第一單元計算機基礎知識

第一單元計算機基礎知識第1頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月第一單元計算機基礎知識計算機的發(fā)展與應用任務一信息安全與知識產權任務二第2頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月任務一計算機的發(fā)展與應用一、了解計算機的組成與發(fā)展二、計算機的特點與應用三、計算機系統(tǒng)的組成及工作原理四、計算機中信息的表示五、微型計算機的常用硬件介紹六、計算機常用數字處理設備七、鍵盤操作第3頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月一、了解計算機的組成與發(fā)展1.計算機的組成一臺計算機從外觀上來看，包括主機、顯示器、鍵盤、鼠標、音箱。其中，顯示器和音箱屬于輸出設備，鍵盤和鼠標屬于輸入設備，主機是計算機最重要的組成部分，由機箱及機箱內的CPU、主板、存儲器等組成。第4頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.計算機的主要輸入設備計算機的主要輸入設備有鍵盤、鼠標、光筆和掃描儀等，其中鍵盤和鼠標是最基本、最常用的，也是使用最廣泛的輸入設備。輸入設備通過主板上的相應接口與計算機連接。第5頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.計算機的主要輸出設備計算機的主要輸出設備有顯示器和打印機。輸出設備通過主板上的相應接口與計算機連接。第6頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4.計算機的常用外存儲設備計算機常用的外存儲設備有磁盤和光盤。磁盤有軟磁盤和硬磁盤兩種，它們都是磁介質存儲設備，分別由軟盤驅動器和硬盤驅動器驅動。光盤則是非磁介質存儲設備，由光盤驅動器（簡稱光驅）驅動。第7頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機常用輸入及輸出設備

輸出設備：顯示器打印機繪圖儀磁盤存儲器輸入設備：鍵盤鼠標掃描儀磁盤存儲器第8頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機的發(fā)展1946年2月14日在美國賓夕法尼亞大學的莫爾電機學院出現世界上第一臺現代電子計算機“埃尼阿克”(ENIAC)。重達30噸。在揭幕儀式上，“埃尼阿克”為來賓表演了它的“絕招”———分別在1秒鐘內進行了5000次加法運算和500次乘法運算，這比當時最快的繼電器計算機的運算速度要快1000多倍。ENIAC奠定了電子計算機的發(fā)展基礎，它的問世標志著電子計算機時代的到來幾十年來計算機經過幾次的重大技術革命，得到了很大的發(fā)展，按照電子計算機采用的電子元件可以分為四個階段第9頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.第一階段電子管計算機

（1946—1957年）

（1）

采用電子管作為基本邏輯部件，體積大，耗電量大，壽命短，可靠性高，成本高。（2）

采用電子射線管作為存儲部件，容量很小，后來外存儲器使用了磁鼓存儲信息，擴充了容量。第10頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月電子管計算機如下圖所示。1.第一階段電子管計算機

（1946—1957年）

第11頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.第二階段晶體管計算機

（1958—1964年）（1）

采用晶體管制作基本邏輯部件，體積減小，重量減輕，能耗降低，成本下降，計算機的可靠性和運算速度均得到提高。（2）

普遍采用磁芯作為內存儲器，采用磁盤或磁鼓作為外存儲器。（3）

開始有了系統(tǒng)軟件(如監(jiān)控程序)，提出了操作系統(tǒng)的概念，出現了高級語言。第12頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月晶體管計算機如下圖所示。2.第二階段晶體管計算機

（1958—1964年）第13頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.第三階段集成電路計算機

（1965—1969年）（1）

采用中、小規(guī)模集成電路制作各種邏輯部件，從而使計算機體積更小，重量更輕，耗電更少，壽命更長，成本更低，運算速度也有了更大的提高。（2）

采用半導體存儲器作為主存，取代了原來的磁芯存儲器，使存儲器容量、存取速度有了大幅度的提高，增加了系統(tǒng)的處理能力。第14頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

