計算機應用基礎第1、2章基礎知識

計算機應用基礎第1、2章基礎知識第一頁，共56頁。課程說明課程名稱:計算機應用基礎總學時:40(20學時課堂+20學時上機)總學分:2.5上課安排：第4---14周五下午4:00-6:00上機安排：第5---15周二下午4:00-6:00

2第二頁，共56頁。對學生的要求課前預習10分鐘按時上課,專心聽講,不要缺課課后復習30分鐘認真完成課后作業(yè)同學之間多交流課業(yè)問題重視師生之間的溝通與互動

3第三頁，共56頁。善于總結.學會做筆記.去粗取精.不必在次要內(nèi)容上糾纏不休。樹立信心.多上機，勤實踐，不懂就問。學習方法4第四頁，共56頁。課程總體介紹第一章計算機基礎知識(4學時)第二章Windows2000中文操作系統(tǒng)(4學時)第三章Word2000的基本操作(6學時)第四章Excel的基本操作(3學時)第五章PowerPoint的基本操作(1學時)第六章網(wǎng)絡基礎(2學時)5第五頁，共56頁。第一章計算機基礎知識1.1計算機概述1.4數(shù)據(jù)在計算機中的表示1.2計算機系統(tǒng)的組成與工作原理1.3微型計算機6第六頁，共56頁。1.1計算機概述1.1.1計算機的發(fā)展1.1.2計算機的分代1.1.3計算機的分類1.1.4計算機的新技術1.1.5未來新型計算機7第七頁，共56頁。

1.1.1計算機的發(fā)展算盤中國唐代第一種手動式計數(shù)器計算尺1622年，英國WilliamOughtred（奧特瑞德） 手動式、減、乘、除、指數(shù)和三角函數(shù)運算加法器1642年，法國BlaisePascal（帕斯卡）機械式，只能做加法計算器1673年，德國GottfriedLeibniz（萊布尼茨） 機械式，加、減、乘、除和開方差分機1812年，英國CharlesBabbage（巴貝奇）分析機1834年，英國CharlesBabbageMARK-Ⅰ1944年，美國艾肯計算機1946年，賓夕法尼亞大學ENIAC

8第八頁，共56頁。查爾斯.巴貝奇1812年差分機1834年分析機

差分機和分析機（計算機的直系祖先）三部分組成：(1)由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲庫；(2)運算裝置；(3)能對操作順序進行控制，并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結果的裝置。9第九頁，共56頁。計算機科學奠基人英國科學家阿蘭.圖靈電子計算機之父：美籍匈牙利數(shù)學家馮.諾依曼阿蘭·圖靈和馮·諾依曼美國計算機學會(ACM)1966年設立圖靈獎主要貢獻：建立圖靈機模型，奠定了可計算理論的基礎提出圖靈測試，闡述了機器智能的概念主要貢獻：與同事研制人類第二臺計算機EDVAC“存儲程序”概念馮·諾依曼計算機奠定了現(xiàn)代計算機體系結構和工作原理10第十頁，共56頁。電子計算機的問世1946年2月由賓州大學研制的ENIAC電子計算機時代的到來。

Electronic

Numerical

IntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計算機重達30噸占地250m2啟動工耗150000瓦18000個電子管每秒5千次加減運算沒有存儲器采用十進制11第十一頁，共56頁。1.1.2計算機的分代時代年份器件軟件應用一46-58電子管機器語言匯編語言科學計算二58-64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制三64-71集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理四71年迄今大規(guī)模集成電路數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等社會的各個領域電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路12第十二頁，共56頁。1.1.3計算機的分類按綜合性能指標分類高性能計算機（巨型機或大型機）：

速度最快、處理能力最強、最快：NECEarthSimulator 每秒35萬億次浮點運算，峰值40萬億次中國：曙光4000A2560顆64位AMDOpteron處理器 每秒8萬億次浮點運算，全球排名第10(2004)工作站：介于PC與小型機之間高檔微機系統(tǒng) 高分辨率、大容量內(nèi)外存，圖形功能較強微型計算機：

