中職計算機應用基礎第1章 計算機和網(wǎng)絡基礎知識課件

1、(中職）計算機應用基礎第1章 計算機和網(wǎng)絡基礎知識ppt課件第1章計算機和網(wǎng)絡基礎知識1.1 計算機基本原理1.1.1 計算機基本原理 1.1.2 計算機的分類 1.1.3 馮諾依曼型計算機的基本結構 1.1.4 微型計算機系統(tǒng)的基本組成 1.1.5 計算機的主要性能指標 1.1.1 計算機基本原理計算機具有輸入、處理、存儲和輸出信息四個基本功能 輸入的數(shù)據(jù)在進行處理之前先被存儲到計算機的存儲單元中。計算機中的處理單元稱為中央處理器（Central Processing Unit，即通常所說的CPU）負責從內(nèi)存中獲取數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進行處理，并將結果存放到內(nèi)存中。 存儲單元用于將輸入的數(shù)據(jù)、處理中

2、的臨時數(shù)據(jù)、處理后的結果數(shù)據(jù)進行存儲。眾多的存儲單元集合起來，就形成了計算機中的存儲設備存儲器（Memory）。數(shù)據(jù)在處理完成后通常需要輸出結果，可以輸出數(shù)據(jù)處理結果的設備稱為輸出設備（Output Device）。 1.1.2 計算機的分類1巨型機（Supercomputer）2大型機（Mainframe）3小型機（Minicomputer）4微型計算機5工作站（Workstation）1.1.3 馮諾依曼型計算機的基本結構從傳統(tǒng)理論來說，計算機的硬件系統(tǒng)由五大邏輯結構構成控制器、運算器、存儲器、輸入設備和輸出設備。 控制器（Controller）是硬件系統(tǒng)的主控部件，是計算機的指揮中心，計

3、算機的各個部件在控制器的控制下有條不紊地協(xié)調(diào)工作。運算器（ALU，Arithmetic Logic Unit）又稱為算術邏輯單元，可用于算術運算和邏輯運算，是計算機進行數(shù)據(jù)運算的部件?？刂破鳌⑦\算器與一些必須的存儲部件（寄存器及緩存等）常制作在同一塊半導體芯片中，稱為中央處理單元，即CPU（Central Processing Unit）。存儲器（Memory）是計算機中的記憶部件，用于存放程序、數(shù)據(jù)以及程序運算的結果。輸入設備負責將待處理的程序和數(shù)據(jù)（包括字符、圖像、聲音等不同類型的數(shù)據(jù)）讀入計算機中。輸出設備用于將計算機處理后的結果轉(zhuǎn)化為字符、聲音、圖像等內(nèi)容進行輸出。 1.1.4 微型計

4、算機系統(tǒng)的基本組成在真實的計算機中，上述理論上的硬件又可以分為具有不同功能的硬件，如CPU、內(nèi)存、硬盤、顯示器、鍵盤等。右圖給出了常見的硬件設備與理論中硬件的對應關系。 1.1.5 計算機的主要性能指標1字長2主頻3運算速度4內(nèi)存容量5外存容量1.2 數(shù)制與編碼 1.2.1 計算機中常用的數(shù)制 1.2.2 數(shù)據(jù)的編碼 1.2.3 字符編碼 1.2.4 漢字編碼 1.2.1 計算機中常用的數(shù)制日常生活中，我們接觸最多的數(shù)值表示方法是十進制，滿十進一。計算機中，基本的數(shù)制是二進制，只有0和1兩個數(shù)字，滿二進一。 由于二進制數(shù)表示數(shù)據(jù)的位數(shù)太多，在書寫文檔或設計程序時通常用八進制（以三個二進制位為一

