第1講：計算機基礎知識

1、第第1章章 計算機概述計算機概述網絡信息中心教研室網絡信息中心教研室大學計算機基礎網絡信息中心教研室2要 求初步了解計算機的特點、發(fā)展、分類、初步了解計算機的特點、發(fā)展、分類、應用、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，對計算機有一應用、硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)，對計算機有一個總體認識。個總體認識。重點掌握計算機的開重點掌握計算機的開/ /關機、鍵盤和鼠標關機、鍵盤和鼠標三種基操作。三種基操作。大學計算機基礎網絡信息中心教研室3內容提要1.1.計算機的發(fā)展計算機的發(fā)展2.2.計算機的應用計算機的應用3.3.計算機的分類計算機的分類4.4.計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成5.5.計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)6.6.計算機軟

2、件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng)7.7.開開/ /關機關機8.8.鍵盤操作鍵盤操作9.9.鼠標操作鼠標操作自學為主自學為主上機練習為主上機練習為主大學計算機基礎網絡信息中心教研室41.1 計算機的產生與發(fā)展計算機的產生與發(fā)展計算機產生的歷史背景計算機產生的歷史背景 1（1）早期計算工具的發(fā)展）早期計算工具的發(fā)展v “籌算法”（用竹籌計數(shù)）、算盤。 v 法國人帕斯卡設計出了機械式數(shù)字計算機。v 德國著名的數(shù)學家和哲學家萊布尼茲, 1674年他發(fā)明了乘法計算機 。v 英國數(shù)學家查爾斯巴貝奇， 1822年他制造出了差分機 , 1834年他又設計了一種程序控制的通用分析機。 大學計算機基礎網絡信息中心教研室5圖圖

3、1-3 1-3 巴貝奇發(fā)明的差分機巴貝奇發(fā)明的差分機圖圖1-4 1-4 巴貝奇設計分析機模型巴貝奇設計分析機模型圖圖1-11-1帕斯卡的機械加法機帕斯卡的機械加法機圖圖1-2 1-2 萊布尼茲的乘法計算機萊布尼茲的乘法計算機大學計算機基礎網絡信息中心教研室61.1.1 計算機的產生與發(fā)展計算機的產生與發(fā)展發(fā)發(fā) 展：展：第一臺電子計算機第一臺電子計算機(ENIAC，1946年年2月月)計算機發(fā)展的四個時代計算機發(fā)展的四個時代(各時代的特點，年代，名稱各時代的特點，年代，名稱)我國計算機發(fā)展情況我國計算機發(fā)展情況 電子計算機電子計算機( (簡稱計算機，俗稱電腦、又稱信息處理簡稱計算機，俗稱電腦、又

4、稱信息處理機機) )是一種能夠自動、高速、精確的對信息進行存儲和加是一種能夠自動、高速、精確的對信息進行存儲和加工處理的電子設備。工處理的電子設備。圖靈與馮圖靈與馮諾依曼諾依曼(貢獻與理論貢獻與理論)大學計算機基礎網絡信息中心教研室7計算機發(fā)展的四個階段計算機發(fā)展的四個階段名稱名稱時間時間硬件硬件軟件軟件第一代第一代1946195619461956邏輯元件邏輯元件: :電子管電子管主存主存: :水銀延遲線水銀延遲線機器語言和匯編機器語言和匯編語言語言第二代第二代1957196419571964邏輯元件邏輯元件: :晶體管晶體管主存主存: :磁芯磁芯使用操作系統(tǒng)使用操作系統(tǒng)出現(xiàn)高級語言出現(xiàn)高級語

5、言第三代第三代1965197019651970邏輯元件邏輯元件: :中小規(guī)模中小規(guī)模集成電路集成電路主存主存: :磁芯磁芯大型化，集中式大型化，集中式運算，遠程終端運算，遠程終端第四代第四代19711971今今邏輯元件和主存邏輯元件和主存: :大大規(guī)模超大規(guī)模集成電規(guī)模超大規(guī)模集成電路路出現(xiàn)計算機網絡出現(xiàn)計算機網絡大學計算機基礎網絡信息中心教研室8v 1956年：開始研制計算機v 1959年，第一臺電子管計算機(4000多個電子管，10000次/秒)。v .v .v .v 2013年6月17日，中國國防科技大學研制的天河二號超級計算機以每秒33.86千萬億次的浮點運算速度成為全球最快的超級計算

