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第1章计算机基础知识1本章知识要点1.了解计算机的发展及应用2.了解计算机的特点及分类3.掌握计算机系统的组成，理解软、硬件的概念4.理解计算机软件的分类，程序、计算机程序设计的概念5.掌握计算机硬件系统的组成，了解计算机的工作原理6.理解微机各部件的功能和性能指标7.了解通用外部设备接口的使用方法8.了解BIOS在计算机中的作用9.了解常用进制的表示方法，掌握二、八、十、十六进制之间的转换方法10.理解数据的存储单元及字符的表示方法11.理解计算机病毒的概念，掌握其基本特征、种类及防治方法12.了解知识产权的相关法律法规2一、计算机的发展1.ENIAC的诞生：1946年，诞生于美国宾夕法尼亚大学。1.1概述2.计算机的发展阶段1）电子管时代（1946-1957年）2）晶体管时代（1958-1964年）3）中小规模集成电路时代（1965-1971年）4）大规模和超大规模集成电路时代（1972年至今）33.计算机的发展方向：网络化、智能化、巨型化、微型化4.计算机的应用领域：数值计算、信息处理、计算机辅助技术、过程控制、人工智能二、计算机的分类1.巨型机2.大中型机3.小型机4.工作站5.微型机4三、计算机的特点与应用1.计算机的特点：运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有记忆和逻辑判断能力、自动化程度高2.计算机的应用领域数值计算、信息处理、计算机辅助及技术、过程控制、人工智能5一、计算机中信息的存储方式1.2计算机中信息的表示1.进制：“逢几进一”的问题2.二进制：“逢二进一”3.数制的基本概念1）数码：用不同的数字符号来表示一种数制的数值，如，0~92）基数：数制所使用的数码的个数。3）位权：该数制每一位所具有的值。64.不同进制之间的转换1）二进制转换成十进制：采用“按权展开式”进行转换。如：(101.01)2=1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2=（5.25）10(10010)2=0×20+1×21+0×22+0×23+1×24=（18）1072）十进制转换成二进制：①整数部分：除2取余倒排法。如：将十进制数37转换成二进制数的过程如下。即：（37）10=（100101）28②小数部分：乘2取整法。如：将十进制小数0.375转换成二进制小数，其过程如下。即：（0.375）10=（0.011）293）八进制、十六进制与十进制之间的相互转换①八进制与十进制之间的相互转换八进制→十进制：按权展开式十进制→八进制：除8取余倒排法（整数部分）乘8取整法（小数部分）②十六进制与十进制之间的相互转换十六进制→十进制：按权展开式十进制→十六进制：除16取余倒排法（整数部分）乘16取整法（小数部分）10如：(58)10=(72)8(37)8=(31)10(95)10=(5F)16(4B)16=(75)10小结：十进制→二/八/十六等其他进制：除基（数）取余倒排法（整数部分）乘基取整法（小数部分）二/八/十六等其他进制→十进制：按权展开式115）二进制与八、十六进制之间的转换由于23=824=16所以，三者之间可以直接按照3:1和4:1的关系进行转换。即：（17）16=（10111）2（52）8=（101010）2注意：转换结果若不足位数，需在高位补0添足。（1111011）2=（173）8=（46）16123.ASCII码ASCII码是由美国国家标准学会(ANSI)制定的标准的单字节字符编码方案，用于基于文本的数据。常见ASCII码的大小规则：1）数字比字母小，如“9”＜“A”；2）数字0比数字9要小，并按0到9顺序递增，如“2”＜“9”；3）字母A比字母Z要小，并按A到Z顺序递增，如“A”＜“Z”；4）同个字母的大写字母比小写字母要小，如“A”＜“a”；13二、计算机中信息存储的单位1．位（bit）即二进制位，通常简写为b。是信息存储的最小单位。2．字节（Byte）字节是信息存储的基本单位，通常简写为B。