系統(tǒng)軟件有了很大的發(fā)展，在此階段出現了分時操作系統(tǒng)，多用戶可以共享計算機軟、硬件資源。（4）

在程序設計方面采用了結構化程序設計，為研制更加復雜的軟件提供了技術上的保證。3.第三階段集成電路計算機

（1965—1969年）第15頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

各種使用方便的輸入輸出設備相繼出現。（4）

軟件產業(yè)高度發(fā)達，各種實用軟件層出不窮，極大地方便了用戶。

4.第四階段大規(guī)模、超大規(guī)模集成

電路計算機

（1970年至今）第16頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）

計算機技術與通信技術相結合，計算機網絡把世界緊密地聯(lián)系在一起。

（6）

多媒體技術崛起，計算機集文字、圖形、圖像和聲音處理于一體，在信息處理領域掀起了一場革命，與之對應的信息高速公路正在緊鑼密鼓地籌劃實施當中。4.第四階段大規(guī)模、超大規(guī)模集成

電路計算機

（1970年至今）第17頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機如下圖所示。4.第四階段大規(guī)模、超大規(guī)模集成

電路計算機

（1970年至今）第18頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月從20世紀80年代開始，日本、美國、歐洲等發(fā)達國家都宣布開始新一代計算機的研究。普遍認為新一代計算機應該是智能型的，能模擬人的智能行為，理解人類自然語言，并繼續(xù)向著微型化、網絡化的方向發(fā)展。計算機的發(fā)展第19頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.計算機的發(fā)展第20頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、計算機的特點與應用計算機具有超強的記憶能力、快速的處理能力、精確的計算能力、可靠的判斷能力及高度的自動化與靈活性。正是由于計算機所具備的這些特點，才使它在社會的各個領域中發(fā)揮著越來越重要的作用。第21頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月

一計算機在各個領域中的應用計算機的應用已滲透到社會的各行各業(yè)，正在改變著傳統(tǒng)的工作、學習和生活方式，推動著社會的發(fā)展。一般來說，計算機的主要應用領域有如下幾種：第22頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.科學計算最初計算機的發(fā)明，就是為了解決科學技術研究和工程應用中的大量數值計算問題。利用計算機高速度、高精度的運算能力，可以解決氣象預報、火箭發(fā)射、地震預測和工程設計等人工難以完成的任務。第23頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.信息管理利用計算機可以對任何形式的數據（包括文字、數字、圖形、圖像、聲音等）進行加工和處理，現在越來越多的企業(yè)和單位已普遍實現信息的計算機處理與管理。第24頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.計算機輔助工程計算機輔助工程的應用可以提高產品設計、生產和測試過程的自動化水平，降低成本、縮短生產周期、改善工作環(huán)境、提高產品質量，獲得更高的經濟效益。第25頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（1）

計算機輔助設計（CAD）：是指利用計算機來輔助設計人員進行產品和工程的設計。計算機輔助設計已應用于機械設計、集成電路設計、建筑設計、服裝設計等多個方面。（2）

計算機輔助制造（CAM）：是指利用計算機來進行生產設備的管理和控制。如利用計算機輔助制造自動完成產品的加工、裝配、包裝和檢測等制造過程。3.計算機輔助工程第26頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

計算機輔助教學（CAI）：是指利用計算機進行輔助教學、交互學習。如利用計算機輔助制作多媒體課件，可以使教學內容更加生動、形象，取得良好的教學效果。（4）

計算機輔助測試（CAT）：是指利用計算機進行產品質量等輔助測試。3.計算機輔助工程第27頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4.過程控制過程控制是利用計算機及時采集檢測數據，然后按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調節(jié)或自動控制。用計算機進行過程控制，不僅可以大大提高控制的自動化水平，而且可以提高控制的及時性和準確性，從而改善勞動條件、提高產品質量和合格率。由于上述的種種優(yōu)點，計算機過程控制已在機械、冶金、石油、化工、紡織、水電和航天等部門得到廣泛的應用。第28頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月5.電子商務電子商務是一種現代商業(yè)方法，是利用現有的計算機硬件設備、軟件和網絡基礎，通過一定的協(xié)議連接起來的電子網絡環(huán)境進行各種各樣商務活動的方式。它涉及許多方面的活動，包括貨物電子貿易和服務、在線數據傳遞、電子資金劃撥、電子證券交易、電子貨運單證、商業(yè)拍賣、合作設計和工程、在線資料、公共產品獲得等。第29頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月6.網絡應用計算機技術與現代通信技術的結合構成了計算機網絡。計算機網絡的建立，不僅解決了一個單位、一個地區(qū)、一個國家計算機與計算機之間的通信和各種網絡資源的共享，也大大促進了國際間的文字、圖像、視頻和聲音等各類數據的傳輸與處理。第30頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月7.電子政府

