計(jì)算機(jī)公共課教案

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)I教案

第1講計(jì)算機(jī)技術(shù)概論

教學(xué)目的：

了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展的過(guò)程，掌握計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理。

教學(xué)重點(diǎn)：

計(jì)算機(jī)發(fā)展過(guò)程；

計(jì)算機(jī)基本工作原理與結(jié)構(gòu)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

教學(xué)難點(diǎn)：

計(jì)算機(jī)的組成結(jié)構(gòu)及工作原理

1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

人類的早期計(jì)算工具：我國(guó)在商朝時(shí)已經(jīng)有了比較完備的文字系統(tǒng)和文字計(jì)數(shù)系統(tǒng)，

春秋時(shí)代算籌已經(jīng)非常普遍、唐末時(shí)出現(xiàn)了算盤。

1625年，英格蘭人威廉?奧特雷，6位數(shù)加減法的滑動(dòng)計(jì)算尺。1642年，法國(guó)數(shù)學(xué)家

帕斯卡，8位十進(jìn)制計(jì)算器。1822年，英國(guó)數(shù)學(xué)家巴貝奇，差分機(jī)、程序控制的通用分析

機(jī)等。

1.1.1計(jì)算機(jī)的誕生

第一臺(tái)計(jì)算機(jī)：電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)(ENIAC),莫克利和?？颂?/p>

1946年2月誕生于美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)；最初用于火炮彈道計(jì)算，后經(jīng)過(guò)多次改進(jìn)后，

成為能進(jìn)行各種科學(xué)計(jì)算的通用計(jì)算機(jī)。它不是一臺(tái)機(jī)器，而是一屋子機(jī)器。大約有18000

電子管，1500繼電器，耗電150KW,重30噸，占地170M2。

1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展概況

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程可以劃分為四個(gè)階段：

表1.1現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的發(fā)展階段

時(shí)代年份器件存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度應(yīng)用

延遲線、磁鼓、

1946?機(jī)器語(yǔ)言

—?電子管磁芯5千~3萬(wàn)次/秒科學(xué)計(jì)算

1953匯編語(yǔ)言

磁芯、磁帶、高級(jí)語(yǔ)言

1954?數(shù)十萬(wàn)~幾百萬(wàn)數(shù)據(jù)處理

二晶體管磁盤管理程序

1963次/秒工業(yè)控制

中小規(guī)磁芯、磁盤、

1964?結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì)、數(shù)百萬(wàn)~幾千萬(wàn)文字處理

三模集成磁帶

1970操作系統(tǒng)次/秒圖形處理

電路

超大規(guī)半導(dǎo)體、磁盤、數(shù)據(jù)庫(kù)、軟件工

1971

四模集成光盤程、上億條指令/秒社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域

年至今

電路網(wǎng)絡(luò)等

1

1.2微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展

第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)：1975年愛德華?羅伯茨發(fā)明了“牛郎星（Altai8800）”。

第一臺(tái)微型機(jī)的許多設(shè)計(jì)理念仍是今天計(jì)算機(jī)界應(yīng)用的熱點(diǎn)。

IBM的參與使得微型機(jī)的研究真正規(guī)模化。

13計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)

巨型化。發(fā)展高速度、大容量、功能強(qiáng)的巨型計(jì)算機(jī)。向計(jì)算機(jī)的最高水平發(fā)展，是

一個(gè)國(guó)家水平的標(biāo)志。

微型化。進(jìn)一步提高集成度，使性能價(jià)格比更高，有利于計(jì)算機(jī)的普及與應(yīng)用。

網(wǎng)絡(luò)化。充分利用計(jì)算機(jī)的寶貴資源，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)上的信息交換和資源共享，擴(kuò)大應(yīng)用

地域，為用戶提供方便、及時(shí)、可靠、廣泛、靈活的信息服務(wù)。

智能化。讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺(jué)和思維過(guò)程的能力，具有解決問(wèn)題、邏輯推理、

知識(shí)處理和知識(shí)庫(kù)管理的能力。已研制了各類智能化的“機(jī)器人”。智能化使計(jì)算機(jī)突破

了“計(jì)算”這一初級(jí)含義，從本質(zhì)上擴(kuò)充了計(jì)算機(jī)的能力，可越來(lái)越多地代替人類的腦力

勞動(dòng)。

多媒體化。綜合處理圖、文、聲、像信息，真正改善人機(jī)界面。

1.4計(jì)算機(jī)的類型

如果按照目前計(jì)算機(jī)的市場(chǎng)分布情況，大致可以分為大型計(jì)算機(jī)、微機(jī)、嵌入式系統(tǒng)3類

,超級(jí)計(jì)算機(jī)：如世界超級(jí)計(jì)算機(jī)5cleI強(qiáng)

廣大型計(jì)算機(jī)，大型集群計(jì)算機(jī)：如浪潮天梭TS10U00

I大型服務(wù)器等：如舊M公司eServerZ990

<PC微機(jī):如Pentium4桌面微機(jī)

計(jì)

M蘋果微機(jī)：如蘋果PowerPCG5

筆記本微機(jī)：如迅馳2代筆記本微機(jī)

機(jī)

PC服務(wù)器：如HPProLiantML150G2

類

平板微機(jī)：如東芝

型dynabookRIO

、掌上微機(jī)：如惠普iPAQh6315PoeketPC

「工業(yè)控制PC：如西I口子SIMATIC1L43工控機(jī)