臺式機、筆記本和個人數(shù)字助理

(PDA)服務器：網(wǎng)絡環(huán)境中為多個用戶提供服務的計算機系統(tǒng)按用途分類通用機很強的綜合處理能力

專用機功能單一

13第十三頁，共56頁。曙光4000A

曙光4000A采用國際高性能計算機主流的機群結構，整個系統(tǒng)規(guī)模達到640個結點，每個結點為4CPU的SMP系統(tǒng)，采用AMD2.2GHzOpteron64位處理器，峰值運算速度為11TFLOPS。整個系統(tǒng)通過四套網(wǎng)絡互連，包括Myrinet2000、千兆以太網(wǎng)、百兆以太網(wǎng)和管理網(wǎng)絡。系統(tǒng)的主要配置如下：

*11264GFLOPS峰值運算速度

*2560個CPU

*640個結點

*5TB內(nèi)存

*95TB存儲

*四套互聯(lián)網(wǎng)絡

*曙光機群軟件

14第十四頁，共56頁。1.1.4計算機的新技術1嵌入式技術將計算機作為一個信息處理部件，嵌入到應用系統(tǒng)之中的一種技術。系統(tǒng)和功能軟件固化起來，類似BIOS的工作方式。應用：各種家電、數(shù)碼相機等2網(wǎng)格計算

利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個“虛擬的超級計算機”，其中每一臺的計算機就是一個“節(jié)點”，而整個計算是由成千上萬個“節(jié)點”組成的“一張網(wǎng)格”。優(yōu)點：數(shù)據(jù)處理能力超強；充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。示例：15第十五頁，共56頁。3中間件技術

中間件是介于應用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件。4多媒體技術5仿生學技術

16第十六頁，共56頁。1.1.5未來新型計算機1光子計算機利用光子取代電子進行數(shù)據(jù)運算、傳輸和存儲。不同波長的表示不同的數(shù)據(jù)優(yōu)點：超高速缺點：體積龐大2生物計算機（分子計算機）20世紀80年代中期開始研制

采用了生物芯片3量子計算機利用處于多現(xiàn)實態(tài)下的原子進行運算的計算機17第十七頁，共56頁。1.2計算機系統(tǒng)的組成與工作原理1.2.1計算機系統(tǒng)的組成1.2.2計算機系統(tǒng)的硬件組成1.2.3計算機的基本工作原理18第十八頁，共56頁。系統(tǒng)軟件應用軟件計算機系統(tǒng)分為：硬件+軟件硬件軟件1.2.1計算機系統(tǒng)的組成19第十九頁，共56頁。輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀輸出設備：顯示器、打印機外存：軟、硬盤、光盤、閃存網(wǎng)絡設備：網(wǎng)卡、調(diào)制解調(diào)器等計算機系統(tǒng)軟件外部設備系統(tǒng)軟件應用軟件硬件運算器寄存器控制器主機內(nèi)存CPU隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器操作系統(tǒng)：Windows、Unix、Linux語言處理程序：C、Pascal、VB等實用程序：診斷程序、排錯程序等辦公軟件包、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)計算機系統(tǒng)的組成20第二十頁，共56頁。計算機硬件包括主機和外設主機外設輸入設備輸出設備外存設備網(wǎng)絡設備1.2.2計算機系統(tǒng)的硬件組成21第二十一頁，共56頁。計算機的五大部件馮·諾依曼思想：二進制程序與數(shù)據(jù)一樣存放在內(nèi)存五大模塊數(shù)據(jù)流控制流存儲器運算器外存儲器輸出設備內(nèi)存儲器輸入設備控制器中央處理單元CPU22第二十二頁，共56頁。處理器（中央處理單元CPU）處理器控制器運算器控制整個計算機所有部件的工作執(zhí)行算術運算和邏輯運算23第二十三頁，共56頁。存儲器存儲器是計算機存儲數(shù)據(jù)和程序的記憶單元集合，每個記憶單元由8位二進制位組成，可讀寫其中的數(shù)據(jù)。存儲器存儲器通常分為內(nèi)存儲器和外存儲器。存放大量信息外存儲器信息交流中心內(nèi)存儲器24第二十四頁，共56頁。存儲器相關術語1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB字節(jié)BYTE76543210位Bit位(Bit)：計算機中采用二進制0或1在CPU中占1位字節(jié)(Byte)：8個二進制位為一個字節(jié)1KB=1024B,1MB=1024KB,1GB=1024MB(1024=210)字長(LengthWord)：CPU在單位時間內(nèi)能一次處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)

