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大学计算机基础•第1章：计算机基础知识•第2章：Windows操作系统•第3章：Word文字处理•第4章：Excel电子表格•第5章：PowerPoint演示文稿•第6章：计算机网络基础•第7章：因特网及其应用第1章计算机基础知识学习目标：•了解计算机的发展、特点和应用•掌握计算机系统的组成和工作原理•熟练掌握数制的概念及不同数制之间的转换•了解计算机中的信息表示•了解常见的信息编码•掌握微机的硬件组成和主要的性能指标了解微机的配置和组装•了解计算机信息系统安全、计算机病毒和黑客的概念以及对其防范措施1.1计算机概述•电子计算机（ElectronicComputer）俗称电脑，是20世纪科学技术发展的重大成就之一。•电子计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。1812年差分机查尔斯.巴贝奇1834年设计的分析机近代计算机由许多轮子组成的保存数据的存储库；运算装置；能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。1.1.1电子计算机的诞生现代计算机体系结构冯·诺依曼机：“存储程序”的概念五十多年来，计算机系统基本结构没有变。英国科学家艾兰.图灵•建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；•提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。美籍匈牙利数学家冯.诺依曼二位伟大的科学家1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机重达30吨占地170m2耗电量150千瓦18000个电子管每秒5000次1.第一台计算机的诞生2．计算机的发展时代年份电路特点第一代1946~1957电子管运算速度5千～4万次/秒，体积庞大；机器语言；数值计算第二代1958~1964晶体管运算速度10万次～300万次/秒；体积缩小，功耗降低，寿命延长；机器语言、汇编语言、数值计算、管理第三代1965~1970小、中规模集成电路运算速度达到1000万次/秒；体积更小，功耗及价格下降，寿命更长；机器语言、汇编语言、高级语言；数值计算、管理、实时处理第四代1971~今大、超大规模集成电路运算速度达到100亿/秒；耗电少、体积小、可靠性高、适应性强；机器语言、汇编语言、高级语言；数值计算、实时处理、社会管理、多媒体及网络通信等（1）今后计算机的发展趋势•①巨型化•②微型化•③网络化•④智能化3．计算机发展的趋势与展望（2）未来的新型计算机展望•①超导计算机•②光子计算机•③量子计算机•④生物计算机•⑤神经网络计算机3．计算机发展的趋势与展望1.1.2计算机的特点•1．运算速度快•2．计算精度高•3．具有存储的能力•4．逻辑判断的能力•5．能进行自动控制1.1.3计算机的分类按功能和应用分类：•通用计算机(GeneralComputer)•专用计算机(SpecialPurposeComputer)1.1.3计算机的分类按性能分类(运算速度和性能等指标等)1．高性能计算机高性能计算机在过去被称为巨型机或大型机，是指目前速度最快、处理能力最强的计算机。2．微型计算机（个人计算机）分成4类：台式计算机（DesktopComputer）、笔记本计算机（NotebookComputer）、平板计算机（TabletPC）、超便携个人计算机（UltraMobilePC）。1.1.3计算机的分类3．工作站工作站是一种高档的微机系统。4．服务器服务器是一种在网络环境中对外提供服务的计算机系统。5．嵌入式计算机嵌入式计算机是指作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中的计算机。1.1.4计算机的应用计算机已几乎应用于一切领域。归结起来计算机的应用主要有以下几个方面：1．科学计算科学计算也就是数值计算，指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算，它是电子计算机应用最为基础的领域。2．数据处理所谓数据及事务处理，泛指非科技方面的数据管理和计算处理。1.1.4计算机的应用3．计算机辅助工程辅助教育计算机辅助设计与制造，简称CAD／CAM。计算机集成制造系统，简称CIMS，它是集设计、制造、管理三大功能于一体的现代化工厂生产系统。计算机辅助教育，简称CBE，它包括计算机辅助教学（CAI）和计算机管理教学（CMI）。4．过程控制过程控制又称实时控制。1.1.4计算机的应用5．人工智能人工智能（简称）AI，是让计算机模拟人的某些智能行为。AI的应用主要表现在以下几个方面：①机器人②专家系统③模式识别④智能检索1.1.4计算机的应用6．电子商务所谓电子商务（ElectronicCommerce）是利用计算机技术、网络技术和远程通信技术，实现整个商务（买卖）过程中的电子化、数字化和网络化。7．多媒体技术多媒体技术是以计算机技术为核心，将现代声像技术和通信技术融为一体，以追求更自然、更丰富的界面，其应用领域十分广泛。1.2计算机系统的组成•一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统组成•硬件是指计算机装置，即物理设备。硬件系统是组成计算机的电子的、机械的、电磁的、光学的各种元部件和设备的总称，是计算机的物理基础。•软件是指实现算法的程序及其文档。软件系统是为运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。图1-2计算机系统的组成1.2.2计算机的工作原理1．存储程序和程序控制原理美籍匈牙利数学家冯·诺依曼于1946年提出了计算机设计的3个基本思想。①计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5个基本部分组成。②采用二进制形式表示计算机的指令和数据。③将程序（由一系列指令组成）和数据存放在存储器中，计算机依次自动地执行程序。1.2.2计算机的工作原理1．存储程序和程序控制原理①将需要执行的任务用程序设计语言写成程序，与需要处理的原始数据一起通过输入设备输入并存储在计算机的存储器中，即“程序存储”；②在需要执行时，由控制器取出程序并按照程序规定的步骤或用户提出的要求，向计算机的有关部件发布命令并控制它们执行相应的操作，执行的过程不需要人工干预而自动连续进行，即“程序控制”。