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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,计 算 机 文 化基 础,第一讲 计算机基础知识,第一章 认识计算机与,internet,1.1,什么是计算机,1.2,操作计算机,1.3,计算机文化道德,1.1,什么是计算机,计算机的定义,计算机的定义与发展是紧密相连的，不同的发展时期，可能会有不同的描述。现代计算机起源于美国国防部委托宾夕法尼亚大学研制的一台计算工具，,20,世纪,40,年代的这项工作导致人类历史上第一台真正的计算机的诞生：,ENIAC(,电子数值积分与计算机）。而研制这台计算机的冯,.,诺伊曼被谶纬“现代计算机之父”。他将计算机看成是,一种可以接受输入、存储与处理数据并产生输出的电子设备,。从,40,年代第一台计算机诞生至今的计算机都是建立在冯,.,诺伊曼的理论的基础上的，因此都被称为“冯,.,诺伊曼型计算机”。,19431946,年，美国宾夕法尼亚大学研制的,ENIAC(Electronic Numerical,ntegrator,And Computer),是世界上第一台电子计算机，是现代计算机的始祖。,ENIAC,这台机器共用了,18800,个电子管，,1500,个继电器，重达,30,吨，占地,170,平方米，耗电,150Kw,，,每秒钟能进行,5000,次加法运算，它是一个划时代的产品。,科学家们在研制智能计算机的同时，也开始探索更新一代的计算机：光电子计算机和生物电子计算机。今后计算机的发展，突破,冯,诺依曼体系结构，研制出非冯体系的计算机，进一步提高计算机的智能水平是完全可能的。,时代,年份,器件,软件,应用,一,19461958,电子管,机器语言汇编语言,科学计算,二,195864,晶体管,高级语言,数据处理工业控制,三,19641971,集成电路,操作系统,文字处理图形处理,四,1971,年迄今,大规模集成电路,数据库、网络等,社会的各个领域,2,电子计算机发展的四个阶段,我国计算机发展的简单历程,我国计算机的研究过程中，成功地研制出了银河、曙光、神威等系列的计算机产品。,2001,年，我国中科院计算所研制成功,CPU“,龙芯”芯片。,2002,年，曙光公司推出了完全自主知识产权的“龙腾”服务器。,3.,计算机的发展趋势,硬件方面：体积越来越小速度越来越快价格越来越低外围设备的品质越来越高,软件方面：主要表现在易用性和用户界面方面,综合的看：向超级微机、计算机网络、巨型机、智能机等方面发展,21,世纪的计算机,芯片技术,并行处理技术,网格技术,蓝牙技术,嵌入技术,中间件技术,4.,计算机的基本工作过程,接受输入,将数字、字符、符号、图片、音频、视频等信息通过外部设备输入到计算机系统,处理数据,中央处理器（,CPU,）,根据实现编制好的并已存储的指令序列（即程序），将输入的数转化为二进制进行处理,存储数据,存放程序和数据，用以二次读写。往存储器上存数据称为“写”，从存储器上取数据称为“读”。内存只用来保存立即处理的数据，断电数据即丢失。外存用来保存数据。,产生输出,通过显示器、打印机等设备将文档、图片或者音频视频信息输出给用户。,4,、计算机的主要应用领域,科学计算,。科学计算是计算机最重要的应用之一，一般数据量不会很大，但比较复杂，对精度的要求比较高。,数据处理,。数据处理是指对大量的数据进行加工处理的过程 。,过程控制,。过程控制是指用计算机对生产或其他过程中所采集到的数据按照一定的算法经过处理后反馈到执行机构去控制相应过程 。,计算机辅助工程,。主要包括计算机辅助设计,CAD,（汽车、微电子、建筑、服装等）、计算机辅助制造,CAM,（无图纸加工）、计算机集成制造系统,CIMS,（企业生产管理）和计算机辅助教学,CAI,（教学网络化） 。,人工智能方面的研究和应用,。人工智能（,Artificial Intelligence,，,AI,）指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。,多媒体技术应用,。随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念,“,多媒体”（,Multimedia,）。