1：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)課件

計(jì)算機(jī)應(yīng)用根底

〔清華大學(xué)出版社〕教師：王圓瑋為什么學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)？電子計(jì)算機(jī)是20世紀(jì)最宏大的制造之一，半個(gè)世紀(jì)的進(jìn)展，電子計(jì)算機(jī)早已家喻戶曉，計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域，極大地推動(dòng)了人類社會(huì)的進(jìn)步與進(jìn)展。由計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的信息技術(shù)是現(xiàn)代信息社會(huì)最重要的技術(shù)支柱，對(duì)人類的生產(chǎn)方式、生活方式及思維方式都產(chǎn)生了極其深遠(yuǎn)的影響。把計(jì)算機(jī)的進(jìn)展可以概括為五個(gè)“一”：開拓了一個(gè)新時(shí)代——信息時(shí)代；形成了一個(gè)新產(chǎn)業(yè)——信息產(chǎn)業(yè)；產(chǎn)生了一門新學(xué)科——計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)；開創(chuàng)了一種新的科研方法——計(jì)算方法；孕育了一種新的文化——計(jì)算機(jī)文化。課程介紹章節(jié)課程內(nèi)容1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)2Win7操作系統(tǒng)3Internet應(yīng)用4Word20075Excel20076多媒體軟件應(yīng)用7PowerPoint2007第一章：計(jì)算機(jī)根底本章學(xué)習(xí)的目標(biāo)：把握計(jì)算機(jī)的根本組成局部把握計(jì)算機(jī)主要部件的分類并能準(zhǔn)確識(shí)別嫻熟把握計(jì)算機(jī)的根本部件的鏈接了解計(jì)算機(jī)安全使用方法1.1計(jì)算機(jī)的進(jìn)展及應(yīng)用計(jì)算機(jī)，是一種能夠依據(jù)事先存儲(chǔ)的程序，自動(dòng)、高速地進(jìn)展大量數(shù)據(jù)計(jì)算和信息處理的現(xiàn)代化電子設(shè)備。1.1計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)展：世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生于1946年2月，美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)研制的，取名為ENIAC〔電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator的縮寫，讀作“埃尼阿克”〕。ENICA簡(jiǎn)介18000個(gè)電子管占地167平方米重達(dá)30噸耗電140千瓦保存80個(gè)字節(jié)每秒5千次加、減法運(yùn)算計(jì)算機(jī)的進(jìn)展歷程階段經(jīng)歷時(shí)間邏輯元件主要特點(diǎn)應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946-1957電子管機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言軍事科研第二代1958-1964晶體管高級(jí)語(yǔ)言、操作系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理第三代1965-1971小、中規(guī)模集成電路多種高級(jí)語(yǔ)言、完善的操作系統(tǒng)科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理、過程控制第四代1972至今大、超大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)等人工智能、數(shù)據(jù)通信及社會(huì)各個(gè)領(lǐng)域按性能分類〔運(yùn)算速度、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)量、功能強(qiáng)弱〕1、巨型機(jī)。又稱超級(jí)計(jì)算機(jī)。多用于國(guó)家高科技領(lǐng)域和尖端技術(shù)爭(zhēng)論，是一個(gè)國(guó)家科研實(shí)力的表達(dá)，它對(duì)國(guó)家安全，經(jīng)濟(jì)和社會(huì)進(jìn)展具有舉足輕重的意義。巨型計(jì)算機(jī)研制開發(fā)力氣的強(qiáng)弱，表達(dá)了一個(gè)國(guó)家的科技進(jìn)展水平、綜合國(guó)力和國(guó)防實(shí)力。2、大中型計(jì)算機(jī)。事務(wù)處理、商業(yè)處理、信息治理、大型數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)通信的主要支柱。