6、機中國計算機的產生與發(fā)展中國計算機的產生與發(fā)展大學計算機基礎網絡信息中心教研室9圖靈：人工智能圖靈：人工智能 阿蘭阿蘭麥席森麥席森圖靈圖靈（19121954），英國。他是計算），英國。他是計算機邏輯的奠基者，許多人工智能的重要方法也源自于這位機邏輯的奠基者，許多人工智能的重要方法也源自于這位偉大的科學家。對于人工智能，它提出了重要的衡量標準偉大的科學家。對于人工智能，它提出了重要的衡量標準“圖靈測試圖靈測試”，如果有機器能夠通過圖靈測試，那他就是，如果有機器能夠通過圖靈測試，那他就是一個完全意義上的智能機，和人沒有區(qū)別了。一個完全意義上的智能機，和人沒有區(qū)別了。馮馮諾依曼諾依曼 精髓貢獻是精髓

7、貢獻是2點：二進制思想與程序設計思想，并且提出點：二進制思想與程序設計思想，并且提出 了計算機的框架結果，既運算器、控制器、存儲器、輸入設了計算機的框架結果，既運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。備和輸出設備。計算機發(fā)展中的重要人物計算機發(fā)展中的重要人物大學計算機基礎網絡信息中心教研室10v巨型化v微型化v多媒體化v網絡化v智能化1.1.2 計算機的發(fā)展趨勢計算機的發(fā)展趨勢大學計算機基礎網絡信息中心教研室11v巨型機（Supercomputer）v大型機(Mainframe)v小型機(Minicomputer)v工作站（Workstation）v微型機(Microcomputer）：包

8、括包括PC機、筆記本、機、筆記本、PC服務器、掌上微機服務器、掌上微機(PDA)等產品。等產品。1.2.1 計算機的分類計算機的分類大學計算機基礎網絡信息中心教研室12v運算速度快運算速度快 v計算精度高計算精度高 v具有具有“記憶記憶”存儲能力存儲能力v具有邏輯判斷能力具有邏輯判斷能力v具有自動控制能力具有自動控制能力v可靠性高、通用性強可靠性高、通用性強1.2.2 計算機的特點計算機的特點大學計算機基礎網絡信息中心教研室13 科學計算、數(shù)據處理、過程控制、通信、輔助工科學計算、數(shù)據處理、過程控制、通信、輔助工程、人工智能、電子商務等程、人工智能、電子商務等計算機輔助設計計算機輔助設計 CA

9、DCAD計算機輔助制造計算機輔助制造 CAMCAM輔助工程輔助工程計算機輔助教育計算機輔助教育 CAECAE/CBE/CBECAICAI：計算機輔助教學：計算機輔助教學CATCAT：計算機輔助測試：計算機輔助測試CMICMI：計算機管理教學：計算機管理教學1.2.3 計算機的應用領域計算機的應用領域大學計算機基礎網絡信息中心教研室141.3 信息技術與信息素養(yǎng)信息技術與信息素養(yǎng)內涵（9個方面）培養(yǎng)大學計算機基礎網絡信息中心教研室15v 鍵盤一般分為五個區(qū)域：主鍵盤區(qū)、功能鍵區(qū)、編輯鍵區(qū)、輔助鍵盤區(qū)和狀態(tài)指示區(qū)。 1.4 鍵盤的基本操作鍵盤的基本操作 認識鍵盤認識鍵盤1大學計算機基礎網絡信息中心

10、教研室161.2 鍵盤的基本操作鍵盤的基本操作 鍵盤上常用鍵的功能鍵盤上常用鍵的功能 2鍵鍵 位位功功 能能雙態(tài)鍵 Ins雙態(tài)鍵 Caps Lock雙態(tài)鍵 Num Lock雙態(tài)鍵 Scroll Lock退格鍵 Back space()回車、換行鍵 Enter退出鍵 ESC上檔鍵 Shift組合鍵 Ctrl組合鍵 Alt制表定位鍵 Tab插入鍵 Insert刪除鍵 Delete暫停鍵 Pause屏幕硬拷貝鍵 Print Screen插入狀態(tài)/改寫狀態(tài)小寫字母/大寫字母數(shù)字狀態(tài)/自鎖狀態(tài)屏幕滾動狀態(tài)/鎖定狀態(tài)刪除光標前的一個字符輸入命令的結束或使光標移到下一行退出當前運行的程序狀態(tài)與雙字符鍵組合，

11、輸入上面一個字符與其它鍵組合成特殊功能鍵與其它鍵組合成特殊功能鍵按制表位(8位)快速移動光標在光標位置前插入字符刪除光標位置的一個字符控制命令或程序，使其暫停執(zhí)行將當前屏幕所有內容復制到剪貼板上大學計算機基礎網絡信息中心教研室17鍵盤操作指法鍵盤操作指法3大學計算機基礎網絡信息中心教研室181.4 鍵盤的基本操作鍵盤的基本操作(2)鍵鈕的分類 第一類：輸入一個可見字符(如字母、數(shù)字、標點、運算符等)； 第二類：輸入一個控制代碼，實現(xiàn)某種控制功能 如光標移動：、PgUp、PgDn、Home、End; 狀態(tài)轉換：CapsLock、NumLocK、Inst； 刪除字符：BackSpace、Del;