,其他方面,5.,计算机的分类,1,按照计算机原理分类,数字式电子计算机,模拟式电子计算机,混合式电子计算机,2,按照计算机用途分类,通用计算机,专用计算机,3,按照计算机性能分类,巨型机,大型机,工作站,小巨型机,小型机,个人计算机,1.2,操作计算机,开机关机,连接电源,打开显示器,主机,power,键开机,用户登录,通过开始菜单关机,关闭显示器,切断电源,用户界面,命令行的方式,(,如,dos,系统,),图形界面,(,如,windows,系统,):,窗口,图标,菜单,对话框等,获取帮助,:,联机帮助,(F1),1.3,计算机文化道德,计算机文化,文化是人类在社会实践中创造的物质财富和精神财富的综合,虽然第一台计算机的诞生是战争的需要,但是计算机的产生和发展微人类的物质文明和精神文明的发展提供了动力,让人脑智力的得到延伸,.,道德的思考,计算机以及网络的应用改变了人们的生活方式,电子邮件代替了书信和见面,人际显得疏远,.,同时电脑应用的越广泛,人类对电脑的依赖就越强,.,网络技术的普及也带来了新的犯罪形式,-,网络犯罪,.,信息素养,1974,年美国人提出信息素养,包括文化层面,(,知识方面,),、信息意识,(,意识方面,),、信息技能,(,技术方面,),三个方面,.1989,年正式定义为,:,需要称为一个有信息素养的人,他必须能够确定何时需要信息,并已具有检索、评价额有效使用所需信息的能力。通常信息素养应该包括以下几个方面：运用信息工具的能力、获取信息的能力、处理信息的能力、生成信息的能力、创造信息的能力、发挥信息效益的能力、信息协作的能力、信息免疫能力。,法律的约束,习题一,P23,习题,1,（一二三）,叙述你对计算机网络道德的看法。,第二章 计算机硬件,2.1,信息表示,2.2,计算机工作原理,2.3,计算机系统组成,2.4,微型计算机,2.1,信息表示,数值数据的表示,任何一种数制都包括：,数字及数基,：,R=2 0,、,1 R=16 0.9,A,B,C,D,E,F,逢,R,进一,：十进制逢十进一，二进制逢二进一,位权,：数值所处的位置,例如：十进制下的数,287,，可以看成是：,按照如上的公式，可以将任何进制的数转换成十进制,二进制、八进制、十六进制,二进制（,Binary,）：,0100 0000 1010B,八进制 （,Octal,）：,721Q,十六进制（,Heradecimd,）,:E653H,十进制（,Decimal,）：,739.87D,或者不带字母,十进制,二进制,八进制,十六进制,十进制,二进制,八进制,十六进制,0,0000,0,0,10,1010,12,A,1,0001,1,1,11,1011,13,B,2,0010,2,2,12,1100,14,C,3,0011,3,3,13,1101,15,D,4,0100,4,4,14,1110,16,E,5,0101,5,5,15,1111,17,F,6,0110,6,6,16,10000,20,10,7,0111,7,7,8,1000,10,8,9,1001,11,9,表,1.1,十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法,十进制与二、八、十六进制之间的转换,二进制,十进制,:,按权位展开相加,例如,1010.01B=,例如,605Q,请大家自己算一下：,1011 1010.1B,1000 1000.001B=,186.5,136.125,十进制,二进制,：,整数除,2,取余，小数乘,2,取整,例如：,45.25:,0.252,0.5 (,取,0,）,0.52,1,（取,1,）,因此，,45.25=101101.01,同理，十进制转换成八进制为：整数除,8,取余，小数乘,8,取整,大家可以算一下,45.25,转换成,8,进制结果是,：,55.2Q,注：,十进制小数不一定都能转换成完全等值的二进制小数,.,二进制与八进制、十六进制之间的转换,2,8:,三位一组法,001,001,101,110,001,（高位不足补,0) 1 1 5 6 1Q,82:,一位转换成三位,2326Q=010 011 010 110 B,2,16:,四位一组法,0100 