计算机信息技术-第一章

体验目录WindowsXp操作系统计算机基础知识Word2003文字处理软件Excel电子表格软件PowerPoint演示文稿制作软件网络基础知识与Internet使用本章目录第一章计算机基础知识1.1信息化社会与计算机文化1.2计算机系统的组成结构与工作原理1.3微型计算机的硬件系统与软件系统1.4信息的表示与存储1.5计算机职业道德与安全1.6键盘的基本操作本章目录1.1信息化社会与计算机文化1.1.121世纪的人类社会-----信息化社会信息化社会组成人类物质文明的三大要素材料能源信息信息化社会的特征一是信息成为重要的战略资源；二是信息产业上升为最重要的产业；三是信息网络成为社会的基础设施。本章目录什么是信息高速公路1.1信息化社会与计算机文化信息高速公路是一个交互式多媒体网络，是一个由通信网络、通信设备、通信资源组成的完备的高速信息网络体系，是一个具有大容量、高速度的电子数据传输系统。是国家信息基础设施（NationalInformationInfrastructure，NII）计算机文化的内涵信息技术对人类社会全方位的渗透，使许多领域面目焕然一新，正在形成信息时代的一种新的文化形态——计算机文化（ComputerLiteracy）所谓“计算机文化”也被称为人类在书本世界之外的第二文化。这是信息时代的特征文化，是一种超越国家、民族的时域文化，是人类社会发展到信息化社会的时代文化。本章目录1.1信息化社会与计算机文化1.1.2计算机的发展与应用电子计算机的定义电子数字计算机的诞生电子计算机（Computer）也称为电脑，它是一种能存储程序和数据、自动执行程序、快速而高效地自动完成对各种数字化信息进行处理的电子设备。举世公认的世界第一台电子计算机诞生于1946年。是由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰·莫克利和工程师普雷斯伯·埃克特领导研制的取名ENIAC。计算机发展简史本章目录1.1信息化社会与计算机文化计算机之父阿伦.图灵------图灵的主要贡献是建立了图灵机的理论模型.冯.诺依曼------他首先提出了在计算机内部存储程序的概念，“存储程序”的计算机成了现代计算机的重要标志。存储程序计算机的基本设计思想是：把程序和数据一样都存储起来，然后依次取出存储的程序进行译码，并按照译码结果进行计算，从而实现计算机工作的自动化。世界上第一台程序存储式计算机是1949年完成的名为EDSAC的计算机。此后的计算机采用的都是程序存储方式，而采用这种方式的计算机被统称为冯·诺依曼型计算机。冯.诺依曼型计算机图1-1年轻的阿伦.图灵图1-2冯·诺依曼本章目录1.1信息化社会与计算机文化电子计算机的时代划分时代第一代第二代第三代第四代1946年~1957年1958年~1964年1965年~1971年1972年~至今物理器件电子管晶体管中小规模集成电路大规模、超大规模集成电路内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储器半导体存储器外存穿孔卡片、纸带磁带、磁鼓、磁盘磁鼓、磁盘磁盘、光盘等大容量存储器处理速度每秒几千次~几万次每秒几十万~几百万次每秒几千万次每秒千万次~数亿次软件机器语言汇编语言高级语言系统监控程序高级语言操作系统高级语言面向对象的语言网络操作系统计算机发展的四个时代人们习惯于依据计算机所采用的主要物理器件来划分计算机的时代按用途分类通用机：通用性强，综合能力强，解决各种问题专用机：特殊配置，功能单一，解决特定问题按综合性能指标分类巨型机：速度最快、处理能力最强，已达十几万亿次浮点运算，“银河Ⅲ”达每秒130亿次大型主机：大型、通用、较快、较强，作“客户机/服务器”的服务器，作“终端/主机”的主机小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短，工艺先进、使用维护简单工作站：介于PC与小型机之间。高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜。中央处理器：一个芯片电子计算机的分类我国是从1956年开始研制计算机，是当今世界少数具有独立研制巨型机能力的国家之一。计算机的应用领域科学计算－－－这是计算机最早最重要的应用领域。信息处理－－－这是计算机应用最广泛的领域。过程控制－－－利用计算机对动态过程（如控制配料、温度、阀门的开闭，直至人造卫星、航天飞机、巡航导弹等）进行控制。辅助工程－－－CAD/CAM/CAT/CAI等。人工智能－－－利用计算机来模仿人类的智能活动,如机器人、专家系统等。计算机网络技术的发展使计算机的应用领域进一步扩展，覆盖了更大的领域。虚拟现实－－－虚拟现实是利用计算机生成的一种模拟环境，通过多种传感设备使用户“置身于”该环境中，实现用户与环境直接进行交互的目的。电子商务－－－电子商务是指利用计算机和网络进行的商务活动，具体地说，是指综合利用LAN（局域网）、Intranet（企业内部网）及Internet进行商品与服务交易、金融汇兑、网络广告或提供娱乐节目等商业活动。多媒体技术－－－多媒体技术以计算机技术为核心，将现代声像技术和通信技术融为一体。如可视电话、视频会议系统等现代计算机的发展趋势巨型化多媒体化微型化网络化智能化从目前的研究方向看，未来的计算机将向着以下两个方向发展:高速计算机制造技术超越冯·诺依曼结构科学家们预言，21世纪将是量子计算机、生物计算机、光子计算机的时代，就像电子计算机对20世纪产生了重大影响一样，各种新型的计算机也必将对21世纪产生重大影响。今日还在研制中的非冯·诺依曼型计算机，在不远的将来必将成为现实。未来的计算机本章目录1.2计算机系统的组成结构与工作原理1.2.1计算机系统的组成计算机系统硬件软件主机外部设备内存CPU控制器随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)输入设备输出设备系统软件应用软件运算器运算器控制器CPU冯.诺依曼的重要思想：二进制；程序与数据一样存储在内存；五大部件组成。冯.诺依曼计算机的基本结构（硬件系统）主机各部件功能运算器－－－负责完成所有算术运算、逻辑运算任务。控制器－－－控制整个计算机所有部件的工作。