單片機(jī)：如80c51系列單片機(jī)

'嵌入式系統(tǒng)<POS機(jī)（電子收款機(jī)系統(tǒng)）

ATM機(jī)（自動(dòng)柜員機(jī)）

I其他控制、測(cè)量、管理、應(yīng)用系統(tǒng)

圖1.4.1計(jì)算機(jī)的分類

1.5計(jì)算機(jī)的工作原理及結(jié)構(gòu)

1.5.1計(jì)算機(jī)的基本工作原理支

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的基本工作原理是由美籍匈牙利科學(xué)家馮諾依曼于1946年首先提出來(lái)的,

馮?諾依曼提出了程序存儲(chǔ)式電子數(shù)字自動(dòng)計(jì)算機(jī)的方案，并確定了計(jì)算機(jī)硬件體系結(jié)構(gòu)

的5個(gè)基本部件:輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、控制器、運(yùn)算器和存儲(chǔ)器。人們把馮?諾依曼的這

個(gè)理論稱為馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)。目前，絕大多數(shù)計(jì)算機(jī)都是馮?諾依曼計(jì)算機(jī)模型而開

發(fā)的。

1.馮?諾依曼計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模型

馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)主要包括輸入設(shè)備、輸出設(shè)備、存儲(chǔ)器、控制器和運(yùn)算器5大

部分組成，它們之間的關(guān)系如圖所示。

圖1.5.1馮?諾依曼計(jì)算機(jī)模型

(1)運(yùn)算器

運(yùn)算器也稱為算術(shù)邏輯單元(ALU),是計(jì)算機(jī)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件。算術(shù)

運(yùn)算有加、減、乘、除等；邏輯運(yùn)算有比較、移位、與運(yùn)算、或運(yùn)算、非運(yùn)算等。在控制

器的控制下，運(yùn)算器從存儲(chǔ)器中取出數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后將運(yùn)算結(jié)果寫回到存儲(chǔ)器中。

(2)控制器

控制器主要是用來(lái)控制程序和數(shù)據(jù)的輸入和輸出，以及各個(gè)部件之間的協(xié)調(diào)運(yùn)行?？?/p>

制器由程序計(jì)數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器和其他控制單元組成。它根據(jù)程序計(jì)數(shù)器中

的地址，從存儲(chǔ)器中取出指令送到指令寄存器中，經(jīng)譯碼器譯碼后，再由控制器發(fā)出一系

列命令信號(hào)，送到有關(guān)硬件部位引起相應(yīng)動(dòng)作，完成指令所規(guī)定操作。

(3)存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器的主要功能是存放運(yùn)行中的程序和數(shù)據(jù)。在馮?諾依曼計(jì)算機(jī)模型中，存儲(chǔ)器

是指內(nèi)存單元。存儲(chǔ)器中有成千上萬(wàn)個(gè)存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元存放一組二進(jìn)制信息。對(duì)

存儲(chǔ)器的基本操作時(shí)數(shù)據(jù)的寫入或讀出，這個(gè)過(guò)程為“內(nèi)存訪問(wèn):為了便于存入或取出數(shù)

據(jù)，存儲(chǔ)器中多有單元均按順序依次編號(hào)，每個(gè)單元的編號(hào)稱為“內(nèi)存地址”，當(dāng)運(yùn)算器需

要從存儲(chǔ)器某單元讀取或?qū)懭霐?shù)據(jù)時(shí)，控制器必須提供存儲(chǔ)單元的地址。

(4)輸入設(shè)備

輸入設(shè)備的第一個(gè)功能是用來(lái)將現(xiàn)實(shí)世界中的數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)中，如輸入數(shù)字、文

字、圖形、電信號(hào)等，并且轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)熟悉的二進(jìn)制碼；第二個(gè)功能是由用戶對(duì)計(jì)算

機(jī)進(jìn)行操作控制。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、數(shù)碼相機(jī)等設(shè)備。還有一些設(shè)備可以作

為輸入設(shè)備，也可以用輸出設(shè)備，如優(yōu)盤、硬盤、網(wǎng)卡等。

(5)輸出設(shè)備

輸出設(shè)備將計(jì)算機(jī)處理的結(jié)果轉(zhuǎn)換成為用戶熟悉的而形式，如數(shù)字、文字、圖形、聲

音、視頻等。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、硬盤、優(yōu)盤、音箱、網(wǎng)卡等。

在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)中，往往將運(yùn)算器和控制器制造在一個(gè)集成電路芯片內(nèi)，這個(gè)芯片稱為

CPUoCPU的主要工作是與內(nèi)存系統(tǒng)或I/O（輸入/輸出設(shè)備之間傳輸數(shù)據(jù)）；進(jìn)行算術(shù)和邏

輯運(yùn)算；通過(guò)邏輯判斷，控制程序的流向。CPU性能的高低，往往決定了一臺(tái)計(jì)算機(jī)性能的

高低。

2.采用二進(jìn)制形式來(lái)表示數(shù)據(jù)和指令

指令時(shí)人們對(duì)計(jì)算機(jī)發(fā)出的用來(lái)完成一個(gè)最基本操作的工作命令，它由計(jì)算機(jī)硬件來(lái)

執(zhí)行。指令和數(shù)據(jù)在代碼形式上并無(wú)區(qū)別，都是由0和1組成的二進(jìn)制代碼序列，只是各

自約定的含義不同。在計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制，使信息數(shù)字化容易實(shí)現(xiàn)，并可以用二值邏輯