12、換行回車：Enter 第三類：輔助鍵，單獨按下不輸入任何內容，只能與其它鍵組使用。（如Ctrl、Shift、Alt)大學計算機基礎網絡信息中心教研室191.4 鍵盤的基本操作鍵盤的基本操作(3)字母的輸入 鍵盤的兩種輸入狀態(tài)： 在大寫字母輸入狀態(tài)(此時CapsLock燈亮)，直接擊鍵輸入大寫字母，+輸入小寫字母； 在小寫字母輸入狀態(tài)(此時CapsLock燈滅)，直接擊鍵輸入小寫字母，+輸入大寫字母。 大/小寫輸入狀態(tài)的切換：按CapsLock鍵大學計算機基礎網絡信息中心教研室201.4鍵盤的基本操作鍵盤的基本操作(4)數(shù)字符號的輸入 直按擊打字機鍵區(qū)上對應數(shù)字鍵?；蛘?按NumLock鍵使小鍵

13、盤區(qū)處于數(shù)字鎖定狀態(tài)(此時NumLock燈亮)然后再擊小鍵盤區(qū)中對應的數(shù)字鍵。(5)標點符、運算符的輸入 標點符與運算符一般位于雙字符鍵：直接擊打輸入下面的字符，與鍵一起按下輸入上面的字符。大學計算機基礎網絡信息中心教研室211.4 鼠標的基本操作鼠標的基本操作 單擊：單擊：將鼠標指向某一對象，然后快速將鼠標指向某一對象，然后快速地按下并釋放鼠標器的左鍵。主要地按下并釋放鼠標器的左鍵。主要功能：對象的選擇；菜單命令的執(zhí)功能：對象的選擇；菜單命令的執(zhí)行，工具按鈕的執(zhí)行等行，工具按鈕的執(zhí)行等右擊：右擊：將鼠標指向某一對象，然后快速地按下并釋放鼠標將鼠標指向某一對象，然后快速地按下并釋放鼠標器的右鍵

14、。主要功能：打開指向對象的快捷菜單器的右鍵。主要功能：打開指向對象的快捷菜單雙擊：雙擊：將鼠標指向某一對象，然后快速將鼠標指向某一對象，然后快速地按下并釋放鼠標器的左鍵兩次。主地按下并釋放鼠標器的左鍵兩次。主要功能：打開指向的對象要功能：打開指向的對象拖動：拖動：將鼠標指向某一對象，按住鼠標器左鍵（或右鍵）不將鼠標指向某一對象，按住鼠標器左鍵（或右鍵）不放，同時移動鼠標，待移至目標位置后釋放所按鍵。放，同時移動鼠標，待移至目標位置后釋放所按鍵。主要功能：對象的復制和移動主要功能：對象的復制和移動大學計算機基礎網絡信息中心教研室22第第2章章 計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)組成計算機硬件系統(tǒng)計算機硬件

15、系統(tǒng) 計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng) 大學計算機基礎網絡信息中心教研室23計算機系統(tǒng)的基本組成計算機系統(tǒng)的基本組成大學計算機基礎網絡信息中心教研室24主板總線接口其他設備大學計算機基礎網絡信息中心教研室25運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器數(shù)據數(shù)據信息信息1.馮馮諾依曼的計算機結構模型諾依曼的計算機結構模型大學計算機基礎網絡信息中心教研室26運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器運算器運算器又稱算術邏輯單元(簡稱ALU),與控制器控制器一起構成中央處中央處理單元理單元( (簡稱簡稱CPU)CPU), ,是計算機硬件系統(tǒng)的核心。運算器（運算器（ALU - Ar

16、ithmetic Logic Unit） 1大學計算機基礎網絡信息中心教研室27v控制器是計算機的神經中樞和指揮中心，是對計算機發(fā)布命令的“決策機構”，用來協(xié)調和指揮整個計算機系統(tǒng)的操作。它主要由指令寄存器（存儲當前指令）、譯碼器、程序計數(shù)器（存儲將要執(zhí)行的下一條指令的地址）、操作控制器等組成。v運算器和控制器合在一起被稱為中央處理器，即CPU(Central Processing Unit)，它是計算機的核心，控制整個計算機系統(tǒng)的工作。控制器控制器(Controller) 2大學計算機基礎網絡信息中心教研室28CPU介紹介紹 2兩大系列：Intel和AMD目前主流的INTEl系列CPU有：

