第1章从零开始学电脑

第1章从零开始学电脑1.1认识电脑1.2电脑的基本组成1.3电脑的硬件组成1.4电脑的连接1.5电脑的启动与关闭1.6跟我学操作1.7本章小结1.8过关训练电脑是一种能自动对各种信息进行存储和快速处理的电子设备。通常我们看到的电脑大都是微型电脑（也称微机）。1.1认识电脑1.1.1电脑的特点目前电脑获得了空前广泛的应用，这与电脑本身所具有的特点是密不可分的，电脑的特点主要有以下几点：1．运算速度快目前最快的巨型机运行速度已达每秒100多亿次，这是传统计算工具所无法比拟的。随着技术的进步，电脑的运算速度还在不断地提高。2．计算精度高电脑的计算精度取决于机器的字长位数，字长越长，精度越高。电脑采用二进制表示数据，易于扩充机器字长。不同型号电脑的字长有8位、16位、32位、64位等，为了获取更高的精度，还可以进行双倍字长或多倍字长的运算，甚至达到数百位二进制位。3．存储容量大电脑的存储器可以把原始数据、中间结果以及运算指令等存储起来以便使用。存储器不仅可以存储大量的信息，还能够快速而准确地存入或读取这些信息。存储容量的大小标志着电脑记忆能力的大小。采用半导体存储元件作为存储器的电脑，其主存容量可达几百千字节至几十兆字节，其辅存容量可达几十兆字节至几十吉字节，而且吞吐率很高。4．判断能力强电脑除了具有高速度、高精度的计算能力外，还具有对文字、符号、数字等进行逻辑推理和判断的能力。人工智能机的出现将进一步提高其推理、判断、思维、学习、记忆与积累的能力，从而可以代替人脑更多的功能。5．工作自动化电脑的内部操作是按照人们事先编好的程序自动进行的。只要将事先编写好的程序输入到电脑中，电脑就会自动按照程序规定的步骤来完成预定的处理任务，而不需要人工干预。电脑的通用性很强，是现代化、自动化、信息化的基本技术手段。6．可靠性强随着科学技术的不断发展，电子技术也正在发生着很大的变化，电子器件的可靠性也越来越高。在电脑的设计过程中，通过采用新的结构可以使其具有更高的可靠性。7．高度通用性电脑之所以能够在各行各业得到广泛的应用，原因之一就是其具有很强的通用性。同一台电脑，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。此外，电脑连续无故障运行时间可达几万甚至几十万小时，具有高度的可靠性。1.1.2电脑的分类电脑通常分为巨型机、大/中型机、小型机、工作站、服务器和个人电脑（微机）6大类，如表1.1所示。分类方法分类名称分类名称分类方法计算机处理数据的方式计算机使用范围数字计算机数模混合计算机模拟计算机通用计算机专用计算机计算机的规模和处理能力巨型计算机大/中型计算机小型计算机工作站服务器微型计算机表1.1电脑的分类1.1.3电脑的应用电脑的应用主要包括科学计算、数据处理、自动控制、辅助功能、网络通信、人工智能等方面。1．科学计算科学计算也称为数值计算，是电脑最早的应用领域，高速度、高精度的运算是人工运算所望尘莫及的。现代科学技术中有大量复杂的数值计算，例如在军事、航天、气象、地震勘测等尖端科技领域，都离不开电脑的精确计算。2．数据处理数据处理也称为信息管理或事务处理，是指利用电脑强大的数据存储和运算功能对大量数据进行分类、排序、合并、统计等加工处理，例如企业的经济管理、图书资料管理、人事档案管理、事务管理、交通调度管理等。目前，数据处理已成为电脑应用的一个重要方面。3．自动控制自动控制也称为过程控制或实时控制，是指用电脑对连续工作的控制对象实行自动控制，并及时采集检测数据，按最优方案实现自动控制。主要应用在宇航、军事领域以及工业生产系统，例如航天飞机的飞行、军事目标的全球定位与控制、集成电路板的生产以及炼钢过程中的电脑控制等。4．辅助功能电脑辅助功能就是将电脑的工程计算、数据处理、逻辑判断等功能结合起来，形成一个专门帮助人们完成任务的系统，主要包括电脑辅助设计（CAD）、电脑辅助制造（CAM）、电脑辅助教学（CAI）、电脑辅助教育（CAE）等。5．网络通信网络通信是指利用电脑网络实现信息的传递、交换和传播。