5、位，可用數(shù)字為07）、十六進制（以四個二進制位為一位，可用數(shù)字為09及AF表示數(shù)字015）表示。 1.2.2 數(shù)據(jù)的編碼數(shù)值型數(shù)據(jù)由數(shù)字組成，表示數(shù)量，用于算術運算。在計算機中，可用的數(shù)字只有0和1，因此數(shù)字計算機使用二進制數(shù)字表示法來表示數(shù)值型數(shù)據(jù)。在二進制表示法中010的表示如右表所示。 1.2.3 字符編碼ASCII值字符控制字符ASCII值字符ASCII值字符ASCII值字符000(空)NUL032空格064096001SOH033!065A097a002STX034066B098b003ETX035#067C099c004EOT036$068D100d005ENQ037%069E10

6、1e006ACK038&070F102f007(嘟聲)BEL039071G103g008BS040(072H104h009(tab)HT041)073I105I010(換行)LF042*074J106j011(起始位置)VT043+075K107k012(換頁)FF044,076L108l013(回車)CR045-077M109m014SO046.078N110n015SI047/079O111o016DLE0480080P112p017DC10491081Q113q018DC20502082R114r019 !DC30513083S115s020 DC40524084T116t021 NAK

7、0535085U117u022 SYN0546086V118v023 ETB0557087W119w024 CAN0568088X120 x025 EM0579089Y121y026 SUB058：090Z122z027 ESC059；091123028 (光標向左)FS060094126031 (光標向下)US063？095127DEL1.2.4 漢字編碼1漢字信息交換碼2漢字輸入碼3漢字機內(nèi)碼4漢字輸出碼5各種漢字編碼之間的關系1.3 微型計算機的硬件系統(tǒng)1.3.1 中央處理器1.3.2 存儲器1.3.3 總線1.3.4 計算機外圍設備1.3.1 中央處理器在真實的計算機系統(tǒng)中，控制器、運

8、算器與一些必須部件（寄存器及緩存等）常制作在同一塊半導體芯片中，稱為中央處理單元，即通常所說的CPU。在計算機中，CPU負責執(zhí)行指令、處理數(shù)據(jù)，是計算機硬件系統(tǒng)的核心部件。 在計算機系統(tǒng)中，CPU是評判計算機運行性能的主要指標。 CPU的性能由主頻、字長、高速緩沖存儲器（Cache）等因素制約。 所謂計算機的升級換代，實際上主要是指中央處理器的升級換代。微型計算機升級換代的最重要標志是主頻的增快和字長的增大。 1.3.2 存儲器1存儲器計算機中用于存儲數(shù)據(jù)的部件稱為存儲器（Memory），它用于存放程序、數(shù)據(jù)以及程序運算的結果。在計算機系統(tǒng)中存儲器按其性能和用途的不同，分為內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）

9、與輔助存儲器（又稱為外部存儲器或海量存儲器，簡稱外存），如圖所示。 1.3.2 存儲器2存儲器的性能指標（1）存取周期 （2）容量 （3）數(shù)據(jù)寬度與帶寬 1.3.3 總線信息在計算機內(nèi)部的傳輸通過總線來進行?？偩€是計算機內(nèi)部各個部件之間傳輸數(shù)據(jù)的公共通道，它包括控制總線、數(shù)據(jù)總線和地址總線。 衡量總線性能的指標主要有以下幾項：（1）總線寬度 （2）總線速度 （3）傳輸速率 1.3.4計算機外圍設備1硬盤2軟盤與軟驅(qū)3光驅(qū)與光盤4閃存5鼠標6顯示器與顯卡7聲卡與音箱8機箱與電源9打印機與掃描儀1.4 微型計算機的軟件系統(tǒng)1.4.1 軟件系統(tǒng)的分類1.4.2 系統(tǒng)軟件1.4.3 應用軟件1.4.4