1010 0101 1011,（高位不足补,0,）,4 A 5 B H,161:,一位转换成四位,8 A 3 E H,1000 1010 0011 1110 B,8 4 2 1,1 0 0 1,字符数据的表示,西文字符和,ASCII,码,ASCII,码：,American Standard Code for Information Interchange,美国标准信息交换代码 见,p29,表,2,1,列为高位：,d6d5d4,行为低位：,d3d2d1d0,字符的表示顺序是：,d6d5d4d3d2d1d0,非图形字符（控制字符）：,0,32,和,127,，,共,34,个,图形字符（普通字符）：,33,126,，共,94,个,需要掌握的特殊字符的,ASCII,码,“,a”,”,z”,：,1100001,1111010,：,97,122,”A”,”,Z”,：,1000001,1011010,：,65,90,”0”,”,9”,：,0110000,0111001,：,48,57,空格字符（,SP,）：,0100000,：,32,换行（,LF,）：,0001010,：,10,回车（,CR,）：,0001101,：,13,删除（,DEL,）：,1111111,：,127,汉字编码（以国标码为例）,输入码,国标码,机内码,地址码,字形码,A.,汉字输入码：用于汉字输入,衡量一个汉字输入码好坏的标准,编码短；重码少；好学好记,分类：音码：以汉语拼音为基础,形码：以汉字形状为基础,B.,汉字国标码,“国家标准信息交换汉字编码”， 代号为“,GB2312-80”,，,简称为,“国标码,”,。,共有,6763,个汉字，并把其分为两级,一级汉字有,3755,个，按汉语拼音排列,二级汉字有,3008,个，按偏旁部首排列,为使中文和西文信息兼容，用字节的最高位来区分西文和汉字。通常自己的最高为为,0,时表示,ASCII,码，为,1,时表示汉字。从,GB2312,开始，汉字都采用双字节编码。目前较多的采用俩个字节的最高位都为,1,时表示汉字。,将汉字分为若干区，每个区中有,94,个汉字。,区号,+,位号,=,区位码,;,区号和位号,各自加,20H(32D),就构成了国标码。,例如：“中”位于,54,区,48,位，区位码为,5448,，国标码为,8680,。,再比如：“啊”字的区位码为,1001H,，,国标码为,3021H,C.,汉字机内码,：,在计算机内部进行存储、加工、传输时所用的统一的机内代码，包括西文,ASCII,码,将国标码的每个字节的最高位由“,0”,变为“,1”,，变后的国标码称为汉字机内码。,汉字机内码的每个字节都大于,128,，而,ASCII,码值都 小于,128,。对于,ASCII,码来说，交换码和机内码是一致的。,例如：“中”：国标码为,8680,（,0101 0110 0101 0000,）,机内码为（,1101 0110 1101 0000,）,“,大”：国标码为,3473H(0011 0100 0111 0011),机内码为,B4F3H,（,1011 0100 1111 0011,）,当机内码为,3473H,的时候，识别为“,4s”,，,而不是“大”（因为最高位都为,0,）,“啊”的国标码是,3021H,，,机内码为,B1A1H (3021H+8080H=B1A1H,）,D.,汉字字形码,（也称汉字字模，是汉字的输出形式）,汉字字型以点阵的方式表示，通常有,1616,电陈，点数越多，打印的字体越美观，需要的存储空间也越大。,1616,点阵,一个汉字占,32,个字节（每行需要,2,个字节，共需要,216,个字节）,2424,点阵,一个汉字占,72,个字节,3232,点阵,一个汉字占,128,个字节,总结：,nn,点阵每个汉字所占的字节数 （,nn,）,/8,微型计算机的主要性能指标,字长：,计算机一次能直接处理的二进制数据的位数，字长越长计算机运算速度越强,运算速度：,计算机每秒内执行指令的数目,主频：,CPU,的时钟频率,内存容量：,1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB,位 （,bit,）：,计算机存储数据的最小单位,字节 （,byte,）：,数据处理的基本单位。