電腦基礎(chǔ)教學(xué)

自我介紹

第1章電腦基礎(chǔ)知識如今電腦作為一個強(qiáng)有力的工具已經(jīng)被大家認(rèn)可，在學(xué)習(xí)電腦之前，必須對電腦有一個初步的認(rèn)識，即了解電腦的構(gòu)成、它的基本工作原理。只有學(xué)好了這些基礎(chǔ)知識，才能進(jìn)一步學(xué)習(xí)電腦的其他知識。1.1電腦的硬件系統(tǒng)1.2電腦的基本配置

1.2.1主機(jī)的配置

1.2.2顯示器

1.2.3鍵盤、打印機(jī)1.3電腦的軟件系統(tǒng)

1.3.1軟件的概念及分類

1.3.2操作系統(tǒng)

1.3.3程序設(shè)計語言

1.3.4編譯程序

1.3.5數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)習(xí)題和思考題1.1電腦的硬件系統(tǒng)我們通?？吹降碾娔X只是構(gòu)成電腦的物質(zhì)實體，在電腦領(lǐng)域中稱其為硬件。相對于硬件而言，我們把具有一定功能的各種電腦程序稱為軟件。硬件于人類的只有血肉無思維的大腦，而軟件相當(dāng)于人類大腦的思維，軟件依附于硬件，在工作中起控制作用，而硬件在執(zhí)行指令時，如同人的大腦思維驅(qū)使行動，所以稱計算機(jī)為電腦。如此看來，一個完整的電腦系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。電腦的基本結(jié)構(gòu)第一部分是進(jìn)行運(yùn)算的部件，稱之為運(yùn)算器；第二部分是記憶原始數(shù)據(jù)和中間結(jié)果以及為了使機(jī)器能自動進(jìn)行運(yùn)算而編制的各種命令，稱之為存儲器；第三部分是能代替人的控制作用的控制器，它能根據(jù)事先給定的命令發(fā)出各種控制信息，使整個電腦指令執(zhí)行過程一步一步地進(jìn)行；第四部分是原始數(shù)據(jù)與命令的輸入部分，稱之為輸入設(shè)備；第五部分是將計算的結(jié)果（或中間過程）輸出的部分，稱之為輸出設(shè)備。電腦硬件系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)示意圖原始數(shù)據(jù)或程序輸入設(shè)備運(yùn)算器存儲器控制器輸出設(shè)備輸出結(jié)果數(shù)據(jù)信息控制信息在電腦中基本上有兩種信息在流動。一種是數(shù)據(jù)，即各種原始數(shù)據(jù)、中間結(jié)果、程序等，這些要由輸入設(shè)備輸入至運(yùn)算器，再存于存儲器中。在運(yùn)算處理過程中，數(shù)據(jù)從存儲器讀入運(yùn)算器進(jìn)行運(yùn)算，運(yùn)算的中間結(jié)果要存入存儲器中，或最后由運(yùn)算器經(jīng)輸出設(shè)備輸出。用戶給電腦的各種命令（即程序），也以數(shù)據(jù)的形式由存儲器送入控制器，由控制器經(jīng)過譯碼后變?yōu)楦鞣N控制信號。所以，另一種即為控制命令，由控制器控制輸入裝置的啟動或停止，控制運(yùn)算器按規(guī)定一步一步地進(jìn)行各種運(yùn)算和處理，控制存儲器的讀或?qū)?，控制輸出設(shè)備輸出結(jié)果等等。1.2電腦的基本配置電腦由顯示器、主機(jī)、鍵盤、鼠標(biāo)等組成。其中，主機(jī)是電腦的主體，電腦的運(yùn)算、存儲過程都是在這里完成的，主機(jī)箱中安裝有中央處理單元CPU（在主機(jī)板上）、硬盤、電源、顯示卡、網(wǎng)卡等硬件。1.2.1主機(jī)的配置1.主板主板即主機(jī)板,是一塊印刷電路板。主板上分布有總線、中央處理器、內(nèi)存儲器、高速緩沖存儲器CACHE、擴(kuò)展I/O插槽、電池及集成電路等部件。總線：總線是實現(xiàn)微機(jī)內(nèi)部各模塊的連接和信息傳遞的部件?？偩€又分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。數(shù)據(jù)總線是CPU和存儲器及輸入輸出（I/O）接口之間之間傳遞數(shù)據(jù)的通道；地址總線是傳遞地址信息的通道，控制總線是傳遞控制信號的通道。