元件進(jìn)行表示和處理。

3.存儲(chǔ)程序

這是馮?諾依曼思想的核心內(nèi)容，程序是人們?yōu)榻鉀Q某一實(shí)際問(wèn)題而設(shè)計(jì)的指令序列,

指令設(shè)計(jì)及調(diào)試過(guò)程稱為程序設(shè)計(jì)。存儲(chǔ)程序意味著事先將編制好的程序（包括指令和數(shù)

據(jù)）存入計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）中，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行程序時(shí)就能自動(dòng)地、連續(xù)地從存儲(chǔ)器中

依次取出指令并執(zhí)行。計(jì)算機(jī)的功能很大程度上體現(xiàn)為程序所具有的功能。

1.5.2指令與指令系統(tǒng)

指令是能被計(jì)算機(jī)識(shí)別并執(zhí)行的二進(jìn)制代碼，它規(guī)定了計(jì)算機(jī)完成的某一種操作，指

令的數(shù)量與類型由CPU決定。程序是由一系列指令組成，這些指令在內(nèi)存中是有序存放的，

什么時(shí)候執(zhí)行哪一條指令由CPU中的控制單元決定。指令通常是由操作碼和操作數(shù)組成。

操作碼指明該指令要完成的操作類型或性質(zhì)，如取數(shù)、做加法或輸出數(shù)據(jù)等。操作數(shù)指明

操作對(duì)象的內(nèi)容或所在存儲(chǔ)單元地址（地址碼），操作數(shù)在大多數(shù)情況下是地址碼，地址碼

可以有多個(gè)。

指令系統(tǒng)一般包括：數(shù)據(jù)傳送指令；數(shù)據(jù)處理指令；程序控制指令；輸入/輸出指令；

其他指令等。

指令的執(zhí)行過(guò)程包括取指令、指令譯碼、指令執(zhí)行和結(jié)果寫回四種基本操作。

1.5.3微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

目前的微機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一般都采用了以CPU為核心的控制中心分層結(jié)構(gòu)。也就是由一個(gè)

CPU,三大芯片（北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片）、五大接口、七大總線組成。具體在計(jì)

算機(jī)硬件系統(tǒng)的主板系統(tǒng)中會(huì)有詳細(xì)講解。

1.6計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

1.6.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。

硬件系統(tǒng)是構(gòu)成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱，它包括了微機(jī)和外設(shè)，也就是說(shuō)

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括CPU系統(tǒng)、主板系統(tǒng)、內(nèi)存系統(tǒng)、顯示系統(tǒng)、外存系統(tǒng)、音頻系統(tǒng)、

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。

軟件系統(tǒng)是運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各類程序和文檔的總稱。包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用

軟件。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)如下圖。

/CPU系統(tǒng):CPU、散熱片、風(fēng)扇

主板系統(tǒng):主板、信號(hào)線

內(nèi)存系統(tǒng):DRAMsBIOS

顯不系統(tǒng):顯示卡、顯示器

,微機(jī)（

外存系統(tǒng):硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)

音頻系統(tǒng):聲卡、音箱、話筒

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng):掰卡、Modem

,硬件（

I輔助系統(tǒng):電源、機(jī)箱、鍵盤、鼠標(biāo)

計(jì)

r輸入設(shè)備:手寫箋、數(shù)碼攝像頭、掃描儀、電視卡

算

輸出設(shè)備:打印機(jī)、投影儀、MIDI鍵盤

機(jī)I外設(shè)

存儲(chǔ)設(shè)備,優(yōu)盤、刻錄機(jī)、SM存儲(chǔ)卡

系

I電源設(shè)備:凈化電源、電源盒

統(tǒng)UPS^

系統(tǒng)軟件：操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

I應(yīng)用軟件：辦公、多媒體、輔助設(shè)計(jì)、應(yīng)用、隨絡(luò)、安全、工具、娛樂(lè)

圖1.6.1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成

課后：1.結(jié)合科幻片來(lái)談?wù)勎磥?lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。

2.到電腦城實(shí)地觀察微機(jī)中的硬件設(shè)備以及裝機(jī)過(guò)程。

上機(jī)課：通過(guò)教師指導(dǎo)使用“金山打字通”軟件來(lái)熟悉鍵盤、規(guī)范指法，提高打字速度。

第2講計(jì)算機(jī)技術(shù)概論

教學(xué)目的：

了解計(jì)算機(jī)的軟、硬件的關(guān)系及硬件的主要性能指標(biāo)；

掌握不同進(jìn)制的基本定義及相互的轉(zhuǎn)換。

教學(xué)重點(diǎn)：

計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

數(shù)制的轉(zhuǎn)換

教學(xué)難點(diǎn)：

數(shù)制的轉(zhuǎn)換

2.1計(jì)算機(jī)硬件組成

微機(jī)硬件設(shè)備一般包括主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱等設(shè)備，核心設(shè)備在主機(jī)內(nèi)

