项目一 了解计算机基础知识

项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域1【任务二】了解计算机系统的基本组成2【任务三】了解计算机的硬件组成3【任务四】了解计算机中的信息表示4【任务五】了解信息安全与知识产权5项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域1、电子计算机的发展(1)第1台电子计算机的诞生1946年，在宾夕法尼亚大学的莫尔学院的莫奇里和艾克特领导下，研制成功第1台电子计算机ENIAC。ENIAC重30吨，占地167平方米，用了18000多个电子管、1500多个继电器、70000多个电阻、10000多个电容，功率为150千瓦。每秒可完成5000次加减法运算。但ENIAC的诞生宣布了电子计算机时代的到来。项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域1、电子计算机的发展(2)电子计算机的分代第一代计算机（1945年－1958年），元器件采用电子管。第二代计算机（1959年－1964年），元器件采用晶体管。第三代计算机（1965年－1970年），元器件采用中小规模集成电路。第四代计算机（1971年至今），元器件采用大规模集成电路或超大规模集成电路（VLSI）。出现了微型计算机。项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域2、微型计算机的发展(1)微型计算机的分代第一代微型计算机（1973年－1977年），微处理器是8位微处理器。第二代微型计算机（1978年－1983年），微处理器是16位微处理器。第三代微型计算机（1983年－2003年），微处理器是32位微处理器。第四代微型计算机（2003年至今），微处理器是64位微处理器。项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域2、微型计算机的发展(2)摩尔定律摩尔定律是由英特尔（Intel）公司创始人之一戈登·摩尔（GordonMoore）于1965年提出来的。其内容为：集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。摩尔定律并非数学、物理定律，而是对发展趋势的一种分析预测，这个预测在过去的40多年里相当准确。项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域3、计算机的应用领域(1)科学计算。利用计算机可以解决科学技术和工程设计中大量繁杂并且用人力难以完成的计算问题。(2)信息管理。信息管理是指利用计算机来收集、加工和管理各种形式的数据资料。(3)实时控制。实时控制是指在某一过程中，利用计算机自动采集各种参数，监测并及时控制相应设备工作状态的一种控制方式。(4)办公自动化。办公自动化是指利用现代通信技术、自动化设备和计算机系统来实现事务处理、信息管理和决策支持的一种现代办公方式。项目一了解计算机基础知识【任务一】了解计算机的发展及应用领域3、计算机的应用领域(5)生产自动化。生产自动化是指利用计算机完成产品生产的各个环节，包括计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）等。(6)人工智能。人工智能是利用计算机模拟人类的某些智能行为，使计算机具有“学习”、“联想”和“推理”等功能。(7)网络通信。网络通信是指利用计算机网络实现信息的传递、交换和传播。项目一了解计算机基础知识【任务二】了解计算机系统的基本组成1、计算机系统计算机系统是包括计算机在内的能够完成一定功能的完整系统。一个计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成。计算机系统硬件系统软件系统运算器控制器存储器输入设备输出设备内存外存系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统实用程序项目一了解计算机基础知识【任务二】了解计算机系统的基本组成2、计算机硬件系统现代计算机的体系结构和工作原理是由美籍匈牙利数学家冯·诺依曼（J.VonNeumann）提出的，并且一直影响到现在。计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成。输入设备存储器运算器输出设备控制器中央处理器数据、程序运算结果数据流指令流控制流项目一了解计算机基础知识【任务二】了解计算机系统的基本组成2、计算机硬件系统计算机发工作原理基本采用冯·诺依曼提出的“存储程序”原理。1)计算机硬件包括控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5部分。2)计算机的指令和数据都用二进制数表示。3)程序存放在存储器中，计算机自动执行程序中的指令。计算机运行程序的过程就是执行程序中指令的过程，执行指令有以下3个步骤。1)取指令：CPU根据其内部的程序计数器的内容，从存储器中取出对应的指令，同时改变程序计数器值，使其为下一条指令的地址。2)分析指令：CPU分析所取出的指令，确定要进行的操作。3)执行指令：CPU根据指令的分析结果，向有关的部件发出相应的控制信号，相关的部件进行工作，完成指令规定的操作。项目一了解计算机基础知识【任务二】了解计算机系统的基本组成3、计算机软件系统计算机软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件是为管理、监控和维护计算机资源所设计的软件。应用软件是为解决各种实际问题而专门研制的软件。系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、实用程序等。计算机语言包括：机器语言、汇编语言和高级语言3类。应用软件是专门为某一应用目的而编制的软件。有以下几类：文字处理软件、信息管理软件、辅助设计软件、实时控制软件等项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成计算机的硬件分为主机和外部设备两大部分。内存储器微处理器主板(CPU)鼠标键盘外设主机统系机微内存储器）微处理器（主板CPU输出设备输入设备外存储器项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成1、主机主机是计算机最主要的组成部分，包括主板、微处理器和内存储器。