中央處理器：中央處理器CPU由運(yùn)算器和控制器組成，它是電腦系統(tǒng)的核心，控制電腦的所有工作。通常所說的計算機(jī)的型號中，如PentiumIV就是指CPU的型號。CPU的時鐘頻率決定了計算機(jī)的運(yùn)算速度。運(yùn)算器的主要功能是進(jìn)行算術(shù)、邏輯運(yùn)算?？刂破魇请娔X的指揮中心，它根據(jù)事先給定的命令，發(fā)出各種控制信號，指揮電腦的各個設(shè)備自動地有條不紊地進(jìn)行工作。在微機(jī)中，運(yùn)算器和控制器通常做在一塊芯片上，這塊芯片也叫做微處理器。輸入輸出接口：是CPU與外部設(shè)備進(jìn)行信息交換的部件。所有的輸入輸出設(shè)備都是通過其對應(yīng)的適配器與主機(jī)相連接的。接口作為主機(jī)和外設(shè)之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送的暫存器及控制設(shè)備，使低速外設(shè)（如打印機(jī)）的工作節(jié)奏與高速的微處理器協(xié)調(diào)一致。接口：一般情況下，主機(jī)配備了并行接口、串行接口和USB接口。并行接口通常用來連接打印機(jī)，一次可傳達(dá)多位二進(jìn)制數(shù)。串行接口以比特串的方式傳輸數(shù)據(jù)，一次只能傳送一位二進(jìn)制數(shù)。USB接口也采用串行方式傳輸數(shù)據(jù)，但它的傳輸速度可達(dá)480MBbps.USB接口能同時連接多個設(shè)備，可用于連接鍵盤、鼠標(biāo)、打印機(jī)、調(diào)制解調(diào)器、掃描儀、攝像機(jī)、外掛式存儲器等。2.存儲器存儲器是用來存儲一系列指令和數(shù)據(jù)的部件，是電腦存儲信息的倉庫。按照存儲器和中央處理器的關(guān)系，可以將內(nèi)存儲器（簡稱內(nèi)存）和外存儲器（簡稱外存）。兩者主要區(qū)別：內(nèi)存的數(shù)據(jù)存取速度快，而外存的數(shù)據(jù)存取速度相對較慢；內(nèi)存的容量比較小，外存的容量可以很大；內(nèi)存中的數(shù)據(jù)在斷電或關(guān)閉計算機(jī)后消失，外存中的數(shù)據(jù)可以永久保存。內(nèi)存儲器是CPU直接讀取信息的地方，程序和數(shù)據(jù)都必須調(diào)入內(nèi)存后才能進(jìn)行處理。內(nèi)存儲器根據(jù)其作用不同分為隨機(jī)存儲器和只讀存儲器。隨機(jī)存儲器RAM的特點是可讀可寫，但關(guān)機(jī)后，RAM的信息自動丟失。RAM一般用來存放計算機(jī)當(dāng)前運(yùn)行的程序，所處理的數(shù)據(jù)以及支持用戶程序運(yùn)行的系統(tǒng)程序等。通常所說的計算機(jī)內(nèi)存大小就是指RAM的大小，計算機(jī)內(nèi)存容量越大，在同一時間內(nèi)處理的信息就越多，計算機(jī)的處理速度就越快。只讀存儲器ROM的特點是只能讀出信息，不能寫入信息，只讀存儲器中的信息可長期保存而不受斷電的影響。ROM中存儲的是廠家裝入的磁盤引導(dǎo)程序、自檢程序及輸入輸出程序程序等系統(tǒng)服務(wù)程序。3.硬盤硬盤是電腦最主要的外存儲設(shè)備,固定在主機(jī)箱內(nèi),電腦中絕大多數(shù)的文件都存儲在硬盤中。硬盤具有存儲容量大、存取信息速度快、密封性好等特點。由于硬盤的存儲空間較大，通常對這些大容量的硬盤要進(jìn)行分區(qū)。硬盤是由操作系統(tǒng)管理的設(shè)備，操作系統(tǒng)按一定的方法對硬盤進(jìn)行管理，合理地組織文件、數(shù)據(jù)。