,2.2,计算机工作原理,指令和程序,：指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。一条指令通常由两个部分组成：,操作码 操作数,一台计算机的所有指令的集合，称为该计算机的指令系统。,计算机基本工作原理,：取指令、分析指令、执行指令,计算机的工作过程实际上是快速地执行指令的过程。当计算机在工作时，有两种信息在执行指令的过程中流动：数据流和控制流。,2.3,计算机系统的组成,系统软件,应用软件,计算级系统分为：硬件,+,软件,硬 件,软 件,硬 件系统,软件系统,计 算 机 系 统,计算机,硬件结构,与工作原理,硬件系统：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备,外存储器,内存储器,输入设备,输出设备,控制器,运算器,数据流,控制流,第,1,章 计算机的基础知识,计算机基本组成框图,运算器,功能：对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。,包括：算术逻辑部件,ALU,、,累加器,A,、,寄存器,R,。,寄存器,R,累加器,A,ALU,算术逻辑部件,运算器结构框图,加、减、乘、除控制信号,第,1,章 计算机的基础知识,控制器,功能：识别翻译指令，安排操作次序，并向计算机各部件发出相应的控制信号，以指挥整个计算机有条不紊地工作。,包括：指令寄存器、指令计数器,PC,、,操作码译码器。,操作控制部件,指令计数器,PC,操作码译码器,地址码形成部件,操作码,操作数地址,操作信号,指令码,第,1,章 计算机的基础知识,存储器,功能：用来存放数据和程序的部件。,包括：主存储器、辅存储器（又称内存和外存）。,存储单元,存储单元,存储单元,读、写控制电路,地址译码器,数据寄存器,地址,地址总线,数据总线,至CPU,存储器,读、写命令,第,1,章 计算机的基础知识,存储器的分类,内存（主存）：容量小，速度快，能直接和,CPU,交换信息。,外在（辅存）：容量大，速度慢，不能直接和,CPU,交换信,息，作为主存的补充和后援。,内存,RAM,（,随机存储器）：掉电信息丢失,ROM,（,只读存储器）：只读，掉电信息不丢失,第,1,章 计算机的基础知识,功能：接受操作者提供的原始信息，并将其转换成计算机可以接收和识别的信息方式。,输入设备,输出设备,功能：把计算机处理后的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式，或成为其它机器所能接受的形式输出。,第,1,章 计算机的基础知识,微型机系统,硬件,软件,主机,外设,2.4,微型计算机的基本结构,输入,/,输出接口电路,外围设备,中央处理器,CPU,内部存储器,外部存储器,输入输出设备,系统软件,应用软件,操作系统,其它系统软件,应用程序,其它应用软件包,第,1,章 计算机的基础知识,微机硬件系统组成,组成：微机硬件系统是由,CPU,、,存储器、输入,/,输出接口电路和系统总线组成。其中总线结构是微机的特点。,总线,数据总线,地址总线,控制总线,第,1,章 计算机的基础知识,数据总线（,Data Bus,）：,用来传输数据。从结构上看，数据总线是双向的，数据既可以从,CPU,传到其它部件，也可以从其它部件传送到,CPU,。,地址总线（,Address Bus,）：,用来传送地址信息。和数据总线不同，地址总线是单向的，即地址只能从,CPU,送出。,控制总线（,Control Bus,）：,用来传送控制信号。这些信号既包括,CPU,送往存储器和输入,/,输出接口电路的控制信号，也包括其它部件送往,CPU,的信号。,第,1,章 计算机的基础知识,地址总线,微处理器,CPU,存储器,输入,/,输出,接口电路,控制总线,数据总线,外围,设备,第,1,章 计算机的基础知识,ch3,计算机的软件系统,第,1,章 计算机的基础知识,软件系统,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,网络通信管理程序,应用软件包,用户程序,操作系统就是替我们管理计算机的一种软件，在操作系统出现之前，只有专业人士才懂得怎样使用计算机，而在操作系统出现之后，不管你是否是计算机专业毕业，只要经过简单的培训，你都能很容易地掌握计算机。