3、小型計(jì)算機(jī)。適合中小型企業(yè)、事業(yè)單位使用，廣泛應(yīng)用于工業(yè)把握、數(shù)據(jù)采集、分析計(jì)算、企業(yè)治理以及科學(xué)計(jì)算等，也可作巨型計(jì)算機(jī)或者大中型計(jì)算機(jī)的幫助計(jì)算機(jī)?！残⌒蜋C(jī)是一個(gè)時(shí)代的產(chǎn)物，現(xiàn)代已經(jīng)被功能日益強(qiáng)大的微型機(jī)所取代?！?、微型計(jì)算機(jī)。體積小、功耗低、本錢少、靈敏性強(qiáng)，性價(jià)比明顯優(yōu)于其他類型計(jì)算機(jī)。是當(dāng)今使用最普及、產(chǎn)量最大的一類計(jì)算機(jī)。按構(gòu)造和性能劃分為單片機(jī)、單板機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)〔personalcomputer，PC〕計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計(jì)算(數(shù)值計(jì)算〕過程檢測(cè)與把握信息治理〔數(shù)據(jù)處理〕計(jì)算機(jī)幫助系統(tǒng)〔CAD/CAI/CAM/CAT〕CAD—ComputerAidedDesign：計(jì)算機(jī)幫助設(shè)計(jì)CAM—ComputerAidedManufacture：計(jì)算機(jī)幫助制造CAI—ComputerAidedInstruction：計(jì)算機(jī)幫助教學(xué)CAT—ComputerAidedTEST：計(jì)算機(jī)幫助測(cè)試人工智能〔智能模擬〕網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用多媒體技術(shù)計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)電子計(jì)算機(jī)在處理信息上，具有以下的主要特點(diǎn)：1．運(yùn)算速度快2．計(jì)算精度高3．存儲(chǔ)容量大4．具有規(guī)律推斷功能5．自動(dòng)化程度高，通用性強(qiáng)6．牢靠性高1.1課后作業(yè)：簡(jiǎn)答：1、計(jì)算機(jī)的概念2、世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)介3、計(jì)算機(jī)的分類4、個(gè)人計(jì)算機(jī)是什么？4、簡(jiǎn)介計(jì)算機(jī)的4個(gè)階段5、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域6、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)7、對(duì)于我們所學(xué)課程以及在以后的學(xué)習(xí)中，你有什么樣的意見或建議〔例如教師講課方面，學(xué)問方面等〕。我國(guó)的超級(jí)計(jì)算機(jī)天河二號(hào)由中國(guó)國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué)研制的超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，以峰值計(jì)算速度每秒5.49億億次、持續(xù)計(jì)算速度每秒3.39億億次雙精度浮點(diǎn)運(yùn)算的優(yōu)異性能位居榜首，成為全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)〔截止2023年5月26日〕。天河二號(hào)超級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由170個(gè)機(jī)柜組成，包括125個(gè)計(jì)算機(jī)柜、8個(gè)效勞機(jī)柜、13個(gè)通信機(jī)柜和24個(gè)存儲(chǔ)機(jī)柜，占地面積720平方米，內(nèi)存總?cè)萘?400萬(wàn)億字節(jié)，存儲(chǔ)總?cè)萘?2400萬(wàn)億字節(jié)。天河二號(hào)運(yùn)算1小時(shí)，相當(dāng)于13億人同時(shí)用計(jì)算器計(jì)算一千年，其存儲(chǔ)總?cè)萘肯喈?dāng)于存儲(chǔ)每?jī)?cè)10萬(wàn)字的圖書600億冊(cè)。大中型計(jì)算機(jī)介紹大型計(jì)算機(jī)〔MainframeComputer〕，又稱大型機(jī)、大型主機(jī)、主機(jī)等，是從IBMSystem/360開頭的一系列計(jì)算機(jī)及與其兼容或同等級(jí)的計(jì)算機(jī)，主要用于大量數(shù)據(jù)和關(guān)鍵工程的計(jì)算，例如銀行金融交易及數(shù)據(jù)處理、人口普查、企業(yè)資源規(guī)劃等等。大中型計(jì)算機(jī)與超級(jí)計(jì)算機(jī)的區(qū)分：主機(jī)更傾向于整數(shù)運(yùn)算，如訂單數(shù)據(jù)、銀行數(shù)據(jù)等，同時(shí)在安全性、牢靠性和穩(wěn)定性方面優(yōu)于超級(jí)計(jì)算機(jī)。