且1B=8b。此外，还有如下关系：1KB=1024B1MB=1024KB=10242B1GB=1024MB=10242KB=10243B1TB=1024GB=10242MB=10243KB=10244B3．字（Word）与字长在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的二进制数串叫做一个字或单元，每个字中二进制位数的长度，被成为字长。14一、冯·诺依曼与第一台计算机1945年，冯·诺依曼在参加ENIAC研制小组后，在共同讨论的基础上，他起草了一份至关重要的总结报告。报告广泛而具体地介绍了制造电子计算机和程序设计的新思想。内容包括：1.3计算机系统1.计算机硬件由五个部分组成，包括：运算器、逻辑控制装置、存储器、输入和输出设备，并描述了这五部分的职能和相互关系。2.建议在电子计算机中采用二进制。3.指明了计算机的工作原理采用存储程序和程序控制。15二、计算机系统1）硬件系统：指计算机系统中的各种物理装置。一个完整的计算机系统通常由硬件系统和软件系统组成。162）软件系统：是指计算机中所有的程序、数据和相关文件的集合。17这里，我们要注意区别“软件”、“程序”、“指令”三者之间的关系。软件：为解决某种问题而组织在一起的程序、数据及相关说明文档的集合。程序：是实现特定目标而用计算机语言编写的指令序列的集合。指令：是指示计算机执行某种操作的命令。一般由一串二进制数码组成。183）计算机程序设计语言通常称为编程语言，是一组用来定义计算机程序的语法规则，用来向计算机发出指令。①高级语言：与计算机硬件结构无关，更易掌握。②汇编语言：（符号语言）③机器语言：（二进制语言）计算机可直接执行低级语言194）计算机的工作原理20一、主机1.机箱：目前绝大多数采用的是立式机箱。1.4微型计算机的组成212.主板：是机箱内最大的一块电路板。22主板上的I/O接口：233.CPU（中央处理器）CPU的性能将直接决定整机的性能。CPU的主要性能指标包括：主频、字长、外频、高速缓存等。244.内存计算机的内存储器分为ROM和RAM两种，我们平常说的内存条，是指的RAM。具有信息可读可写，但断电后会全部丢失的特点。255.显卡显卡是CPU与显示器的接口。一般分为独立显卡和集成显卡，插在主板上的AGP或PCI-E接口上。显示芯片类型、显存容量是显卡性能的重要指标。独立显卡266.硬盘（HardDisk）硬盘的转速和容量大小是它的两个重要性能指标。常见的硬盘接口有IDE、SCSI、SATA等。一般地，硬盘容量=磁柱数（C）×磁头数（H）×扇区数（S）×512B（每个扇区大小为512B）。277.光盘驱动器（CD-ROM）光驱是多媒体计算机的标准配置。光盘驱动器速度是用X“倍速”来表示的，一般地，CD-ROM的1X=150KB/S。288.声卡声卡是多媒体计算机的必备部件之一。它是CPU与音响设备之间的接口。29二、计算机外部设备（一）输入设备1．键盘(KeyBoard)键盘是计算机最基本的输入设备。一般最常见的是104键的Windows键盘。我们所使用的键盘一般都是通过PS/2或USB端口与主机连接。302.鼠标(Mouse)鼠标是Windows环境下，一个重要的输入设备。包括机械式鼠标和光电式鼠标两种。313．扫描仪(Scanner)扫描仪可以将图片、照片、底片、文稿等信息输入到电脑中。扫描仪的品质一般是通过“分辨率”来衡量的。325．数码相机(DigitalCamera)数码相机利用CCD或CMOS等感光元件的影像感应功能，来抓取景物所反射出来的光线，并将之转换为可存储的数字信号，经过压缩后存储在存储器中。33（二）输出设备1．显示器(Display)显示器是计算机的最基本输出设备。根据制造技术的不同，可以分为CRT（阴极射线管显示器）和LCD（液晶显示器）两大类。（1）CRT显示器：此类显示器的显像元件是阴极射线管，体积较大，但颜色绚丽，反应迅速。（2）LCD显示器：具有轻薄短小，无辐射，低功耗，画面不闪烁等优点。34CRT显示器LCD显示器352．打印机(Printer)打印机是常见的一种输出设备。