10、 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1.4.1 軟件系統(tǒng)的分類軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件，系統(tǒng)軟件協(xié)助計算機執(zhí)行基本的操作任務。應用軟件則協(xié)助人們完成一項具體的任務。 1.4.1 軟件系統(tǒng)的分類系統(tǒng)軟件和應用軟件都可以繼續(xù)細分下去，系統(tǒng)軟件可以分為操作系統(tǒng)、支撐軟件、程序開發(fā)軟件等。應用軟件則根據(jù)應用方向的不同，可分為商務辦公、圖像/多媒體、家用/娛樂、網(wǎng)絡通信等等。 1.4.2 系統(tǒng)軟件1Windows系列操作系統(tǒng)2Mac系列操作系統(tǒng)3Linux操作系統(tǒng)1.4.3 應用軟件1商務辦公軟件2圖像與動畫軟件3網(wǎng)絡通信軟件1.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)1數(shù)據(jù)庫基本概念（1）結構化：一個數(shù)據(jù)庫可以由一個或多個數(shù)據(jù)文件組成，每個數(shù)

11、據(jù)文件內(nèi)部的數(shù)據(jù)都按一定的模型進行組織，同一數(shù)據(jù)庫的各個庫文件從整體上來看也服從一定的模型結構形式。（2）獨立性：應用程序與數(shù)據(jù)庫相互獨立，數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的邏輯組織和物理存儲方式與應用程序無關，任何一方的改變一般不會影響到另一方。（3）數(shù)據(jù)共享、減少冗余：數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)集中進行管理、存儲，由不同用戶所共享，有效減少數(shù)據(jù)冗余，有利于保持數(shù)據(jù)的一致性。 1.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)2數(shù)據(jù)與記錄數(shù)據(jù)（Data）指的是對事物、事件、活動等的基本描述，從描述方式上來看可以是數(shù)字、文字、圖像、聲音等各種形式。 在計算機中，為了便于存儲和處理這些相關數(shù)據(jù)，在處理時從中抽取出最主要的數(shù)據(jù)組成記錄（Record）來進行

12、處理。 1.4.4 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)3數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)與數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是在計算機中引入數(shù)據(jù)庫后的系統(tǒng)，一般由數(shù)據(jù)庫、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計算機應用軟件、計算機硬件和數(shù)據(jù)庫管理人員及用戶組成。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS，DataBase Management System）是一個以統(tǒng)一的方式管理、維護數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)的軟件系統(tǒng)，它是數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的核心，其主要功能是維護數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)的正常運行，接受并響應用戶對數(shù)據(jù)庫的訪問要求，建立和維護數(shù)據(jù)庫內(nèi)的數(shù)據(jù)文件，提供檢索、統(tǒng)計、修改和更新數(shù)據(jù)的方法，并提供保證數(shù)據(jù)安全性和完整性的維護方法。1.5 網(wǎng)絡基礎知識1.5.1 網(wǎng)絡基本概念1.5.2 網(wǎng)絡設備1.5.3 互聯(lián)

13、網(wǎng)1.5.1 網(wǎng)絡基本概念1計算機網(wǎng)絡組成一個簡單的計算機網(wǎng)絡由主機（Host）、集線器（Hub）和服務器（Server）組成。 兩個簡單網(wǎng)絡通過路由器（Router）連接Internet而成一個計算機廣域互連網(wǎng)絡。 圖1 簡單計算機網(wǎng)絡圖2 計算機廣域互連網(wǎng)絡1.5.1 網(wǎng)絡基本概念計算機網(wǎng)絡主要由硬件、軟件和協(xié)議三部分組成。（1）網(wǎng)絡硬件包括服務器（Server）、主機或工作站（Host/Workstation）、網(wǎng)卡（NIC）、傳輸介質(zhì)（Medium）、互連設備（網(wǎng)橋、路由器等）。（2）網(wǎng)絡軟件包括通信軟件和網(wǎng)絡操作系統(tǒng)。例如：UNIX、Windows XP和Netware等。（3）網(wǎng)絡