近年來，USB移動硬盤以實用、輕巧、安裝使用方便越來越受到用戶的青睞。USB移動硬盤通過單一線纜與計算機(jī)的USB接口連接，支持即插即用和熱插拔。4.光盤光盤包括只讀光盤、刻錄光盤和數(shù)字通用光盤。目前在微機(jī)系統(tǒng)中使用最廣泛的是只讀光盤，但數(shù)字通用光盤取代只讀光盤將是一種趨勢。只讀光盤（CD-ROM）只能從中讀取信息而不能向其寫信息，光盤上已有的信息是制造廠家預(yù)先寫入的數(shù)據(jù)和程序，出廠后用戶只能讀取，不能寫入、修改。CD-ROM的存儲容量為650MBD左右，適合于存儲諸如百科全書、文獻(xiàn)資料、各種軟件等信息量比較大的內(nèi)容?？啼浌獗P分一次性寫入光盤（CD-R）和可擦寫光盤（CD-RW）,用戶可以將信息資料寫入到此類光盤中?？刹翆懝獗P可多次寫入。數(shù)字通用光盤（DVDROM）集計算機(jī)技術(shù)、光學(xué)記錄技術(shù)和影視技術(shù)為一體，成為一種容量大、性能高的存儲媒體。5.優(yōu)盤優(yōu)盤是目前使用最廣泛的便攜式存儲設(shè)備，它的主要特點是既可在不加電的情況下長期保存信息，又能在線進(jìn)行快速擦除與重寫。優(yōu)盤不使用驅(qū)動器，不僅方便文件共享與交流，還可節(jié)省開支；優(yōu)盤的接口是USB，無需外接電源，支持即插即用和熱插拔；優(yōu)盤的存取速度快，體積小，重量輕，防潮，耐高低溫，便于攜帶，防震性能好。1.2.2顯示器顯示器是計算機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的部分，用來顯示用戶輸入的命令、數(shù)據(jù)和計算機(jī)運(yùn)算的結(jié)果。顯示器的種類主要有陰極射線管顯示器（CRT）和液晶顯示器（LCD），現(xiàn)在一般都使用液晶顯示器。顯示器按顏色來分有單色和彩色兩種，按分辨率來分有高、中、低三種。顯示器的分辨率用整個屏幕的光柵的列數(shù)和行數(shù)的乘積表示。例如：320×320分辨率顯示器屬于低分辨率，640×640分辨率顯示器屬于中分辨率，1024×768、1280×1024分辨率顯示器屬于高分辨率。1.2.3鍵盤鍵盤是電腦的主要輸入設(shè)備，是電腦的重要組成部分，我們給計算機(jī)的各種命令、數(shù)據(jù)和程序往往是通過鍵盤輸入的。通常，一個標(biāo)準(zhǔn)鍵盤可分為4個區(qū)域：主鍵盤區(qū)、功能鍵、光標(biāo)鍵、數(shù)字鍵區(qū)。主鍵盤區(qū)是鍵盤的主要使用區(qū)，其鍵位排列與標(biāo)準(zhǔn)的英文打字機(jī)的鍵位排列相同，由數(shù)字鍵，英文字母鍵、常用運(yùn)算鍵、標(biāo)點符號和控制鍵組成，共有59個鍵。功能區(qū)由F1-F12共12個鍵組成，在軟件中被定義成執(zhí)行特定的功能。功能鍵的設(shè)置和利用可以為用戶使用計算機(jī)提供極大的方便。光標(biāo)鍵區(qū)中的鍵主要用于編輯修改操作。在數(shù)字鍵區(qū)的17個鍵中，有11個鍵具有雙重功能，由NumLock（數(shù)碼鎖定）鍵進(jìn)行控制。當(dāng)按下NumLock鍵，鍵盤的右上角NumLock指示燈亮，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的輸入；再按一次該鍵，NumLock指示燈熄滅，可實現(xiàn)編輯鍵的功能。1.3電腦的軟件系統(tǒng)1.3.1軟件的概念及分類軟件是指電腦運(yùn)行所需要的各種程序和數(shù)據(jù)及其有關(guān)資料，軟件是電腦的重要組成部分，沒有配置任何軟件的電腦，稱為“裸機(jī)”，裸機(jī)不可能完成任何有實際意義的工作。