第一单元计算机基础知识

计算机应用基础（基础模块）WindowsXP+Office2007第一单元计算机基础知识计算机的发展与应用任务一信息安全与知识产权任务二任务一计算机的发展与应用一、了解计算机的组成与发展二、计算机的特点与应用三、计算机系统的组成及工作原理四、计算机中信息的表示五、微型计算机的常用硬件介绍六、计算机常用数字处理设备七、键盘操作一、了解计算机的组成与发展1.计算机的组成一台计算机从外观上来看，包括主机、显示器、键盘、鼠标、音箱。其中，显示器和音箱属于输出设备，键盘和鼠标属于输入设备，主机是计算机最重要的组成部分，由机箱及机箱内的CPU、主板、存储器等组成。2.计算机的主要输入设备计算机的主要输入设备有键盘、鼠标、光笔和扫描仪等，其中键盘和鼠标是最基本、最常用的，也是使用最广泛的输入设备。输入设备通过主板上的相应接口与计算机连接。3.计算机的主要输出设备计算机的主要输出设备有显示器和打印机。输出设备通过主板上的相应接口与计算机连接。4.计算机的常用外存储设备计算机常用的外存储设备有磁盘和光盘。磁盘有软磁盘和硬磁盘两种，它们都是磁介质存储设备，分别由软盘驱动器和硬盘驱动器驱动。光盘则是非磁介质存储设备，由光盘驱动器（简称光驱）驱动。计算机常用输入及输出设备输出设备：显示器打印机绘图仪磁盘存储器输入设备：键盘鼠标扫描仪磁盘存储器计算机的发展1946年2月14日在美国宾夕法尼亚大学的莫尔电机学院出现世界上第一台现代电子计算机“埃尼阿克”(ENIAC)。重达30吨。在揭幕仪式上，“埃尼阿克”为来宾表演了它的“绝招”———分别在1秒钟内进行了5000次加法运算和500次乘法运算，这比当时最快的继电器计算机的运算速度要快1000多倍。ENIAC奠定了电子计算机的发展基础，它的问世标志着电子计算机时代的到来几十年来计算机经过几次的重大技术革命，得到了很大的发展，按照电子计算机采用的电子元件可以分为四个阶段1.第一阶段电子管计算机（1946—1957年）（1）采用电子管作为基本逻辑部件，体积大，耗电量大，寿命短，可靠性高，成本高。（2）采用电子射线管作为存储部件，容量很小，后来外存储器使用了磁鼓存储信息，扩充了容量。电子管计算机如下图所示。1.第一阶段电子管计算机（1946—1957年）2.第二阶段晶体管计算机（1958—1964年）（1）采用晶体管制作基本逻辑部件，体积减小，重量减轻，能耗降低，成本下降，计算机的可靠性和运算速度均得到提高。（2）普遍采用磁芯作为内存储器，采用磁盘或磁鼓作为外存储器。（3）开始有了系统软件(如监控程序)，提出了操作系统的概念，出现了高级语言。晶体管计算机如下图所示。2.第二阶段晶体管计算机（1958—1964年）3.第三阶段集成电路计算机（1965—1969年）（1）采用中、小规模集成电路制作各种逻辑部件，从而使计算机体积更小，重量更轻，耗电更少，寿命更长，成本更低，运算速度也有了更大的提高。（2）采用半导体存储器作为主存，取代了原来的磁芯存储器，使存储器容量、存取速度有了大幅度的提高，增加了系统的处理能力。（3）系统软件有了很大的发展，在此阶段出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机软、硬件资源。（4）在程序设计方面采用了结构化程序设计，为研制更加复杂的软件提供了技术上的保证。3.第三阶段集成电路计算机（1965—1969年）（3）各种使用方便的输入输出设备相继出现。（4）软件产业高度发达，各种实用软件层出不穷，极大地方便了用户。4.第四阶段大规模、超大规模集成电路计算机（1970年至今）（5）计算机技术与通信技术相结合，计算机网络把世界紧密地联系在一起。（6）多媒体技术崛起，计算机集文字、图形、图像和声音处理于一体，在信息处理领域掀起了一场革命，与之对应的信息高速公路正在紧锣密鼓地筹划实施当中。4.第四阶段大规模、超大规模集成电路计算机（1970年至今）大规模、超大规模集成电路计算机如下图所示。4.第四阶段大规模、超大规模集成电路计算机（1970年至今）从20世纪80年代开始，日本、美国、欧洲等发达国家都宣布开始新一代计算机的研究。