第1章 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1主講教師:嚴(yán)光銀

電話/p>

郵箱:ygyxn@126.com上機(jī)安排:6-13周

周一第1講（8：00-9：50）信號(hào)本（1、2班）二樓6-13周

周二第五講（19：30-21：20）建工本三樓課程說明教學(xué)目的培養(yǎng)學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的能力，掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。考核方式理論成績（100分）：理論考試80分，平時(shí)成績20分。上機(jī)成績（100分）：上機(jī)考試70分，作業(yè)與考勤30分。2課程主要內(nèi)容第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成微型計(jì)算機(jī)的硬件組成第2章網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)操作案例第3章Windows操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)概述認(rèn)識(shí)Windows7文件及文件夾的組織與管理系統(tǒng)管理附件的使用第4章計(jì)算機(jī)安全計(jì)算機(jī)病毒計(jì)算機(jī)的安全防護(hù)及設(shè)置安全防范操作案例第5章信息編碼計(jì)算機(jī)的編碼與數(shù)據(jù)進(jìn)制及其轉(zhuǎn)換計(jì)算機(jī)中的信息表示及存儲(chǔ)第6章文字處理軟件Word2010Word2010概述Word2010操作案例第7章電子表格處理軟件Excel2010Excel2010概述Excel2010操作案例第8章演示文稿制作軟件PowerPoint2010PowerPoint2010概述PowerPoint2010操作案例第9章Internet應(yīng)用WWW瀏覽與網(wǎng)絡(luò)搜索郵件收發(fā)第10章程序設(shè)計(jì)概述3

第1章計(jì)算機(jī)系統(tǒng)本章主要內(nèi)容計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成微型計(jì)算機(jī)的硬件組成6*計(jì)算機(jī)發(fā)展概述計(jì)算機(jī)是指能夠部分代替人的腦力勞動(dòng)，自動(dòng)高效進(jìn)行信息處理的電子設(shè)備。世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)：ENIAC計(jì)算機(jī)主機(jī)的發(fā)展（分為四代）:電子管、晶體管、集成電路、（超）大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的工作原理：馮.諾依曼的存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：運(yùn)行速度快、計(jì)算精度高、自動(dòng)化程度高、存儲(chǔ)能力強(qiáng)、具有邏輯判斷能力計(jì)算機(jī)按綜合性能分類：巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、單片機(jī)。其中微型機(jī)又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer）、PC機(jī)和電腦，主要分為筆記本和臺(tái)式機(jī)。微型機(jī)的核心是CPU，目前主要的廠商是Intel和AMD。7*計(jì)算機(jī)發(fā)展概述計(jì)算機(jī)的應(yīng)用：廣泛使用于各個(gè)領(lǐng)域，如數(shù)值計(jì)算、信息管理、實(shí)時(shí)控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、人工智能、電子商務(wù)等。CAD、CAI、CAE、CAT、CAM、AI、OA的含義應(yīng)用模式——單機(jī)模式、客戶機(jī)/服務(wù)器模式（C/S)、網(wǎng)絡(luò)模式（B/S)計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)字長：CPU在一次操作中能處理的最大二進(jìn)制位數(shù)。主頻與運(yùn)算速度

主頻即時(shí)鐘頻率。主頻越大，速度越快。運(yùn)算速度一般用MIPS（百萬條指令數(shù)/秒）表示。內(nèi)存容量

輸入/輸出設(shè)備（I/O設(shè)備）軟件系統(tǒng)

8硬件輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀

輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)

外

存：軟盤、硬盤、光盤、閃存

網(wǎng)絡(luò)設(shè)備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟件外部設(shè)備系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件運(yùn)算器（算術(shù)、邏輯運(yùn)算）控制器主機(jī)內(nèi)存CPU隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)只讀存儲(chǔ)器(ROM)高速緩沖存儲(chǔ)器

(Cache)操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語言處理程序：C、Pascal、VB等

實(shí)用程序：診斷程序、排錯(cuò)程序等

在某個(gè)方面應(yīng)用的軟件,如WORD、AUTOCAD數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成91.2計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)

工作原理：馮·諾依曼的“存儲(chǔ)程序”思想

二進(jìn)制程序與數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存五大模塊存儲(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10存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器由許多存儲(chǔ)單元組成，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令。每個(gè)存儲(chǔ)單元占1個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位），并且有一個(gè)唯一的編號(hào)，稱為地址。存儲(chǔ)器分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)部存儲(chǔ)器又分為