可以认为控制器控制着计算机硬件系统的全部动作。存储器－－－是计算机能够实现“存储程序”原理的硬件基础。程序和数据均以二进制形式存储在其中。8位(Bit)称为一个字节(Byte)，每个字节都有地址（存储器按字节编址）。1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB1PB=1024TB输入设备－－－用来接受用户输入的原始数据和程序。输出设备－－－用于将计算机处理得到的运算结果等转变为人们所能接受的形式，输出到相应的介质上，供观看、保存等。存储器存储示意图计算机的软件系统用户与计算机软、硬件之间的层次关系软件泛指程序，软件系统包括了使计算机运行所需的各种程序及其有关的数据和文档资料。根据程序的不同用途，通常软件系统被分为系统软件和应用软件两大部分。统用户用程序其它系程序系统操作裸机应本章目录1.2.2计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理——“存储程序”的原理几个重要的概念计算机能够自动完成运算，是因为在存储器中“存储”了程序。计算机是在程序的控制下自动完成相应操作的。这就是所谓“存储程序”原理，即计算机的基本工作原理，又被称为“冯.诺依曼原理”。1.指令——让计算机完成某个操作发出的命令。3.指令的执行——取指和执行。2.程序——有序的指令集合。内存指令取指周期：执行周期：控制信号有关部件动作CPU译码CPU4.程序的执行——CPU不断地一条一条的取指令、执行指令。操作码操作数本章目录1.3微型计算机的硬件与软件系统1.3.1微型计算机的硬件系统微处理器（CPU）内存外存接口软盘、硬盘、光盘驱动器输入设备接口键盘等输入设备输出设备接口显示器、打印机等输出设备其它外设接口各种其它I/O设备系统总线主机外设微型机的硬件系统结构示意图本章目录1.3微型计算机的硬件与软件系统1.3.1微型计算机的硬件系统常见的微型计算机系统含主机箱和外设（显示器、键盘……)微型计算机主机箱构成系统主板（又称主机板或母板）CPU内存芯片组BISO芯片CPU插座串行接口AGP扩展槽PCI扩展槽电池内存条总线插槽及接口卡（显卡、声卡、网卡）硬盘驱动器软盘驱动器光盘驱动器电源CPU（CentralProcessingUnit）运算器CPU(微处理器)控制器CPU内部寄存器及外部数据线的位数决定了CPU的字长。80386以下的CPU为16位，80386及以上的CPU为32位/64位。CPU的功能是计算机主要技术指标之一，人们习惯用CPU的档次来大体表示微机的规格。现在的微处理器均由一片超大规模集成电路芯片制成，其集成度越来越高，性能也越来越强。存储器内部存储器访问速度快信息易失性相对价格高外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低（1）随机存取存储器(RandomAccessMemory，简称RAM)RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。PU对它们既可读出又可写入数据。断电后信息丢失。（2）只读存储器(ReadonlyMemory，简称ROM)CPU对它们只能读，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统初始化程序等。（3）高速缓冲存储器(Cache)是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度不匹配问题，CPUCacheRAML2（二级）Cache（主板上）CacheL1（一级）Cache（CPU内部）1．内部存储器增加Cache，只是提高CPU的读写速度，而不会改变内存的容量。2．外部存储器（1）软盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB新型磁盘具有100MB~250MB容量（2）光盘衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/秒常用：只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入后继产品DVD-ROM，DVD-ROM的一倍速率是1.3MB/秒硬盘的磁道、扇区、柱面柱面扇区磁道（3）硬盘硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定硬盘片读写磁头（4）可移动存储器大量的多种类型的可移动存储器的问世，是近年来存储技术的一项新的发展。主要有活动硬盘及闪存（优盘）等，大部分使用USB（UniversalSerialBus）接口与系统相连。（5）微型机的存储层次CPU高速缓存主存辅存（磁盘、光盘、闪存）内存外存存取速度越慢单位价格越低存取容量越大3．I/O(Input-Output)总线与扩展槽I/O表示输入/输出的意思。所谓总线（BUS）就是计算机部件与部件之间进行信息传输的一组公共信号线及相关的控制逻辑。接口电路微处理器外部设备存储器数据总线控制总线地址总线I/O总线扩展槽扩展槽的作用接口板插入此处（如：显卡、声卡、网卡……)常用的总线标准有：PCI、AGP、USB……4.输入/输出设备输入设备输出设备微机上不可少的两种输入输出接口是并行端口和串行端口。并行端口可以同时传送8路信号，传输距离相对较近。串行端口在一个方向一次只能传送1路信号。现在USB接口比较常用。处理结果数据二进制内存数字、字符、图像、声音并行端口串行端口鼠标接口键盘接口常用输入设备：键盘、鼠标器、语音输入设备（麦克）、扫描仪、录像机、数码相机等设备。常用输出设备：显示器、打印机、音箱、绘图仪等设备。本章目录微型计算机软件的分类计算机语言的发展第一代计算机语言——机器语言，计算机能直接识别并执行的语言。第二代计算机语言——汇编语言，是面向机器的符号语言。第三代计算机语言——高级语言，也叫算法语言或过程化语言。第四代计算机语言——非过程化的语言，是面向问题的非过程化语言。第五代计算机语言——智能化语言，同第四代语言且具有一定的智能。本章目录1.3微型计算机的硬件与软件系统1.3.2微型计算机的软件系统系统软件应用软件本章目录系统软件介绍本章目录微型计算软件系统介绍（1）操作