(2024年)計算機基礎(chǔ)講解課件

計算機基礎(chǔ)講解課件2024/3/261CONTENTS計算機概述與發(fā)展歷程硬件系統(tǒng)組成與功能軟件系統(tǒng)概述及應(yīng)用領(lǐng)域計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識普及數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理及應(yīng)用實踐多媒體技術(shù)應(yīng)用與拓展總結(jié)回顧與展望未來發(fā)展趨勢2024/3/262計算機概述與發(fā)展歷程012024/3/263計算機定義計算機是一種基于微處理器的智能電子計算機器，能夠按照人們事先編好的程序，自動、高速地進行數(shù)值計算、信息處理、數(shù)據(jù)存儲等一系列操作。計算機分類根據(jù)計算機的運算速度、字長、存儲容量、指令系統(tǒng)、輸入/輸出設(shè)備等綜合性能指標，可將計算機分為巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機（個人計算機）等幾類。計算機定義及分類2024/3/264發(fā)展歷程回顧第一代計算機（1946-1957年）電子管時代，采用電子管作為基本元件，體積大、功耗高、可靠性差。第二代計算機（1958-1964年）晶體管時代，采用晶體管作為基本元件，體積縮小、功耗降低、可靠性提高。第三代計算機（1965-1970年）集成電路時代，采用中小規(guī)模集成電路作為基本元件，體積進一步縮小、功耗進一步降低。第四代計算機（1971年至今）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代，采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路作為基本元件，體積更小、功耗更低、性能更強。2024/3/265利用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的生物分子制造計算機，具有低功耗、高可靠性、可自我修復(fù)等優(yōu)點。01020304利用光作為信息的載體進行信息處理，具有速度快、并行度高、存儲容量大等優(yōu)點。利用量子力學原理進行信息處理，具有超強的并行計算能力和破解現(xiàn)有密碼的潛力。利用光子作為信息的載體進行信息處理，具有超高速、超并行、超存儲等優(yōu)點。光計算機量子計算機生物計算機光子計算機未來趨勢展望2024/3/266硬件系統(tǒng)組成與功能022024/3/267中央處理器（CPU）是計算機的核心部件，負責執(zhí)行程序中的指令，控制計算機各部件的工作。CPU主要由控制器和運算器兩部分組成，其中控制器負責指令的讀取和解析，運算器負責數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運算。CPU的性能指標主要包括主頻、外頻、倍頻、緩存等，這些指標決定了CPU的運行速度和處理能力。CPU的概念和作用CPU的組成CPU的性能指標中央處理器（CPU）2024/3/268內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器是計算機的主存儲器，用于暫時存儲CPU中的運算數(shù)據(jù)以及與硬盤等外部存儲器交換的數(shù)據(jù)。內(nèi)存儲器分為隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM）。外存儲器外存儲器是計算機的輔助存儲器，用于永久存儲大量數(shù)據(jù)。常見的外存儲器有硬盤、U盤、光盤等。存儲器的層次結(jié)構(gòu)計算機的存儲系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)，包括寄存器、高速緩存、主存和輔存等，以提高存儲系統(tǒng)的整體性能。存儲器類型及作用2024/3/269

輸入輸出設(shè)備簡介輸入設(shè)備輸入設(shè)備用于將外部信息轉(zhuǎn)換為計算機能識別的二進制代碼，以便計算機進行處理。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標、掃描儀等。輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將計算機處理后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們能識別的信息形式。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、音響等。輸入輸出設(shè)備的接口計算機通過接口與輸入輸出設(shè)備進行連接和數(shù)據(jù)交換。常見的接口有USB、HDMI、VGA等。2024/3/2610軟件系統(tǒng)概述及應(yīng)用領(lǐng)域032024/3/2611包括處理器管理、內(nèi)存管理、文件管理和設(shè)備管理。資源管理通過進程管理、作業(yè)管理和中斷處理來實現(xiàn)對程序的控制。程序控制操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2612人機交互：提供用戶界面，實現(xiàn)用戶與計算機之間的交互。操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2613主要面向大型機，用于處理大量作業(yè)。允許多個用戶同時使用計算機，每個用戶都認為自己獨占了計算機資源。操作系統(tǒng)功能及分類分時操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng)2024/3/2614實時操作系統(tǒng)用于控制實時系統(tǒng)，如工業(yè)控制系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備等。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)用于管理計算機網(wǎng)絡(luò)資源，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2615辦公軟件應(yīng)用舉例MicrosoftWord提供文本編輯、排版、打印等功能。WPSOffice國產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftWord兼容性好。2024/3/2616用于數(shù)據(jù)處理、分析、可視化等。MicrosoftExcel國產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftExcel兼容性好。