第1章计算机基础教材Windows7Office2010版

计算机应用基础(Windows7+Office2010版）第1章计算机基础知识学习目标计算机是20世纪人类最伟大的发明之一，它的诞生揭开了人类科技史的崭新一页。从第一台电子计算机诞生到现在不过几十年的时间，计算机的发展变化惊人。电子计算机以其强大的功能极大地推动了现代科学技术的发展，带领人类进入信息时代。特别是微型计算机技术和网络技术的高速发展，计算机逐渐进入人们的家庭改变着人们的生活方式，成为人们工作生活不可缺少的工具。本章要点计算机概述计算机中常用数制及编码计算机系统键盘的操作鼠标的操作输入法的操作1.1计算机概述世界上第一台电子计算机于1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生，它的出现是科学技术发展史上的一个伟大创造，它使人类社会从此进入了电子计算机时代。1.1.1计算机的发展第一代计算机（1959-1965年）第二代计算机（1959-1965年）第三代计算机（1965-1971年）第四代计算机（自1971年开始）1.1.1计算机的发展第一代计算机（1959-1965年）世界上第一台计算机是美国宾夕法尼亚大学于1946年研制成功的ENIAC（电子数字积分计算机）。第一代计算机的主要特点是：硬件方面，采用电子管为基本逻辑电路元件，主存储器采用延线或磁鼓（后期采用了磁芯），外存储器采用磁带存储器，计算机体积庞大、功耗大、可靠性差、价格昂贵；软件方面，最初只能使用机器语言，编写程序、修改程序都很不方便，20世纪50年代中期以后才出现了汇编语言，但仍未从根本上解决编制程序的困难，因而计算机应用很不普遍。但是，第一代计算机所采用的基本技术（采用二进制、存储程序控制的方法）却为现代计算机技术的发展奠定了坚实的理论基础。1.1.1计算机的发展第二代计算机（1959-1965年）也称为晶体管计算机时代，其主要特点是：硬件方面，采用晶体管为基本逻辑电路元件，主存储器全部采用磁芯存储器，外存储器采用磁鼓和磁带，计算机的系统结构也从第一代的以运算器为中心改为以存储器为中心，从而使得计算机的速度提高、体积减小、功耗减低、可靠性增强；软件方面，创立了一系列高级程序设计语言，并且提出了多道程序设计、并行处理和可变的微程序设计思想。从此，计算机的应用也从单一的计算发展到了数据、事务管理和过程控制。1.1.1计算机的发展第三代计算机（1965-1971年）称为集成电路计算机时代，其主要特点是：硬件方面，计算机主要逻辑部件采用中、小规模集成电路，主存储器从磁芯存储器逐步过渡到了半导体存储器，使得计算机的体积进一步减小，运算速度、运算精度、存储容量以及可靠性等主要性能指标大为改善；软件方面，对计算机程序设计语言进行了标准化工作，并提出了计算机结构化程序设计思想。此外，在产品的系列化、计算机系统之间的通讯方面都得到了较大发展，计算机的应用领域和普及程度有了迅速的发展。1.1.1计算机的发展第四代计算机（自1971年开始）计算机进入了超大规模集成电路计算机时代。其主要的特点是：硬件方面，计算机逻辑部件由大规模和超大规模集成电路组成，主存储器采用半导体存储器，提供虚拟能力，计算机外围设备多样化、系列化；软件方面，实现了软件固化技术，出现了面向对象的计算机程序设计编程思想，并广泛采用了数据库技术、计算机网络技术。其发展过程中最重要的成就之一表现在微处理器（Micro-processor）技术上。微处理器是一种超小型化的电子器件，它把计算机的运算器、控制器等核心部件集成在一个集成电路芯片上。微处理器的出现为微型计算机的诞生奠定了基础。1.1.2计算机的分类计算机发展的“分代”代表了计算机在时间轴上纵向的发展历程，而“分类”可用来说明计算机横向的发展。计算机种类很多，分类方法也有多种。按照原理不同，可分为模拟计算机和电子数字计算机；而根据用途，可分为通用计算机和专用计算机等。目前更常用的一种分类方法是按照处理速度、字长、存储性能等综合指标进行分类。