常见的打印机可以分为：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。针式打印机36喷墨打印机激光打印机37（三）外部存储设备1．光盘光盘，又称激光光盘。一般分成两类：只读型光盘和可记录型光盘。不同光盘的存储容量相差较大。如，普通的标准120型光盘，CD光盘容量为650~890MB，DVD光盘为4.7GB，而蓝光双面光盘的存储容量可达50GB。382．可移动磁盘移动硬盘、U盘、MP3、各种存储卡等许多移动存储装置在电脑上都显示为“可移动磁盘”。目前的“可移动磁盘”分为两大类：一类是基于芯片存储的U盘或闪盘，另一类是基于硬盘的移动硬盘。它们一般都是通过USB接口与电脑相连。393．软盘软盘是个人计算机中最早使用的可移介质。有3.5英寸、5.25英寸、8英寸之分。40上世纪末最流行的是3.5英寸的双面高密度1.44MB软盘。它的上、下两面各被划分为80个磁道，每个磁道被划分为18个扇区。41三、微型计算机的主要技术指标1．CPU型号CPU的型号对计算机的性能起着至关重要的作用。我们甚至会以CPU的型号来命名计算机。计算机工作时，所有的程序和数据都会被调入内存中，等待CPU的处理。内存的容量大小，也决定了计算机处理数据的速度快慢。2．内存容量423．总线类型计算机的所有设备都要通过总线（Bus）来进行通信。总线的类型和速度也成为制约计算机整体性能的一个瓶颈。4．硬盘的速度计算机工作时，无论是读出还是写入数据，都必须对硬盘进行操作。因此，它的速度对计算机的处理速度也有一定程度的影响。43四、计算机系统的总线类型1.什么是计算机总线？总线（Bus）是一种内部结构，是CPU、内存、输入、输出设备之间传递信息的公用通道。主机的各个部件通过总线相连接，外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接，从而形成计算机硬件系统。2.总线的类型AB地址总线CB控制总线DB数据总线443.常见总线标准ISA(IndustryStandardArchitecture):工业标准结构总线EISA(ExtendedIndustryStandardArchilecture):扩展工业标准结构PCI(peripheralcomponetInterconnect):外设组件互连标准总线SCSI(Smallcomputersysteminterface):小型计算机系统接口总线45五、常见的计算机硬件接口1.串口（COM）：9针接口，主要用于连接各种通信设备，如：MODEM、鼠标等。2.并口（LPT）：25针接口，主要用于连接并行打印机。3.SCSI接口：小型计算机系统接口，一般用于计算机和智能设备之间（硬盘、光驱、打印机、扫描仪等）系统级接口的独立处理器标准。在SCSI母线上可以连接主机适配器和八个SCSI外设控制器。挂在母线上的多个外设可以同时工作。464.USB接口：通用串行总线接口。支持热插拔，最多可以连接127个外设。传输速率高。5.SATA接口：串行ATA接口。一般用于连接硬盘或光驱。具有纠错能力，支持热插拔。SATA1.0数据传输可达150MB/s，这比目前最快的并行ATA的133MB/s还要高。而SATA2.0数据传输可达300MB/s。6.其他接口：PS/2、IEEE1394（火线接口）、VGA（视频图形阵列）等。47六、BIOS设置1.BIOS：基本输入输出系统是一组固化到计算机主板上一块EEPROMFlash芯片中的程序。目前市面上较流行的主板BIOS主要有Award、AMI、Phoenix三种类型。识别：主板上的BIOS芯片一般是一块32针的双列直插式的集成电路，上面印有BIOS字样。2.如何进行BIOSSetup程序设置？开机后按Del或F2键，可以进入BIOSSetup程序。483.什么是CMOS？CMOS（本意是指互补金属氧化物半导体存储器，是一种大规模应用于集成电路芯片制造的原料）是微机主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作人员对某