)用。其應(yīng)用領(lǐng)域主要有以下幾個(gè)方面:

5

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

(1)科學(xué)計(jì)算

科學(xué)計(jì)算又稱(chēng)數(shù)值計(jì)算,它是計(jì)算機(jī)代替人工計(jì)算和傳統(tǒng)的計(jì)算工具最早的應(yīng)用領(lǐng)

域,一直以來(lái),科學(xué)研究和工程技術(shù)等領(lǐng)域中數(shù)據(jù)量大、運(yùn)算復(fù)雜的大型計(jì)算問(wèn)題都要

依靠計(jì)算機(jī)來(lái)解決,如人造衛(wèi)星軌跡的計(jì)算、地震預(yù)測(cè)、氣象計(jì)算(見(jiàn)圖1-4)等。

圖1-4氣象計(jì)算

(2)信息處理

信息處理是指用計(jì)算機(jī)對(duì)各種形式的信息進(jìn)行收集、存儲(chǔ)、加工、分析和傳送的過(guò)

程。信息處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用最廣泛的一個(gè)領(lǐng)域。如辦公自動(dòng)化(OA)、企業(yè)管理、財(cái)務(wù)

管理、郵政業(yè)務(wù)、機(jī)票訂購(gòu)、圖書(shū)管理、醫(yī)療診斷等領(lǐng)域。

(3)計(jì)算機(jī)輔助

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(ComputerAidedDesign,CAD)是指把計(jì)算機(jī)作為一種工具輔助

設(shè)計(jì)人員完成產(chǎn)品和工程等項(xiàng)目設(shè)計(jì)中的計(jì)算、分析、模擬和制圖工作。CAD技術(shù)已廣

泛應(yīng)用于建筑工程設(shè)計(jì)(見(jiàn)圖1-5)、服裝設(shè)計(jì)、機(jī)械制造設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)等行業(yè),使用

CAD技術(shù)可以提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,縮短設(shè)計(jì)周期,提高設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平。

圖1-5CAD設(shè)計(jì)圖

6

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

計(jì)算機(jī)輔助制造(ComputerAidedManufacturing,CAM)是指由計(jì)算機(jī)來(lái)控制生產(chǎn)

設(shè)備和生產(chǎn)操作,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)自動(dòng)化。利用CAM可提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和勞動(dòng)

強(qiáng)度。

計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(ComputerAidedInstruction,CAI)是指將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以

及學(xué)生的學(xué)習(xí)情況等存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中,幫助學(xué)生輕松地學(xué)習(xí)所需要的知識(shí)。它在現(xiàn)代教

育技術(shù)中起著相當(dāng)重要的作用。

除了上述計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)之外,還有其他的輔助功能,如計(jì)算機(jī)輔助出版、計(jì)算機(jī)

輔助管理、計(jì)算機(jī)輔助繪制和計(jì)算機(jī)輔助排版等。

(4)過(guò)程控制

過(guò)程控制是指用計(jì)算機(jī)對(duì)生產(chǎn)或其他過(guò)程中所采集到的數(shù)據(jù)按照一定的算法進(jìn)行處

理,然后反饋到執(zhí)行機(jī)構(gòu)去控制相應(yīng)過(guò)程,是生產(chǎn)自動(dòng)化的重要手段和技術(shù)。例如,在

冶金、機(jī)械、電力、石油化工、航空航天(見(jiàn)圖1-6)等產(chǎn)業(yè)中均大量使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行過(guò)

程控制。

圖1-6神舟十三號(hào)發(fā)射

(5)網(wǎng)絡(luò)通信

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。人們可通過(guò)它提供的電子郵件、

文件傳輸、信息查詢(xún)、網(wǎng)上新聞、論壇和電子商務(wù)等服務(wù),實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)布與獲取。

(6)人工智能

人工智能(Arti?cialIntelligence,AI)是指利用計(jì)算機(jī)模擬人類(lèi)的智能活動(dòng),使計(jì)算

機(jī)具有判斷、理解、學(xué)習(xí)、問(wèn)題求解的能力。這方面的研究和應(yīng)用正處于發(fā)展階段,并

在無(wú)人駕駛、醫(yī)療診斷、文字翻譯、智能機(jī)器人(見(jiàn)圖1-7)等領(lǐng)域取得了一定的應(yīng)用

成果。

7

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

圖1-7北京冬奧移動(dòng)測(cè)溫機(jī)器人

(7)多媒體應(yīng)用

多媒體是指包括文本、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫(huà)等多種信息類(lèi)型的綜合。多