随着电脑网络的快速发展，人们很容易实现不同地区间、国际间的通信以及各种数据的传输与处理，从而改变了人们的时空观念。目前，电脑已广泛应用于国际互联网（Internet），使全球信息得到更快的传输和更大范围的共享。6．人工智能人工智能是指利用电脑来模拟人类的某些智能行为，例如感知、推理、学习、理解、联想、探索、模式识别等。人工智能主要研究的是将人脑的思维过程编成电脑程序，在电脑中存储一些公式和规则，然后让电脑自动探索解答的方法，主要应用在机器人、机器翻译、模式识别等方面。总之，电脑已渗透到社会的各行各业，将带领人们进入信息化的社会。一台完整的电脑是由软件系统和硬件系统两大部分组成的，如图1.2.1所示。1.2电脑的基本组成图1.2.1电脑系统的组成运算器电脑系统系统软件主机内部存储器中央处理器（CPU）外设硬件系统软件系统控制器图形扫描仪输入设备鼠标、键盘、手写笔输出设备绘图仪、音箱显示器、打印机外部存储器硬盘、USB闪存软件、光盘、磁带机应用软件应用程序应用软件包操作系统语言处理工具工具软件1.2.1硬件系统按照冯·诺伊曼电脑的工作原理，电脑系统基本结构由运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成，如图1.2.2所示。图中实线为数据线，虚线为控制线。输入设备运算器控制器存储器输出设备CPU图1.2.2电脑系统基本结构框图1.2.2软件系统电脑的软件基本可分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是电脑运行必须配备的软件，如操作系统、网络管理软件等。应用软件是由用户根据自己的工作需要自行开发或从厂家购买来完成特定任务的软件，如财务软件、项目管理软件等。1．系统软件系统软件一般由软件开发商提供，是用来管理和充分利用电脑资源，帮助用户使用、维护和操作电脑，发挥和扩展电脑功能，提高电脑使用效率的一种公共通用软件。系统软件大致包括操作系统（OperatingSystem，OS）、语言处理程序、数据库管理系统、网络管理软件、常用服务程序等类型。2．应用软件应用软件是用户利用电脑及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的电脑程序，是指除了系统软件以外的所有软件，由各种应用软件包和面向问题的各种应用程序组成。应用软件是由系统软件开发的，可分为两种：（1）用户程序。用户为了解决具体问题而开发的软件，在系统软件和应用软件包的支持下开发。（2）应用软件包。为实现某种特殊功能或特殊计算，经过精心设计的独立软件系统，是一套满足同类应用的许多用户需要的软件。从外观上看，电脑主要由主机、显示器、鼠标、键盘、音箱等组成，如图1.3.1所示。其中主机是电脑最主要的部分，包括主板、CPU、内存、显卡、硬盘、软驱等设备。1.3电脑的硬件组成图1.3.1电脑硬件系统1.3.1主板主板是一块集成电路板，上面设计有CPU插槽、内存条插槽、扩展槽以及外部设备（键盘、鼠标、USB）接口。主板性能的好坏从根本上决定了CPU等设备性能的发挥。和以往相比，现在的主板已经把很多设备的适配卡集成在上面了，如音频适配卡（声卡）、显示适配卡（显卡）、网络适配卡（网卡）、内置调制解调器（MODEM）等，使用这样的主板就没有必要再另配单独的适配卡了。但是这种集成式的主板也存在一些诸如部分集成“卡”的性能不高、容易损坏、不易升级等问题。主板的外观如图1.3.2所示。图1.3.2主板1.3.2CPU中央处理器CPU（CentralProcessingUnit）是电脑的核心，其外观如图1.3.3所示。其内部结构由控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分构成，它们相互协调，进行分析、判断、运算等工作。平常所说的奔腾3、奔腾4实质上就是指CPU的型号PentiumⅢ、Pentium4。图1.3.3CPU1.3.3内存内存储器简称内存，是电脑的记忆中心，主要用来存放当前电脑运行所需要的程序和数据，如图1.3.4所示。内存的大小直接影响到电脑的运行速度。