17、2006年：年： Intel Core 2 Duo （酷睿 ） 2008年：年：Intel Atom處理器處理器 （主要用于上網本） Intel Core i3、i5、i7處理器處理器 大學計算機基礎網絡信息中心教研室29CPU介紹介紹 2兩大系列：Intel和AMD大學計算機基礎網絡信息中心教研室30運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器內存內存：容量雖小，但存取速度快，一般存放急需處理的數(shù)據或正在運行的程序。 又分隨機存儲器(簡稱RAMRAM)和只讀存儲器(簡稱ROMROM)。存儲器存儲器(Memory) 3大學計算機基礎網絡信息中心教研室31運 算 器控 制 器內存儲

18、器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器外存儲器 外存外存：存取速度雖慢，但存儲容量大，用來存放大量暫時不用的數(shù)據和程序。所存的數(shù)據只有裝入內存儲器，才能被運算器和控制器處理。 常見的有軟盤、硬盤、光盤和磁帶等。度量單位大學計算機基礎網絡信息中心教研室32運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器存儲容量單位 存儲器的度量單位：1B(字節(jié))=8 bits (位)1KB(千字節(jié))=1024B1MB(兆字節(jié))=1024KB1GB(10億字節(jié))=1024MB1TB=1024GB大學計算機基礎網絡信息中心教研室33運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器把信息轉化成數(shù)據并輸入

19、到計算機的設備稱為輸入設備。常用的有鍵盤、鼠標、掃描儀、數(shù)字照相機、光筆、條形碼讀入器、話筒等。 輸入設備輸入設備(Input Device) 4大學計算機基礎網絡信息中心教研室34運 算 器控 制 器內存儲器輸入設備輸出設備外存儲器存儲器 將計算機處理的結果向外界傳送并轉化為人們所能認識的形式的裝置。常用的有顯示器、打印機、繪圖儀、音箱等。 輸出設備輸出設備(Output Device) 5大學計算機基礎網絡信息中心教研室35主板主板 6大學計算機基礎網絡信息中心教研室36主板主板 6大學計算機基礎網絡信息中心教研室37v 字長：字長是計算機一次能同時處理的二進制數(shù)據的位數(shù)。 v 主頻：是指

20、CPU的時鐘頻率，單位是兆赫茲(MHz), v 運算速度：是指每秒鐘執(zhí)行加法指令的數(shù)目，常用百萬次/秒(MIPS，Million Instructions Per Second)來表示 v 存儲容量：包括內存容量和外存容量。v 外部設備的配置：v 軟件配置軟件配置：計算機的主要性能指標計算機的主要性能指標 大學計算機基礎網絡信息中心教研室38思考：買筆記本需要注意什么？思考：買筆記本需要注意什么？大學計算機基礎網絡信息中心教研室39 軟件(Software)是計算機系統(tǒng)中的程序和有關文檔的集合。 其中程序(Program)是計算任務和處理規(guī)則的描述；文檔(Document)是與軟件研制、維護和

21、使用有關的資料。程序必須輸入計算機內部才能被執(zhí)行，文檔一般是供軟件使用者學習和查閱，不一定裝入計算機 2.2計算機軟件系統(tǒng)計算機軟件系統(tǒng) 軟件的概念軟件的概念1大學計算機基礎網絡信息中心教研室40軟件的分類軟件的分類2 (1)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護計算機資源的軟件。系統(tǒng)軟件是指管理、監(jiān)控和維護計算機資源的軟件。 (2)應用軟件應用軟件 應用軟件是為解決用戶具體的問題而設計的軟件。應用軟件是為解決用戶具體的問題而設計的軟件。如：如： 圖形軟件、文字處理軟件、財會軟件、輔助設計軟件、程序圖形軟件、文字處理軟件、財會軟件、輔助設計軟件、程序開發(fā)軟件、模擬仿真軟件等。開發(fā)軟件、模擬仿真軟件等。大學計算機基礎網絡信息中心教研室41 硬件和軟件是構成計算機系統(tǒng)的兩大要素，二者既相互聯(lián)系又相互區(qū)別。v 軟件和硬件不可分 未配置任何軟件的計算機叫裸機(Bare Machine)。 沒有計算機硬件，軟件就不能得到體現(xiàn)。計算機硬件與軟件的關系計算機硬件與軟件的關系 大學計算機基礎網絡信息中心教研室42計算機的啟動與關閉計算機的啟動與關閉計算機系統(tǒng)的啟動計算機系統(tǒng)的啟動2計算機系統(tǒng)的關閉計算機系統(tǒng)的關閉大學計算機基礎網絡信息中心教研室43(1)(1)微機的外觀微機的外觀 大學