媒體技術(shù)是指人和計(jì)算機(jī)交互地進(jìn)行上述多種媒介信息的捕捉、傳輸、轉(zhuǎn)換、編輯、存

儲(chǔ)、管理,并由計(jì)算機(jī)綜合處理為表格、文字、圖形、動(dòng)畫(huà)、音頻、視頻等視聽(tīng)信息有

機(jī)結(jié)合的表現(xiàn)形式。

(8)嵌入式系統(tǒng)

嵌入式系統(tǒng)是指“完全嵌入受控器件內(nèi)部,為特定應(yīng)用而設(shè)計(jì)的專(zhuān)用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)”。

拓展內(nèi)容

計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

1.量子計(jì)算機(jī)

量子計(jì)算機(jī)是利用原子所具有的量子特性進(jìn)行信息處理的一種全新概念的計(jì)算機(jī),

其運(yùn)算速度可能比電子計(jì)算機(jī)快上億倍。九章量子計(jì)算機(jī)如圖1-8所示。

圖1-8九章量子計(jì)算機(jī)

8

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

2.光子計(jì)算機(jī)

光子計(jì)算機(jī)是一種由光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、邏輯操作、信息存儲(chǔ)和處理的新型計(jì)算

機(jī),其運(yùn)行速度理論上可達(dá)萬(wàn)億次每秒,存儲(chǔ)容量是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的幾萬(wàn)倍,還可以對(duì)語(yǔ)

言、圖形和手勢(shì)進(jìn)行識(shí)別與合成。光子計(jì)算機(jī)示意圖如圖1-9所示。

圖1-9光子計(jì)算機(jī)示意圖

3.分子計(jì)算機(jī)

分子計(jì)算機(jī)體積小、耗電少、運(yùn)算快、存儲(chǔ)量大,其運(yùn)算過(guò)程是蛋白質(zhì)分子與周?chē)?/p>

介質(zhì)相互作用的過(guò)程。分子計(jì)算機(jī)的運(yùn)行速度比人的思維速度快100萬(wàn)倍,其消耗的能量

極小,只有電子計(jì)算機(jī)的十億分之一。

4.納米計(jì)算機(jī)

應(yīng)用納米(1nm=10-9m)技術(shù)研制的計(jì)算機(jī)內(nèi)存芯片,其體積只有數(shù)百個(gè)原子大小,

相當(dāng)于頭發(fā)絲直徑的千分之一。納米計(jì)算機(jī)是用納米技術(shù)研發(fā)的新型高性能計(jì)算機(jī),它

幾乎不耗費(fèi)任何能源,性能要比今天的計(jì)算機(jī)強(qiáng)大許多倍。

任務(wù)1.2認(rèn)識(shí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)與多媒體技術(shù)

任務(wù)描述

小張同學(xué)剛上大學(xué),在網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)了一臺(tái)筆記本電腦,現(xiàn)向曹老師請(qǐng)教計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組

成、工作原理、多媒體技術(shù)等知識(shí),以便后續(xù)學(xué)習(xí)中更好地使用計(jì)算機(jī)。下面我們與

小張同學(xué)一起來(lái)學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成、計(jì)算機(jī)工作過(guò)程、計(jì)算機(jī)軟硬件系統(tǒng)等知識(shí)。

任務(wù)實(shí)施

1.計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分,如圖1-10所示。

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計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

控制器

中央處理器

運(yùn)算器

主機(jī)

只讀存儲(chǔ)器

內(nèi)存儲(chǔ)器

隨機(jī)存儲(chǔ)器

硬件系統(tǒng)硬盤(pán)

外存儲(chǔ)器

光盤(pán)、U盤(pán)

鼠標(biāo)、鍵盤(pán)

外設(shè)輸入設(shè)備

讀卡器、掃描儀

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)顯示器、繪圖儀

輸出設(shè)備

投影儀、打印機(jī)

操作系統(tǒng)

系統(tǒng)軟件語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

標(biāo)準(zhǔn)程序庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)通信管理程序

軟件系統(tǒng)

