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《计算机应用基础》周南岳主编湖南省石油化工技工学校湖南省石油化工技工学校第一章计算机基础知识1.1了解计算机1.2认识微型计算机1.3微型计算机的输入/输出设备1.4计算机软件及其应用1.5数制与编码湖南省石油化工技工学校1.1了解计算机任务1：了解计算机技术任务2：了解计算机的发展过程及趋势搜集计算机在生活、生产、社会中的广泛应用案例，学习信息技术中的基本概念。信息技术的三要素：被收集的数据，组织并处理数据的软件，支撑软件运行的计算机硬件*早期的计算工具*第一台计算机ENIAC*冯·诺依曼原理*计算机发展史*计算机发特点*计算机发分类*计算机发趋势计算机基础知识返回1.信息：计算机的应用就是对信息的收集、处理、存储、传递。2.数据与信息：信息是数据所要表达的含义。信息都以数字形式在计算机中表示。信息的表现形式有：字符、数字和各种数学符号、图形、、图像、音频、视频、动画等数据：可以识别的记号或符号都称为～3.信息技术：人类开发和利用信息资源手段的总和形成了～湖南省石油化工技工学校计算机应用数值处理：科学计算信息管理：存储信息、检索信息：资料检索、加工信息、传递信息。（eg:数据处理）辅助设计与制造：计算机辅助应用计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）计算机辅助教学（CAI）计算机辅助工程（CAE）教育信息化电子商务人工智能网络通信湖南省石油化工技工学校*早期的计算工具东方的创造：算筹、算盘西方的灵感：机械式计算工具机械-电动式计算机计算机的发展史算筹算盘机械式计算工具1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机的发展史第一台计算机ENIACENIAC和发明人莫奇来、爱克特1946年世界上第一台计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，电子数字积分计算机)诞生。1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机的发展史EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）离散变量自动电子计算机冯·诺依曼JohnvonNeuman）博士与莫尔学院科研小组合作，提出了一个全新的存储程序通用数字电子计算机方案EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer，离散变量自动电子计算机），这就是人们通常所说的冯·诺依曼型计算机。“存储程序”的设想：将组成解题程序的一条条指令，象数据一样采用二进制编码方式事先存入计算机中，运行时只须顺序取出这些指令，经译码后执行相应的操作即可，从而可以实现真正的全自动运算。1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机发展简史1946年电子管计算机1965年集成电路计算机1970年大规模超大规模集成电路今智能计算机（研制中）根据计算机采用的物理元件1958年晶体管计算机电子管计算机（1946—1957）第一代计算机采用主要器件是电子管，所以通常称这一代计算机为电子管计算机。这种计算机主要为军事与国防尖端技术的需要而研制，功能相对较弱。晶体管计算机（1958—1964）第二代计算机采用的主要物理器件是半导体晶体管，所以通常称为晶体管计算机。这个时期的计算机性能比第一代有了很大的提高，功耗、体积、价格都有所下降，速度和可靠性相应提高。这个时期代表机型为CDC6600。集成电路计算机（1956—1969）第三代计算机采用的主要器件是集成电路，所以通常称为集成电路计算机。由于集成电路代替了晶体管，使这个时期的计算机成本迅速下降，因而小型计算机开始产生。由于小型计算机成本低，性能好，适应范围广，在计算机推广普及方面起到了巨大的作用。大规模集成电路计算机（1970——）由于大规模集成电路的发展，计算机的体积更小，功能更高，计算机开始进入了第四代，即大规模集成电路时代。1971年，第一台利用4位处理器的Intel4004问世，随后16位、32位相继研制成功，目前64位处理器已成为市场的主流。1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机发展简史代别第一代1946-1957第二代1958-1964第三代1965-1969第四代1970-现在电子器件电子管晶体管集成电路大规模和超大规模集成电路存储器延迟线,磁鼓磁带,纸带磁芯,磁鼓磁带,磁盘半导体存储器磁带,磁盘半导体存储器磁盘,光盘运算速度5000-几万次/秒几十万-百万次/秒百万-几百万次/秒几百万-几亿次/秒处理方式机器语言汇编语言监控程序编译语言实时处理操作系统分时处理网络操作系统应用领域科学计算～数据处理～过程控制各行各业典型机种ENIACEDVACIBM7090CDC6600IBM360PDP-11VAX-11IBM-PC1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校体积越来越小，重量越来越轻——包括台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑。价格越来越低——4000元左右可以买到一台高性能的品牌电脑。可靠性好，结构灵活逐步网络化网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以使所有用户均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如，Internet。未来第五代计算机的展望（基本元件创新）⑴神经网络计算机：(神经元)具有模仿人的大脑判断能力和适应能力、可并行处理多种数据功能的神经网络计算机，可以判断对象的性质与状态，并能采取相应的行动，而且可同时并行处理实时变化的大量数据，并引出结论⑵生物计算机：(生物芯片)生物计算机又称仿生计算机，是以生物芯片取代在半导体硅片上集成效以万计的晶体管制成的计算机⑶光子计算机：(光子代替电子)是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存贮和处理的新型计算机⑷超导计算机：(超导元件和电路组成)利用超导技术生产的计算机及其部件，其性能是目前电子计算机无法相比的。