計算機應用基礎 中職 模塊1課件

計算機應用基礎初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域技能實訓——組裝一臺計算機深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成了解計算機周邊設備——常用的計算機設備1234模塊1計算機基礎知識目錄模塊1

計算機基礎知識學習目標了解計算機的發(fā)展歷史和應用領域。了解計算機系統(tǒng)結構、主要技術指標及其作用。了解計算機中的信息表示方式和字符編碼方式。了解常用的計算機設備。案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域案例描述：

第一臺電子計算機埃尼阿克在發(fā)明之初雖然功能強大，但是它畢竟還很不完善，比如存在著耗電多、費用高的缺點。據說那些年，只要埃尼阿克一開動，整個費城的所有電燈頓時黯然失色。埃尼阿克最致命的缺點是程序與計算分離。指揮埃尼阿克2萬電子管工作的程序指令被存放在機器的外部電路里。需要計算某個題目前，?？颂乇仨毞峙蓭资畣T精兵強將，把數百條線路用手接通，像一群電話接線員那樣手忙腳亂地忙活好幾天，才能進行幾分鐘運算?，F在的人不應該因此而求全責難莫契利和埃克特，因為電子計算機的設計畢竟是前無古人的。然而，正是這前無古人，方才顯得出英雄本色。這時，馮·諾依曼仗劍而出，用絕頂高超的十八般“武藝”一舉攻克了巨大的難關。案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域案例描述：在埃尼阿克尚未投入運行前，馮·諾依曼就已開始著手起草一份新的設計報告，要對這臺電子計算機進行脫胎換骨的改造。他把新機器的方案命名為“離散變量自動電子計算機”，英文縮寫譯音是“埃德瓦克”（EDVAC）。正是這份方案，奠定了現代計算機體系結構堅實的根基。方案明確規(guī)定了計算機的五大部件，并用二進制替代十進制運算，大大方便了機器的電路設計。埃德瓦克方案的革命意義在于“存儲程序”——程序也被當作數據存進了機器內部，以便計算機能自動依次執(zhí)行指令，再也不必去接通什么線路。長達101頁紙洋洋萬言的埃德瓦克方案，是現代計算機發(fā)展里程碑式的文獻，人們后來把按這一方案思想設計的機器統(tǒng)稱為“諾依曼機”。自馮·諾依曼設計的埃德瓦克始，直到今天我們用“奔騰”芯片制作的多媒體計算機為止，計算機一代又一代的“傳人”，大大小小千千萬萬臺計算機，都沒能夠跳出諾依曼機“如來佛”的手掌心。在這個意義上，馮·諾依曼是當之無愧的“計算機之父”。當然，隨著人工智能和神經網絡計算機的發(fā)展，諾依曼機一統(tǒng)天下的格局已經被打破，但是，馮·諾依曼對于發(fā)展計算機做出的巨大功績，永遠不會因此而泯滅光輝！案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域計算機的產生并非偶然，它是建立在成熟的理論和技術基礎上的。它的產生和發(fā)展也并非順暢，而是經歷過許多的技術關卡，有許多人為之付出辛苦和努力。

案例分析案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域1.1.1計算機的發(fā)展歷史、特點及分類

1946年2月，世界上出現了第一臺電子數字計算機ENIAC，用于計算彈道軌跡，它占地面積約170m2，質量約30t。1958年，晶體管計算機誕生了，它屬于第二代電子計算機，只要幾個大一點的柜子就可將它容下，運算速度也大大提高了。1965年，第三代中小規(guī)模集成電路計算機出現了。1971年，采用大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路制成的“克雷一號”，屬于計算機的第四代，一直以來，計算機不斷向著小型化、微型化、低功耗、智能化、系統(tǒng)化的方向更新換代。到了20世紀90年代，計算機向智能方向發(fā)展，可以進行思維、學習、記憶、網絡通信等。1.計算機的發(fā)展案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域大型計算機的設計和制造能力以及安裝臺數在一定程度上體現一個國家的綜合國力，它是解決軍事、科研、氣象、航天、銀行、電信等高強度計算或存儲問題的強有力工具。20世紀90年代以來，大型計算機常用于大型事務處理系統(tǒng)，實現網絡資源共享的服務器一般也采用大型計算機，在電子商務系統(tǒng)中，也需要大型機作為電子商務服務器提供高性能、提高I/O處理能力。2009年，我國第一臺國產每秒千萬億次的“天河一號”計算機問世，它使中國成為繼美國之后世界第二個研制千萬億次超級計算機的國家。案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域1能在程序控制下自動地運行程序。運算速度快。23運算精度高具有運算和邏輯判斷能力。45存儲容量大，記憶能力強。6可靠性高計算機的特點PPT模板下載：/moban/