地址(Address)：內(nèi)存被分為一個個字節(jié)每個字節(jié)都有一個惟一的標識25第二十五頁，共56頁。輸入/輸出設備常用輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數(shù)字化儀等。常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。26第二十六頁，共56頁。指令是能被計算機識別并執(zhí)行的的二進制代碼，完成一種操作。操作碼

操作數(shù)

數(shù)據(jù)傳送指令數(shù)據(jù)處理指令程序控制指令輸入輸出指令

其它指令

IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU內(nèi)存I/O設備主機對計算機的硬件進行管理等指令

結構分類操作碼要完成的操作類型或性質(zhì)操作數(shù)操作的內(nèi)容或所在的地址1.2.3計算機的基本工作原理計算機的工作原理：計算機的工作過程實際上是快速地執(zhí)行指令的過程。27第二十七頁，共56頁。指令的執(zhí)行過程分為以下4個步驟：①取指令②分析指令③執(zhí)行指令④一條指令執(zhí)行完成，指令計數(shù)器加1或?qū)⑥D(zhuǎn)移地址碼送入程序計數(shù)器，然后回到①。28第二十八頁，共56頁。29第二十九頁，共56頁。1.3微型計算機1.3.1微型計算機的發(fā)展方向1.3.2微型計算機的分類1.3.3微型計算機的硬件系統(tǒng)30第三十頁，共56頁。①高速化處理器主頻②超小型化典型的標志是筆記本電腦和PDA的流行。③多媒體化全新的多媒體處理芯片、多媒體和超媒體系統(tǒng)的開發(fā)和標準化、虛擬現(xiàn)實技術和發(fā)展多媒體通信等。④網(wǎng)絡化網(wǎng)絡計算機、具有聯(lián)網(wǎng)功能的PDA以及各種類型的個人計算機等正在飛速發(fā)展。⑤隱形化今后將擺脫顯示屏、鍵盤加主機的傳統(tǒng)形像，電視計算機、影音計算機等將大量出現(xiàn)。1.3.1微型計算機

的發(fā)展方向31第三十一頁，共56頁。按組成結構分類：

單片機組成部分集成在一個超大規(guī)模芯片上，廣泛用于控制、儀器儀表、通信、家用電器等領域。

單板機各組成部分裝配在一塊印刷電路板上，常用于過程控制或作為儀器儀表的控制部件。

多板機各組成部分裝配在多塊印刷電路板上，如臺式、便攜式PC機。

按用途分類：

微型計算機按用途可分為臺式、便攜式、手持式等。

1.3.2微型計算機的分類32第三十二頁，共56頁。微型計算機的主要性能指標：CPU指標主要包括CPU字長、時鐘頻率。運算速度計算機的運算速度通指平均運算速度，即每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)。內(nèi)存容量內(nèi)存容量反映了內(nèi)存儲器存儲數(shù)據(jù)的能力。

33第三十三頁，共56頁。主機內(nèi)基本結構：

系統(tǒng)主板（又稱母板）、CPU、硬盤驅(qū)動器、DVD-ROM驅(qū)動器、軟盤驅(qū)動器、顯示器適配器、內(nèi)存、電源。1.3.3微型計算機的硬件系統(tǒng)從外部看，計算機由顯示器，主機，鍵盤，鼠標，音箱等組成。