内存越大，信息交换越快，处理数据就越快。1.3.4硬盘硬盘是电脑中一种主要的外部存储器，用于存放系统文件和用户的应用程序数据，其外观如图1.3.5所示。硬盘最大的特点就是存储容量大，具有存取速度快、可靠性高、每兆字节成本低等优点。目前常见的硬盘容量是80GB和120GB。图1.3.4内存图1.3.5硬盘1.3.5显示器和显卡显示器是电脑必不可少的输出设备，它是人机交流的主要部件，用于显示文字、图表等各种信息。电脑的显示系统主要由显示器和显卡构成。显卡用于控制字符与图形在显示器屏幕上的输出，而显示器只是将显卡输出的信号表现出来。显示器的显示内容和显示质量的高低主要由显卡的功能决定，常见的有阴极射线管（CRT）显示器和液晶（LCD）显示器两种，如图1.3.6所示。图1.3.6CRT显示器和LCD显示器1.3.6软盘和软驱软盘轻巧、便捷，具有使用灵活、携带方便等优点，它分为5.25英寸和3.5英寸两种型号，目前常用的软盘是3.5英寸的，其容量为1.44MB。软盘驱动器（FloppyDisketteDrive，FDD）又叫软驱，是用来驱动软盘旋转，同时从软盘进行读数据和写数据的设备。软驱是电脑最基本的输入/输出设备，它使得电脑数据转移很方便，同时又是重要的系统启动设备。软盘与软驱的外观如图1.3.7所示。图1.3.7软盘与软驱1.3.7光盘和光驱光盘是一种大容量的存储媒介，其容量一般为650MB，可以用来存放歌曲、电影、软件、数据等。按数据存储形式不同，可将光盘分为数据CD、音乐CD及VCD三种格式。光盘驱动器一般简称光驱，是对光盘进行读写的设备。光驱分为CD-ROM，DVD-ROM，CD刻录机和DVD刻录机4种。随着电脑技术的发展，目前，所有的光驱均可读取数据CD、音乐CD及VCD三种格式的光盘。随着DVD的流行，越来越多的光驱也支持DVD格式的光盘。光盘与光驱如图1.3.8所示。图1.3.8光盘与光驱1.3.8键盘和鼠标键盘和鼠标是电脑中最常用的两种输入设备，它们已成为电脑的标准配置。（1）键盘。键盘是用户和电脑交流的工具，通过它可以把文字信息和控制信息输入到电脑中，文字信息的输入是键盘最重要的功能。在Windows操作系统中最常见的键盘为104键和107键，如图1.3.9所示。图1.3.9104键和107键键盘（2）鼠标。随着Windows操作系统的广泛应用，鼠标已成为电脑不可缺少的输入设备，它以准确、方便的点击与定位光标和移动光标，使电脑操作简单化。鼠标按外形可分为两键鼠标、三键鼠标、滚动轴鼠标和感应鼠标；按结构可分为机械式、光电机械式和光电式3种，如图1.3.10所示。图1.3.10鼠标提示：有时由于移动距离过长，可用手提起鼠标（这时屏幕上的光标将停止不动）使其离开桌面，把鼠标放到易于操作的位置上后再继续移动，这个过程鼠标实际上经历了“移动、提起、回位、放下、再移动”的过程。1.3.9打印机打印机也是电脑常用的输出设备，一般的PC机系统都配备打印机。打印机的类型很多，通常有3类：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，如图1.3.11所示。图1.3.11打印机（1）针式打印机的打印速度较高，价格低廉，但维修费高，打印时噪音大，打印质量比较差。（2）喷墨打印机打印效果较好，噪音小，价格也不高，但打印速度慢。大多数喷墨打印机可以进行彩色打印，因此家庭使用的打印机大多是喷墨打印机。（3）激光打印机是近年来发展很快的一种输出设备。它具有打印精度高、速度快、噪音低等优点，将成为今后打印机的主流产品。由于其价格较高，因此多用于办公。1.3.10其他外部设备优盘又称闪存盘，它具有轻巧精致、使用方便、便于携带、数据存储可靠性高等特点，满足了用户对电脑间交换、共享数据和移动存储的要求。优盘采用闪存存储介质和通用串行总线接口，以电擦写方式存储数据，而且所写入的数据在断电后会消失。部分品牌型号的优盘还具有加密功能。优盘的使用寿命主要取决于存储芯片的寿命，通常情况下，闪存芯片至少可擦写100万次。目前，市面上优盘的种类较多，其特性与外形大同小异，如图1.3.12所