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計算機的分類（2）按照使用范圍可分為通用計算機和專用計算機。（3）按照其性能可以分為超級計算機（supercomputer）、大型計算機（mainframe）、小型計算機（minicomputer）、微型計算機（microcomputer）、工作站（workstation）和服務器（server）。（1）按照處理數據的形態(tài)可以分為數字計算機、模擬計算機和混合計算機3類。案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域案例1初識計算機——計算機的發(fā)展及應用領域1234567科學計算（數值計算）過程檢測與控制（自動控制）信息管理（數據處理）計算機輔助系統(tǒng)辦公自動化人工智能和模式識別計算機網絡1.1.2計算機的應用領域案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例描述：一個完整的計算機系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。計算機硬件系統(tǒng)是指構成計算機的所有實體部件的集合，它們都是看得見摸得著的，是計算機進行工作的物質基礎；計算機軟件系統(tǒng)是指在硬件設備上運行的各種程序及有關資料。人們把不裝備任何軟件的計算機稱為裸機。計算機史學家認為，微處理器的發(fā)明是促使計算機產業(yè)飛速發(fā)展的最重要的三大發(fā)明之一（另外兩樣是晶體管和集成電路）。而要說清楚微處理器的由來，得從美國的特德·[JP]霍夫（TedHoff）說起。特德·霍夫，1937年10月28日出生于美國紐約州的羅切斯特。其父是一名電氣工程師。可能是家庭的耳濡目染，霍夫從小就對科技產生了興趣。他經常閱讀《大眾科學》一類的科技雜志，還時不時動手搞些電器與化學之類的小實驗。1954年，他考上了倫塞勒綜合工學院，就讀電子工程專業(yè)。1958年獲學士學位，畢業(yè)論文的選題為“晶體管中的電流轉換作用”。后又進入著名的斯坦福大學繼續(xù)攻讀晶體管理論課程，先后獲電子工程碩士、博士學位。畢業(yè)后任職于斯坦福大學計算機研究所，期間，獲得了幾項有關半導體存儲器的專利。案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例描述：