计算机的发展趋势1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机的发展特点运算速度快数百万亿次/秒计算精度高具有自动执行功能具有超强的“记忆”和逻辑判断能力通用性强1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校计算机的分类1．按处理的对象分类电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机。2．按性能规模分类巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机（微型机又称个人计算机（PersonalComputer，PC），）和工作站。3．按功能和用途分类通用计算机和专用计算机。1.1了解计算机返回湖南省石油化工技工学校体验与探究1通过查找资料，了解不同发展阶段的计算机，看看它们都有什么特点？2搜集计算机朝微型化、网络化、智能化和多功能化发展的例子。3探索数据在计算机中的处理过程。4讨论信息技术与自己所学专业的关系。如何提高自己的信息能力，成为有信息素养的公民？5信息社会应该以什么为标志？你是如何理解信息社会的？湖南省石油化工技工学校1.2认识微型计算机任务1：认识微型计算机的组成P5任务2：认识主板系统单元任务3：认识主板与外部设备的接口任务4：认识外存储器主机前部主机后部主机内部主机与外设主板系统CPU内存接口图1接口图2讨论外存储器讨论体验计算机基础知识返回湖南省石油化工技工学校任务1：认识微型计算机的组成：主机与外设1.2认识微型计算机返回湖南省石油化工技工学校图识计算机主机前部产品标签产品标签光驱电源开关前置USB接口前置话筒耳机插口1.2认识微型计算机返回湖南省石油化工技工学校图识计算机主机后部电源输入插座PS/2接口USB接口音频输入输出DVI输出数字信号产品标签电源风扇机箱散热风扇并行接口（打印机）RJ45网卡固定螺孔VGA接口模拟信号主机电源串行接口1.2认识微型计算机返回PS/2接口、串行接口、并行接口、RJ-45网络接口、USB2.0接口、音频接口，高档的主板还有IEEE1394接口和无线模块等。PS/2接口用来连接PS/2鼠标和PS/2键盘，绿色接口接入鼠标，而蓝色接口则接入键盘；串行接口用来接入外置Modem和录音笔一类的设备；并行LPT接口用来接入老式的针式、喷墨打印机。IEEE1394接口主要用来接入数码摄像机；无线模块则用来建立无线网络；RJ-45接口用来接入局域网或连接ADSL等上网设备；USB2.0则用来连接MP3、摄像头、打印机、扫描仪、移动硬盘、闪存盘等高速USB设备；音频设备接口则用来连接7.1声道的有源音箱；而数字光纤接口则负责传输质量更高的数字音频信号。湖南省石油化工技工学校图识计算机：主机内部1.2认识微型计算机返回CPU、CPU风扇电源、主板内存、显卡、硬盘、光驱湖南省石油化工技工学校图识计算机主机内设备内存显卡硬盘光驱主机内部返回湖南省石油化工技工学校图识计算机主机内设备CPUCPU风扇主机内部返回湖南省石油化工技工学校图识计算机主机内设备电源主板主机内部返回湖南省石油化工技工学校相关知识总结计算机系统组成包括硬件系统和软件系统两大部分裸机：没有软件的计算机称为～湖南省石油化工技工学校计算机系统硬件系统软件系统外部设备主机中央处理器(CPU)存储系统运算器(产生控制信号,控制整个计算机工作)控制器(执行算术运算和逻辑运算)只读存储器(ROM)随机存取存储器(RAM)应用软件系统软件操作系统语言处理程序DOS操作系统Windows操作系统网络操作系统(UNIX，Linux)编译程序解释程序汇编程序文字处理程序图形处理软件多媒体处理软件财务软件辅助设计软件……数据库管理系统输入设备(鼠标、键盘、扫描仪、手写板、数码相机等)输出设备(显示器、打印机、绘图仪、音箱等)外存储器(硬磁盘、软磁盘、磁带、光盘、移动存储设备等)——计算机系统组成原理简图设备驱动程序…..湖南省石油化工技工学校控制器CPU运算器存储器内存储器外存储器装在主板上输入设备输出设备装在主机箱内软盘驱动器硬盘驱动器光盘驱动器U盘及其它移动设备……鼠标、键盘、扫描仪、手写板、数码相机等显示器、打印机、绘图仪、音箱等微机硬件系统逻辑结构与物理部件对应简图湖南省石油化工技工学校任务2：认识主板系统单元（P8-9）主板是电脑主机中最大的一块电路板，也有母板、主机板等名称。主板是电脑的中枢，它为CPU、内存及各种功能卡（如声卡、显卡、网卡等）提供安装插座；为各种存储设备（如打印机、扫描仪、数码相机）等外设提供接口。电脑就是通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统，因此电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。1、地址总线从CPU发出至各个I/O接口其是采用单向传输，三态控制2、数据总线数据总线是CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间传送数据信息（各种指令数据信息）的总线数据总线上的信息是双向传输的。3、控制总线控制总线传送的是各种控制信号，有CPU至存储器、I/O接口设备的控制信号，有I/O接口送向CPU的应答信号、请求信号，因此，控制总线上的信息是双向传输的1.2认识微型计算机返回湖南省石油化工技工学校认识主板系统单元CPUCPUCPU是一个超大规模集成电路芯片，它包含运算器和控制器的功能，因此CPU又称为微处理器（MPU）。运算器（ArithmeticUnit）也称为算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU），用来进行加、减、乘、除等算术运算和“与”、“或”、“非”等逻辑运算，实现逻辑判断。控制器（ControlUnit）是计算机的指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。控制器通过执行程序使计算机完成规定的处理任务。CPU的主要技术指标如下：P8（1）字长。字（Word）是CPU处理数据的基本单位，字中所包含的二进制数的位数称为字长，它反映了计算机一次可以处理的二进制代码的位数。字长越长，数据处理精度越高，速度越快。（2）主频。CPU的主频是指CPU的工作时钟频率，是衡量CPU运行速度的指标。（3）整数和浮点数性能。整数运算由ALU实现，而浮点数运算由浮点处理器（FloatingPointUnit，FPU）实现。浮点运算主要应用于图形软件、游戏程序处理等