部。主機(jī)由立式和臥式兩種。主機(jī)是微機(jī)的主要組成部分。主機(jī)箱上部是符合ATX規(guī)范的

開關(guān)電源，它的功能是將220V的交流電轉(zhuǎn)換成為微機(jī)工作需要的+3.3V、±5V、±12V直流

電壓，電源功率在200到350V之間，電源的散熱風(fēng)扇是微機(jī)噪音的發(fā)生地。主機(jī)箱中的主

板上安裝有CPU、內(nèi)存條、顯卡等設(shè)備。主機(jī)箱右邊是光驅(qū)和硬盤燈設(shè)備。主機(jī)的外觀雖然

很多但基本功能是相同的。在主機(jī)箱前面有光驅(qū)、軟驅(qū)、電源開關(guān)、復(fù)位按鍵、電源燈、

硬盤燈、前置USB接口、前置音頻接口等。

2.1.1CPU

1.CPU的功能和外觀

CPU也稱為是微處理器(Microprocessor),它是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最重要的一個(gè)部件。CPU

是整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，它嚴(yán)格按照規(guī)定的脈沖頻率工作，-一般來(lái)說(shuō)，工作頻率越

高，CPU工作速度越快，能夠處理的數(shù)據(jù)量也就越大，功能也就越強(qiáng)。

CPU外觀看上去是一個(gè)矩形塊狀物，中間突起部分是CPU核心部分封裝的金屬殼，在金

屬封裝殼內(nèi)部是一片指甲大小的、薄薄的硅晶片，我們稱它為CPU核心。在這小小的硅片

上，密布著上億個(gè)晶體管，它們相互配合，協(xié)調(diào)工作，完成者各種復(fù)雜的運(yùn)算和操作。金

屬封裝殼的周圍是CPU基板，它將CPU內(nèi)部的信號(hào)引接到CPU引腳上?；逑旅嬗性S多密

密麻麻的鍍金的引腳，它是CPU與外部電路連接的通道。大部分CPU底部中間有一些電容

和電阻。

2.CPU的技術(shù)性能★

字長(zhǎng)：CPU內(nèi)部運(yùn)算單元通用寄存器一次處理二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。它直接關(guān)系到計(jì)算機(jī)

的運(yùn)算速度、精度和性能。目前CPU通用寄存器寬度有32位和64位兩種類型，64位CPU

處理速度更高，如IntelCore2等產(chǎn)品。

CPU：指單位時(shí)間內(nèi)(s)發(fā)出的脈沖數(shù),通常以兆赫茲(MHz)為單位。Pentium4,3.4GHz

的CPU,其CPU主頻為3.4GHz.主頻越高，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度越快。

Cache：可以極大地改善CPU的性能，目前Pentium4CPU的Cache容量為1?10MB,甚

至更高。

2.1.2主板系統(tǒng)

主板是計(jì)算機(jī)中重要的部件。主要功能是傳輸電子信號(hào)。計(jì)算機(jī)的性能、功能、兼容

性都取決于主板設(shè)計(jì)。主板制造質(zhì)量的高低，也決定了硬件系統(tǒng)的穩(wěn)定性。目前主板的系

統(tǒng)結(jié)構(gòu)為控制中心結(jié)構(gòu)。主流產(chǎn)品是ATX主板。此類主板采用了13-5-7系統(tǒng)規(guī)則。三大

芯片：北橋芯片、南橋芯片、BIOS芯片。北橋芯片決定主板性能的高低，南橋芯片決定主

板功能的多少，BIOS芯片決定主板兼容性的好壞。

2.1.3存儲(chǔ)器系統(tǒng)

只讀存儲(chǔ)器ROM(數(shù)據(jù)不丟失)

存一可編程只讀存儲(chǔ)器PROM

儲(chǔ)

可改寫只讀存儲(chǔ)器EPROM

器

磁盤存儲(chǔ)器：軟磁盤、硬磁盤

—光盤存儲(chǔ)器、優(yōu)盤

圖2.1.1存儲(chǔ)器分類

注意：計(jì)算機(jī)運(yùn)行時(shí)的程序和數(shù)據(jù)均放在RAM中，一旦掉電，其中的內(nèi)容將全部丟失。

1.內(nèi)存★

短暫地保留數(shù)據(jù)、其特點(diǎn)是速度快。分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器(RAM,靜態(tài)SRAM和動(dòng)態(tài)DRAM)、

只讀存儲(chǔ)器(ROM)、高速緩沖存儲(chǔ)器(Cache)□

注意：

(1)地址：存儲(chǔ)單元的一個(gè)編號(hào)，數(shù)據(jù)的存取須通過(guò)該編號(hào)完成。

(2)內(nèi)存容量：在內(nèi)存中有大量的存儲(chǔ)單元，每個(gè)存儲(chǔ)單元可存放1位(bit)二進(jìn)制

數(shù)據(jù)，8個(gè)存儲(chǔ)單元成為一個(gè)字節(jié)(Byte)。內(nèi)存容量是指存儲(chǔ)單元中的字節(jié)數(shù)，通常以KB、