1968年，霍夫加盟剛成立不久的英特爾公司，成為英特爾公司的第12名雇員，擔任應用研究部經理?；舴虻接⑻貭柡蠼邮艿牡谝豁椫厝尉褪谴砉九c日本一家商業(yè)通信公司合作研制一種新型可編程臺式計算器。英特爾承擔的任務就是配合日方研制這種十分復雜的特殊芯片。霍夫翻閱了日本人帶來的設計資料，第一感覺就是“他們這種計算器為何要搞得這么復雜”。他認為，這種簡單的計算器竟然要安放近十塊集成電路芯片，實在沒有必要。因此，熱心的霍夫主動向日方建議，能否將芯片的數目減少至三片，同時霍夫還提供了自己重新設計的方案。不料傲慢的日本人對此不屑一顧，其中一位無理的家伙還反唇相譏：“霍夫先生，謝謝您的好意，不過我們好像還明白怎樣來設計計算器?！迸隽塑涐斪拥幕舴驘o可奈何地跑到英特爾公司創(chuàng)始人諾依斯那兒大發(fā)了一通牢騷，埋怨日本人有眼無珠，目光短淺。沒想到諾依斯耐心地聽完火氣正盛的霍夫的滿腔牢騷后，當即表示堅決支持霍夫的新構想。深受感動的霍夫高興地回到實驗室，開始了自己的潛心研究。案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例描述：霍夫的實驗室很小，只放有一臺DEC公司出品的PDP8小型計算機?；舴蚓桶炎约喝杖找挂龟P在這兒冥思苦想。一天，霍夫再次翻了翻日本公司那復雜、討厭的圖紙，又瞧了瞧辦公桌上那臺PDP8小型計算機，這時他突然冒出了一個激動人心的靈感：我設想的這種新型芯片既然日本人不識貨，為什么不另尋出路——將PDP8這類小型計算機的功能集成到這種新型芯片上去呢？“將計算機CPU的主要功能都集中到一塊芯片上”的設想立即得到英特爾公司首腦的認可與支持，同時他們也設法說服了日本公司勉強同意霍夫的方案。說來也巧，仙童公司的芯片研制專家費根（F．Faggin）此時也跳槽來到英特爾公司，自然順理成章地加入了霍夫研制組。有了費根的加盟，霍夫研制組如虎添翼。費根真不愧為芯片設計的高手，他很快把霍夫的芯片設計思想變成了可用于施工的線路藍圖，令霍夫贊不絕口。公司還專門抽調麥卓爾（S．Mazor）作為霍夫的助手。這個搭配合理，密切合作的三人小組在霍夫的領導下，開始了卓有成效的工作。經過近一年時間的艱苦努力，霍夫研制組在1971年1月拿出了第一塊能夠真正運行的微處理器。案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例描述：這塊有著特殊意義的微處理器被稱為4004型。前面那個4的含義指以4比特(bit)為單位的設計思想（一說指客戶訂購的產品編號），后面一個4則意味著此為英特爾公司研制[JP+1]的第四種專用芯片?；舴蜓兄平M終于創(chuàng)造了一個奇跡：他們在大約12mm2的芯片上，安放了2250個晶體管，每個晶體管之間的空隙是10μm，每秒鐘可運算6萬次。這個只比鉛筆頭稍微大一點點的東西，竟包含了一臺大型計算機所具有的運算功能與邏輯電路，比當時人們熟悉的龐然大物——世界第一臺電子計算機埃尼阿克的功能要強大得多，并且定價才只有200美元。1971年11月15日，《電子新聞》雜志刊出了英特爾公司4004芯片的廣告。廣告宣稱：“4004不只是一項新產品，它還開創(chuàng)了集成電路新紀元——從此一個半導體芯片可以放進一臺微型程序控制計算機！”此后，霍夫又應計算機終端公司的要求開始研制一種功能比4004更強大的計算機終端專用芯片。1972年4月，英特爾公司正式推出這種命名為8008型的微處理器。這種微處理器與4004一樣還是采用10μm技術，不過晶體管的數量卻已增加到3500個了。案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例描述：霍夫研制組仍不滿足，繼續(xù)對8008進行改進。1973年8月，終于又推出了新型的8080微處理器。8080的晶體管數量增加到4800個，每秒鐘能執(zhí)行29萬條指令，運算速度要比4004快20倍，因此大受客戶們的歡迎。最初定價360美元，隨著銷售量的節(jié)節(jié)上升，最后批發(fā)價降至2.5美元。8080的物美價廉，觸發(fā)了美國家庭組裝計算機的熱潮。8080被專家們稱贊為有史以來最成功的微處理器之一。這項具有劃時代意義的發(fā)明奏響了微計算機時代的前奏曲（世界上首臺真正的微型計算機牛郎星8800采用的微處理器便是8080）。霍夫當初未曾料到自己的發(fā)明意義如此重大，他承認：“我對微處理器在個人計算機中的應用也感到非常驚訝?！辈贿^他還是很快自豪地意識到微處理器的革命性影響：“我們將處于一場革命之中，它將持續(xù)50～100年?！弊鳛槲⑻幚砥髦福舴虮挥摹督洕鷮W家》雜志譽為“第二次世界大戰(zhàn)以來最有影響的七位科學家之一”。這位微電子時代的開創(chuàng)者，與偉大的發(fā)明家愛迪生等名流一道當之無愧地入選美國國家發(fā)明榮譽展廳。計算機是包羅萬象的事物，它不僅包含基本的硬件系統(tǒng)（硬件系統(tǒng)由許多部件組成），還包含軟件系統(tǒng)，也就是說，計算機既需要看得見摸得著的實體部件作為物質基礎，也需要一些虛擬的軟件系統(tǒng)作為“精神補充”。

案例分析案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成1.2.1計算機的應用領域（1）運算器Text（2）控制器（3）存儲器（4）輸入設備（5）輸出設備1.計算機硬件系統(tǒng)案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成2.計算機軟件系統(tǒng)

系統(tǒng)軟件應用軟件案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成1.2.3計算機系統(tǒng)的主要技術指標及其作用