1.1.2计算机的分类（1）巨型计算机（SuperComputer）（2）大型主机（Mainframe）（3）小型计算机（Minicomputer）（4）工作站（Workstation）（5）小巨型计算机（Minisupers）（6）个人计算机（PersonalComputer）1.1.2计算机的分类人们通常把最快、最大、最昂贵的计算机称为巨型机（超级计算机）。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。目前，巨型机主要用于战略武器（如核武器和反导弹武器）的设计、空间技术、石油勘探、长期天气预报以及社会模拟等领域。世界上只有少数几个国家能生产巨型机，著名巨型机如：美国的克雷系列（Cray-1、Cray-2、Cray-3、Cray-4等），我国自行研制的银河-I（每秒运算1亿次以上）、银河-Ⅱ（每秒运算10亿次以上）和银河-Ⅲ（每秒运算100亿次以上）也都是巨型机。现在世界上运行速度最快的巨型机已达到每秒万亿次浮点运算。（1）巨型计算机（SuperComputer）1.1.2计算机的分类大型主机包括大型机和中型机，价格比较贵，运算速度没有巨型机那样快，一般只有大中型企事业单位才有必要配置和管理它。以大型主机和其他外部设备为主，并且配备众多的终端，组成一个计算机中心，才能充分发挥大型主机的作用。美国IBM公司生产的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是国际上有代表性的大型主机。（2）大型主机（Mainframe）1.1.2计算机的分类小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所用，例如高等院校的计算机中心都以一台小型机为主机，配以几十台甚至上百台终端机，以满足大量学生学习程序设计课程的需要。当然其运算速度和存储容量都比不上大型主机。美国DEC公司生产的VAX系列机、IBM公司生产的AS400机，以及我国生产的太极系列机都是小型计算机的代表。（3）小型计算机（Minicomputer）1.1.2计算机的分类工作站是介于个人计算机——PC机和小型计算机之间的一种高档微型机。1980年，美国Apollo公司推出世界上第一台工作站DN-100。十几年来，工作站迅速发展，现已成长为专于处理某类特殊事务的一种独立的计算机系统。著名的Sun、HP和SGI等公司，是目前最大的几个生产工作站的厂家。工作站通常配有高档CPU、高分辨率的大屏幕显示器和大容量的内外存储器，具有较强的数据处理能力和高性能的图形功能。它主要用于图像处理、计算机辅助设计（CAD）等领域。（4）工作站（Workstation）1.1.2计算机的分类也称为桌上型超级电脑，它的问世是对巨型机的高价格发出的挑战，其发展也非常迅速。例如，美国Convex公司的C系列机等，就是比较成功的小巨型机。（5）小巨型计算机（Minisupers）1.1.2计算机的分类个人计算机又称为PC机（PersonalComputer）[Yrf1]，第四代计算机时期出现的一个新机种。它虽然问世较晚，却发展迅猛，初学者接触和认识计算机，多数是从PC机开始的。PC机的特点是轻、小、价廉、易用。在过去二十多年中，PC机使用的CPU芯片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半。随着芯片性能的提高，PC机的功能越来越强大。今天，PC机的应用已遍及的各个领域：从工厂的生产控制到政府的办公自动化，从商店的数据处理到个人的学习娱乐，几乎无处不在，无所不用。目前，PC机占整个计算机装机量的95%以上。（6）个人计算机（PersonalComputer）1.1.3计算机的特点（1）自动控制能力（2）处理速度快（3）“记忆”能力强（4）能进行逻辑判断（5）很高的计算精度（6）支持人机交互（7）通用性强1.1.2计算机的分类计算机是由程序控制其操作过程的。只要根据应用的需要，事先编制好程序并输入计算机，计算机就能自动、连续地工作，完成预定的处理任务。计算机中可以存储大量的程序和数据。存储程序是计算机工作的一个重要原则，这是计算机能自动处理的基础。