WPSSpreadsheet辦公軟件應(yīng)用舉例2024/3/2617MicrosoftPowerPoint用于制作演示文稿、幻燈片、投影片等。WPSPresentation國產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftPowerPoint兼容性好。辦公軟件應(yīng)用舉例2024/3/2618面向過程的編程語言，具有高效、靈活、可移植等特點。C語言面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，具有跨平臺、安全性高等特點。Java語言編程語言與開發(fā)工具2024/3/2619Python語言：解釋型編程語言，具有簡潔、易讀、可擴展等特點。編程語言與開發(fā)工具2024/3/262003Eclipse開放源代碼的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），支持多種編程語言，具有可擴展性強的特點。01VisualStudioCode輕量級的代碼編輯器，支持多種編程語言，具有豐富的插件庫。02IntelliJIDEA功能強大的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），主要用于Java開發(fā)，也支持其他語言。編程語言與開發(fā)工具2024/3/2621計算機網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識普及042024/3/2622ARPANET的誕生與發(fā)展011960年代，美國國防部高級研究計劃局（ARPA）為了實現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)通信而創(chuàng)建了ARPANET，標志著互聯(lián)網(wǎng)的雛形誕生。TCP/IP協(xié)議的引入021980年代，TCP/IP協(xié)議族逐漸成為網(wǎng)絡(luò)通信的標準，為互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。萬維網(wǎng)的興起031990年代，蒂姆·伯納斯-李（TimBerners-Lee）發(fā)明了萬維網(wǎng)（WorldWideWeb），使得互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容更加豐富和易于訪問?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展歷程回顧2024/3/2623123TCP/IP是一組網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的集合，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）等，用于實現(xiàn)不同計算機之間的通信。TCP/IP協(xié)議族概述IP地址是計算機在網(wǎng)絡(luò)中的唯一標識，域名系統(tǒng)（DNS）則將易于記憶的域名映射到相應(yīng)的IP地址。IP地址與域名系統(tǒng)包括HTTP、FTP、SMTP、POP3等，用于實現(xiàn)網(wǎng)頁瀏覽、文件傳輸、電子郵件等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。常見的TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議TCP/IP協(xié)議族簡介2024/3/2624加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全闡述加密技術(shù)在保障網(wǎng)絡(luò)安全中的重要作用，包括數(shù)據(jù)加密、身份認證、數(shù)字簽名等。網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī)與道德準則介紹與網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的法律法規(guī)和道德準則，如《網(wǎng)絡(luò)安全法》、個人信息保護等，提高網(wǎng)絡(luò)安全意識。網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御介紹常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段，如病毒、蠕蟲、木馬、釣魚等，以及相應(yīng)的防御措施，如防火墻、入侵檢測系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)安全問題探討2024/3/2625數(shù)據(jù)庫技術(shù)原理及應(yīng)用實踐052024/3/2626數(shù)據(jù)庫概念及類型劃分數(shù)據(jù)庫是長期存儲在計算機內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合，具有數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)獨立性高、數(shù)據(jù)一致性好等特點。數(shù)據(jù)庫類型根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同，數(shù)據(jù)庫可分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如MySQL、Oracle）和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫（如MongoDB、Redis）兩大類。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學地組織和存儲數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫定義2024/3/2627SQL基本語法包括數(shù)據(jù)定義語言（DDL）、數(shù)據(jù)操縱語言（DML）、數(shù)據(jù)控制語言（DCL）等部分，用于創(chuàng)建、查詢、更新和刪除數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。SQL語言概述SQL（StructuredQueryLanguage）是結(jié)構(gòu)化查詢語言的縮寫，是用于訪問和操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫的標準化語言。