MB、GB>TB作為內(nèi)存容量單元。1字節(jié)=8bit,1KB=1O24字節(jié)，

1MB=1O24KB,1GB=1O24MB,lTB=1024GBo內(nèi)存容量實(shí)質(zhì)上指RAM的容量。

(3)RAM：隨機(jī)存儲(chǔ)器，可讀寫，斷電后數(shù)據(jù)丟失。

(4)ROM：只讀存儲(chǔ)器，不可寫，預(yù)先存入數(shù)據(jù)，斷電后數(shù)據(jù)不丟失。

2.外存

(1)硬盤

存儲(chǔ)原理：電磁原理。硬盤采用了“溫切斯特”技術(shù)，這種技術(shù)的特點(diǎn)是“密封、固

定并高速旋轉(zhuǎn)的鍍磁盤片，磁頭沿盤片徑向移動(dòng)，磁頭懸浮在高速轉(zhuǎn)動(dòng)的盤片上方，而不

與盤片直接接觸”這是現(xiàn)在所有硬盤的基本工作原理。硬盤利用電磁原理讀寫數(shù)據(jù)。

磁道、柱面與扇區(qū)(PQ

(2)光盤存儲(chǔ)器

原理：是運(yùn)用光盤盤面的凸凹不平，表示“0”和“1”的信息，光盤利用激光束照射

盤片并產(chǎn)生反射，然后根據(jù)反射的強(qiáng)度來(lái)判定數(shù)據(jù)是0還是1。

特點(diǎn)：記錄密度高，存儲(chǔ)容量大，數(shù)據(jù)保存時(shí)間長(zhǎng)。

類型：①只讀型光盤(CD-ROM、DVD-ROM),數(shù)據(jù)采用專用設(shè)備-詼性寫入到光盤中。只

能讀取信息，不能再寫入。

②CDROM的存儲(chǔ)容量為650MB,DVDROM的存儲(chǔ)容量為4.3GB?17GB。

③一次寫入型光盤(CD-R、DVD-R),只能寫一次，寫后不能修改。

④可擦寫型光盤(CD-RW、DVD-RW),可以反復(fù)讀寫，但需要專用軟件來(lái)操作。

(3)優(yōu)盤與移動(dòng)硬盤

①優(yōu)盤(又名閃存盤)

特點(diǎn)：防潮、耐高低溫、抗震、防電磁波、容量大、攜帶方便等

②移動(dòng)硬盤

特點(diǎn)：速度快；容量大；兼容性好，即插即用；良好的抗震性能。

外存是一種長(zhǎng)期保留數(shù)據(jù)的裝置，屬外部設(shè)備。既是輸入設(shè)備，又是輸出設(shè)備，主要

用于和內(nèi)存儲(chǔ)器交換信息。有硬盤、軟盤、光盤、U盤、移動(dòng)硬盤。

CPU、內(nèi)存、外存間的關(guān)系:

圖2.1.2CPU、內(nèi)存、外存之間的關(guān)系

外存和內(nèi)存的比較：速度較內(nèi)存慢、容量一般較內(nèi)存大，且價(jià)格比內(nèi)存便宜。軟盤容

量為1.44M,常見硬盤達(dá)GB級(jí)以上，光盤容量有500~600MB,有可擦寫光盤。

2.1.4總線與I/O接口

1.總線

總線（BUS）:是指計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中能夠?yàn)槎鄠€(gè)部件共享的一組公共信息傳輸線路。按照其

功能及傳輸信息的種類可分為：

①數(shù)據(jù)總線（DB）：用于CPU與內(nèi)存或I/O接口之間的數(shù)據(jù)傳遞，它的條數(shù)取決于CPU

的字長(zhǎng)，信息傳送是雙向的（可送入到CPU也可由CPU送出）。

②地址總線（AB）：用于傳送存儲(chǔ)單元或I/O接口的地址信息，信息傳送是單向的，它

的條數(shù)決定了計(jì)算機(jī)內(nèi)存的大小:若一臺(tái)計(jì)算機(jī)中有16條地址總線，則它的內(nèi)存大小為216

（64KB）o

③控制總線（CB）：雙向傳送控制器的各種控制信息。

主板上的7大總線：

前端總線FSB、內(nèi)存總線MB、南北橋連接總線IHA、圖形顯示接口總線PCIE、外部設(shè)

備互連總線PCI、通用串行總線USB和少針腳總線LPCo

2.I/O接口

主板外部接口是用來(lái)連接鍵盤、鼠標(biāo)（串行接口）、音箱、麥克風(fēng)、顯示器、打印機(jī)（并

行接口）、USB接口、電話線等其它外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換的功能。

RJ-45LPTGame/MIDI

圖2.1.3I/O接口

2.1.5輸入設(shè)備與輸出設(shè)備

1.輸入設(shè)備

（1）鍵盤

鍵盤（101鍵）由4個(gè)部分組成（主鍵盤區(qū)、功能鍵區(qū)、編輯鍵區(qū)、小鍵盤區(qū)）。

（2）鼠標(biāo)器

主要用于視窗界面的操作環(huán)境中，通過(guò)在桌面上移動(dòng)鼠標(biāo)器帶動(dòng)光標(biāo)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種

需要的操作。鼠標(biāo)器通過(guò)串行通訊接口與主機(jī)相連，有機(jī)械式和光電式兩種。

2.輸出設(shè)備

（1）顯示器

如同一臺(tái)電視機(jī)，能及時(shí)顯示計(jì)算機(jī)的提示信息和程序的運(yùn)行結(jié)果，是向用戶提供信

息的重要設(shè)備。主要由顯示監(jiān)視器和顯示適配器（顯卡）兩部分組成。

①顯示器的分類（按器件分）：

有陰極射線管顯示器（CRT）（模擬顯示方式，顯示效果好）、液晶（LCD）（數(shù)字顯示方式,

顯示效果差）、發(fā)光二極管、等離子體、熒光等平板型顯示器。

②顯示器的主要技術(shù)參數(shù)★

屏幕尺寸：主要有14英寸、15英寸、17英寸、20英寸等規(guī)格。

點(diǎn)距：屏幕上熒光點(diǎn)間的距離。越小越好，現(xiàn)有的規(guī)格

0.20,0.25,0.26,0.28,0.31,0.39（毫米）等。

顯示分辨率（最主要參數(shù)）：通常寫成（水平點(diǎn)數(shù)）X（垂直點(diǎn)數(shù)）的形式，點(diǎn)數(shù)越多越好,

目前1024X768較普及。

刷新頻率：每分鐘屏幕畫面更新的次數(shù)，頻率越高越好，一般是75Hz?200Hz。

（2）打印機(jī)