普遍认为新一代计算机应该是智能型的，能模拟人的智能行为，理解人类自然语言，并继续向着微型化、网络化的方向发展。计算机的发展2.计算机的发展二、计算机的特点与应用计算机具有超强的记忆能力、快速的处理能力、精确的计算能力、可靠的判断能力及高度的自动化与灵活性。正是由于计算机所具备的这些特点，才使它在社会的各个领域中发挥着越来越重要的作用。一计算机在各个领域中的应用计算机的应用已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。一般来说，计算机的主要应用领域有如下几种：1.科学计算最初计算机的发明，就是为了解决科学技术研究和工程应用中的大量数值计算问题。利用计算机高速度、高精度的运算能力，可以解决气象预报、火箭发射、地震预测和工程设计等人工难以完成的任务。2.信息管理利用计算机可以对任何形式的数据（包括文字、数字、图形、图像、声音等）进行加工和处理，现在越来越多的企业和单位已普遍实现信息的计算机处理与管理。3.计算机辅助工程计算机辅助工程的应用可以提高产品设计、生产和测试过程的自动化水平，降低成本、缩短生产周期、改善工作环境、提高产品质量，获得更高的经济效益。（1）计算机辅助设计（CAD）：是指利用计算机来辅助设计人员进行产品和工程的设计。计算机辅助设计已应用于机械设计、集成电路设计、建筑设计、服装设计等多个方面。（2）计算机辅助制造（CAM）：是指利用计算机来进行生产设备的管理和控制。如利用计算机辅助制造自动完成产品的加工、装配、包装和检测等制造过程。3.计算机辅助工程（3）计算机辅助教学（CAI）：是指利用计算机进行辅助教学、交互学习。如利用计算机辅助制作多媒体课件，可以使教学内容更加生动、形象，取得良好的教学效果。（4）计算机辅助测试（CAT）：是指利用计算机进行产品质量等辅助测试。3.计算机辅助工程4.过程控制过程控制是利用计算机及时采集检测数据，然后按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。用计算机进行过程控制，不仅可以大大提高控制的自动化水平，而且可以提高控制的及时性和准确性，从而改善劳动条件、提高产品质量和合格率。由于上述的种种优点，计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电和航天等部门得到广泛的应用。5.电子商务电子商务是一种现代商业方法，是利用现有的计算机硬件设备、软件和网络基础，通过一定的协议连接起来的电子网络环境进行各种各样商务活动的方式。它涉及许多方面的活动，包括货物电子贸易和服务、在线数据传递、电子资金划拨、电子证券交易、电子货运单证、商业拍卖、合作设计和工程、在线资料、公共产品获得等。6.网络应用计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的建立，不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家计算机与计算机之间的通信和各种网络资源的共享，也大大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。7.电子政府电子政府是人们对信息技术运用于政府而构建的新政府形态的形象称谓。其实质是政府利用现代信息技术，利用功能强大的政府网站向社会公开大量政务信息，更好地履行职能，更有效地达成治理目标，更好地为社会提供公共服务。计算机主要应用于以下领域：（1）科学计算（比如天气预报卫星数理）（2）信息处理（企业管理情报的收集办公自动化）（3）过程控制（卫星发射导弹引航等）（4）计算机辅助系统（CAD计算机辅助设计CAM辅助制造）（5）多媒体技术（MPC）（应用于知识学习电子图书等）（6）计算机通信（远程会议远程教育网上理财网上购物）（7）人工智能（智能机器人神经运算）二、计算机的特点与应用(总结)三、计算机系统的组成及工作原理1.计算机系统的组成一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件即计算机系统中看的见摸的着的物理装置；软件系统则指在计算机中运行的各种程序、数据及相关的文档资料。计算机中的软件可分为系统软件和应用软件两大类。