,3.1,计算机的软件系统,第,1,章 计算机的基础知识,操作系统不但能在计算机和人之间传递信息，而且它还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件，使人们能很方便地找到和使用这些文件；它替人们管理磁盘，随时报告磁盘的使用情况；,它替计算机管理内存，使计算机能更高效而安全地工作；它还负责管理各种外部设备，如打印机等，有了它的管理，这些外设就能有效地为用户服务了,第,1,章 计算机的基础知识,DOS,操作系统,中文操作系统（,UCDOS,）,多窗口操作系统（如,WINDOWS95,）,多用户操作系统,网络操作系统,3.2,操作系统的分类,第,1,章 计算机的基础知识,3.3,应用软件,1,文字处理软件,2,电子表格处理软件,3,通信软件,4,桌面出版和电子印刷系统,5,财务会计系统,6,科学计算与工程设计软件,7,实用工具软件,第,1,章 计算机的基础知识,3.4,微机常用外部设备介绍,-,硬盘,第,1,章 计算机的基础知识,硬盘结构,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,移动硬盘,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,闪存,微机常用外部设备介绍,-,软盘,磁盘容量磁盘面数磁道数每道扇区数扇区字节数,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,光盘与光驱,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,键盘,人体工学键盘摆脱了传统,“,一,”,字型键盘的反关节 、易疲劳等劣处，自然、舒适、易用。 在垂直方向上，由字母键到功能数字键自成,8,的平滑坡度， 在重力原理作用下，手指转动顺滑自然，操作当然轻松、灵活；,在水平方向上，键盘字母自按,15,分开，形成八字型，其分体角度严格参照 人体结构学中手部水平放置最佳角度，使用时无需收肩夹臂，大大减轻颈椎的负荷；,键盘底部托架，可以根据使用环境支撑或收缩使用。键盘手掌托盘也同时起 到承担手部重量的作用，让使用者无需悬腕耸肩，有效减轻肩、臂、腕的负担，从而消除 长时间使用的疲劳感,。,人体工程学键盘,第,1,章 计算机的基础知识,多功能键盘,增加快捷操作的功能键；,播放,CD/VCD,的播放控制键；,启动浏览器或发送电子邮件；,键盘开关电脑；,需要专用的驱动程序。,轨迹球,微机常用外部设备介绍,-,键盘,第,1,章 计算机的基础知识,提供多种书写方法,具有简便的快捷键功能,具有明显的价格优势,写字板键盘,两键,鼠标,三键鼠标,微机常用外部设备介绍,滚轮鼠标,双滚轮鼠标在浏览网页和处理文本时更加得心应手，更有可供自定义按键。,第,1,章 计算机的基础知识,无线鼠标,光电式鼠标,专配的,光栅板,定位精度高,价格较贵,微机常用外部设备介绍,-,显示器,第,1,章 计算机的基础知识,液晶显示器,高亮度显示器,无线显示器,STAR AR 3200II,打印针数（针）：,24,最高分辨率（,dpi,）：,360,打印速度：,450,打印宽度（,mm,）：,297,微机常用外部设备介绍,-,点阵打印机,第,1,章 计算机的基础知识,是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物。,具有最高的打印速度和最高的打印质量高且高精度、低噪声。,可以具有打印、复印和扫描等。,可以输出直接用于印制板的透明胶片。,购置费用和消耗费用较高。,打印精度指标,DPI,和打印速度指标,PPM,。,微机常用外部设备介绍,-,激光,打印机,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,喷墨,打印机,第,1,章 计算机的基础知识,微机常用外部设备介绍,-,多媒体音箱,第,1,章 计算机的基础知识,习题二,P64,单选题,上机作业,:,练习键盘打字,
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