計算機應用基礎概述

■第一章計算機應用基礎概述

主講教師：張雁

第一章計算機概述

■L1計算機概論

■L2計算機的基本組成及工作原理

?1.3計算機中的數(shù)制與編碼

■1.4微型計算機的組成及配置

■L5計算機病毒

■L6多媒體計算機

本章學習目標

?掌握計算機的概念、特點及其應用領域

?了解計算機的組成與工作原理

?掌握計算機中的二進制、八進制、十進制、十六進

制之間的數(shù)制轉(zhuǎn)換

?了解微型計算機的組成及其硬件配置

?了解計算機病毒的特點、分類及防治措施

?了解多媒體技術(shù)的應用

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1.1計算機概論

■LL1什么是計算機

■1.1.2計算機的特點

■1.1.3計算機的應用領域

■1.1.4計算機的分類

■LL5計算機的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢

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1.1.1什么是計算機

■計算機是電子數(shù)字計算機的簡稱，是一種

自動地、高速地進行數(shù)值運算和信息處理

的電子設備。它主要由一些機械的、電子

的器件組成，再配以適當?shù)某绦蚝蛿?shù)據(jù)。

程序及數(shù)據(jù)輸入后可以自動執(zhí)行，用以解

決某些實際問題。

■計算機中的各個物理實體稱為計算機硬件

;程序和數(shù)據(jù)則稱為計算機軟件。

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1.1.2計算機的特點

1.運算速度快

2.計算精度高

3.自動化程度高

4.具有超強的“記憶”能力

5.具有邏輯判斷能力

6.通用性強

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1.1.3計算機的應用領域

1.科學計算

2.數(shù)據(jù)處理

3.自動控制

4.計算機輔助系統(tǒng)

5.邏輯關(guān)系加工及人工智能

6.計算機網(wǎng)絡

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1.1.4計算機的分類

1.巨型機

2.大、中型計算機

3.小型機

4.微型機

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1.1.5計算機的發(fā)展歷程及發(fā)展趨勢

1.計算機的產(chǎn)生

■1822年英國人CharlesBabbage提出了“自動計算

機”概念，1834年他所設計的差分機及分析機已

經(jīng)具備了現(xiàn)代計算機的基本組成部件。

■20世紀中葉，電子技術(shù)發(fā)展迅速，1943年在美國

陸軍部的主持下，美國賓西法尼亞大學莫爾電工

系的JohnMauchly和PresperEckert博士開始研缶ij

世界上第一臺真正的計算機ENIAC,重30噸、占

地170平方米、使用了18000多個電子管、5000多個

繼電器、電容器、耗電150KW的龐然大物拉開了

人類科技革命的帷幕。

2.計算機的發(fā)展

（1）第一代計算機（1946年?1958年）采用電子管作為基本元件

,主存儲器采用汞延遲浦線，其特點是主存存儲器容量小、速

度慢、機器體積大、重量大、功耗大、成本高。

（2）第二代計算機（1959年?1964年）采用晶體管作為基本元件

,主存儲器采用磁芯存儲器其特點是主存儲器容量加大、運算

速度加快、減小了體積、重量、功耗及成本，提高了計算機的

可靠性。

（3）第三代計算機（1965年?1971年）基本電子元件是中、小規(guī)

模集成電路（幾十至幾百個/mm?）,其特點是功能進一步增強

,體積功耗進一步降低。

（4）第四代計算機（1971年至今）是大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路

（幾萬至幾千萬個/mnP）,主存采用半導體存儲器，容量大大

增加，外存主要有磁盤、光盤，運算速度可達幾億次/秒，計算

機開始向標準化、模塊化、系列化、多元化的方向前進。

3.計算機的發(fā)展趨勢

(1)智能化

(2)網(wǎng)絡化

(3)巨型化

(4)微型化

(5)多媒體化

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1.2計算機的基本組成及工作原理

■121計算機系統(tǒng)的組成

■122計算機硬件的基本組成及工作原理

■123計算機軟件

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1.2.1計算機系統(tǒng)的組成

■一個完整的計算機系統(tǒng)由計算機硬件系統(tǒng)