信息管理軟件、輔助設(shè)計(jì)軟件

應(yīng)用軟件

程序設(shè)計(jì)軟件、Office應(yīng)用軟件

圖1-10計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

硬件系統(tǒng)是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱(chēng),是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ),包

括計(jì)算機(jī)的主機(jī)與外設(shè)。

軟件系統(tǒng)是指為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編寫(xiě)的各種程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的

總稱(chēng)。軟件以文件的形式存放在U盤(pán)、硬盤(pán)、光盤(pán)上,一般包括程序文件和數(shù)據(jù)文件兩

類(lèi)。計(jì)算機(jī)軟件按照功能的不同,通常分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類(lèi)。

系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源(包括硬件和軟件資源)的一種軟件,

主要包括操作系統(tǒng)、各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言及其編譯或解釋系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)等。

應(yīng)用軟件是指利用計(jì)算機(jī)及系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問(wèn)題而編制的、具有專(zhuān)門(mén)用途

的計(jì)算機(jī)程序,主要包括各種用于科學(xué)計(jì)算的軟件包、字處理軟件、圖形軟件、計(jì)算機(jī)

輔助軟件等。

2.計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

1944年,美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了計(jì)算機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作方式的設(shè)想,

為計(jì)算機(jī)的誕生和發(fā)展提供了理論基礎(chǔ)。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)仍屬于馮·諾依曼架構(gòu)。

馮·諾依曼“程序存儲(chǔ)”設(shè)計(jì)思想可概括為以下三點(diǎn):

y計(jì)算機(jī)應(yīng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大基本部件,其中

運(yùn)算器和控制器合稱(chēng)CPU,如圖1-11所示。

10

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

外存儲(chǔ)器

輸入設(shè)備內(nèi)存儲(chǔ)器輸出設(shè)備

運(yùn)算器控制器

中央處理器

主機(jī)

控制流數(shù)據(jù)流

圖1-11計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

y計(jì)算機(jī)內(nèi)部應(yīng)采用二進(jìn)制來(lái)表示指令和數(shù)據(jù)。每條指令一般具有一個(gè)操作碼和一個(gè)

地址碼。其中,操作碼表示運(yùn)算性質(zhì),地址碼定義操作數(shù)在存儲(chǔ)器中的地址。

y將編寫(xiě)好的程序和原始數(shù)據(jù)存入內(nèi)存儲(chǔ)器中,然后啟動(dòng)計(jì)算機(jī)工作,計(jì)算機(jī)應(yīng)在不

需操作人員干預(yù)的情況下,自動(dòng)逐條取出指令和執(zhí)行任務(wù)。

(1)輸入設(shè)備

輸入設(shè)備主要用于向計(jì)算機(jī)輸入信息。常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、

光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、掃描儀、數(shù)碼照相機(jī)等。

(2)輸出設(shè)備

輸出設(shè)備的主要功能是將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果顯示和打印出來(lái)。常用的輸出設(shè)備有顯

示器、打印機(jī)、硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、繪圖儀等。

注意:硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器、光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備。

(3)存儲(chǔ)器

計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶和存儲(chǔ)部件,主要用于保存信息。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存

儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。

①內(nèi)存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)內(nèi)存,用來(lái)存放CPU正在運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù),它的特點(diǎn)

是存取速度快。內(nèi)存儲(chǔ)器基本分為兩種:只讀存儲(chǔ)器(ReadOnlyMemory,ROM)和隨

機(jī)存儲(chǔ)器(RandomAccessMemory,RAM)。

只讀存儲(chǔ)器中的信息只能讀取但不能修改,特點(diǎn)是斷電后其中存放的信息不會(huì)丟

失。只讀存儲(chǔ)器常用于存放固定的數(shù)據(jù),如檢測(cè)程序、ROMBIOS。除只讀存儲(chǔ)器外,

還有可編程只讀存儲(chǔ)器(ProgrammableROM,PROM)、可擦除只讀存儲(chǔ)器(Erasable

ProgrammableROM,EPROM)等內(nèi)存儲(chǔ)器。與PROM只能更新一次不同,EPROM可以

反復(fù)多次更新。

隨機(jī)存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是能存能取,但斷電后其中存放的信息將丟失。隨機(jī)存儲(chǔ)器又