一臺性能優(yōu)良的電腦能否發(fā)揮其應(yīng)有的功能，取決于為之配置的軟件是否完善、豐富。因此，在使用或開發(fā)電腦系統(tǒng)時，必須要考慮到軟件系統(tǒng)的發(fā)展與提高，熟悉與硬件配套的各種軟件。從電腦系統(tǒng)的角度來劃分，軟件可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件是指管理、控制和維護(hù)電腦硬件和軟件資源的軟件，它的功能是協(xié)調(diào)電腦各部件有效地工作或使電腦具備解決某些問題的能力。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計語言、解釋和編譯系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。應(yīng)用軟件是用戶利用電腦及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實際問題而編制的電腦程序。應(yīng)用軟件是面向應(yīng)用領(lǐng)域、面向用戶的軟件，它主要包括科學(xué)計算軟件包、字處理軟件、輔助工程軟件、圖形軟件、工具軟件等。如OFFICE、WPS、AUTOCAD、3DMAX等均是著名的應(yīng)用軟件。1.3.2操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是一組直接控制和管理電腦硬件資源和軟件資源，使電腦高效、協(xié)調(diào)、自動地工作，以方便用戶充分而有效地利用資源的程序。操作系統(tǒng)的目的有兩個：首先是方便用戶使用電腦，用戶通過操作系統(tǒng)提供的命令和服務(wù)去操作電腦，而不必去直接操作電腦的硬件；其次，操作系統(tǒng)盡可能地使電腦系統(tǒng)中的各項資源得到充分合理的利用。操作系統(tǒng)提供了五個方面的功能：存儲器管理、處理機(jī)管理、設(shè)備管理、文件管理和作業(yè)管理。目前在微機(jī)上常見的操作系統(tǒng)有DOS、Windows和Linux,最常用的是Windows。1.3.3程序設(shè)計語言1、電腦的指令人們要利用電腦來解決問題，是通過一連串電腦指令來完成的，這個指令序列就是程序。一條指令規(guī)定電腦執(zhí)行一個最基本的操作，一種電腦所能識別的一組不同指令的集合稱為該種電腦的指令集或指令系統(tǒng)。指令完全是用二進(jìn)制數(shù)表示的，指令系統(tǒng)包括以下類型的指令：（1）數(shù)據(jù)處理指令數(shù)據(jù)處理指令用于對數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算、移位和比較操作。（2）數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)傳送指令用于在存儲器、寄存微處理器等設(shè)備間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。（3）程序控制指令程序控制指令用于進(jìn)行條件轉(zhuǎn)移、無條件轉(zhuǎn)移、轉(zhuǎn)子程序、暫停等操作。（4）狀態(tài)管理指令狀態(tài)管理指令用于中斷、屏蔽中斷等操作。一串指令的有序集合就是程序，一個程序規(guī)定電腦完成一項完整的任務(wù)。程序設(shè)計語言是軟件系統(tǒng)的重要組成部分，一般可分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言三類。機(jī)器語言

