《计算机应用基础》周南岳 第一章

《计算机应用基础》周南岳主编韶关市中等职业技术学校黄少玲Email:[e-mail]韶关市中等职业技术学校黄少玲第一章计算机基础知识1.1了解计算机1.2认识微型计算机1.3微型计算机的输入/输出设备1.4计算机软件及其应用1.5数制与编码韶关市中等职业技术学校黄少玲1.1了解计算机任务1：了解计算机技术任务2：了解计算机的发展过程及趋势搜集计算机在生活、生产、社会中的广泛应用案例，学习信息技术中的基本概念。2．信息与数字化3．处理信息1．信息技术信息技术的三要素：被收集的数据，组织并处理数据的软件，支撑软件运行的计算机硬件*早期的计算工具*第一台计算机ENIAC*冯·诺依曼原理*计算机发展史*计算机发特点*计算机发分类*计算机发趋势计算机基础知识返回韶关市中等职业技术学校黄少玲*早期的计算工具东方的创造：算筹、算盘西方的灵感：机械式计算工具机械-电动式计算机计算机的发展史算筹算盘机械式计算工具1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机的发展史第一台计算机ENIACENIAC和发明人莫奇来、爱克特1946年世界上第一台计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，电子数字积分计算机)诞生。1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机的发展史EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）离散变量自动电子计算机冯·诺依曼JohnvonNeuman）博士与莫尔学院科研小组合作，提出了一个全新的存储程序通用数字电子计算机方案EDVAC（ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer，离散变量自动电子计算机），这就是人们通常所说的冯·诺依曼型计算机。“存储程序”的设想：将组成解题程序的一条条指令，象数据一样采用二进制编码方式事先存入计算机中，运行时只须顺序取出这些指令，经译码后执行相应的操作即可，从而可以实现真正的全自动运算。1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机发展简史1946年电子管计算机1965年集成电路计算机1970年大规模超大规模集成电路今智能计算机（研制中）根据计算机采用的物理元件1958年晶体管计算机电子管计算机（1946—1957）第一代计算机采用主要器件是电子管，所以通常称这一代计算机为电子管计算机。这种计算机主要为军事与国防尖端技术的需要而研制，功能相对较弱。晶体管计算机（1958—1964）第二代计算机采用的主要物理器件是半导体晶体管，所以通常称为晶体管计算机。这个时期的计算机性能比第一代有了很大的提高，功耗、体积、价格都有所下降，速度和可靠性相应提高。这个时期代表机型为CDC6600。集成电路计算机（1956—1969）第三代计算机采用的主要器件是集成电路，所以通常称为集成电路计算机。由于集成电路代替了晶体管，使这个时期的计算机成本迅速下降，因而小型计算机开始产生。由于小型计算机成本低，性能好，适应范围广，在计算机推广普及方面起到了巨大的作用。大规模集成电路计算机（1970——）由于大规模集成电路的发展，计算机的体积更小，功能更高，计算机开始进入了第四代，即大规模集成电路时代。1971年，第一台利用4位处理器的Intel4004问世，随后16位、32位相继研制成功，目前64位处理器已成为市场的主流。1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机发展简史代别第一代1946-1957第二代1958-1964第三代1965-1969第四代1970-现在电子器件电子管晶体管集成电路大规模和超大规模集成电路存储器延迟线,磁鼓磁带,纸带磁芯,磁鼓磁带,磁盘半导体存储器磁带,磁盘半导体存储器磁盘,光盘运算速度5000-几万次/秒几十万-百万次/秒百万-几百万次/秒几百万-几亿次/秒处理方式机器语言汇编语言监控程序编译语言实时处理操作系统分时处理网络操作系统应用领域科学计算～数据处理～过程控制各行各业典型机种ENIACEDVACIBM7090CDC6600IBM360PDP-11VAX-11IBM-PC1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲体积越来越小，重量越来越轻——包括台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑。价格越来越低——4000元左右可以买到一台高性能的品牌电脑。可靠性好，结构灵活逐步网络化网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以使所有用户均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如，Internet。未来第五代计算机的展望（基本元件创新）⑴神经网络计算机：神经元⑵生物计算机：生物芯片⑶光子计算机：光子代替电子⑷超导计算机：超导元件和电路组成计算机的发展趋势1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机的发展特点运算速度快计算精度高具有自动执行功能具有超强的“记忆”和逻辑判断能力通用性强1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲计算机的分类1．按处理的对象分类电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机。2．按性能规模分类巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机（微型机又称个人计算机（PersonalComputer，PC），）和工作站。3．按功能和用途分类通用计算机和专用计算机。1.1了解计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲体验与探究1通过查找资料，了解不同发展阶段的计算机，看看它们都有什么特点？2搜集计算机朝微型化、网络化、智能化和多功能化发展的例子。3探索数据在计算机中的处理过程。4讨论信息技术与自己所学专业的关系。如何提高自己的信息能力，成为有信息素养的公民？5信息社会应该以什么为标志？你是如何理解信息社会的？