ROM和RAM兩種。ROM中的信息CPU對(duì)它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時(shí)信息不會(huì)丟失。ROM中一般存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理程序，如BIOS芯片。RAM通常指計(jì)算機(jī)主存，使用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，制作成內(nèi)存條形式出現(xiàn)。CPU對(duì)它們既可讀出又可寫入數(shù)據(jù)。11內(nèi)存條12高速緩沖存儲(chǔ)器CacheCache是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度不匹配問題。CPUCacheRAM13外部存儲(chǔ)器硬盤（數(shù)十GB）可移動(dòng)磁盤(U盤）通常采用USB接口（通用串行總線）CD-ROM光盤（約650MB）CD-ROM的1X=150kB/sDVD-ROM光盤（約4.7GB)DVD-ROM的1X=1.3MB/s硬盤片讀寫磁頭移動(dòng)硬盤14輸入、輸出設(shè)備常用輸入設(shè)備鍵盤鼠標(biāo)掃描儀光筆常用輸出設(shè)備顯示器——CRT顯示器、LCD液晶顯示器打印機(jī)——激光打印機(jī)、針對(duì)打印機(jī)、噴墨打印機(jī)繪圖儀特別說明：磁盤即可作為輸入設(shè)備，又可作為輸出設(shè)備。數(shù)據(jù)存盤時(shí)是輸出設(shè)備，讀取數(shù)據(jù)時(shí)是輸入設(shè)備。151.3微型計(jì)算機(jī)的硬件組成主機(jī)內(nèi)部主板、CPU、內(nèi)存條、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡硬盤、光驅(qū)機(jī)箱和電源外部硬件顯示器鍵盤、鼠標(biāo)音箱可選外設(shè)打印機(jī)掃描儀數(shù)碼相機(jī)數(shù)碼攝像機(jī)16主板17CPUCPU字長：單位時(shí)間內(nèi)一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。CPU外頻：主板為CPU和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的基準(zhǔn)頻率。CPU主頻：CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率，單位是GHZ。CPU倍頻：主頻與外頻的比值。主頻=外頻*倍頻通常說的超頻就是更改外頻或倍頻現(xiàn)在CPU向多核方向發(fā)展顯卡又稱為顯示適配器。用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示。顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD（ATI）和Nvidia(英偉達(dá))兩家。顯卡分類：集成顯卡和獨(dú)立顯卡獨(dú)顯接口（主板提供)PCI接口AGP接口PCIExpress接口顯卡VGA接口——視頻圖形陣列英文：VideoGraphicsArray，是最常見的一種顯示接口。使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號(hào)通過顯卡中的D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場同步信號(hào)，這些信號(hào)通過模擬信號(hào)線傳輸?shù)揭壕?nèi)部還需要相應(yīng)的A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)再次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)才能在液晶上顯示出圖像來。DVI接口——數(shù)字視頻接口英文：DigitalVisualInterface直接向液晶顯示器傳輸數(shù)字信號(hào)，因而速度快，清晰度高。HDMI——高清晰度多媒體接口英文：HighDefinitionMultimediaInterface，HDMI是一種數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，其可同時(shí)傳送音頻和影音信號(hào)，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps。同時(shí)無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換。201.4計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。計(jì)算機(jī)裸機(jī)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件三者之間的關(guān)系如下圖所示。各種件軟用應(yīng)操統(tǒng)系作裸機(jī)21系統(tǒng)軟件是指管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各種資源，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)功能和方便用戶使用計(jì)算機(jī)的各種程序集合。常用的系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)（DOS、Windows95/98/me/2000/XP、WindowsVista、Windows7、Windows8；Unix、Linux）語言及語言處理程序（C、VisualC++、VisualBasic）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（VisualFoxpro、SQLserver2000、Access）系統(tǒng)軟件22應(yīng)用軟件是指由用戶或軟件公司開發(fā)的，建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，用于解決實(shí)際問題的各種程序的集合。常用的應(yīng)用軟件各種字處理軟件，如Word、WPS、Excel、PowerPoint等。計(jì)算機(jī)輔助軟件，如AutoCAD、Protel等。各種圖形軟件，如3DSMax、Photoshop等。各種工具軟件