14、協(xié)議是計算機之間或網(wǎng)絡之間交流的規(guī)則和標準。TCP/IP協(xié)議是當今最廣泛應用的一種協(xié)議。1.5.1 網(wǎng)絡基本概念2計算機網(wǎng)絡類型按照覆蓋范圍劃分，計算機網(wǎng)絡可以分為局域網(wǎng)、廣域網(wǎng)和城域網(wǎng)等。 局域網(wǎng)(LAN)是一種小范圍內(nèi)使用的通過電纜將主機連接起來的網(wǎng)絡，通常方圓小于10Km。如一個機房、一棟樓內(nèi)。局域網(wǎng)的傳輸速率比較高，在0.1Mb/s至100Mb/s之間。 廣域網(wǎng)(WAN)是一種覆蓋范圍大，通常使用電話線、衛(wèi)星或組合信道連接局域網(wǎng)的網(wǎng)絡。它以56kbs到1.55Mb/s的數(shù)據(jù)。Internet是典型的廣域網(wǎng)。 城域網(wǎng)（MAN）是一種介于局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)之間的網(wǎng)絡。多用于校園、企業(yè)或政府。它

15、的傳輸速率在50Mb/s左右。1.5.1 網(wǎng)絡基本概念2計算機網(wǎng)絡類型按照網(wǎng)絡的拓撲結構來劃分，可以分為總線型網(wǎng)、環(huán)型網(wǎng)、星型網(wǎng)等。 星型網(wǎng)絡:它的各結點通過點到點的鏈路與中心結點相連，如圖所示。1.5.1 網(wǎng)絡基本概念 總線型網(wǎng)絡：總線型絡中所有的站點共享一條數(shù)據(jù)通道，如圖所示。1.5.1 網(wǎng)絡基本概念 樹型網(wǎng)絡：樹型網(wǎng)絡是總線型與星型兩種網(wǎng)絡結構的綜合，結構如圖所示。 1.5.1 網(wǎng)絡基本概念 環(huán)型網(wǎng)絡：其中的各結點通過傳輸介質(zhì)連成一個封閉的環(huán)形，如圖所示。 1.5.2 網(wǎng)絡設備1局域網(wǎng)常用設備（1）網(wǎng)卡（NIC，network interface card，網(wǎng)絡接口卡） （2）集線器（H

16、ub，主要指共享式集線器） （3）交換機（Switch） 1.5.2 網(wǎng)絡設備2廣域網(wǎng)常用設備（1）路由器（Router）（2）網(wǎng)關 （3）調(diào)制解調(diào)器（Modem） 1.5.3 互聯(lián)網(wǎng)1網(wǎng)絡通信協(xié)議（TCP/IP協(xié)議）網(wǎng)絡協(xié)議是兩臺計算機之間進行網(wǎng)絡對話所使用的語言，它規(guī)定了網(wǎng)絡中的計算機或設備之間相互通信、進行數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)交換的整套規(guī)則，通過這些規(guī)則，網(wǎng)絡上的計算機才有了相互間通信的基礎。 網(wǎng)絡協(xié)議很多，其中使用最廣泛、最成功的協(xié)議是TCP/IP協(xié)議。TCP/IP（Transfer Control Protocol/Internet Protocol，傳輸控制/網(wǎng)際協(xié)議）是一個龐大的協(xié)議族

17、，它包括上百個具有各種功能的協(xié)議，而TCP協(xié)議和IP協(xié)議是保證數(shù)據(jù)完整傳輸?shù)膬蓚€基本的重要協(xié)議。 1.5.3 互聯(lián)網(wǎng)2Internet地址（1）IP地址 因特網(wǎng)中有上億臺計算機，要想在這些計算機之間進行通信，從上億臺計算機中找到所需要通信的那臺計算機，就需要計算機網(wǎng)絡IP地址。像每個人都有一個唯一的身份證號一樣，所有互聯(lián)網(wǎng)中的計算機都有一個唯一的標識，稱為計算機的IP地址。IP地址由32位二進制的比特位組成，分為四個部分，每部分用對應的十進制數(shù)字表示，每部分間用“.”分隔。 1.5.3 互聯(lián)網(wǎng)2Internet地址（2）計算機域名 對于一般用戶來講，以點分隔的數(shù)字型的IP地址方式比較抽象，難于記憶，不方便理解。于是，TCP/IP專門設計了一種字符型的主機命名機制域名系統(tǒng)（DNS）。 域名通常也由幾