（1）自动控制能力1.1.2计算机的分类计算机由电子器件构成，具有很高的处理速度。目前世界上最快的计算机每秒可运算万亿次，普通PC机每秒也可处理上百万条指令。这不仅极大地提高了工作效率，而且使时限性强的复杂处理可在限定的时间内完成。（2）处理速度快1.1.2计算机的分类计算机的存储器类似于人的大脑，可以记忆大量的数据和计算机程序，随时提供信息查询、处理等服务。早期的计算机，由于存储容量小，存储器常常成为限制计算机应用的“瓶颈”。今天，一台普通的PC机内存可达1～8GB，能支持运行大多数窗口应用程序。当然，有些数据量特别大的应用，如大型情报检索、卫星图像处理等，仍需要使用具有更大存储容量的计算机，如主机或巨型机。（3）“记忆”能力强1.1.2计算机的分类逻辑判断是计算机的又一重要特点，是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。冯·诺依曼型计算机的基本思想，就是将程序预先存储在计算机中。在程序执行过程中，计算机根据上一步的处理结果，能运用逻辑判断能力自动决定下一步应该执行哪一条指令。这样，计算机的计算能力、逻辑判断能力和记忆能力三者的结合，使得计算机的能力远远超过了任何一种工具而成为人类脑力延伸的有力助手。（4）能进行逻辑判断1.1.2计算机的分类由于计算机采用二进制数制进行计算，使数值计算的精度越来越高，可根据需要获得千分之一到几百万分之一，设置更高的精度。（5）很高的计算精度1.1.2计算机的分类计算机具有多种输入输出设备，配上适当的软件后，可支持用户进行方便的人机交互。以广泛使用的鼠标器为例，当用户手握鼠标，只需将手指轻轻一点，计算机便随之完成某种操作功能，真可谓“得心应手，心想事成”。当这种交互性与声像技术结合形成多媒体用户界面时，更可使用户的操作达到自然、方便、丰富多彩。“得心应手，心想事成”。当这种交互性与声像技术结合形成多媒体用户界面时，更可使用户的操作达到自然、方便、丰富多彩。（6）支持人机交互1.1.2计算机的分类计算机能够在各行各业得到广泛的应用，原因之一就是具有很强的通用性。计算机可以将任何复杂的信息处理任务分解成一系列的基本算术运算和逻辑运算，反映在计算机的指令操作中。按照各种规律要求的先后次序把它们组织成各种不同的程序，存入存储器中。在计算机的工作过程中，这种存储指挥和控制计算机进行自动、快速的信息处理，并且十分灵活、方便、易于变更，这就使计算机具有极大的通用性。同一台计算机，只要安装不同的软件或连接到不同的设备上，就可以完成不同的任务。（7）通用性强1.1.4计算机的应用1．科学计算2．数据处理3．计算机辅助设计4．人工智能5．过程控制6．数据通信与网络7．办公自动化8．电子商务1.1.2计算机的分类科学计算也称为“数值计算”，是指用计算机完成科学研究和工程技术中所提出的数学问题。计算机作为一种计算工具，科学计算是它最早的应用领域，也是最重要的应用之一。在科学技术和工程设计中存在着大量的各类数字计算，如求解几百乃至上千阶的线性方面组、大型矩阵运算等。这些问题广泛出现在导弹实验、卫星发射、灾情预测等领域，其特点是数据量大、计算工作复杂。在数学、物理、化学、天文等众多学科的科学研究中，经常遇到许多数学问题，这些问题用传统的计算工具是难以完成的，有时人工计算需要几个月、几年，而且不能保证计算准确，使用计算机则只需要几天、几小时甚至几分钟就可以精确地解决。所以，计算机是发展现代尖端科学技术必不可少的重要工具。1．科学计算1.1.2计算机的分类人类已从工业化社会进入信息化社会，信息已成为非常重要的资源。数据处理又称为信息处理，指对数字、字符、文字、声音、图形和图像等各种类型的数据进行收集、存储、分类、加工、排序、打印和传送等工作。数据处理具有数据量大、输入／输出频繁、时间性强等特点，一般不涉及复杂的数值计算。计算机的应用从数值计算到非数值计算，是计算机发展史上的一个飞跃。据统计，在计算机的所有应用中，数据处理方面的应用约占全部应用的四分之三以上。数据处理是现代管理的基础，广泛地用于情报检索、统计、事务管理、生产管理自动化、决策系统