應(yīng)用軟件23計(jì)算機(jī)語言分為機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言三類。由計(jì)算機(jī)語言直接編寫的程序稱為源程序。除機(jī)器語言源程序可以直接被計(jì)算機(jī)直接識(shí)別外，其它語言編寫的源程序都必須通過語言處理程序翻譯成機(jī)器語言后才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行。目前有兩種語言處理方式：編譯方式和解釋方式。解釋方式：邊解釋邊執(zhí)行，不產(chǎn)生具體的目標(biāo)程序，如BASIC。編譯方式：把源程序一次性翻譯成目標(biāo)程序，再通過連接程序的連接，最終形成可直接運(yùn)行的可執(zhí)行程序。大多數(shù)語言均采用編譯方式。計(jì)算機(jī)語言和語言處理方式24*1.5計(jì)算機(jī)新技術(shù)簡介網(wǎng)格計(jì)算:網(wǎng)格計(jì)算即分布式計(jì)算，是一門計(jì)算機(jī)科學(xué)。它研究如何把一個(gè)需要非常巨大的計(jì)算能力才能解決的問題分成許多小的部分，然后把這些部分分配給許多計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理，最后把這些計(jì)算結(jié)果綜合起來得到最終結(jié)果。最近的分布式計(jì)算項(xiàng)目已經(jīng)被用于使用世界各地成千上萬志愿者的計(jì)算機(jī)的閑置計(jì)算能力，通過因特網(wǎng)，您可以分析來自外太空的電訊號(hào)，尋找隱蔽的黑洞，并探索可能存在的外星智慧生命；您可以尋找超過1000萬位數(shù)字的梅森質(zhì)數(shù)；您也可以尋找并發(fā)現(xiàn)對(duì)抗艾滋病毒更為有效的藥物。用以完成需要驚人的計(jì)算量的龐大項(xiàng)目。云計(jì)算（cloudcomputing）是基于互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)網(wǎng)來提供動(dòng)態(tài)易擴(kuò)展且經(jīng)常是虛擬化的資源。云是網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)的一種比喻說法。過去在圖中往往用云來表示電信網(wǎng)，后來也用來表示互聯(lián)網(wǎng)和底層基礎(chǔ)設(shè)施的抽象。用戶通過電腦、筆記本、手機(jī)等方式接入數(shù)據(jù)中心，按自己的需求進(jìn)行運(yùn)算。對(duì)云計(jì)算的定義有多種說法。對(duì)于到底什么是云計(jì)算，至少可以找到100種解釋。目前廣為接受的是美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院（NIST）定義：云計(jì)算是一種按使用量付費(fèi)的模式，這種模式提供可用的、便捷的、按需的網(wǎng)絡(luò)訪問，進(jìn)入可配置的計(jì)算資源共享池（資源包括網(wǎng)絡(luò)，服務(wù)器，存儲(chǔ)，應(yīng)用軟件，服務(wù)），這些資源能夠被快速提供，只需投入很少的管理工作，或與服務(wù)供應(yīng)商進(jìn)行很少的交互云計(jì)算

地理信息系統(tǒng)是某一個(gè)專業(yè)方面的，如：交通系統(tǒng)、警務(wù)系統(tǒng)、房產(chǎn)系統(tǒng)等等；

數(shù)字地球現(xiàn)在叫數(shù)字城市，是一個(gè)平臺(tái)，基于基礎(chǔ)地理信息（數(shù)字地圖等）的城市平臺(tái)，可以把其他專業(yè)的數(shù)據(jù)加載到平臺(tái)上，公開可以公開的部分，聯(lián)系可以鏈接的部分，形成整體的綜合應(yīng)用模式。

簡單的做個(gè)比喻，地理信息系統(tǒng)就是單機(jī)版的游戲，自己玩；數(shù)字城市就是網(wǎng)絡(luò)版，一起玩。

地理信息系統(tǒng)和數(shù)字地球虛擬現(xiàn)實(shí)真實(shí)幻覺(VirtualReality，簡稱VR，又譯作靈境、幻真)是近年來出現(xiàn)的高新技術(shù)，也稱靈境技術(shù)或人工環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)是利用電腦模擬產(chǎn)生一個(gè)三維空間的虛擬世界，提供使用者關(guān)于視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及時(shí)、沒有限制地觀察三度空間內(nèi)的事物。智能信息處理智能信息處理

為了適應(yīng)信息時(shí)代的信息處理要求，當(dāng)前信息處理技術(shù)向智能化方向發(fā)展，從信息的載體到信息處理的各個(gè)環(huán)節(jié)，廣泛地模擬人的智能來處理各種信息。智能信息處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)中的前沿交叉學(xué)科，是應(yīng)用導(dǎo)向的綜合性學(xué)科，其目標(biāo)是處理海量和復(fù)雜信息，研究新的、先進(jìn)的理論和技術(shù)。智能信息處理研究涵蓋基礎(chǔ)研究、應(yīng)用基礎(chǔ)研究、關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用研究等多個(gè)層次。它不僅有很高的理論研究價(jià)值，而且對(duì)于國家信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展乃至整個(gè)社會(huì)經(jīng)濟(jì)建設(shè)、發(fā)展都具有極為重要的意義。

開展智能信息處理的基礎(chǔ)理論研究，包括信息和知識(shí)處理的數(shù)學(xué)理論、復(fù)雜系統(tǒng)的算法設(shè)計(jì)和分析、并行處理理論與算法、量子計(jì)算和生物計(jì)算等新型計(jì)算模式、機(jī)器學(xué)習(xí)理論和算法、生物信息和神經(jīng)信息處理等。以因特網(wǎng)應(yīng)用為主要背景的特定領(lǐng)域智能信息處理，包括：大規(guī)模文本處理、圖像視頻信息檢索與處理、基于

Web

的知識(shí)挖掘、提煉和集成等。另外還有商務(wù)和金融活動(dòng)中的智能信息處理，包括電子政務(wù)、電子