可分為靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(StaticRAM,SRAM)和動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器(DynamicRAM,

DRAM)兩種。一般來(lái)說(shuō),在關(guān)機(jī)前應(yīng)將有用的信息存儲(chǔ)到硬盤(pán)上,以便長(zhǎng)期保存。

11

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

②外存儲(chǔ)器。外存儲(chǔ)器簡(jiǎn)稱(chēng)外存,與內(nèi)存相比容量較大但速度較慢,主要用于長(zhǎng)期

保存信息。常用的外存儲(chǔ)器包括硬盤(pán)、光盤(pán)和U盤(pán)等。

(4)CPU

控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中心,負(fù)責(zé)從內(nèi)存中讀取指令、翻譯指令代碼、識(shí)別指令要

求后將控制信號(hào)送達(dá)各部件,并控制各部件有條不紊地完成指令所指定的操作。

控制器和運(yùn)算器都是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心部件,集成在同一塊芯片上,稱(chēng)為中央處理

器(CenterProcessUnit,CPU),又稱(chēng)微處理器。如IntelCorei9、AMDPhenomⅡX6、

中國(guó)龍芯3號(hào)(見(jiàn)圖1-12)、中國(guó)兆芯KH-30000(見(jiàn)圖1-13)等。

圖1-12中國(guó)龍芯3號(hào)圖1-13中國(guó)兆芯KH-30000

3.計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程

(1)計(jì)算機(jī)的具體工作過(guò)程

①編程人員編制程序。

②用戶(hù)將程序安裝在計(jì)算機(jī)外存上。

③用戶(hù)運(yùn)行程序的指令。

④計(jì)算機(jī)將程序和數(shù)據(jù)輸入內(nèi)存。

⑤CPU根據(jù)程序指令運(yùn)算。

⑥計(jì)算機(jī)將最終結(jié)果輸出。

⑦計(jì)算機(jī)完成處理信息工作,返回準(zhǔn)備接受下一個(gè)指令的待命狀態(tài)。

(2)計(jì)算機(jī)指令

指令是指計(jì)算機(jī)能夠執(zhí)行的特定操作的命令。一條指令包括操作碼和地址碼兩部分。

操作碼指出該指令完成操作的類(lèi)型,地址碼指出參與操作的數(shù)據(jù)和操作結(jié)果存放的位置。

(3)程序、編程、執(zhí)行程序

按一定順序編排好的指令稱(chēng)為“程序”,編排指令順序的過(guò)程稱(chēng)為“編程”,計(jì)算機(jī)

做某事的過(guò)程也就是“執(zhí)行程序”的過(guò)程。

12

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

(4)程序的執(zhí)行順序

要計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序,首先應(yīng)將程序送往內(nèi)存中,CPU從內(nèi)存中按順序取指令執(zhí)行指

令,再根據(jù)執(zhí)行結(jié)果取下一條指令執(zhí)行,反復(fù)進(jìn)行這一過(guò)程,直至程序執(zhí)行完畢。由此

可見(jiàn),程序的執(zhí)行順序不一定是按照它們的先后位置順序(物理順序)執(zhí)行,而是按照

前一條指令的執(zhí)行結(jié)果決定下一條應(yīng)該執(zhí)行的指令而順序(邏輯順序)執(zhí)行。

4.計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)

(1)系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是指無(wú)須用戶(hù)干預(yù)的各種程序的集合,其主要功能是進(jìn)行調(diào)度、監(jiān)控和維

護(hù)計(jì)算機(jī)系統(tǒng);負(fù)責(zé)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的硬件,使它們協(xié)調(diào)工作。系統(tǒng)軟件主要包括以

下三類(lèi)軟件:

①操作系統(tǒng)(OperatingSystem,OS)。操作系統(tǒng)是控制與管理計(jì)算機(jī)硬件與軟件資

源,合理組織計(jì)算機(jī)工作流程以及提供人機(jī)界面供用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)的程序的集合。常用

的有Windows10、UNIX、Linux、國(guó)產(chǎn)DEEPIN深度操作系統(tǒng)、統(tǒng)信UOS操作系統(tǒng)等。

操作系統(tǒng)的主要功能是處理器管理、存儲(chǔ)管理、文件管理、設(shè)備管理、作業(yè)管理。

操作系統(tǒng)可分為單用戶(hù)操作系統(tǒng)、批處理操作系統(tǒng)、分時(shí)操作系統(tǒng)、實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)、