SQL常用命令包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等命令，用于實現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、插入、更新和刪除等操作。SQL語言基本語法規(guī)則2024/3/2628包括一致性原則、完整性原則、安全性原則、可維護性原則等，用于指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫設(shè)計的整個過程。數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則數(shù)據(jù)庫設(shè)計方法數(shù)據(jù)庫優(yōu)化策略包括需求分析、概念設(shè)計、邏輯設(shè)計、物理設(shè)計等階段，每個階段都有相應(yīng)的設(shè)計方法和工具支持。包括索引優(yōu)化、查詢優(yōu)化、存儲優(yōu)化等方面，用于提高數(shù)據(jù)庫的性能和效率。030201數(shù)據(jù)庫設(shè)計原則和方法2024/3/2629多媒體技術(shù)應(yīng)用與拓展062024/3/2630多媒體技術(shù)是指利用計算機對文本、圖形、圖像、聲音、動畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機交互作用的技術(shù)。多媒體技術(shù)定義能夠?qū)π畔⑦M行多通道統(tǒng)一獲取、存儲、組織與合成。集成性多媒體技術(shù)是以計算機為中心，綜合處理和控制多媒體信息，并按人的要求以多種媒體形式表現(xiàn)出來，同時作用于人的多種感官?？刂菩远嗝襟w技術(shù)定義和特點2024/3/2631VS交互性是多媒體應(yīng)用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動地傳播信息，而多媒體技術(shù)則可以實現(xiàn)人對信息的主動選擇和控制。非線性多媒體技術(shù)的非線性特點將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)循序性的讀寫模式。以往人們讀寫方式大都采用章、節(jié)、頁的框架，循序漸進地獲取知識，而多媒體技術(shù)將借助超文本鏈接（HyperTextLink）的方法，把內(nèi)容以一種更靈活、更具變化的方式呈現(xiàn)給讀者。交互性多媒體技術(shù)定義和特點2024/3/2632當用戶給出操作命令時，相應(yīng)的多媒體信息都能夠得到實時控制。相對于計算機而言的，即指信息媒體的多樣性。實時性信息載體多樣性多媒體技術(shù)定義和特點2024/3/2633WAV微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式，也叫波形聲音文件，是最早的數(shù)字音頻格式，被Windows平臺及其應(yīng)用程序廣泛支持。要點一要點二MP3全稱是動態(tài)影像專家壓縮標準音頻層面3（MovingPictureExpertsGroupAudioLayerIII），簡稱為MP3。它被設(shè)計用來大幅度地降低音頻數(shù)據(jù)量。常見多媒體文件格式解析2024/3/2634常見多媒體文件格式解析2024/3/2635圖像文件格式BMP：是Windows操作系統(tǒng)中的標準圖像文件格式，可以分成兩類：設(shè)備相關(guān)位圖（DDB）和設(shè)備無關(guān)位圖（DIB），使用非常廣。JPEG：全稱是JointPhotographicExpertsGroup，是一種針對相片影像而廣泛使用的一種失真壓縮標準方法。常見多媒體文件格式解析2024/3/2636常見多媒體文件格式解析PNG：便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形（PortableNetworkGraphics），是一種無損壓縮的位圖片形格式。2024/3/2637AVIAudioVideoInterleaved，即音頻視頻交錯格式。它將語音和影像同步組合起來。MP4全稱MPEG-4Part14，是一種使用MPEG-4的多媒體電腦檔案格式。MKVMatroska多媒體容器（MultimediaContainer）是一種開放標準的自由的容器和文件格式，是一種多媒體封裝格式，能夠在一個文件中容納無限數(shù)量的不同類型編碼的視頻、音頻、圖片等多媒體流。常見多媒體文件格式解析2024/3/2638AdobeCreativeSuiteAdobe公司推出的一個大型軟件套裝，包括Photoshop、Illustrator、InDesign等多個軟件，涵蓋了圖形設(shè)計、視頻編輯、網(wǎng)頁開發(fā)等多種功能。蘋果公司開發(fā)的一款專業(yè)視頻剪輯軟件，具有強大的剪輯和調(diào)色功能，廣泛應(yīng)用于電影、電視劇等后期制作中。一款由UnityTechnologies開發(fā)的多平臺游戲開發(fā)工具，可用于創(chuàng)建三維視頻游戲、建筑可視化、實時三維動畫等互動內(nèi)容。微軟公司推出的演示文稿軟件，內(nèi)置豐富的動畫效果和多媒體支持功能，廣泛用于企業(yè)宣傳、產(chǎn)品推介、婚禮慶典等場合。FinalCutProUnity3DPowerPoint多媒體創(chuàng)作工具介紹2024/3/2639總結(jié)回顧與展望未來發(fā)展趨勢072024/3/2640計算機系統(tǒng)組成編程語言與算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵知識點總結(jié)回顧包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及它們之間的相互作用。熟悉常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如數(shù)組、鏈表、樹等，了解數(shù)據(jù)庫的基本概念和SQL語言。掌握至少一門編程語言，理解算法的基本概念、分類和設(shè)計方法。理解操作系統(tǒng)的基本原理和功能，掌握基本的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)安全知識。2024/3/2641關(guān)注人工智能和機器學習領(lǐng)域的最新進展，如深度學習、自然語言處理等。了解云計算的基本原理和常見云服務(wù)，關(guān)注大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)的發(fā)展。關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢，如智能家居、工業(yè)自動化等