而超級(jí)計(jì)算機(jī)更強(qiáng)調(diào)浮點(diǎn)運(yùn)算性能，如天氣預(yù)報(bào)。主機(jī)在處理數(shù)據(jù)的同時(shí)需要讀寫或傳輸大量信息，如海量的交易信息、航班信息等等。微型計(jì)算機(jī)介紹單片機(jī)，全稱單片微型計(jì)算機(jī)〔英語(yǔ)：Single-ChipMicrocomputer〕，是把中心處理器、存儲(chǔ)器、定時(shí)/計(jì)數(shù)器〔Timer/Counter〕、各種輸入輸出接口等都集成在一塊集成電路芯片上的微型計(jì)算機(jī)。單片機(jī)廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、醫(yī)用設(shè)備、航空航天、專用設(shè)備的智能化治理等領(lǐng)域個(gè)人計(jì)算機(jī)〔PC，PersonalComputer〕俗稱電腦，包括臺(tái)式微機(jī)和便攜式微機(jī)，也就是臺(tái)式機(jī)以及筆記本電腦。1.2計(jì)算機(jī)的組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大局部硬件系統(tǒng)，是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的各種物理裝置?？吹囊姟⒚弥母鞣N物理器件，是計(jì)算機(jī)進(jìn)展工作的物質(zhì)根底。軟件系統(tǒng)，是指在硬件設(shè)備上運(yùn)行的各種程序以及有關(guān)的資料。程序是指用于指揮計(jì)算機(jī)執(zhí)行各種操作以便完成指定任務(wù)的指令的集合包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類系統(tǒng)軟件是指治理和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源〔包括硬件和軟件〕的軟件。主要有操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)治理等。應(yīng)用軟件是特地用于解決某個(gè)領(lǐng)域中的具體問題，有很強(qiáng)的專業(yè)性。例如信息治理軟件、文字處理軟件、幫助設(shè)計(jì)等計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)的主要部件及其作用美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼于1946年提出存儲(chǔ)程序原理，把程序本身當(dāng)作數(shù)據(jù)來對(duì)待，程序和該程序處理的數(shù)據(jù)用同樣的方式儲(chǔ)存。并確定了存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)的五大組成局部和根本工作方法。人們把馮·諾依曼的這個(gè)理論稱為馮·諾依曼體系構(gòu)造。不管計(jì)算機(jī)為何種機(jī)型，他的外形配置有多大的區(qū)分，都是遵循馮·諾依曼體系構(gòu)造的原理的。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大局部別是：運(yùn)算器、把握器、存儲(chǔ)器、輸入和輸出設(shè)備〔I/O設(shè)備，Input/Output〕馮·諾依曼體系構(gòu)造的主要特點(diǎn)：1、存儲(chǔ)程序把握：要求計(jì)算機(jī)完成的功能，必需事先編制相應(yīng)的程序，并輸入到存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)的工作過程是運(yùn)行程序的過程〔挨次執(zhí)行〕。2、程序由指令構(gòu)成，程序和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制表示。3、指令由操作碼和地址碼構(gòu)成?！膊僮鞔a：是讓計(jì)算機(jī)做什么操作，地址碼：所操作對(duì)象的地址〕4、計(jì)算機(jī)以中心處理器為中心。運(yùn)算器和把握器〔CPU〕運(yùn)算器的主要功能是完成對(duì)數(shù)據(jù)的算術(shù)和規(guī)律運(yùn)算等操作。在把握器的把握下，它對(duì)取自存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)展算術(shù)或者規(guī)律運(yùn)算，將結(jié)果送回存儲(chǔ)器。把握器的主要作用是把握各部件的工作，是計(jì)算機(jī)能自動(dòng)地執(zhí)行程序。它使各部件協(xié)調(diào)工作，完成指令所規(guī)定的操作。使計(jì)算機(jī)依據(jù)指令的要求自動(dòng)執(zhí)行。把握器和運(yùn)算器合稱為中心處理器〔centralprocessingunit,CPU〕,是計(jì)算機(jī)的核心部件，主要完成各種運(yùn)算，并把握計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。程序是計(jì)算機(jī)操作的依據(jù)，數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)操作的對(duì)象。