（1）字長（2）時鐘頻率（3）運算速度（4）存儲容量（5）存取周期案例2深入了解計算機——計算機系統(tǒng)的基本組成1.2.4計算機中信息的表現方式（2）時鐘頻率（3）運算速度（4）存儲容量（5）存取周期（1）位（2）字節(jié)（3）字（4）字長（5）存儲容量案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備案例描述：時勢造英雄。話說IBM公司因推出第一臺PC（個人計算機）而贏得一片喝彩聲。春風得意的“藍色巨人”索性實行門戶開放政策，出人意料地公開了PC的全部技術資料，旨在鼓勵同業(yè)為其開發(fā)軟件。如其所料，數千種為IBMPC配套的軟件如雨后春筍般涌現，其直接結果是促使IBMPC的銷售額直線上升。一時間，IBMPC成了個人計算機的代名詞，IBM的標準成了眾人擁戴的PC標準，名利雙收的IBM公司好不風光。然而，福兮禍所倚，IBM公司養(yǎng)虎為患。作為PC霸主的IBM公司的決策者怎么也不會想到，率先向自己發(fā)難的竟是一家靠IBM公司開放政策恩惠起家的名不見經傳的康柏公司。案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備案例描述：這要從1982年的美國得克薩斯州說起。1982年2月的一個平常的日子，得州休斯敦市區(qū)的一間薄餅店里，有三位顧客正圍著餐桌津津有味地在談論著什么。原來他們是來自有名的得州儀器公司的三位高級職員康尼思（R·Canion)、史蒂麥克（G·Stimac）、巴雷斯（H·Barnes）。他們正商議著如何辭職去創(chuàng)辦屬于自己的計算機公司。商議的結果是，每人出資1000美元，于當月成立一家命名為康柏（Compac）的計算機公司。Compac在英文中包含有“兼容性”與“質量”的意思?？蛋毓境闪⒌漠斈昃痛蛄艘粋€漂亮仗。狡黠的后起之秀不計于從零起步，他們大膽地采用了IBM公司的總線技術，仿造能與IBMPC兼容的微機。所謂兼容，是指不同的計算機的程序、設備能相互接受。換言之，即指一臺計算機的硬件、軟件可以隨意用于另一臺計算機。兼容機則是指以原機型為藍本仿造而成的可以運行原機型軟件的模仿機型。1982年11月，康柏公司正式推出命名為CompaqPortable的便攜機。這種可以運行所有為IBMPC開發(fā)的軟件的首批PC兼容機僅晚于IBMPC的面世一年多?！?/p>

計算機軟硬件系統(tǒng)之間的兼容性至關重要，保證計算機硬件和軟件的兼容性能使計算機高效運行，保證用戶的使用順暢。

案例分析案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備1.3.1存儲設備的作用和性能指標硬盤是一種磁介質的外部存儲設備。硬盤驅動器（包括硬盤的盤片本身）完全密封在一個保護箱體內。硬盤以其容量大、存取速度快而成為各種機型的主要外存設備。硬盤的外觀結構如圖所示。1.硬盤案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備性能指標（1）容量（2）轉速（3）數據傳輸率（4）尋道時間（5）接口案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備光盤的一般直徑為5.25英寸。普通光盤有CD和DVD兩種，CD的容量只有700MB[JP]左右，而DVD則可以達到4.7GB。它們之間的容量差別與其相關的激光光束的波長密切相關。CD又可分為CDR-OM、CD-R和CD-RW。CD-ROM是只讀光盤；CD-R只能寫入一次，以后不能再次改寫；CD-RW是可重復擦寫光盤。DVD也可分為DVD-ROM、DVD-R、DVD+R、DVDRW、DVD+RW等盤片。在實際應用中，讀取和燒錄CD、DVD光盤的激光是不同的。光盤驅動器及光盤如圖所示。2.光盤驅動器案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備光盤驅動器的性能指標（1）速度（2）數據傳輸率（3）平均尋道時間（4）CPU占用時間（5）數據緩沖區(qū)（6）容錯性（7）緩存容量（8）數據傳輸模式（9）機芯材料（10）防震和抗噪案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備移動硬盤，顧名思義是以硬盤為存儲介質，用于計算機之間交換大容量數據，強調便攜性的存儲產品。價格因素決定了主流移動硬盤大多數是以標準筆記本電腦硬盤為基礎，只有很少部分是以微型硬盤（1.8英寸硬盤等）為基礎。因為采用硬盤為存儲介質，所以移動硬盤的數據讀/寫模式與標準IDE硬盤相同。移動硬盤多采用USB、IEEE1394等傳輸速率較快的接口，可以較快的速度與系統(tǒng)進行數據傳輸。3.移動硬盤案例3了解計算機周邊設備——常用的計算機設備1.3.2輸入/輸出設備的作用鼠標的標準名稱為鼠標器，因其形似老鼠而得名鼠標。鼠標是一種很常用的計