(2024年)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)講解課件

計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)講解課件2024/3/261CONTENTS計(jì)算機(jī)概述與發(fā)展歷程硬件系統(tǒng)組成與功能軟件系統(tǒng)概述及應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)普及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)原理及應(yīng)用實(shí)踐多媒體技術(shù)應(yīng)用與拓展總結(jié)回顧與展望未來發(fā)展趨勢(shì)2024/3/262計(jì)算機(jī)概述與發(fā)展歷程012024/3/263計(jì)算機(jī)定義計(jì)算機(jī)是一種基于微處理器的智能電子計(jì)算機(jī)器，能夠按照人們事先編好的程序，自動(dòng)、高速地進(jìn)行數(shù)值計(jì)算、信息處理、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)等一系列操作。計(jì)算機(jī)分類根據(jù)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度、字長(zhǎng)、存儲(chǔ)容量、指令系統(tǒng)、輸入/輸出設(shè)備等綜合性能指標(biāo)，可將計(jì)算機(jī)分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)）等幾類。計(jì)算機(jī)定義及分類2024/3/264發(fā)展歷程回顧第一代計(jì)算機(jī)（1946-1957年）電子管時(shí)代，采用電子管作為基本元件，體積大、功耗高、可靠性差。第二代計(jì)算機(jī)（1958-1964年）晶體管時(shí)代，采用晶體管作為基本元件，體積縮小、功耗降低、可靠性提高。第三代計(jì)算機(jī)（1965-1970年）集成電路時(shí)代，采用中小規(guī)模集成電路作為基本元件，體積進(jìn)一步縮小、功耗進(jìn)一步降低。第四代計(jì)算機(jī)（1971年至今）大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時(shí)代，采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路作為基本元件，體積更小、功耗更低、性能更強(qiáng)。2024/3/265利用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的生物分子制造計(jì)算機(jī)，具有低功耗、高可靠性、可自我修復(fù)等優(yōu)點(diǎn)。01020304利用光作為信息的載體進(jìn)行信息處理，具有速度快、并行度高、存儲(chǔ)容量大等優(yōu)點(diǎn)。利用量子力學(xué)原理進(jìn)行信息處理，具有超強(qiáng)的并行計(jì)算能力和破解現(xiàn)有密碼的潛力。利用光子作為信息的載體進(jìn)行信息處理，具有超高速、超并行、超存儲(chǔ)等優(yōu)點(diǎn)。光計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī)光子計(jì)算機(jī)未來趨勢(shì)展望2024/3/266硬件系統(tǒng)組成與功能022024/3/267中央處理器（CPU）是計(jì)算機(jī)的核心部件，負(fù)責(zé)執(zhí)行程序中的指令，控制計(jì)算機(jī)各部件的工作。CPU主要由控制器和運(yùn)算器兩部分組成，其中控制器負(fù)責(zé)指令的讀取和解析，運(yùn)算器負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算。CPU的性能指標(biāo)主要包括主頻、外頻、倍頻、緩存等，這些指標(biāo)決定了CPU的運(yùn)行速度和處理能力。CPU的概念和作用CPU的組成CPU的性能指標(biāo)中央處理器（CPU）2024/3/268內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的主存儲(chǔ)器，用于暫時(shí)存儲(chǔ)CPU中的運(yùn)算數(shù)據(jù)以及與硬盤等外部存儲(chǔ)器交換的數(shù)據(jù)。內(nèi)存儲(chǔ)器分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的輔助存儲(chǔ)器，用于永久存儲(chǔ)大量數(shù)據(jù)。常見的外存儲(chǔ)器有硬盤、U盤、光盤等。存儲(chǔ)器的層次結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)系統(tǒng)采用層次結(jié)構(gòu)，包括寄存器、高速緩存、主存和輔存等，以提高存儲(chǔ)系統(tǒng)的整體性能。存儲(chǔ)器類型及作用2024/3/269