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)算，各種信息必需預(yù)先存放在計(jì)算機(jī)的某個(gè)地方，這個(gè)地方就是存儲(chǔ)器。通常分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器。CPU和內(nèi)存合稱為主機(jī)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備輸入設(shè)備和輸出設(shè)備是人與計(jì)算機(jī)交互的一種部件，用于數(shù)據(jù)的輸入和將運(yùn)算結(jié)果用數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表現(xiàn)出來。以上組成計(jì)算機(jī)硬件的5個(gè)部件之間承受總線相連接。是計(jì)算機(jī)各部件之間傳送信息的公共通道，允許各部件共同使用它傳送數(shù)據(jù)、指令、地址及把握信號(hào)等信息。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成構(gòu)造圖1.2.3數(shù)值、字符等信息在計(jì)算機(jī)中的表示形式自然語(yǔ)言中一般使用十進(jìn)制，在計(jì)算機(jī)程序編寫中為了書寫和檢查便利一般使用八進(jìn)制和十六進(jìn)制，計(jì)算機(jī)處理信息和數(shù)據(jù)歸根結(jié)底都是二進(jìn)制。數(shù)制：也稱計(jì)數(shù)制，使用一組固定的符號(hào)和統(tǒng)一的規(guī)章來表示數(shù)值的方法。數(shù)碼。是數(shù)制中表示根本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號(hào)。十進(jìn)制有十個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9.二進(jìn)制有兩個(gè)數(shù)碼：0、1八進(jìn)制有八個(gè)數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7十六進(jìn)制的數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F信息和數(shù)據(jù)的關(guān)系信息：世界上不同物質(zhì)、事物和人都有不同的特征，不同的特征會(huì)通過不同的形式〔如電子波、聲波、文字、圖像、顏色、符號(hào)等〕發(fā)出不同的消息。信息就是這些消息中有意義的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)的應(yīng)用就是對(duì)這些信息的收集、處理、存儲(chǔ)、傳遞。數(shù)據(jù)：信息是數(shù)據(jù)所表達(dá)的含義。信息有多種來源，不同來源的信息在計(jì)算機(jī)中都用數(shù)字形式表示。計(jì)算機(jī)可以處理的信息有：字符、數(shù)字和各種數(shù)學(xué)符號(hào)、圖形、圖像、音頻、視頻、動(dòng)畫等。這些都可以識(shí)別的記號(hào)或符號(hào)都稱為數(shù)據(jù)。由此可見，數(shù)據(jù)是信息的載體，是信息的具體表現(xiàn)形式基數(shù)：就是數(shù)制所使用的數(shù)碼的個(gè)數(shù)。例如，十進(jìn)制的基數(shù)為10。數(shù)位：是指數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置。位權(quán)：數(shù)制中某一位上的1所表示數(shù)值的大小〔所處位置的價(jià)值〕。例如，十進(jìn)制123中，1的位權(quán)是100,2的位權(quán)是10，3。的位權(quán)是1?！?098〕10=1×103+0×102+9×101+8×100〔2C.4B〕16=2×161+C×160+4×16-1+B×16-2書寫規(guī)章①在數(shù)字后面加相應(yīng)的英文字母作為標(biāo)識(shí)123AH111B77Q②在括號(hào)外面加數(shù)字下標(biāo)：〔10201〕8〔263〕10〔3DF6〕16進(jìn)制基數(shù)數(shù)碼位權(quán)進(jìn)位十進(jìn)制（D）100.1.2.3.4.5.6.7.8.910i逢十進(jìn)一二進(jìn)制（B）20.12i逢二進(jìn)一八進(jìn)制（O）80.1.2.3.4.5.6.78i逢八進(jìn)一十六進(jìn)制（H）160.1.2.3.4.5.6.7.8.9.A.B.C.D.E.F16i逢十六進(jìn)一2、數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)方式計(jì)算機(jī)內(nèi)全部的信息〔無論是程序還是數(shù)據(jù)〕都以二進(jìn)制的形式存放。其中，一個(gè)二進(jìn)制是數(shù)據(jù)的最小單位，稱為位〔bit〕。