及軟件系統(tǒng)兩大部分構(gòu)成。

■計算機硬件是計算機系統(tǒng)中由電子、機械

和光電元件組成的各種計算機部件和設備

的總稱，是計算機完成各項工作的物質(zhì)基

礎。

■計算機軟件是在計算機硬件設備上運行的

各種程序及其相關(guān)文檔的總稱。

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1.2.2計算機硬件的基本組成及工作原理

數(shù)據(jù)流

<＞控制流

圖1.1計算機硬件組成及簡單工作原理

1.運算器：用于加工、處理數(shù)據(jù)的部件，主要完成對數(shù)據(jù)的算

術(shù)運算和邏輯運算。

2.控制器：是計算機的控制部件，它控制其他部件協(xié)調(diào)統(tǒng)一的

工作，并能完成對指令的分析和執(zhí)行。

3.存儲器：是計算機的記憶裝置，主要是存放程序和數(shù)據(jù)。

4.輸入設備：是從計算機外部向計算機內(nèi)部傳送信息的裝置。

其功能是將數(shù)據(jù)、程序及其他信息，從人們熟悉的形式轉(zhuǎn)換為

計算機能夠識別和處理的形式輸入到計算機內(nèi)部。常用的輸入

設備有鍵盤、鼠標、光筆、掃描儀等。

5.輸出設備：輸出設備是將計算機的處理結(jié)果傳送到計算機外

部供計算機用戶使用的裝置。其功能是將計算機內(nèi)部二進制形

式的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換成人們所需要的或其他設備能接受和識別的

信息形式。常用的輸出設備有顯示器、打印機、繪圖儀等。

圖L2運算器示意圖

地址信息「數(shù)據(jù)信息

讀/寫操作命令

圖1.3內(nèi)存儲器原理

a

b

圖1.4CPU訪問內(nèi)、外存儲器的方式

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1.2.3計算機軟件

1.系統(tǒng)軟件

(1)操作系統(tǒng)：是計算機軟件中最重要的程序，用來管理和

控制計算機系統(tǒng)中的硬件和軟件資源的大型程序。

(2)語言處理程序：必須和計算機語言及計算機程序設計結(jié)

合起來。

(3)服務性程序：是指為了幫助用戶使用與維護計算機，提

供服務性手段，支持其他軟件開發(fā)，而編制的一類程序。

主要有以下幾種：工具軟件、編輯程序、調(diào)試程序、診斷

程序。

(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：是對計算機中所存放的大量數(shù)據(jù)進行

組織、管理、查詢并提供一定處理功能的大型系統(tǒng)軟件。

(a)匯編過程

(b)編譯過程

高級語言源程序執(zhí)行.結(jié)果

解釋程序

(c)解釋過程

圖1.5匯編、編譯與解釋過程

2.應用軟件

(1)文字處理程序

(2)電子表格處理程序

(3)軟件開發(fā)程序

(4)用戶應用程序

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1.3計算機中的數(shù)制與編碼

■L3.1計算機中的各種數(shù)制

■1.3.2二進制的算術(shù)、邏輯運算

■1.3.3數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

■1.3.4數(shù)的定點與浮點表示法

■L3.5數(shù)字化信息編碼

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1.3.1計算機中的各種數(shù)制

■在計算機內(nèi)部，信息廣泛采用二進制形式表示，有時還

會使用十進制、八進制、十六進制。

■十進制使用廣泛，它主要用在計算機外部。特點：一是

十進制由十個不同的數(shù)符組成：0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9,即基數(shù)為“10”；二是十進制遵循每相鄰兩位

“逢十進一”的原則。

■二進制是用于計算機內(nèi)部描述各種信息的一種數(shù)制。特

點：一是二進制由“0”和“1”兩個符號構(gòu)成，即基數(shù)為2

;二是每相鄰兩位遵循“逢二進一”的原則。

■八進制和十六進制是為了彌補二進制數(shù)字長過長而出現(xiàn)

在計算機中的，它們主要用來描述存儲單元的地址。

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1.3.2二進制的算術(shù)、邏輯運算

1.算術(shù)運算

■算術(shù)運算是指利用+、一、X、?、（）

等符號連接二進制數(shù)完成的運算。

2.邏輯運算

■二進制的邏輯運算包括And（與）、Or（

或）、Not（非）三種運算。

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1.3.3數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

