自考计算机应用基础 第1章

计算机应用基础2计算机的发展1946年，在美国宾西法尼亚大学世界上第一台电子数字计算机ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator——电子数值积分和计算机）诞生了（如图所示），它标志着计算机时代的到来。人们根据计算机的性能和使用主要元器件的不同，将计算机的发展划分成四个阶段。3计算机的发展阶段⑴第一代计算机1946-20世纪50年代末，电子管时代计算机。主要特点：采用电子管作为计算机的主要逻辑部件体积大，耗电量大，寿命短，可靠性差成本高。电子管如图所示。这一时期的典型机器：国外的：ENIAC、UNIVAC。国内的：103、104等。电子管4⑵第二代计算机1958~1964年，晶体管计算机时代。主要特点：采用晶体管作为计算机的主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，能耗降低。晶体管如图1-3所示。这一时期的典型机器：国外的：IBM7090等，如图所示。国内的：441B等。晶体管计算机的发展阶段5⑶第三代计算机1964~1972年，集成电路计算机时代。主要特点：采用中、小规模集成电路做主要逻辑部件，从而使计算机体积更小，重量更轻，耗电更省，寿命更长，成本更低，运算运算速度有了更大的提高。集成电路如图所示。这一时期的典型机器：国外的：IBM-360等。国内的：709等。计算机的发展阶段6⑷第四代计算机1972年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。主要特点：采用大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件，使计算机体积、重量和成本大幅度的降低，运算速度和可靠性大幅度的提高。大规模集成电路如图所示。这一时期典型机器：国外：IBM-370等。国内：银河等。计算机的发展阶段7计算机的典型应用计算机应用可以分为数值处理和非数值处理两大类。数值数据是指能够进行数值运算并能得到确定的数值概念的信息。除数值数据以外的其余所有信息均称为非数值数据。如文字、表格、图形、声音、控制方法、决策思想等信息处理都属于非数值处理范畴。8计算机的典型应用科学计算数据处理过程控制计算机辅助设计(CAD)/计算机辅助制造(CAM)计算机网络人工智能9计算机系统结构计算机系统结构通常由五大基本部件组成。10输入设备键盘扫描仪鼠标、手写1运算器/控制器(CPU)2内存储器半导体存储器3外存储器软盘光盘与驱动器硬盘4输出设备音频输出文字打印影像输出5计算机系统结构11计算机工作原理冯·诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：把需要的程序和数据送至计算机中。必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。能够按照要求将处理结果输出给用户。12计算机工作原理每一条指令的执行过程可以分成四个基本操作：取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令。分析指令：在取出的指令送到指令译码器中，译出与指令对应的操作。执行指令：向各个部件发出控制操作，完成指令要求。为下一条指令做好准备。13微型计算机的主要性能指标字长字长是计算机内部一次可以处理的二进制数码的位数。字长越长，数据处理的速度越快。然而，字长越长，计算机的硬件代价相应也增大。目前微型计算机的字长以32位为主，小型机、网络服务器和大中型机以64位为主。14微型计算机的主要性能指标速度速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度（平均运算速度），是指每秒钟所能执行的指令条数，一般用“百万条指令／秒”（mips，MillionInstructionPerSecond）来描述。