冯·诺依曼计算机工作原理的核心是：“程序存储”和“程序控制”1.2.2计算机的工作原理2．指令、指令系统、程序①指令就是指挥计算机执行基本操作命令。一条指令通常由两个部分组成，即操作码和操作数②指令系统•一台计算机所有指令的集合、称为该计算机的指令系统•指令系统一般包括数据传送指令、算术运算指令、逻辑运算指令、转移指令、输入输出指令和处理机控制指令等。③程序是人们为解决某项任务而编写的指令的有序集合。1.2.2计算机的工作原理3．计算机的工作过程•计算机的工作过程就是执行程序的过程。•执行一条指令的过程如下。①取指令：从内存储器中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。②分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的操作。③执行指令：CPU向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的操作。1.2.3计算机的硬件系统•计算机硬件系统主要由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部分组成。1.2.3计算机的硬件系统1．运算器（ArithmeticUnit）运算器是计算机进行算术运算与逻辑运算的主要部件。2．控制器（ControlUnit）控制器由程序计数器（PC）、指令寄存器（IR）、指令译码器（ID）、时序控制电路以及微操作控制电路组成。3．存储器（Memory）存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置，是计算机存储信息的仓库。1.2.3计算机的硬件系统4．输入设备（InputDevice）计算机的输入设备种类很多，常用的有键盘、鼠标器、扫描仪、麦克风、触摸屏、光笔等。5．输出设备（OutputDevice）输出设备的种类也很多，常用的有打印机、显示器、绘图仪、喇叭或音箱等。输入设备和输出设备简称为I/O（Input/Output）设备。1.2.4计算机的软件系统•所谓软件，是指能指挥计算机工作的程序与程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表资料又称为文档。•一般可以将软件系统分为:系统软件和应用软件两大类。1.2.4计算机的软件系统1．系统软件（1）操作系统目前典型的操作系统有DOS、UNIX、Windows、Linux等。（2）程序设计语言与语言处理程序程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。程序设计语言编译与解译系统软件：包括汇编程序、编译系统和解释程序。是软件系统的重要组成部份。•计算机只能执行二进制代码组成的程序指令，不能执行用户采用汇编语言或高级语言写的源程序。•汇编程序将汇编语言源程序翻译成机器语言(.COM或.EXE)，这一过程称作汇编。高级语言需要用编译程序或解释程序翻译成机器语言，通常有两种方式：编译方式和解释方式。•编译方式：用编译程序将高级语言源程序翻译成机器语言的目标程序(.OBJ)后，再用连接程序将其连接成机器可执行程序(.EXE)。•解释方式：用解释程序将源程序逐句翻译成机器语言，边解释边执行。1.2.4计算机的软件系统①机器语言例：计算A=3+4的机器语言（8086）程序如下：1011000000000011；把3送给寄存器AL1011001100000100；把4送给寄存器BL0000000011011000；AL和BL内容相加后存放在AL11110100；停机1.2.4计算机的软件系统②汇编语言例：计算A=3+4的汇编语言（8086）程序如下：MOVAL,03h；把3送给寄存器ALMOVBL,04h；把4送给寄存器BLADDAL,BL；AL和BL内容相加后存放在ALHLT；停机1.2.4计算机的软件系统③高级语言例：计算A=3+4的C语言程序如下：main（）{inta=3,b=4,c;c=a+b;printf（%d,c）;}1.2.4计算机的软件系统（3）系统服务软件①诊断程序②调试程序③编辑程序1.2.4计算机的软件系统2．应用软件常见的应用软件有以下几种：①各种信息管理软件；②办公自动化系统；③各种文字处理软件；④各种辅助设计软件以及辅助教学软件；⑤各种软件包，如数值计算程序库、图形软件包等。1.3计算机中的信息表示•1.3.1计算机中的数制•1.3.2常用数制的表示方法•1.3.3不同进位计数制间的转换•1.3.4计算机中的数据单位•1.3.5计算机的编码1.3.1计算机中的数制1．数制的概念•数制是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数的方法。•按照进位方式计数的数制叫进位计数制。2．基数•基数是指该进制中允许选用的基本数码的个数。每一种进制都有固定数目的计数符号。1.3.1计算机中的数制•十进制：基数为10，10个记数符号：0、1、2、……9。•二进制：基数为2，2个记数符号：0和1。•八进制：基数为8，8个记数符号：0、1、2、……7。•十六进制：基数为16，16个记数符号：0～9，A，B，C，D，E，F。其中A～F对应十进制的10～15。1.3.1计算机中的数制3．位权•一个数码处在不同位置上所代表的值不同，如数字8在十位数位置上表示80，在百位数上表示800，而在小数点后1位表示0.8，可见每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数，这个常数叫做位权。•位权的大小是以基数为底、数码所在位置的序号为指数的整数次幂。1.3.2常用数制的表示方法1．在数字后面加写相应的英文字母作为标识•十进制数（Decimalnumber）用后缀D表示或无后缀，如123和123D。•二进制数（Binarynumber）用后缀B表示，如1101B、11.01B。•八进制数（Octalnumber）用后缀O表示，如123.67O。•十六进制数（Hexadecimalnumber）用后缀H表示，如10A2H、3B1.1H。1.3.2常用数制的表示方法2．在括号外面加数字下标•十进制数（Decimalnumber），如(123.123)10。•二进制数（Bi