可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行永久性保存，有擊打式（針式打印機(jī)）和非擊打式（激光打

印機(jī)和噴墨打印機(jī)）等。

打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：打印速度:CPS（字符/秒）表示；打印分辨率:DPI

（點(diǎn)/英寸一）表示；最大打印尺寸：A4或A3。

2.2計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成

計(jì)算機(jī)軟件包括程序與程序運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)，以及與這些程序和數(shù)據(jù)有關(guān)的文檔資

料。軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)上可運(yùn)行程序的總和。計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)可以分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟

件。

2.2.1系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件主要有：操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序（如VB、C、VFP等）、工具軟件等。

1.操作系統(tǒng)

一種用來(lái)管理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)軟硬件資源、提高計(jì)算機(jī)工作效率的系統(tǒng)軟件。具有5大功

能：進(jìn)程與處理器（CPU）管理；作業(yè)管理，存儲(chǔ)管理；設(shè)備管理；文件管理。

2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

編寫程序的工具，經(jīng)歷了3個(gè)階段：

（1）機(jī)器語(yǔ)言：以二進(jìn)制的指令碼編程，最早的一種編程工具。

特點(diǎn)：機(jī)器容易接受、執(zhí)行程序效率高，但編程復(fù)雜，極易出錯(cuò)，可移值性差，現(xiàn)

在已不采用。

(2)匯編語(yǔ)言:二進(jìn)制指令的簡(jiǎn)單符號(hào)化。如加法指令用ADD表示等。

特點(diǎn)：比機(jī)器語(yǔ)言編程進(jìn)了一大步，且機(jī)器也易于接受，執(zhí)行效率較高，但編程仍然

復(fù)雜，較易出錯(cuò)，目前主要用于計(jì)算機(jī)控制方面的編程。(Z80、Intel8088、Intel80486

匯編語(yǔ)言等)

(3)高級(jí)語(yǔ)言:一種接近人類語(yǔ)言的計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言。

特點(diǎn)：編程容易，程序設(shè)計(jì)能力較強(qiáng)，可移植性好，是目前廣泛采用的一種編程語(yǔ)言,

如BASIC、FORTRAN、C、FoxPro、VB、VC、VF、Java語(yǔ)言等。

編寫的程序分為3類：源程序、目標(biāo)程序、可執(zhí)行程序

源程序：由高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言編寫的程序。

目標(biāo)程序：由源程序翻譯成的機(jī)器語(yǔ)言程序。

可執(zhí)行程序：由機(jī)器語(yǔ)言組成的程序。

3.語(yǔ)言處理程序

包括匯編程序、編譯程序、解釋程序：

匯編程序：將匯編語(yǔ)言源程序翻譯成目標(biāo)語(yǔ)言程序。

編譯程序：將源程序一次性翻譯成目標(biāo)語(yǔ)言程序。如Fortran、Pascal.Co

解釋程序：對(duì)源程序逐條解釋，解釋一條，執(zhí)行一條，直至執(zhí)行完整個(gè)程序。無(wú)目標(biāo)

程序生成。如Basic語(yǔ)言。

將高級(jí)語(yǔ)言編寫的源程序翻譯成機(jī)器程序有兩種方式：編譯和解釋。

4.數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)組成。常用的數(shù)據(jù)庫(kù)軟件有ORACLE、SQL

Server等。

5.網(wǎng)絡(luò)服務(wù)

網(wǎng)絡(luò)服務(wù)程序提供大型的網(wǎng)絡(luò)后臺(tái)服務(wù)，它主要用于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)提供商和企業(yè)網(wǎng)絡(luò)管理

人員。常用的軟件有HS、Apache等。

2.2.2應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是針對(duì)某一具體應(yīng)用目的而編制的軟件。

2.3數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示與存儲(chǔ)

自然界的信息是豐富多彩的，有數(shù)值、文字、聲音、圖形、圖像、視頻等，但是計(jì)算

機(jī)本質(zhì)上只能處理二進(jìn)制的“0”和“1”，因此必須將各種信息轉(zhuǎn)換成為計(jì)算機(jī)能夠接受

和處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，這種轉(zhuǎn)換往往由外部設(shè)備和計(jì)算機(jī)自動(dòng)進(jìn)行。

2.3.1數(shù)值數(shù)據(jù)的表示

二進(jìn)制數(shù)據(jù)的表示

二進(jìn)制數(shù)據(jù)只有“0”和“1”兩個(gè)符號(hào)，其進(jìn)位基數(shù)為2。加法運(yùn)算的基本規(guī)則是“逢

二進(jìn)一”，減法運(yùn)算的基本規(guī)則是“借一當(dāng)二”，其他規(guī)則都可以由此推出。

2.3.2字符數(shù)據(jù)的表示

英文字符的表示

英文字符包括數(shù)字、字母、符號(hào)、控制符號(hào)等，目前廣泛采用ASCII碼(美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息