同一台计算机，执行不同的运算所需时间可能不同，因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有CPU时钟频率（主频）、每秒平均执行指令数(ips)等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度，例如，Pentium/133的主频为133MHz，PentiumⅢ/800的主频为800MHz，Pentium41.5G的主频为1.5GHz。一般说来，主频越高，运算速度就越快。15微型计算机的主要性能指标存储器的容量可靠性可维护性性能价格比16计算机软、硬件系统17CPU中央处理器简称CPU(CentralProcessingUnit)，它是计算机系统的核心，是计算机中执行处理数据指令的器件，包括运算器和控制器两大部分。CPU是微机硬件系统的核心，一般由高速电子线路组成。目前的CPU都集成在一块芯片上，称为微处理器，如图所示。微处理器不等于微型计算机，它只是组成微机的一个核心器件。18CPU的速度与主频CPU执行指令的速度与系统时钟有着密切的关系。所谓CPU的主频即CPU能够适应的时钟频率，或者说是CPU产品的标准工作频率，它等于CPU在一秒钟内能够完成的工作周期数。CPU的主频是以MHz(兆赫)、GHz(千兆赫)为单位。1MHz为每秒100万周期。主频越高就表明CPU运算速度越快。下表列出了各种奔腾级CPU的主频。奔腾级CPU的分类主频(隐含单位是MHz)奔腾Pentium60，…，166MMXPerltium166，…，233高能奔腾PentiumPro150，…，200奔腾ⅡPentiumⅡ233，…，400奔腾ⅢPentiumⅢ1GHz奔腾4Pentium42GHz19CPU的字长字长是指CPU在一次操作中能处理的最大数据单位，它体现了一条指令所能处理数据的能力。能够处理的数据的位数是中央处理器性能高低的一个重要标志。例如，一个CPU的字长为16位，则每执行一条指令可以处理16位二进制数据。早期的微处理器都是8位机和16位机，32位机的代表就是PC486，而目前的奔腾机已是64位。20存储器存储器是计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。对存储器而言，容量越大，存取速度越快，其性能越好。对于存储器主要从以下四个方面来衡量其性能：容量——可以存储的最大数据量，通常使用KB、MB、GB和TB来计量持久性——持久性强的技术就是不容易出现数据丢失和破坏的技术多功能性——存储设备可以访问多种类型介质上的数据。访问速度——是由访问时间和数据传输速率决定的。21存储器1Byte=8bit1KB=1024Byte1MB=1024KB1GB=1024MB1英文字符=1Byte1汉字=2Byte存储容量的单位22内存储器内存储器，又叫内存或者主存储器，它与CPU一起构成计算机主机。内存可以被CPU直接访问。内存储器按其工作特点可分为只读存储器ROM(Read—OnlyMemoy)和随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)。半导体存储器盒装的内存条23外存储器外存储器又称为辅助存储器，它的容量一般都比较大，且容易移动，便于不同计算机之间进行信息交流。软盘软盘软驱24硬盘硬盘内部结构从左到右依次为2.5in、1.8in、1in和0.85in硬盘硬盘是由若干个硬盘片组成的盘片组，上面覆盖着磁性氧化物。硬盘一般被固定在计算机箱内。硬盘的存储格式与软盘类似，但硬盘的容量要大得多，存取信息的速度也快得多。外存储器25外存储器磁带磁带在20世纪60年代是大型计算机上最为流行的存储设备，微机出现以后，使用的磁带是盒式磁带，与今天的录音磁带类似，如图。26外存储器光盘光盘具有容量大、存取速度快、不易受干扰等特点。光盘根据其制造材料和记录信息方式的不同一般分为三类：只读光盘(CD-ROM)、一次性写入光盘(CD-R)和可擦写光盘(CD-RW)。如图。CD-R、CD-RW和常见的DVD光盘CD-ROM、CD-RW、DVD刻录机、外置式光驱27新型存储设备U盘移动硬盘MO名片光盘28输入设备输入输出设备是计算机的五大组成部分之一，统称为外围设备，也简称为外设。