網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。

②語(yǔ)言處理程序。它是為用戶(hù)設(shè)計(jì)的編程服務(wù)軟件,用于將高級(jí)語(yǔ)言源程序翻譯成

計(jì)算機(jī)能識(shí)別的目標(biāo)程序,從而讓計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問(wèn)題。

③數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)(DBMS)是位于用戶(hù)和操作系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)管理軟件,能夠科

學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)。

(2)應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件包括各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言,以及用程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序。它是為解

決各類(lèi)應(yīng)用的專(zhuān)門(mén)問(wèn)題而開(kāi)發(fā)的。用戶(hù)要解決的問(wèn)題不同,需要使用的應(yīng)用軟件也不同,

見(jiàn)表1-1。

表1-1應(yīng)用軟件表

序號(hào)應(yīng)用軟件種類(lèi)軟件產(chǎn)品舉例

1辦公軟件WPSOf?ce、永中Of?ce、MicrosoftOf?ce

2即時(shí)通信工具QQ、微信、釘釘、MSN、ICQ、雅虎通

3圖形圖像處理軟件Photoshop、美圖秀秀、ACDSee、CorelDRAW、幻影圖像、Illustrator

4聲音編輯軟件Audition、CyberLinkWaveEditor、GarageBand、GoldWave、閃電音頻剪輯軟件

5視頻編輯工具迅捷視頻剪輯軟件、愛(ài)剪輯、會(huì)聲會(huì)影、EDIUS、AdobePremier、AfterEffects

6三維制作工具中望3D、Sunvega3D++、CrownCAD、AutoCAD、Maya、PRO/E、3dsmax、Unity

7編程軟件C、Java、Python、Julia、PHP、VisualC++

5.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言

常見(jiàn)的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言包括機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。

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計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

(1)機(jī)器語(yǔ)言

機(jī)器語(yǔ)言是以二進(jìn)制形式的0、1代碼串表示的機(jī)器指令以及使用規(guī)則的集合。機(jī)

器語(yǔ)言是面向機(jī)器的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。用機(jī)器語(yǔ)言編制程序,計(jì)算機(jī)可直接執(zhí)行,運(yùn)行

速度快、執(zhí)行時(shí)間短,但直觀性差,不便于閱讀理解和記憶,編寫(xiě)程序難度大,容易

出錯(cuò)。

(2)匯編語(yǔ)言

為了便于記憶二進(jìn)制指令,將二進(jìn)制形式的每一條指令對(duì)應(yīng)用一條人們?nèi)菀捉邮艿?/p>

符號(hào)來(lái)表示,稱(chēng)為指令助記符。一條指令助記符對(duì)應(yīng)一條語(yǔ)句,這就構(gòu)成了匯編語(yǔ)言。

匯編語(yǔ)言不能被計(jì)算機(jī)直接接收,需要翻譯(稱(chēng)為匯編)成機(jī)器語(yǔ)言。翻譯工作由專(zhuān)業(yè)

人員編寫(xiě)好的翻譯軟件來(lái)完成。

匯編語(yǔ)言相對(duì)于機(jī)器語(yǔ)言而言,不需要記憶每一條二進(jìn)制指令,但仍需要了解CPU

的結(jié)構(gòu)和整個(gè)計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu),因此不便于一般使用者學(xué)習(xí)和使用。

(3)高級(jí)語(yǔ)言

高級(jí)語(yǔ)言是一種接近于人們自然語(yǔ)言的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。程序中所用的運(yùn)算符號(hào)與運(yùn)

算式都接近于數(shù)學(xué)中采用的符號(hào)和算式。它不再局限于計(jì)算機(jī)的具體結(jié)構(gòu)與指令系統(tǒng),

而是面向問(wèn)題處理過(guò)程,是通用性很強(qiáng)的語(yǔ)言。高級(jí)語(yǔ)言比匯編語(yǔ)言更容易閱讀和理解,

語(yǔ)句的功能更強(qiáng),編寫(xiě)程序的效率更高。但是,高級(jí)語(yǔ)言執(zhí)行的效率則不如機(jī)器語(yǔ)言。

高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的程序也要由編譯程序或解釋程序“翻譯”成機(jī)器語(yǔ)言程序才能被計(jì)算機(jī)