輸入輸出設(shè)備簡(jiǎn)介輸入設(shè)備輸入設(shè)備用于將外部信息轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼，以便計(jì)算機(jī)進(jìn)行處理。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。輸出設(shè)備輸出設(shè)備用于將計(jì)算機(jī)處理后的結(jié)果轉(zhuǎn)換為人們能識(shí)別的信息形式。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、音響等。輸入輸出設(shè)備的接口計(jì)算機(jī)通過接口與輸入輸出設(shè)備進(jìn)行連接和數(shù)據(jù)交換。常見的接口有USB、HDMI、VGA等。2024/3/2610軟件系統(tǒng)概述及應(yīng)用領(lǐng)域032024/3/2611包括處理器管理、內(nèi)存管理、文件管理和設(shè)備管理。資源管理通過進(jìn)程管理、作業(yè)管理和中斷處理來實(shí)現(xiàn)對(duì)程序的控制。程序控制操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2612人機(jī)交互：提供用戶界面，實(shí)現(xiàn)用戶與計(jì)算機(jī)之間的交互。操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2613主要面向大型機(jī)，用于處理大量作業(yè)。允許多個(gè)用戶同時(shí)使用計(jì)算機(jī)，每個(gè)用戶都認(rèn)為自己獨(dú)占了計(jì)算機(jī)資源。操作系統(tǒng)功能及分類分時(shí)操作系統(tǒng)批處理操作系統(tǒng)2024/3/2614實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)用于控制實(shí)時(shí)系統(tǒng)，如工業(yè)控制系統(tǒng)、醫(yī)療設(shè)備等。網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)用于管理計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)資源，提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)等。操作系統(tǒng)功能及分類2024/3/2615辦公軟件應(yīng)用舉例MicrosoftWord提供文本編輯、排版、打印等功能。WPSOffice國(guó)產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftWord兼容性好。2024/3/2616用于數(shù)據(jù)處理、分析、可視化等。MicrosoftExcel國(guó)產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftExcel兼容性好。WPSSpreadsheet辦公軟件應(yīng)用舉例2024/3/2617MicrosoftPowerPoint用于制作演示文稿、幻燈片、投影片等。WPSPresentation國(guó)產(chǎn)辦公軟件，與MicrosoftPowerPoint兼容性好。辦公軟件應(yīng)用舉例2024/3/2618面向過程的編程語(yǔ)言，具有高效、靈活、可移植等特點(diǎn)。C語(yǔ)言面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言，具有跨平臺(tái)、安全性高等特點(diǎn)。Java語(yǔ)言編程語(yǔ)言與開發(fā)工具2024/3/2619Python語(yǔ)言：解釋型編程語(yǔ)言，具有簡(jiǎn)潔、易讀、可擴(kuò)展等特點(diǎn)。編程語(yǔ)言與開發(fā)工具2024/3/262003Eclipse開放源代碼的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），支持多種編程語(yǔ)言，具有可擴(kuò)展性強(qiáng)的特點(diǎn)。01VisualStudioCode輕量級(jí)的代碼編輯器，支持多種編程語(yǔ)言，具有豐富的插件庫(kù)。02IntelliJIDEA功能強(qiáng)大的集成開發(fā)環(huán)境（IDE），主要用于Java開發(fā)，也支持其他語(yǔ)言。編程語(yǔ)言與開發(fā)工具2024/3/2621計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)普及042024/3/2622ARPANET的誕生與發(fā)展011960年代，美國(guó)國(guó)防部高級(jí)研究計(jì)劃局（ARPA）為了實(shí)現(xiàn)分布式網(wǎng)絡(luò)通信而創(chuàng)建了ARPANET，標(biāo)志著互聯(lián)網(wǎng)的雛形誕生。TCP/IP協(xié)議的引入021980年代，TCP/IP協(xié)議族逐漸成為網(wǎng)絡(luò)通信的標(biāo)準(zhǔn)，為互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。萬(wàn)維網(wǎng)的興起031990年代，蒂姆·伯納斯-李（TimBerners-Lee）發(fā)明了萬(wàn)維網(wǎng)（WorldWideWeb），使得互聯(lián)網(wǎng)內(nèi)容更加豐富和易于訪問?；ヂ?lián)網(wǎng)發(fā)展歷程回顧2024/3/2623123TCP/IP是一組網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的集合，包括傳輸控制協(xié)議（TCP）和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議（IP）等，用于實(shí)現(xiàn)不同計(jì)算機(jī)之間的通信。TCP/IP協(xié)議族概述IP地址是計(jì)算機(jī)在網(wǎng)絡(luò)中的唯一標(biāo)識(shí)，域名系統(tǒng)（DNS）則將易于記憶的域名映射到相應(yīng)的IP地址。