⑴系统软件一般由计算机设计者提供的计算机程序，用于计算机的管理、控制、维护、运行；方便用户对计算机的使用。⑵应用软件指用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各类实际问题而编制的计算机程序。可以将应用软件进行如下分类①文字处理软件：Word、WPS等②电子表格处理软件：Excel等；③数据库管理软件：Access等；④网页制作软件：Frontpage等；⑤网页浏览器：InternetExplorer，NetscapeNavigator，Mosaic，腾讯TT等。二计算机软件系统的组成一个完整的计算机系统如下图所示。三计算机的工作原理世界上第一台电子计算机“ENIAC”诞生的同时，美籍匈牙利科学家冯·诺依曼就对计算机提出了重大的改进理论，主要思想有两点：一是数据运算与存储应以二进制为基础；二是计算机应采用“存储程序”和“程序控制”的方式工作，并且进一步明确指出计算机的结构应由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备组成。向计算机提供有关的控制命令信息、指挥计算机工作的命令称为指令。程序是为了解决某一特定的问题而设计的指令的有序集合。指令是要用某种语言来编制的，编制指令的过程为程序设计。这些用以编制程序的计算机语言就是程序设计语言。三计算机的工作原理冯·诺依曼时代的计算机是以“存储程序”思想作为计算机自动工作的基础，也是计算机工作的原理。计算机的工作可概括成：存储程序和程序控制。具体地说，首先必须把编好的程序及运行中所需的数据通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中，即存储程序；然后启动运行，三计算机的工作原理计算机就自动、逐一的取出存储器中的指令，再加以分析执行所有的指令操作，使计算机按程序运行，即程序控制。迄今，计算机仍然采用这个工作原理工作。三计算机的工作原理三、计算机系统的组成及工作原理冯·诺依曼提出的计算机的设计思想如下：（1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。（2）程序和数据在计算机中用二进制数表示。（3）计算机的工作过程由存储程序控制。2.计算机硬件结构与工作原理如图（P3）输入设备的功能：要加工处理的外部信息转换为计算机能够识别和处理的内部形式输出设备的功能：将信息从计算机的内部形式转换为使用者所要求的形式以便被人们识别或被其他设备接收存储器的功能：以内部形式表示的各种信息运算器的功能：对数据进行算术运算和逻辑运算控制器的功能：产生各种信号，控制计算机各个功能部件协调工作四、计算机中信息的表示1.数制将数字符号按序排列成数位，并遵照某种低位到高位的进位方式计数来表示数值的方法（1）数的表示①数位是指数码在一个数中所处的位置。比如1230中的“3”的位数是2“1”的位数是4②基数是指在某种进位计数制中，每一个数位上能使用的数码的个数。③位权是指该数中每个数位的单位1所代表的数值。在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关。通常把这种关系称为数的位权。十进制中数字1在个位上表示1（1），在十位上表示10（101），在百位上则表示100（102）1.数制（2）计算机中常用的数制十进制：有10个数基本数字0-9规则是“逢十进一”位权是以10为底的幂一个十进制数表示：如：1234可展开为：1*103+2*102+3*101+4*100254.87可展开为2*102+5*101+4*100+8*10-1+7*10-2二进制：有两个基本数字0,1逢二进一位权是以2为底的幂比如（1101）2或（1101）B八进制：有8个数字0-7逢八进一位权是以8为底的幂比如（761）8或（761）o十六进制：有16个数字0-9ABCDEF逢八十六进一位权是以16为底的幂比如（1A2B）16或(1A2B)H各种进制的后缀B：二进制D：十进制H：十六进制O：八进制（3）数制的转换①将二、八、十六进制数转换为十进制数。将二进制数转换成对应的十进制数1101B=1*