1.二進制數(shù)與十進制數(shù)的互相轉(zhuǎn)換

2.八進制數(shù)、十六進制數(shù)同十進制數(shù)之間的

相互轉(zhuǎn)換

3.二進制數(shù)同八進制數(shù)、十六進制數(shù)的互相

轉(zhuǎn)換

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1.3.4數(shù)的定點與浮點表示法

1.數(shù)的定點表示

(1)定點整數(shù)：將小數(shù)點固定在數(shù)的最低位之后，

其格式如圖1.6所示。

(2)定點小數(shù)：將小數(shù)點固定在數(shù)的符號位之后、

最高數(shù)位之前，其格式如圖1.7所示。

2.數(shù)的浮點表示

■浮點表示法中的小數(shù)點位置不是固定不變的，是

浮動的。任何浮點數(shù)都由階碼和尾數(shù)兩部分組成

,其格式如圖L8所示。

數(shù)值部分

符號位小數(shù)點位置

圖L6定點整數(shù)的存儲格式

數(shù)值部分

符號位小數(shù)點位置

圖L7定點小數(shù)的存儲格式

圖L8浮點數(shù)存儲格式

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1.3.5數(shù)字化信息編碼

■數(shù)字化信息編碼是把少量二進制符號（代碼），

根據(jù)一定規(guī)則組合起來，以表示大量復雜多樣的

信息的一種編碼。一般來說，根據(jù)描述信息的不

同可分為：

1.數(shù)字編碼

2.字符編碼

3.漢字編碼

（1）國標碼（2）漢字輸入碼與機內(nèi)碼

表1.1ASCII表

000001010011100101110111

0000NULDLESP0@P、p

0001SOMDCI1AQaq

0010STXDCH2BRbr

0011ETXDC篤3CScs

0100EOTDC$4DTdt

0101ENQNAK5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETB7GWgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

1010LFSUB*:JZjz

1011VTESC+9K[k{

1100FFFS<L1I

1101CRGS—=M]m)

1110SORS>Ntn

1111SIUS1?010DEL

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1.4微型計算機的組成及配置

?141微型計算機的硬件組成

a1.4.2微型計算機的基本配置

aL4.3微型計算機的使用環(huán)境及系統(tǒng)維護

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1.4.1微型計算機的硬件組成

■微型計算機硬件系統(tǒng)由主機和常用外圍設備兩大部分

組成。

■主機由中央處理器和內(nèi)存儲器組成，用來執(zhí)行程序、

處理數(shù)據(jù)，主機芯片都安裝在一塊電路板上，這塊電

路板稱為主機板（主板）。為了與外圍設備連接，在

主機板上還安裝有若干個接口插槽，可以在這些插槽

上插入不同外圍設備連接的接口卡，用來連接不同的

外部設備。

■主機與外圍設備之間信息通過兩種接口傳輸。一種是

串行接口，如鼠標；一^種是并行接口，如打印機。

■計算機中傳輸信息的公共通路稱為總線（BUS）。

按照總線上傳輸信息的不同，總線可分為：

（1）數(shù)據(jù)總線（DB）：用來傳送數(shù)據(jù)信息，它主要

連接了CPU與各個部件，是它們之間交換信息的通

路。數(shù)據(jù)總線是雙向的，而具體的傳送方向由CPU

控制。

（2）地址總線（AB）：用來傳送地址信息。CPU通

過地址總線中傳送的地址信息訪問存儲器。通常地

址總線是單向的。

（3）控制總線（CB）：用來傳送控制信號，以協(xié)調(diào)

各部件之間的操作。

■常用的總線結(jié)構(gòu)有:

(1)ISA總線

(2)MCA總線

(3)EISA總線

(4)VESA總線

(5)PCI總線

■微型計算機常用外圍設備有顯示器、鍵盤、鼠標器

及外存儲器。外存中常用的有硬磁盤（硬盤）、軟

磁盤（軟盤）和光盤。如果需要還可以根據(jù)用戶的

要求配置打印機、繪圖儀、投影儀；同時為了聯(lián)網(wǎng)

,還可以配置調(diào)制解調(diào)器等通信設備。

■微機用鍵盤按照按鍵個數(shù)多少可分為84鍵、101鍵、

104鍵等幾種，目前廣泛使用的是101鍵、104鍵標準

鍵盤。這兩種鍵盤一般可分為四個區(qū)域：主鍵盤區(qū)

、功能鍵區(qū)、編輯鍵區(qū)、小鍵盤區(qū)（數(shù)字鍵區(qū)）。

■顯示器種類雜多，分類方法也有多種，如下所示

O

■按顯示內(nèi)容可以分為：字符顯示器、圖形顯示器

、視頻顯示器。

■按顯示顏色可以分為：單色顯示器、彩色顯示器

O

■按顯示分辨率可以分為：低分辨率(300X200)

、中分辨率(600X350)、高分辨率(640X480或

1024X768以、上)。孽辨率越取組成字符與圖形

的點密度越高，顯不器顯不的畫面越清濟斤。

■鼠標器（Mouse）簡稱鼠標，也是一種常用

的輸入設備。它通過串行接口與主機相連

O其使用方法有移動、點擊和拖曳三種。

從結(jié)構(gòu)和原理上進行分類，鼠標可分為多

種，如機械鼠標、光學鼠標、光機鼠標、

兩鍵鼠標、二鍵鼠標等。

■微型機配備的打印機可分為擊打式打印機

和非擊打式打印機兩大類。

圖1.10磁盤的盤片結(jié)構(gòu)