(1)主板主板也称系统主板或母板，它是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁。系统主板主要包括CPU插座、内存插槽、总线扩展槽、外设接口插座、串行和并行端口等几部分。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成1、主机(2)CPUCPU有以下几个主要指标。核数：核数是指CPU内部运算内核的数目。2005年4月Intel公司推出第一款双核CPUPentiumD。目前双核CPU已成为主流，4核CPU已面世。主频：主频是指CPU时钟的频率。主频越高，单位时间内CPU完成的操作越多。主频的单位是MHz。早期CPU的主频是4.77MHz，现在一些高端CPU的主频已超过3GHz。字长：字长是CPU一次能处理二进制数的位数。字长越长，CPU的运算范围越大、精度越高。早期CPU的字长为8、16、32位，目前市面上的CPU主要是64位CPU。CPU是微型计算机的心脏。微型计算机的处理功能是由CPU来完成的，CPU的性能直接影响了微型计算机的性能。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成1、主机(3)内存内存用来存储运行的程序和数据，CPU可直接访问。微型计算机的内存制作成条状（称内存条），插在主板的内存插槽中。目前市场上常见的内存条有3种型号，分别是SDRAM、DDR和RDRAM。内存有以下两个主要指标。存储容量：存储容量反映了内存存储空间的大小。常见的内存条每条的容量有64MB、128MB、256MB、512MB等多种规格。一台微型计算机可根据需要同时插多个内存条。目前市面上微型计算机内存的容量一般为256MB或512MB，有的甚至为1GB或2GB。存取速度：存取速度是指从存储单元中存（或取）一次数据所用的时间，以ns（纳秒）为单位。数值越小，存取速度越快。目前内存存（或取）一次数据所用的时间大都小于10ns，也就是说，可以在100MHz以上的频率下工作。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成2、外存储器(1)硬盘硬盘是微型计算机非常重要的外存储器，它由一个盘片组（可包括多个盘片）和硬盘驱动器组成，被固定在一个密封的盒内。硬盘的精密度高、存储容量大、存取速度快。除特殊需要外，一般的微型计算机都配有硬盘，有些还配有多个硬盘。系统和用户的程序、数据等信息通常保存在硬盘上。硬盘有以下4个主要指标。接口：硬盘接口是指硬盘与主板的接口。主板上的外设接口插座有IDE、EIDE、SCSI等类型，硬盘接口也有这些类型。目前常用的硬盘接口大多为EIDE。硬盘的接口不同，支持的硬盘容量不一样，传输速率也不一样。容量：硬盘容量是指硬盘能存储信息量的多少。早期计算机硬盘的容量只有几MB，现在的硬盘容量为几百GB。硬盘容量越大，存储的信息越多。转速：硬盘转速是指硬盘内主轴的转动速度，单位是r/min（转/分）。目前常见的硬盘转速有5400r/min、7200r/min等几种。转速越快，硬盘与内存之间的传输速率越高。缓存：硬盘自带的缓存越大，硬盘与内存之间的数据传输速率越高。通常缓存有512kB、1MB、2MB、4MB、8MB等几种。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成2、外存储器(2)光盘与光盘驱动器光盘利用塑料基片的凹凸来记录信息。光盘主要有只读光盘（CD-ROM）、一次写入光盘（CD-R）、可擦写光盘（CD-RW）和DVD光盘等几类。只读光盘使用最广泛，其存储容量约为640MB，其中的信息是在制造时写入的，只能读出而不能写入。光盘中的信息是通过光盘驱动器来读取的。最初光驱的数据传输速率是150kbit/s，现在光驱的数据传输速率一般都是这个速率的整数倍，称为倍速。如40倍速光驱甚至52倍速光驱等。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成2、外存储器(2)光盘与光盘驱动器光盘驱动器有3类：普通光驱、DVD光驱和光盘刻录机。普通光驱：普通光驱能读取CD-ROM、CD-R、CD-RW光盘，但不能读取DVD光盘，也不能往CD-R和CD-RW光盘中写入数据。DVD光驱：DVD光驱能读取CD-ROM、CD-R、CD-RW光盘和DVD光盘，但不能往CD-R和CD-RW光盘中写入数据。光盘刻录机：光盘刻录机分普通刻录机和DVD刻录机两种。普通刻录机既能读取CD-ROM、CD-R、CD-RW光盘，还能往CD-R或CD-RW光盘中刻写数据，但不能读取DVD。DVD刻录机除了普通刻录机的功能外，还能读取和刻录DVD。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成2、外存储器(3)U盘U盘也称为闪存盘，是一种利用低成本的半导体集成电路制造成的大容量固态存储器，其中的信息是在一瞬间被存储的，之后即使除去电源，所存储的信息也不会消失，使用过程中既可读出信息也可随时写入新的信息。与早期的软盘相比，由于U盘具有存储容量大（目前常用的U盘大多在64MB到几个GB）、体积小、存取速度快、保存数据期长且安全可靠和携带方便等特点，因此被人们视为理想的计算机外部存储器，是软盘的理想替代产品。U盘除了在Windows98上需要安装相应的驱动程序外，在Windows2000、WindowsMe、WindowsXP中只需将其插接在计算机的USB口上即可使用，非常方便。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成2、外存储器(4)移动硬盘移动硬盘是把一个小尺寸硬盘和USB接口卡封装在一个硬盘盒内构成的，与普通硬盘的容量和存取速度相当，但它重量轻、便于携带、不需要外接电源。与U盘类似，除了在Windows98上需要安装相应的驱动程序外，在Windows2000、WindowsMe、WindowsXP中只需通过USB电缆接到主机的USB接口就可使用。图1-12所示的为一个移动硬盘。尽管移动硬盘有一定的防震功能，但使用时要尽量避免剧烈震动，以免将其损伤。项目一了解计算机基础知识【任务三】了解计算机的硬件组成3、输入设备(1)键盘键盘是最常用的输入设备，用户通过按下键盘上的键输入命令或数据，还可以通过键盘控制计算机的运行，如热启动、命令中断、命令暂停等。早期的键盘大都是89个键，现在使用的键盘大都是101个键。近年来，为了方便Windows系统的操作，在原有101键盘上增加了3个Windows功能键。项目一了解计算机基