電子政府是人們對信息技術運用于政府而構建的新政府形態(tài)的形象稱謂。其實質是政府利用現代信息技術，利用功能強大的政府網站向社會公開大量政務信息，更好地履行職能，更有效地達成治理目標，更好地為社會提供公共服務。第31頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機主要應用于以下領域：（1）科學計算（比如天氣預報衛(wèi)星數理）（2）

信息處理（企業(yè)管理情報的收集辦公自動化）（3）

過程控制（衛(wèi)星發(fā)射導彈引航等）（4）計算機輔助系統(tǒng)（CAD計算機輔助設計CAM輔助制造）（5）

多媒體技術（MPC）（應用于知識學習電子圖書等）（6）

計算機通信（遠程會議遠程教育網上理財網上購物）（7）

人工智能（智能機器人神經運算）二、計算機的特點與應用(總結)第32頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算機系統(tǒng)的組成及工作原理1.計算機系統(tǒng)的組成一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件即計算機系統(tǒng)中看的見摸的著的物理裝置；軟件系統(tǒng)則指在計算機中運行的各種程序、數據及相關的文檔資料。計算機中的軟件可分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。⑴系統(tǒng)軟件一般由計算機設計者提供的計算機程序，用于計算機的管理、控制、維護、運行；方便用戶對計算機的使用。⑵應用軟件指用戶利用計算機及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各類實際問題而編制的計算機程序?？梢詫密浖M行如下分類①文字處理軟件：Word、WPS等②電子表格處理軟件：Excel等；③數據庫管理軟件：Access等；④網頁制作軟件：Frontpage等；⑤網頁瀏覽器：InternetExplorer，NetscapeNavigator，Mosaic，騰訊TT等。第33頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二計算機軟件系統(tǒng)的組成一個完整的計算機系統(tǒng)如下圖所示。第34頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月

三計算機的工作原理世界上第一臺電子計算機“ENIAC”誕生的同時，美籍匈牙利科學家馮·諾依曼就對計算機提出了重大的改進理論，主要思想有兩點：一是數據運算與存儲應以二進制為基礎；二是計算機應采用“存儲程序”和“程序控制”的方式工作，并且進一步明確指出計算機的結構應由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備組成。第35頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月向計算機提供有關的控制命令信息、指揮計算機工作的命令稱為指令。程序是為了解決某一特定的問題而設計的指令的有序集合。指令是要用某種語言來編制的，編制指令的過程為程序設計。這些用以編制程序的計算機語言就是程序設計語言。

三計算機的工作原理第36頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月馮·諾依曼時代的計算機是以“存儲程序”思想作為計算機自動工作的基礎，也是計算機工作的原理。計算機的工作可概括成：存儲程序和程序控制。具體地說，首先必須把編好的程序及運行中所需的數據通過一定方式輸入并存儲在計算機的存儲器中，即存儲程序；然后啟動運行，

三計算機的工作原理第37頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月計算機就自動、逐一的取出存儲器中的指令，再加以分析執(zhí)行所有的指令操作，使計算機按程序運行，即程序控制。迄今，計算機仍然采用這個工作原理工作。

三計算機的工作原理第38頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月三、計算機系統(tǒng)的組成及工作原理馮·諾依曼提出的計算機的設計思想如下：（1）計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分組成。（2）

程序和數據在計算機中用二進制數表示。（3）

計算機的工作過程由存儲程序控制。第39頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.計算機硬件結構與工作原理如圖（P3）輸入設備的功能：要加工處理的外部信息轉換為計算機能夠識別和處理的內部形式輸出設備的功能：將信息從計算機的內部形式轉換為使用者所要求的形式以便被人們識別或被其他設備接收存儲器的功能：以內部形式表示的各種信息運算器的功能：對數據進行算術運算和邏輯運算控制器的功能：產生各種信號，控制計算機各個功能部件協(xié)調工作第40頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月四、計算機中信息的表示1.數制將數字符號按序排列成數位，并遵照某種低位到高位的進位方式計數來表示數值的方法（1）數的表示①數位是指數碼在一個數中所處的位置。比如1230中的“3”的位數是2“1”的位數是4②基數是指在某種進位計數制中，每一個數位上能使用的數碼的個數。③位權是指該數中每個數位的單位1所代表的數值。在數制中，各位數字所表示值的大小不僅與該數字本身的大小有關，還與該數字所在的位置有關。通常把這種關系稱為數的位權。十進制中數字1在個位上表示1（1），在十位上表示10（101），在百位上則表示100（102）第41頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.數制（2）