韶关市中等职业技术学校黄少玲1.2认识微型计算机任务1：认识微型计算机的组成任务2：认识主板系统单元任务3：认识主板与外部设备的接口任务4：认识外存储器主机前部主机后部主机内部主机与外设主板系统CPU内存接口图1接口图2讨论外存储器讨论体验计算机基础知识返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务1：认识微型计算机的组成：主机与外设1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机主机前部产品标签产品标签光驱电源开关前置USB接口前置话筒耳机插口1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机主机后部电源输入插座PS/2接口USB接口音频输入输出DVI输出产品标签电源风扇机箱散热风扇并行接口（打印机）RJ45网卡固定螺孔VGA接口主机电源串行接口1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机：主机内部1.2认识微型计算机返回CPU、CPU风扇电源、主板内存、显卡、硬盘、光驱韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机主机内设备内存显卡硬盘光驱主机内部返回韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机主机内设备CPUCPU风扇主机内部返回韶关市中等职业技术学校黄少玲图识计算机主机内设备电源主板主机内部返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务2：认识主板系统单元主板是电脑主机中最大的一块电路板，也有母板、主机板等名称。主板是电脑的中枢，它为CPU、内存及各种功能卡（如声卡、显卡、网卡等）提供安装插座；为各种存储设备（如打印机、扫描仪、数码相机）等外设提供接口。电脑就是通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统，因此电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。1、地址总线从CPU发出至各个I/O接口其是采用单向传输，三态控制2、数据总线数据总线是CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间传送数据信息（各种指令数据信息）的总线数据总线上的信息是双向传输的。3、控制总线控制总线传送的是各种控制信号，有CPU至存储器、I/O接口设备的控制信号，有I/O接口送向CPU的应答信号、请求信号，因此，控制总线上的信息是双向传输的1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲认识主板系统单元CPUCPUCPU是一个超大规模集成电路芯片，它包含运算器和控制器的功能，因此CPU又称为微处理器（MPU）。运算器（ArithmeticUnit）也称为算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU），用来进行加、减、乘、除等算术运算和“与”、“或”、“非”等逻辑运算，实现逻辑判断。控制器（ControlUnit）是计算机的指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。控制器通过执行程序使计算机完成规定的处理任务。CPU的主要技术指标如下：（1）字长。字（Word）是CPU处理数据的基本单位，字中所包含的二进制数的位数称为字长，它反映了计算机一次可以处理的二进制代码的位数。字长越长，数据处理精度越高，速度越快。（2）主频。CPU的主频是指CPU的工作时钟频率，是衡量CPU运行速度的指标。（3）整数和浮点数性能。整数运算由ALU实现，而浮点数运算由浮点处理器（FloatingPointUnit，FPU）实现。浮点运算主要应用于图形软件、游戏程序处理等。（4）高速缓冲存储器。高速缓冲存储器（Cache）设置在CPU内部，工作过程完全由硬件电路控制，数据的存取速度快，其速度高出访问内存速度的数倍，设置Cache可以提高计算机的速度。1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务2：认识主板系统单元内存存储器计算机的存储器分为种：主存储器（内存）、外存储器（外存）和Cache。内存分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两种。ROM存放固定不变的程序和数据，关机后不会丢失。ROM在计算机工作时只能读出（取），不能写入（存）。RAM用来在计算机运行时存放系统程序、应用程序、数据结果等，关机后内容消失。RAM可随时读出和写入，分为动态RAM（DRAM）和静态RAM（SRAM）两大类。计算机系统中，内存容量主要由RAM的容量来决定，习惯上将RAM直接称为内存。1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务3：认识主板与外部设备的接口1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务3：认识主板与外部设备的接口1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲讨论计算机如何把数据通过内存储器传送到外部设备呢？（接口电路的作用）什么是扩展槽？扩展槽有哪些主要类型？什么是扩展接口？哪种接口是用来连接外部设备的最好的接口？1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲任务4：认识外存储器1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲讨论可以给自己的计算机添加外存储器吗？外部存储器有哪些类型？哪种存储技术最好？外部存储器有哪几项重要技术指标？为什么计算机都要安装硬盘驱动器？硬盘驱动器的缺点是什么？为什么除了硬盘驱动器外还需要安装光盘(CD-ROM或DVD-ROM)驱动器？CD和DVD可以互换吗？我们也可以制作CD或DVD盘吗？1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲体验1观察一台微型计算机的外部接口，分别指出串口、并口和USB接口的位置。2到附近计算机卖场，搜集目前流行的CPU、内存、主板的型号和主要参数信息。3观察你使用的微型计算机的存储设备，回答下面的问题：（详见教材）4一般有4种情况需要进行微型计算机的BIOS或CMOS设置：新购微型计算机、新增设备、CMOS数据意外丢失、系统优化。在教师的指导下，练习设置BIOS或CMOS。5在教师的组织下，参观学校的计算机机房，注意听教师介绍的名词术语、作用（功能）、性能指标，并用表格的形式记录。1.2认识微型计算机返回韶关市中等职业技术学校黄少玲1.3微型计算机的输入/输出设备任务1：认识输入设备任务2：认识输出设备计算机基础知识返回探索体验显示器打印机韶关市中等职业技术学校黄少玲1.3微型计算机的输入设备填写课本图1-8空栏：输入设备有：手动(键盘、鼠标、触摸屏、操纵杆等)、光学(图像扫描、条形码阅读仪)、视听(麦克风、视频