输入设备的作用是将程序、数据、文本等内容输入计算机。自然键盘、无线键盘、手写键盘机械鼠标光电鼠标29扫描仪手持式扫描仪平板式扫描仪滚筒式扫描仪名片扫描仪30数码照相机31输出设备外设中，输出设备的作用是将计算机的计算结果以图形、图像、文字等方式显示出来。阴极射线管显示器(CRT)液晶显示器(LCD.)显示器的性能指标：像素与分辨率32显卡显卡也称为显示适配器，是显示器与主机通信的控制电路和接口。显卡的主要作用是将计算机数据处理成显示信息，并在显示器上显示出来。33打印机喷墨打印机激光打印机34音响和声卡声卡是将计算机的数字化声音信息转换为人的耳朵可以听到的声音，即把数字信号转换为模拟信号。35键盘的使用36主键盘区主键盘区是键盘上使用最频繁的键区，同时也是键盘中键位最多的一个区域，主要用于英文、汉字、数字和符号等的输入，该区包括字母键、数字键、符号键、控制键和Windows功能键37功能键区功能键区位于键盘的顶端，排列成一行，包括F1~F12键、Esc键和最右侧的用于控制电脑系统的3个控制键，如图所示。其中Esc键和F1~F12功能键在不同的应用软件中有着各自不同的功能。通常情况下，按Esc键可以把已输入的命令或字符串取消，在一些应用软件中可起到取消和退出的作用；在程序窗口中按F1键可以获取该程序的帮助信息；按Power键将执行关机操作；按Sleep键将使电脑转入睡眠状态以节约用电；按WakeUp键可将电脑从睡眠状态唤醒。38键盘的使用小键盘区位于键盘的最右侧，主要用于快速输入数字及进行光标移动控制，在银行系统和财务会计等领域应用非常广泛。状态提示灯区状态提示灯区位于小键盘区上方，主要包括NumLock、CapsLock和ScrollLock3个提示灯，如图1-50所示，分别用来提示小键盘工作状态、大小写状态以及滚屏锁定状态。此灯亮时，表示小键盘处于上档键输入状态此灯亮时，表示正处于大写英文输入状态此灯亮时，表示正处于滚屏锁定状态39击键指法与姿势手指的分工注意：初学者要养成良好的触键习惯，即随时保持双手位于基准键位，完成其他键的击键动作后也应迅速回到相应的基准键位。40手指的分工说明：只有进行手指分工后，操作键盘时才不会出现盲目、混乱输入的情况。在将各手指分别放于基准键位后便可开始击键操作，这时除拇指外，双手其他手指应分别“管辖”不同的区域，即分别负责相应字符的输入，如图所示。41击键的规则说明：初练应严格按照击键规则练习，这样会迅速提升指法；错误习惯一但养成，很难纠正！！1、敲击键位要迅速，按键时间不宜过长，否则易造成重复输入的情况。2、击键时应该是指关节用力，而不是手腕用力。3、每一次击键动作完成后，只要时间允许，一定要习惯性地回到各自的基准键位。4、应严格遵守手指分工，不要盲目乱打。5、尽量学会“盲打”，即不看键盘，凭手指触觉击键。42●操作系统●语言处理系统●数据库管理系统●一些必要的服务程序系统软件●文字处理软件●信息管理软件●计算机辅助设计软件●实时控制软件应用软件软件是计算机中所有的程序、数据和各种文档资料的总称。计算机软件系统43程序设计语言●程序设计语言是人类操纵计算机的语言，是程序设计的工具●程序设计语言的分类（1）机器语言（2）汇编语言（3）高级语言BASIC、FORTRAN、COBOLPASCAL、C、VisualBasic机器语言汇编语言高级语言44操作系统的形成与发展●操作系统OS(OperatingSystem)是配置在计算机硬件上的第一层软件，其他所有的系统软件、应用软件都依赖操作系统的支持。操作系统是所有计算机都必须配置的软件。⑴操作系统(OS，OperatingSystem)——是控制计算机所有活动的核心，是软硬件资源的组织者和管理者。⑵操作系统功能——组织和管理整个计算机系统的硬件和软件资源，在用户和程序之间分配系统资源，使之协调一致地、高效地完成各种复杂的任务。451.CPU管理（硬件核心部件，以进程为单位进行分配和运行2.存储器管理（为进程分配内存空间，提高内存利用率）3.文件管理（文件存储空间、目录、文件共享和保护）4.外部设备管理（显示器、打印机、扫描仪、触摸屏）●操作系统的功能操作系统的形成与发展5.作业管理（进