計(jì)算機(jī)處理信息時(shí)，一般以一組二進(jìn)制數(shù)作為一個(gè)整體，這組二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)字(word)。一個(gè)字的二進(jìn)制位數(shù)自然數(shù)為字長(zhǎng)。不同計(jì)算機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的字長(zhǎng)不同。計(jì)算機(jī)中常用的字長(zhǎng)有8位、16位、32位、64位等。字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。有關(guān)存儲(chǔ)的常用度量單位及其換算關(guān)系如下：1kB=210Byte=1024B(Byte)1MB=220Byte=1024kB=1024B×1024B(Byte)1GB=230Byte=1024MB=1024×1024×1024B(Byte)1TB=240Byte=1024GB=1024×1024×1024×1024B(Byte)其中，k、M、G、T分別稱為千、兆、吉、太。1.2課后作業(yè)1、一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括什么？并簡(jiǎn)潔介紹。2、簡(jiǎn)述計(jì)算機(jī)的主要部件及其作用。3、列舉幾種輸入設(shè)備以及輸出設(shè)備。4、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成構(gòu)造圖。1.3計(jì)算機(jī)常用設(shè)備1.3.1存儲(chǔ)設(shè)備由馮諾依曼原理得知，程序以及程序所處理的數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中，準(zhǔn)確的來說是在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中，由此得知：存儲(chǔ)器是用來存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件，分為兩大類：1、內(nèi)存儲(chǔ)器〔簡(jiǎn)稱內(nèi)存〕2、外存儲(chǔ)器〔簡(jiǎn)稱外存或幫助存儲(chǔ)器〕分類方法名稱舉例按存儲(chǔ)介質(zhì)分類半導(dǎo)體存儲(chǔ)器ROM，RAM，U盤磁表面存儲(chǔ)器硬盤、軟盤、磁帶光存儲(chǔ)器CD-ROMDVD-ROM按工作方式分類隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM、硬盤、軟盤只讀存儲(chǔ)器ROM，CD-ROM順序存儲(chǔ)器磁帶1、主存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器一般用大規(guī)模集成電路芯片組成，存取速度較快，與運(yùn)算器、把握器直接相連，存放當(dāng)前要運(yùn)行的程序和全部數(shù)據(jù)，又稱為主存儲(chǔ)器。分為：1、隨機(jī)存取存儲(chǔ)器〔randomaccessmemory，RAM〕2、只讀存儲(chǔ)器〔read-onlymemory,ROM〕3、高速緩沖存儲(chǔ)器Cache。RAMRAM存儲(chǔ)的信息可以隨時(shí)讀出和寫入，通常用來存放用戶程序和數(shù)據(jù)。在計(jì)算機(jī)斷電后，RAM中的信息也就喪失。ROMROM中的信息只能讀出不能寫入。在計(jì)算機(jī)斷電后，ROM中的內(nèi)容不會(huì)喪失，通常用來存放一些固定的程序。BIOS，英文“BasicInputOutputSystem“，直譯過來后中文名稱就是“根本輸入輸出系統(tǒng)“。其實(shí)，它是一組固化到主板上一個(gè)ROM芯片上的程序，它保存著計(jì)算機(jī)最重要的根本輸入輸出的程序、開機(jī)后自檢程序和系統(tǒng)自啟動(dòng)程序，它可從CMOS中讀寫系統(tǒng)設(shè)置的具體信息。

其主要功能是為計(jì)算機(jī)供給最底層的、最直接的硬件設(shè)置和把握。CMOS常指保存計(jì)算機(jī)根本啟動(dòng)信息〔如日期、時(shí)間、啟動(dòng)設(shè)置等〕的芯片。有時(shí)人們會(huì)把CMOS和BIOS混稱，其實(shí)CMOS是主板上的一塊可讀寫的并行或串行FLASH芯片，是用來保存BIOS的硬件配置和用戶對(duì)某些參數(shù)的設(shè)定。CacheCache，一般集成于CPU中，速度最快！它是位于CPU和內(nèi)存之間的一種容量較小，但是速度很高的存儲(chǔ)器，由于CPU的速度遠(yuǎn)高于內(nèi)存，當(dāng)CPU直接從內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)時(shí)，要等待確定的時(shí)間周期，而CACHE則可以保存CPU剛使用過的或者循環(huán)使用的一局部數(shù)據(jù)，假設(shè)CPU需再次使用這些數(shù)據(jù)，就可以從cache中直接調(diào)用，可避開重復(fù)存取，削減CPU的等待時(shí)間，提高系統(tǒng)效率。外存〔幫助存儲(chǔ)器〕常見的有：硬盤：由多個(gè)盤面組成的柱形構(gòu)造光盤：