IP地址與域名系統(tǒng)包括HTTP、FTP、SMTP、POP3等，用于實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)瀏覽、文件傳輸、電子郵件等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)。常見的TCP/IP應(yīng)用層協(xié)議TCP/IP協(xié)議族簡(jiǎn)介2024/3/2624加密技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)安全闡述加密技術(shù)在保障網(wǎng)絡(luò)安全中的重要作用，包括數(shù)據(jù)加密、身份認(rèn)證、數(shù)字簽名等。網(wǎng)絡(luò)安全法律法規(guī)與道德準(zhǔn)則介紹與網(wǎng)絡(luò)安全相關(guān)的法律法規(guī)和道德準(zhǔn)則，如《網(wǎng)絡(luò)安全法》、個(gè)人信息保護(hù)等，提高網(wǎng)絡(luò)安全意識(shí)。網(wǎng)絡(luò)攻擊與防御介紹常見的網(wǎng)絡(luò)攻擊手段，如病毒、蠕蟲、木馬、釣魚等，以及相應(yīng)的防御措施，如防火墻、入侵檢測(cè)系統(tǒng)等。網(wǎng)絡(luò)安全問題探討2024/3/2625數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)原理及應(yīng)用實(shí)踐052024/3/2626數(shù)據(jù)庫(kù)概念及類型劃分?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)是長(zhǎng)期存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)內(nèi)、有組織的、可共享的大量數(shù)據(jù)的集合，具有數(shù)據(jù)冗余度小、數(shù)據(jù)獨(dú)立性高、數(shù)據(jù)一致性好等特點(diǎn)。數(shù)據(jù)庫(kù)類型根據(jù)數(shù)據(jù)模型的不同，數(shù)據(jù)庫(kù)可分為關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MySQL、Oracle）和非關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)（如MongoDB、Redis）兩大類。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)（DBMS）是位于用戶與操作系統(tǒng)之間的一層數(shù)據(jù)管理軟件，用于科學(xué)地組織和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)、高效地獲取和維護(hù)數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)庫(kù)定義2024/3/2627SQL基本語(yǔ)法包括數(shù)據(jù)定義語(yǔ)言（DDL）、數(shù)據(jù)操縱語(yǔ)言（DML）、數(shù)據(jù)控制語(yǔ)言（DCL）等部分，用于創(chuàng)建、查詢、更新和刪除數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)。SQL語(yǔ)言概述SQL（StructuredQueryLanguage）是結(jié)構(gòu)化查詢語(yǔ)言的縮寫，是用于訪問和操作關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)的標(biāo)準(zhǔn)化語(yǔ)言。SQL常用命令包括SELECT、INSERT、UPDATE、DELETE等命令，用于實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的查詢、插入、更新和刪除等操作。SQL語(yǔ)言基本語(yǔ)法規(guī)則2024/3/2628包括一致性原則、完整性原則、安全性原則、可維護(hù)性原則等，用于指導(dǎo)數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)的整個(gè)過程。數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)方法數(shù)據(jù)庫(kù)優(yōu)化策略包括需求分析、概念設(shè)計(jì)、邏輯設(shè)計(jì)、物理設(shè)計(jì)等階段，每個(gè)階段都有相應(yīng)的設(shè)計(jì)方法和工具支持。包括索引優(yōu)化、查詢優(yōu)化、存儲(chǔ)優(yōu)化等方面，用于提高數(shù)據(jù)庫(kù)的性能和效率。030201數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)原則和方法2024/3/2629多媒體技術(shù)應(yīng)用與拓展062024/3/2630多媒體技術(shù)是指利用計(jì)算機(jī)對(duì)文本、圖形、圖像、聲音、動(dòng)畫、視頻等多種信息綜合處理、建立邏輯關(guān)系和人機(jī)交互作用的技術(shù)。多媒體技術(shù)定義能夠?qū)π畔⑦M(jìn)行多通道統(tǒng)一獲取、存儲(chǔ)、組織與合成。集成性多媒體技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為中心，綜合處理和控制多媒體信息，并按人的要求以多種媒體形式表現(xiàn)出來，同時(shí)作用于人的多種感官?？