執(zhí)行。

高級(jí)語(yǔ)言的種類(lèi)很多,至今已有上千種語(yǔ)言,但被大家普遍接受和廣泛使用的

大約有幾十種,如C、C++、C#、Java、VB、VC、VFP、PowerBuilder、Delphi、

SQL等。

注意:機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言統(tǒng)稱(chēng)為低級(jí)語(yǔ)言。機(jī)器語(yǔ)言是計(jì)算機(jī)能夠直接接受的唯

一語(yǔ)言,任何其他形式的語(yǔ)言都必須通過(guò)翻譯程序轉(zhuǎn)化為機(jī)器語(yǔ)言計(jì)算機(jī)才可以執(zhí)行,

而翻譯是從高級(jí)向低級(jí)轉(zhuǎn)化的過(guò)程。

6.多媒體技術(shù)

(1)多媒體技術(shù)的概念與特征

多媒體技術(shù)是指能夠同時(shí)對(duì)兩種或兩種以上媒體進(jìn)行采集、操作、編輯、存儲(chǔ)等綜

合處理的技術(shù),是一門(mén)跨學(xué)科的綜合技術(shù)。

多媒體技術(shù)具有交互性、集成性、多樣性、實(shí)時(shí)性、數(shù)字化等特征。

①交互性:具有人機(jī)交互功能。

②集成性:集成多種媒體技術(shù)及獲取、存儲(chǔ)等。

③多樣性:信息和媒體傳播、展示手段等的多樣化。

④實(shí)時(shí)性:聲音和視頻是強(qiáng)實(shí)時(shí)的。

⑤數(shù)字化:媒體以數(shù)字形式存在。

14

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

(2)媒體的數(shù)字化

聲音數(shù)字化是指聲音信號(hào)的數(shù)字化,即用二進(jìn)制數(shù)表示聲音的模擬信號(hào)。

圖像數(shù)字化是將空間分布和亮度取值均連續(xù)分布的模擬圖像經(jīng)采樣和量化轉(zhuǎn)換成計(jì)

算機(jī)能夠處理的數(shù)字圖像的過(guò)程。

聲音與圖像的數(shù)字化過(guò)程主要包括采樣、量化與編碼三個(gè)步驟,如圖1-14所示。

模擬信號(hào)數(shù)字信號(hào)

采樣量化編碼

圖1-14聲音與圖像的數(shù)字化過(guò)程

(3)多媒體數(shù)據(jù)壓縮

①無(wú)損壓縮。利用數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)冗余進(jìn)行壓縮,可完全恢復(fù)原始數(shù)據(jù)而不引入任何失

真,但壓縮率受到統(tǒng)計(jì)冗余度理論限制,一般為2∶1~5∶1。

常用的無(wú)損壓縮方法有Shannon-Fano編碼、Huffman編碼、游程(Run-length)編

碼、LZW(Lempel-Ziv-Welch)編碼和算術(shù)編碼等。常用工具有WinRAR、WinZip、

ARC等。

②有損壓縮。有損壓縮也稱(chēng)破壞性壓縮,是指壓縮后的數(shù)據(jù)不能夠完全還原成壓縮

前的數(shù)據(jù),與原始數(shù)據(jù)不同但是非常接近的壓縮方法。有損壓縮廣泛應(yīng)用于語(yǔ)音、圖像

和視頻數(shù)據(jù)的壓縮。

常用的有損壓縮方法有PCM、預(yù)測(cè)編碼、變換編碼、插值和外推法、統(tǒng)計(jì)編碼、矢

量量化和子帶編碼等。常見(jiàn)的mp3、divx、xvid、jpeg、rm、rmvb、wma、wmv等格式都

是有損壓縮。

(4)常用多媒體文件格式

常用多媒體文件格式見(jiàn)表1-2。

表1-2常用多媒體文件格式

多媒體格式類(lèi)型文件格式或擴(kuò)展名描述

BMPWindows位圖

PNG可移植網(wǎng)絡(luò)圖形

JPEGJPEG標(biāo)準(zhǔn)由國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)制訂,擴(kuò)展名為jpg或jpeg