磁盤的盤片結(jié)構(gòu)

圖1.113.5英寸軟盤

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1.4.2微型計算機的基本配置

IBMPC/XT386機486機分媵機克4機

主CPU808昭。868038680486PentiumP4

心內(nèi)部16323232/6464

線

外部816323232

主頻(MHz)4.77-316-33254075-500800以上

內(nèi)存256~640KB1~4MB2~8MB16?128MB64256MB

軟盤5寸360KB5寸1.2MB5寸1.2MB3寸1.44MB3寸1.44MB

3寸1.44MB3寸144MB

硬盤5寸10MB80-300MB200-500MB600MB-10GB20GB以上

2X-4X12X-40X40X以上

光盤無無

CD-ROMCD-ROMCD-ROM

鍵盤84/101鍵101鍵101踵104鍵104鍵

顯示卡MDAJCGAVGAVGASVGASVGA

操作系統(tǒng)DOS3.0DOS4.0以上DOS6.0以上Windows95Windows98

程序語言多種多種多種多種多種

表1.2PC機系列發(fā)展表

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1.4.3微型計算機的使用環(huán)境及系統(tǒng)維護

1.使用環(huán)境

(1)環(huán)境溫度：在室溫15°。?35°。之間能正常工作。

(2)環(huán)境濕度：放置微型機的房間的相對濕度在20%

?80%之間。

(3)潔凈要求：應保持機房清潔，使磁頭、磁盤讀寫

準確。

(4)電源要求：微型機一般使用220V、50HZ的交流

電。最好提供不間斷供電電源UPS,并裝有可靠的

地線。

(5)防止干擾：微型計算機附近避免強磁場干擾。

2.系統(tǒng)維護

(1)微型機開關(guān)的順序。

(2)機器應常處于運行狀態(tài)，不應長期閑置不用。

(3)軟盤的使用及保存過程中應防磁、熱、強光或

受潮霉變。

(4)工作過程中不應經(jīng)常搬動，它會使軟盤、硬盤

磁頭受到傷害。

(5)顯示器的保護應做好防強磁場的措施。

(6)打印機必須在干凈無塵的環(huán)境中工作。

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1.5計算機病毒防治

■151什么是計算機病毒

■152計算機病毒的破壞作用

■153計算機病毒的特征

■154計算機病毒的來源及傳染途徑

■1.5.5計算機病毒的分類

■156計算機病毒的

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1.5.1什么是計算機病

■計算機病毒(ComputerViruses)是一種人

為編制的具有破壞性的計算機程序，它具

有自我復制能力，通過非授權(quán)入侵隱藏在

可執(zhí)行文件或數(shù)據(jù)文件中。

■當計算機病毒程序運行(病毒發(fā)作)時，

會影響其他正常程序及整個計算機系統(tǒng)的

正常工作甚至還會造成計算機軟、硬件的

損壞。

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1.5.2計算機病毒的破壞作用

■其一，破壞計算機運行安全;

■其二，破壞計算機軟件安全;

■其三，破壞計算機實體安全。

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1.5.3計算機病毒的特征

1.傳染性

2.破壞性

3.隱蔽性

4.潛伏性

5.激發(fā)性

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1.5.4計算機病毒的來源及傳染途徑

(1)來源于計算機專業(yè)人員或業(yè)余愛好者的惡作劇

,如CIH病毒。

(2)軟件公司為保護自己研制的軟件不被復制(盜

版)而采取的不正常的懲罰措施。

(3)惡意攻擊或有意摧毀計算機系統(tǒng)而制造的病毒

O如“猶太人病毒”。

(4)在程序設計或軟件開發(fā)過程中，由于未估計到

的原因而對它失去控制所產(chǎn)生的病毒。

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1.5.5計算機病毒的分類

1.病毒入侵的途徑

(1)源碼型病毒

(2)入侵型病毒

(3)操作系統(tǒng)病毒

(4)外殼型病毒

2.病毒的破壞程度

(1)良性病毒

(2)惡性病毒

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1.5.6計算機病毒的

1.人工判斷方法。如磁盤的非正常讀寫、文件容

量變大等現(xiàn)象都可能說明有病毒潛伏或發(fā)作。

2.使用防病毒硬件。利用發(fā)現(xiàn)的每一種病毒的特

征代碼及防治方法并將其存入防病毒卡的ROM中

,用以及時發(fā)現(xiàn)病毒并清除它。

3.使用防病毒軟件。常用的防病毒軟件有KV3000