刂菩远嗝襟w技術(shù)定義和特點(diǎn)2024/3/2631VS交互性是多媒體應(yīng)用有別于傳統(tǒng)信息交流媒體的主要特點(diǎn)之一。傳統(tǒng)信息交流媒體只能單向地、被動(dòng)地傳播信息，而多媒體技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)人對(duì)信息的主動(dòng)選擇和控制。非線性多媒體技術(shù)的非線性特點(diǎn)將改變?nèi)藗儌鹘y(tǒng)循序性的讀寫模式。以往人們讀寫方式大都采用章、節(jié)、頁(yè)的框架，循序漸進(jìn)地獲取知識(shí)，而多媒體技術(shù)將借助超文本鏈接（HyperTextLink）的方法，把內(nèi)容以一種更靈活、更具變化的方式呈現(xiàn)給讀者。交互性多媒體技術(shù)定義和特點(diǎn)2024/3/2632當(dāng)用戶給出操作命令時(shí)，相應(yīng)的多媒體信息都能夠得到實(shí)時(shí)控制。相對(duì)于計(jì)算機(jī)而言的，即指信息媒體的多樣性。實(shí)時(shí)性信息載體多樣性多媒體技術(shù)定義和特點(diǎn)2024/3/2633WAV微軟公司開發(fā)的一種聲音文件格式，也叫波形聲音文件，是最早的數(shù)字音頻格式，被Windows平臺(tái)及其應(yīng)用程序廣泛支持。要點(diǎn)一要點(diǎn)二MP3全稱是動(dòng)態(tài)影像專家壓縮標(biāo)準(zhǔn)音頻層面3（MovingPictureExpertsGroupAudioLayerIII），簡(jiǎn)稱為MP3。它被設(shè)計(jì)用來大幅度地降低音頻數(shù)據(jù)量。常見多媒體文件格式解析2024/3/2634常見多媒體文件格式解析2024/3/2635圖像文件格式BMP：是Windows操作系統(tǒng)中的標(biāo)準(zhǔn)圖像文件格式，可以分成兩類：設(shè)備相關(guān)位圖（DDB）和設(shè)備無關(guān)位圖（DIB），使用非常廣。JPEG：全稱是JointPhotographicExpertsGroup，是一種針對(duì)相片影像而廣泛使用的一種失真壓縮標(biāo)準(zhǔn)方法。常見多媒體文件格式解析2024/3/2636常見多媒體文件格式解析PNG：便攜式網(wǎng)絡(luò)圖形（PortableNetworkGraphics），是一種無損壓縮的位圖片形格式。2024/3/2637AVIAudioVideoInterleaved，即音頻視頻交錯(cuò)格式。它將語(yǔ)音和影像同步組合起來。MP4全稱MPEG-4Part14，是一種使用MPEG-4的多媒體電腦檔案格式。MKVMatroska多媒體容器（MultimediaContainer）是一種開放標(biāo)準(zhǔn)的自由的容器和文件格式，是一種多媒體封裝格式，能夠在一個(gè)文件中容納無限數(shù)量的不同類型編碼的視頻、音頻、圖片等多媒體流。常見多媒體文件格式解析2024/3/2638AdobeCreativeSuiteAdobe公司推出的一個(gè)大型軟件套裝，包括Photoshop、Illustrator、InDesign等多個(gè)軟件，涵蓋了圖形設(shè)計(jì)、視頻編輯、網(wǎng)頁(yè)開發(fā)等多種功能。蘋果公司開發(fā)的一款專業(yè)視頻剪輯軟件，具有強(qiáng)大的剪輯和調(diào)色功能，廣泛應(yīng)用于電影、電視劇等后期制作中。一款由UnityTechnologies開發(fā)的多平臺(tái)游戲開發(fā)工具，可用于創(chuàng)建三維視頻游戲、建筑可視化、實(shí)時(shí)三維動(dòng)畫等互動(dòng)內(nèi)容。微軟公司推出的演示文稿軟件，內(nèi)置豐富的動(dòng)畫效果和多媒體支持功能，廣泛用于企業(yè)宣傳、產(chǎn)品推介、婚禮慶典等場(chǎng)合。FinalCutProUnity3DPowerPoint多媒體創(chuàng)作工具介紹2024/3/2639總結(jié)回顧與展望未來發(fā)展趨勢(shì)072024/3/2640計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成編程語(yǔ)言與算法數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與數(shù)據(jù)庫(kù)操作系統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)關(guān)鍵知識(shí)點(diǎn)總結(jié)回顧包括硬件系統(tǒng)、軟件系統(tǒng)以及它們之間的相互作用。熟悉常見數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如數(shù)組、鏈表、樹等，了解數(shù)據(jù)庫(kù)的基本概念和SQL語(yǔ)言。掌握至少一門編程語(yǔ)言，理解算法的基本概念、分類和設(shè)計(jì)方法。理解操作系統(tǒng)的基本原理和功能，掌握基本的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和網(wǎng)絡(luò)安全知識(shí)。2024/3/2641關(guān)注人工智能和機(jī)器學(xué)習(xí)領(lǐng)域的最新進(jìn)展，如深度學(xué)習(xí)、自然語(yǔ)言處理等。了解云計(jì)算的基本原理和常見云服務(wù)，關(guān)注大數(shù)據(jù)處理和分析技術(shù)的發(fā)展。關(guān)注物聯(lián)網(wǎng)和嵌入式系統(tǒng)的應(yīng)用和發(fā)展趨勢(shì)，如智能家居、工業(yè)自動(dòng)化等