GIF圖形交換格式,用于以超文本標(biāo)志語(yǔ)言方式顯示索引彩色圖像

圖片格式TIFF標(biāo)記圖像文件格式

DXFAutoCAD繪圖交換文件

CGM計(jì)算機(jī)圖形圖元文件

WMFWindows圖元文件

EMF增強(qiáng)型圖元文件

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計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

續(xù)表

多媒體格式類(lèi)型文件格式或擴(kuò)展名描述

MPEGMotionPictureExpertsGroup(運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組)的縮寫(xiě)

AVIAudioVideoInterleaved(音頻視頻交錯(cuò))的縮寫(xiě)

MOVMac機(jī)的QuickTime支持的數(shù)字視頻格式,基于Indeo壓縮法

ASFASF是Microsoft開(kāi)發(fā)在網(wǎng)上觀看視頻節(jié)目的文件壓縮格式

Microsoft公司用其取代QuickTime之類(lèi)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)以及WAV、AVI之類(lèi)的

WMV

文件擴(kuò)展名

視頻格式REALVIDEO(RV)是一種高壓縮比的視頻格式,可以使用任何一種常

REALVIDEO(RV)

用于多媒體及Web上制作視頻的方法來(lái)創(chuàng)建文件

MKV全稱(chēng)為Matroska的新型多媒體封裝格式

FLV一種新的視頻格式

F4VAdobe公司繼FLV格式后的支持H.264的F4V流媒體格式

RMVB的前身為RM格式,它們是RealNetworks公司所制定的音頻視頻

RMVB

壓縮規(guī)范

音質(zhì)比較高的音頻格式。標(biāo)準(zhǔn)CD格式也就是44.1k的采樣頻率,速率為

CD

88kbit/s,16位量化位數(shù),近似無(wú)損

WAVE微軟公司開(kāi)發(fā)的一種聲音文件格式

AIFF蘋(píng)果計(jì)算機(jī)中的標(biāo)準(zhǔn)音頻格式,屬于QuickTime技術(shù)的一部分

AUAUDIO文件是Sun公司推出的一種數(shù)字音頻格式

MPEG包括MPEG-1、MPEG-2、MPEG-3、MPEG-4

MPEG標(biāo)準(zhǔn)中的音頻部分。根據(jù)壓縮質(zhì)量和編碼處理的不同分為三層,分

音頻格式MP3

別對(duì)應(yīng)*.mp1、*.mp2、*.mp3這三種聲音文件

由國(guó)際運(yùn)動(dòng)圖像專(zhuān)家組于2000年10月公布的一種面向多媒體應(yīng)用的視頻

MPEG-4

壓縮標(biāo)準(zhǔn)

MIDI主要用于原始樂(lè)器作品、流行歌曲的業(yè)余表演、游戲音軌以及電子賀卡等

WMA(WindowsMediaAudio)來(lái)自微軟,音質(zhì)要優(yōu)于MP3格式

主要適用于在網(wǎng)絡(luò)上的在線(xiàn)音樂(lè)欣賞,文件格式主要包括RA、RM、

RealAudio

RealAudioG2、RMX

拓展內(nèi)容

個(gè)人計(jì)算機(jī)的主要性能指標(biāo)

1.字長(zhǎng)

字長(zhǎng)(word)是CPU能夠直接處理二進(jìn)制的位數(shù),是由CPU決定的,標(biāo)志著計(jì)算機(jī)

處理數(shù)據(jù)的精度。同時(shí),字長(zhǎng)與指令長(zhǎng)度相對(duì)應(yīng),因而也代表了指令系統(tǒng)功能的強(qiáng)弱以

及處理數(shù)據(jù)的速度。字長(zhǎng)是評(píng)價(jià)計(jì)算機(jī)最主要的性能指標(biāo)。通常情況下將組成字的位數(shù)

稱(chēng)為字長(zhǎng),一般計(jì)算機(jī)的基本字長(zhǎng)有16位、32位、64位等。

16

項(xiàng)目1認(rèn)識(shí)與使用計(jì)算機(jī)

2.主頻

CPU工作必須要有先后順序,也就是說(shuō),必須要有時(shí)間單位。計(jì)算機(jī)的主頻也稱(chēng)計(jì)