交換編碼)，它用1個(gè)字節(jié)的低7位(最高位為0)表示128個(gè)不同的字符，包括大寫和小寫

的26個(gè)英文字母，0?9的10個(gè)數(shù)字，33個(gè)通用運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)，以及33個(gè)控制碼。

中文字符的表示GB2312-80

在計(jì)算機(jī)中，不同的硬件和軟件對(duì)二進(jìn)制代碼的存儲(chǔ)單位是不一致的，但是基本存儲(chǔ)

單位是以8位二進(jìn)制為一個(gè)字節(jié)。

2.4進(jìn)制的轉(zhuǎn)換

2.4.1進(jìn)位計(jì)數(shù)制

1.二進(jìn)制(B)

二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)代碼“0”和“1”，所有的數(shù)據(jù)都由它們的組合來(lái)實(shí)現(xiàn)。二進(jìn)制數(shù)

據(jù)在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，遵守“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”的原則

2.十六進(jìn)制(H)

十六進(jìn)制數(shù)采用0~9和A、B、C、D、E、F六個(gè)英文字母一起構(gòu)成十六個(gè)代碼。

2.4.2二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換

將每一位數(shù)字乘以它的權(quán)，再以十進(jìn)制的方法相加就可以得到它的十進(jìn)制的值(注意,

小數(shù)點(diǎn)左側(cè)相鄰位的權(quán)為20,從右向左，每移一位，基次加1)。

[例1](10110.011)B=1X24+0X23+1X22+1X21+0X20+0X2-1+1X2-2+1X2-3=

(22.375)D

(2)十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制采用的是“除2取余”的方法?！?/p>

【例2】將(236)D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。

2|2

36

2118.....................0二進(jìn)制數(shù)的低位

259.....................0

229.....................1

214.....................1

27_.....................0

23.....................1

二進(jìn)制數(shù)的高位

21_.....................1

0.....................1

2.4.3二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

由于16=24,所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，從最右側(cè)開始，每四位二進(jìn)制數(shù)

劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替，也稱為“以四換一”；十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)

正好相反，一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)替換，也稱“以一換四”。

011001011101

65D

2.4.4二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)(0)的相互轉(zhuǎn)換

由于16=23,所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)時(shí)，從最右側(cè)開始，每三位二進(jìn)制數(shù)劃

為一組，用一位八進(jìn)制數(shù)代替，也稱為“以三換一”；八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)正好相

反，一位八進(jìn)制數(shù)用三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)替換，稱“以一換三”。

上機(jī)課：通過(guò)教師指導(dǎo)使用“金山打字通”軟件來(lái)熟悉鍵盤、規(guī)范指法，提高打字速度。

第3講操作系統(tǒng)基礎(chǔ)

教學(xué)目的：

理解操作系統(tǒng)的定義

了解操作系統(tǒng)的作用

了解操作系統(tǒng)的分類

理解操作系統(tǒng)的功能

掌握WindowsXP的基本操作;

教學(xué)重點(diǎn)：

WindowsXP操作系統(tǒng)的使用

教學(xué)難點(diǎn)：

操作系統(tǒng)的功能

3.1操作系統(tǒng)概述

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。操作系統(tǒng)（OperatingSystem,OS）是配置在

計(jì)算機(jī)硬件上的第一層軟件，是對(duì)硬件系統(tǒng)的首次補(bǔ)充。操作系統(tǒng)在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中占據(jù)了

特別重要的地位，而其他的諸如匯編程序、編譯程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理統(tǒng)等系統(tǒng)軟件，以及大

量的應(yīng)用軟件，都將依賴與操作系統(tǒng)的支持，取得它的服務(wù)。

3.1.1操作系統(tǒng)的定義

操作系統(tǒng)是一組控制和管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源，為用戶提供便捷使用計(jì)算機(jī)的程序的

集合。操作系統(tǒng)在整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中具有極其重要的特殊地位，它不僅是硬件和其他軟件

系統(tǒng)的接口，也是用戶和計(jì)算機(jī)之間進(jìn)行“交流”的窗口。

3.1.2操作系統(tǒng)的作用

1.有效管理計(jì)算機(jī)資源

2.方便用戶使用計(jì)算機(jī)

3.1.3操作系統(tǒng)的分類

1.批處理系統(tǒng)例如：VAX/VMS

2.分時(shí)系統(tǒng)例如：UNIX多用戶、多任務(wù)分時(shí)系統(tǒng)

3.實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)

4.嵌入式操作系統(tǒng)

5.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)例如：WindowsXP/NT

6.分布式操作系統(tǒng)

3.1.4操作系統(tǒng)的功能

1.處理機(jī)管理

處理機(jī)管理的主要功能包括創(chuàng)建和撤銷進(jìn)程（線程）、對(duì)進(jìn)程（線程）的運(yùn)行進(jìn)行協(xié)調(diào)、

實(shí)現(xiàn)進(jìn)程（線程）之間的信息交換以及進(jìn)程（線程）調(diào)度。

lows任務(wù)管理區(qū),□X.

機(jī)@）幫助⑩

文件⑥選項(xiàng)Q）邃看9關(guān)機(jī)也幫助?