微型計算機的硬件系統(tǒng)：主板、CPU、存儲器、總線與接口、輸入/輸出設備。34第三十四頁，共56頁。系統(tǒng)主板微型計算機中最大的一塊集成電路板。微型計算機中各種設備的連接載體。主板的結構：主要有AT、ATX、NLX、EATX等類型。ATX是目前最常用的主板結構。

35第三十五頁，共56頁。內(nèi)存總線插槽接口卡CPU插座串行接口USB接口芯片組36第三十六頁，共56頁。芯片組

芯片組決定了主板的結構及CPU的使用。根據(jù)芯片的功能，可分為南橋芯片和北橋芯片。南橋芯片：主要負責I/O接口控制、IDE設備（硬盤等）控制以及高級能源管理等；北橋芯片：負責與CPU的聯(lián)系并控制數(shù)據(jù)在北橋內(nèi)部傳輸，發(fā)熱量較高，芯片上會裝有散熱片。

37第三十七頁，共56頁。CPU通用CPU：高性能，功能強，微機采用嵌入式CPU：面向特定領域Intel的處理器：Pentium，Celeron(賽揚)，Banias(迅馳)

38第三十八頁，共56頁。CPU早期使用過的微處理器

39第三十九頁，共56頁。CPUPentium4微處理器和Itanium微處理器內(nèi)部結構照片

40第四十頁，共56頁。國產(chǎn)CPU—龍芯漢芯—假冒??！

標志著我國在現(xiàn)代通用微處理器設計方面實現(xiàn)了“零”的突破，打破了我國長期依賴國外CPU產(chǎn)品的無芯的歷史。

41第四十一頁，共56頁。內(nèi)部存儲器訪問速度快信息暫時性相對價格高外部存儲器訪問速度慢信息永久性相對價格低存儲器微型計算機存儲器分內(nèi)部存儲器和外部存儲器42第四十二頁，共56頁。（1）隨機存取存儲器(RandomAccessMemory，簡稱RAM)RAM通常指計算機主存，CPU對它們既可讀出又可寫入數(shù)據(jù)。

微型計算機上廣泛采用動態(tài)隨機存儲器DRAM，制作成內(nèi)存條形式出現(xiàn)。內(nèi)部存儲器用于筆記本電腦內(nèi)存條用于臺式機內(nèi)存條43第四十三頁，共56頁。（2）只讀存儲器(ReadonlyMemory，簡稱ROM)CPU對它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時信息不會丟失。ROM中一般存放計算機系統(tǒng)管理程序。（3）高速緩沖存儲器(Cache)介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題。一般采用靜態(tài)隨機存取存儲器SRAM構成，它的訪問速度是DRAM的10倍左右。CPUCacheRAM2.6GHZ533MHZ44第四十四頁，共56頁。(1)軟盤用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材料制成。讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。常用軟盤容量為1.44MB。外部存儲器45第四十五頁，共56頁。硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面柱面扇區(qū)磁道硬盤片讀寫磁頭(2)硬盤46第四十六頁，共56頁。利用光學方式讀/寫數(shù)據(jù)。(3)光介質(zhì)存儲器CD：只讀型和可讀寫型，650MB可錄式光盤，只能寫一次可重復刻錄的光盤，可重復擦寫DVD：提供相當于普通CD的8到25倍的存儲容量和9倍以上的讀取速度。47第四十七頁，共56頁。(4)移動存儲產(chǎn)品

移動硬盤

由臺式電腦硬盤或者由筆記本電腦硬盤改裝而成，這類產(chǎn)品性價比非常好。通常來講可按產(chǎn)品的接口類型分為USB1.1、USB2.0和IEEE1394這三種。

48第四十八頁，共56頁。

Flash存儲設備49第四十九頁，共56頁?？偩€地址總線:傳輸?shù)刂沸畔?shù)據(jù)總線:傳輸數(shù)據(jù)信息控制總線:傳輸控制信息內(nèi)部總線：連接CPU的各個組成部件（芯片內(nèi)部）系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件外部總線