算機(jī)的時(shí)鐘頻率,即單位時(shí)鐘周期內(nèi)完成指令的條數(shù)。CPU的主頻越高,單位時(shí)鐘周期

內(nèi)完成的指令就越多,它的運(yùn)行速度也就越快。主頻的大小將直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)的運(yùn)行

速度。主頻的單位用兆赫[茲](MHz)表示,1MHz=106Hz。

3.運(yùn)算速度

計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度通常指平均運(yùn)算速度,即每秒所能執(zhí)行的指令條數(shù)。一般用百萬(wàn)

條每秒(MillionInstructionPerSecond,MIPS)作單位。

4.存儲(chǔ)容量

計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器包括內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器,都以字節(jié)為基本單位,用B(byte)表示。

一個(gè)字節(jié)是8個(gè)二進(jìn)制位(bit)。通常用B(字節(jié))、KB(千字節(jié))、MB(兆字節(jié))、GB

(吉字節(jié))、TB(太字節(jié))表示。它們之間的換算關(guān)系如下:

1KB=210B=1024B

1MB=210KB=1024KB

1GB=210MB=1024MB

1TB=210GB=1024GB

注意:在計(jì)算機(jī)中,“千”指的是210即1024,而非1000。

任務(wù)1.3了解計(jì)算思維與信息表示

任務(wù)描述

隨著信息時(shí)代的發(fā)展變化,幫助學(xué)生形成計(jì)算思維,提升學(xué)生信息素養(yǎng),對(duì)學(xué)生未

來(lái)的學(xué)習(xí)、工作有著重要實(shí)踐意義。本任務(wù)由曹老師帶領(lǐng)大家一起學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)思維與信

息表示。

任務(wù)實(shí)施

1.計(jì)算思維

(1)計(jì)算思維的概念

2006年3月,美國(guó)卡內(nèi)基梅隆大學(xué)計(jì)算機(jī)科學(xué)系主任周以真教授在美國(guó)計(jì)算機(jī)權(quán)威

期刊CommunicationsoftheACM上將計(jì)算思維定義為:計(jì)算思維是運(yùn)用計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)

概念進(jìn)行問(wèn)題求解、系統(tǒng)設(shè)計(jì)以及人類(lèi)行為理解等涵蓋計(jì)算機(jī)科學(xué)之廣度的一系列思維

活動(dòng)。

(2)計(jì)算思維的本質(zhì)

計(jì)算思維的本質(zhì)是抽象和自動(dòng)化。計(jì)算思維中的抽象完全超越物理的時(shí)空觀,并完

全用符號(hào)來(lái)表示。自動(dòng)化是機(jī)械地一步一步自動(dòng)執(zhí)行,其基礎(chǔ)和前提是抽象。

17

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)(Windows10+Office2016)

(3)計(jì)算思維的應(yīng)用領(lǐng)域

計(jì)算思維是每個(gè)人應(yīng)當(dāng)具備的基本技能,也是創(chuàng)新人才的基本要求和專(zhuān)業(yè)素質(zhì),每

個(gè)人都應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)和應(yīng)用計(jì)算思維。計(jì)算和計(jì)算機(jī)也促進(jìn)著計(jì)算思維的傳播。計(jì)算思維不

僅滲透到每個(gè)人的生活,而且對(duì)生物信息學(xué)、生物計(jì)算、專(zhuān)家系統(tǒng)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等學(xué)科領(lǐng)域

產(chǎn)生了重大影響,在科技創(chuàng)新與教育教學(xué)中起著非常重要的作用。

2.計(jì)算機(jī)中的0與1

無(wú)論什么類(lèi)型的數(shù)據(jù),在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都使用二進(jìn)制進(jìn)行表示和處理。對(duì)于西文字符、

漢字符等非數(shù)值型數(shù)據(jù),則采用二進(jìn)制編碼的形式。

在計(jì)算機(jī)內(nèi)部數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)和處理都是采用二進(jìn)制數(shù)主要原因如下:

y二進(jìn)制數(shù)在物理上最容易實(shí)現(xiàn)。

y二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)單,這將使計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)大大簡(jiǎn)化。

y二進(jìn)制數(shù)的兩個(gè)數(shù)字符號(hào)1和0正好

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