應(yīng)用程序進(jìn)程性能聯(lián)網(wǎng)用戶應(yīng)用程序進(jìn)程性能聯(lián)網(wǎng)用戶一一

任務(wù)狀態(tài)

映像名稱用戶名內(nèi)存使用人

$典音樂(lè)正在運(yùn)行cp

360tfebMail.exeAdministrator1,240K

亡）計(jì)算機(jī)教案正在運(yùn)行WINWORD.EXEAdministratoroo27,340K

e360安全網(wǎng)址導(dǎo)8L5全上網(wǎng)從360開始-...正在運(yùn)行360rp.exeSYSTEMoo9,984K

360se.exeAdministrator1,716K

西文化教案-內(nèi)容-MicrosoftHord正在運(yùn)行ol

360se.exeAdministrator2,984K

國(guó)計(jì)篁機(jī)文化基砒教案-Mcrosoftfford正在運(yùn)行

360tray.exeAdministratoroo3,976K

司計(jì)算機(jī)教案-Hicrosoft?ord正在運(yùn)行SogouCloud.exeAdministratoroo4,740K

5劉慶圣正在運(yùn)行wwiiprvse.exeSYSTEMoo2,340K

exeLOCALSERVICE1,072K

向TXWenuNindow正在運(yùn)行

ctfinon.exeAdministratoroo1,416K

ComyTool20.exeAdministratoroo2,672K

spoolsv.exeSYSTEMoo3,584K

urlproc.exeAdministrator6,160K

explorer.exeAdministratorogo75,040K

svchost.exeSYSTEM2,396K

QQNusic.exeAdministratoroo19,752K

ZhuBongFangYu..SYSTEM9,812K

oo叩

>nvsvc32.exeSYSTEM3,576Kv

用任務(wù)如…|□顯示所有用戶的進(jìn)程（S）00［結(jié)束進(jìn)程（E）］

00

00

進(jìn)程數(shù)：36CPU使用32%提交更改：57811/3995a進(jìn)程數(shù)：36CPU使用17%提交更0改3：586M/3995M

圖3.1.1windows任務(wù)管理器

以上圖為在WindowsXP中查看程序、進(jìn)程的運(yùn)行情況。

2.存儲(chǔ)器（內(nèi)存）管理

主要工作是：為每個(gè)用戶程序分配內(nèi)存，以保證系統(tǒng)及各用戶程序存儲(chǔ)區(qū)互不沖突；內(nèi)存

中有多個(gè)程序運(yùn)行時(shí)，要保證這些程序的運(yùn)行不會(huì)有意或無(wú)意地破壞別的程序的運(yùn)行；當(dāng)某個(gè)

用戶程序的運(yùn)行導(dǎo)致系統(tǒng)提供的內(nèi)存不足時(shí)，如何把內(nèi)存與外存結(jié)合起來(lái)使用管理，給用戶提

供一個(gè)比實(shí)際內(nèi)存大得多的虛擬內(nèi)存，從而使用戶程序能順利地執(zhí)行，這便是內(nèi)存擴(kuò)充要完成

的任務(wù)。因此，存儲(chǔ)器管理應(yīng)具有內(nèi)存分配、地址轉(zhuǎn)換、內(nèi)存保護(hù)和擴(kuò)充的功能。

系統(tǒng)8性叵區(qū)性勰選項(xiàng)I虎姒內(nèi)存—「⑶區(qū)

砌計(jì)尊機(jī)名便件高儂自動(dòng)更新遠(yuǎn)程

驅(qū)動(dòng)器［卷標(biāo)］①）頁(yè)面文件大小（WB）

妻迸行大多數(shù)改動(dòng)，您必織作榜起貫直錄.B一

處理器》代4

D

貓麟下，計(jì)篁機(jī)設(shè)置為用較多的處理器時(shí)間來(lái)運(yùn)行IF

視覺(jué)效果，處理器計(jì)劃，內(nèi)存使用，以及虐損內(nèi)存

調(diào)整以優(yōu)化性能：G.

［設(shè)置⑶|◎程序也）O后臺(tái)服務(wù)⑤!

所選驅(qū)動(dòng)器的頁(yè)面文件大小

用戶配置文件內(nèi)存使用驅(qū)動(dòng)器C：

可用空間：26692IB

與悠登錄有關(guān)的里面設(shè)置欲”情況下，計(jì)篁機(jī)設(shè)置為用較多的內(nèi)存來(lái)運(yùn)行里的程

序.◎自定義大小?:

調(diào)整以優(yōu)化性能：棚就小觸19：13072

⑥程年⑻。系統(tǒng)線存①

后動(dòng)和iSPS恢復(fù)

系統(tǒng)啟動(dòng)，系統(tǒng)失敗和調(diào)試信息國(guó)“內(nèi)存。系嫵哲理的大小（!）

髀文件存荏于琥君上，Window將它作為內(nèi)存來(lái)便O無(wú)分頁(yè)文件建）|蜴⑤］

［設(shè)置一|

所有驅(qū)動(dòng)器頁(yè)面文件大小的總數(shù)?3072MB所有驅(qū)動(dòng)器頁(yè)面文件大小的總數(shù)

允許的最小值：2NB

［環(huán)境變量國(guó)）11錯(cuò)誤報(bào)告和|［更改?］

推薦1533MB

當(dāng)前已分配3072MB

|確定］［取消］

［確定］［取消］［源定］［取消］

圖3.1.2windows內(nèi)存管理

在