前面介紹的電腦指令就是機(jī)器語言。機(jī)器語言是最低層的電腦語言，它的每一條指令都是二進(jìn)制形式的指令代碼。用機(jī)器語言編寫的程序，電腦硬件可以直接識別，因此它的執(zhí)行速度比較快，基本上充分發(fā)揮了電腦的速度性能。但機(jī)器語言存在兩個問題。第一個問題是用機(jī)器語言編寫程序很不方便，閱讀這種程序也很吃力；第二個問題是不同的電腦硬件（主要是CPU)其機(jī)器語言是不同的，因此，針對一種電腦所編寫的機(jī)器語言程序不能在另一種電腦上運(yùn)行。3.匯編語言機(jī)器語言的不易編寫與閱讀促進(jìn)了匯編語言的發(fā)展。為了便于理解和記憶，人們采用能反映指令功能的英文縮寫助記符來表達(dá)電腦語言，這種符號化的機(jī)器語言就是匯編語言。匯編語言采用助記符，比機(jī)器語言直觀，容易記憶和理解。因此匯編語言程序比機(jī)器語言程序易讀，易檢查，易修改。另外匯編語言與機(jī)器語言一般是一一對應(yīng)的，因此匯編語言與機(jī)器有關(guān)，其程序的執(zhí)行效率仍然比較高，但程序可移植性較差。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序，機(jī)器無法直接執(zhí)行，要用電腦配置好的匯編程序把它翻譯成機(jī)器語言表達(dá)的目標(biāo)程序，機(jī)器才能執(zhí)行。這個翻譯過程稱為匯編。4.高級語言機(jī)器語言和匯編語言都是面向機(jī)器的語言，雖然其程序的執(zhí)行效率高，但它們對機(jī)器依賴性大，編寫程序效率卻很低，編制好的程序通用性差。高級語言是一種不依賴具體電腦類型，與機(jī)器指令系統(tǒng)表面無關(guān)，描述方法接近人們對求解問題的表達(dá)方式，易于書寫與掌握的程序設(shè)計語言。目前廣泛應(yīng)用的高級語言有BASIC、FORTRAN、PASCAL、C、JAVA等等。所有的高級語言具有以下共同特點：（1）它們獨立于具體電腦，即使用高級完全不必知道所用電腦的機(jī)器指令系統(tǒng)。（2）高級語言中的一條可執(zhí)行的語句包含許多條機(jī)器指令。（3）用高級語言編制的程序可移植性好，不需要經(jīng)過太大的修改，就可以在其他類型的機(jī)器上運(yùn)行。（4）所有高級語言編寫的程序（稱為源程序）都要通過編譯程序翻譯成機(jī)器言表達(dá)的目標(biāo)程序后才能被電腦執(zhí)行，或者通過解釋程序邊解釋邊執(zhí)行。1.3.4編譯程序在電腦上執(zhí)行一個高級語言程序一般要分為兩步:第一步,用一個編譯程序把高級語言程序翻譯成機(jī)器語言程序;第二步,運(yùn)行所得的機(jī)器語言程序求得計算結(jié)果.編譯程序的作用是把某一種語言的源程序改造成另一種語言表達(dá)的目標(biāo)程序,而源程序與目標(biāo)程序在邏輯上是等價的.不同的高級語言都有自己的高級語言編譯程序.一般來說,編譯程序均是把源程序改造成用機(jī)器語言或匯編語言表達(dá)的目標(biāo)程序.編譯程序的工作過程可以劃分為語法分析、中間代碼生成、優(yōu)化和目標(biāo)代碼生成等階段。1.3.5數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是電腦軟件的一個重要分支，它和電腦網(wǎng)絡(luò)、人工智能并稱為當(dāng)今電腦技術(shù)的三大熱門技術(shù)。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)是具有數(shù)據(jù)庫管理功能的電腦系統(tǒng)，它的出現(xiàn)是電腦數(shù)據(jù)處理技術(shù)的重要進(jìn)步。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)具有以下特點：（1）數(shù)據(jù)共享允許多個