計算機中常用的數制十進制：有10個數基本數字0-9規(guī)則是“逢十進一”位權是以10為底的冪一個十進制數表示：如：1234可展開為：1*103+2*102+3*101+4*100254.87可展開為2*102+5*101+4*100+8*10-1+7*10-2二進制：有兩個基本數字0,1

逢二進一位權是以2為底的冪比如（1101）2或（1101）B第42頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月八進制：有8個數字0-7逢八進一位權是以8為底的冪比如（761）8

或（761）o十六進制：有16個數字0-9ABCDEF逢八十六進一位權是以16為底的冪比如（1A2B）16

或(1A2B)H各種進制的后綴

B：二進制D：十進制H：十六進制O：八進制第43頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（3）

數制的轉換①將二、八、十六進制數轉換為十進制數。將二進制數轉換成對應的十進制數

1101B=1*23+1*22+0*21+1*20=8+4+1=13D1011.01B=1*23+1*21+1*2-1+1*2-2=8+2+1+0.25=11.25D將十進制轉換成對應的二進制例：將11D轉換為二進制

11/2=5余１最低位

5/2=2余12/2=1余01/2=0余１最高位

11D=1011B

對整數部分用“除２取余”法，即將整數部分反復用２除，直到商為０，再將余數依次排列，先得出的在低位，后得出的在高位。例：求0.625的二進制數

0.625*2=1.25取整１最高位

0.25*2=0.5取整０

0.5*2=1.0取整１最低位先取整數在高位排列，則0.625D=0.101B

第44頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月例：將58.5D轉換為二進制數①先求整數部分：“除２取余”

58/2=29余0最低位

29/2=14余１

14/2=7余０

7/2=3余１

3/2=1余１

1/2=0余１最高位②再求小數部分：“乘２取整”

0.5*2=1.0取整１③整數小數相拼

58.5D=111010.1B第45頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月

②將十進制數轉換為其他進位數十進制轉換二進制數的方法：整數部分除2取余，逆排小數部分乘8取整順排十進制轉換八進制數的方法：整數部分除8取余，小數部分乘8取整十進制轉換十六進制數的方法：整數部分除16取余，小數部分乘16取整③二進制數與八進制數、十六進制數的相互轉換。轉換方法：以小數點為界，分別向左右每3位進制數合成1位八進制數或每一位八進制數展成3位二進制數，不足3位的補0例如（1010111.01101）2轉換成八進制數1010111.01101=001010111.011010

12732所以（1010111.01101）2=（127.32）8例如（327.5）轉換成二進制數

327。5011010111。101

第46頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（4）

二進制數的運算規(guī)則①算術運算。②邏輯運算。

四、計算機中信息的表示第47頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2.單位在計算機中所有數據字母漢字圖像聲音等信息的傳遞都可以使用二進制的形式，常用的單位有以下幾種（1）位（bit）指一位二進制的數碼（0或1），是計算機中表示信息的數據編碼中的最小單位。（2）

字節(jié)（Byte）8位二進制數字表示一個字節(jié)，字節(jié)是存儲系統(tǒng)中最小的存取單位

計算機的存儲容量一般以字節(jié)為單位在二進制中，210=1024

與十進制的1000接近，所以在計算機中有以下規(guī)定（3）

字長第48頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1B=8b1KB=1024BK的意思是“千”1MB=1024KBM讀兆1GB=1024MBG讀吉1TB=1024GBT讀太第49頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月3.編碼（1）字符（英文，包括字母、數字、標點、運算符等）編碼（2）

漢字編碼①漢字外碼。②漢字內碼。③漢字字形碼。四、計算機中信息的表示第50頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月五、微型計算機的常用硬件介紹1．主板與CPU主板是計算機系統(tǒng)的重要部件之一，用來連接計算機各組成部件比如CPU內存輸入/輸出設備等2．內存又稱存儲器內存的容量和速度對計算機系統(tǒng)的性能也是很重要的3．顯示卡與聲卡4．硬盤與光驅5．鍵盤與鼠標6．顯示器與音箱7．機箱與電源第51頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月六、計算機常用數字處理設備計算機數字處理設備是指連接在計算機主機以外的設備。常用的數字處理設備包括打印機、掃描儀、刻錄機、數碼相機等。1．打印機2．掃描儀3．刻錄機第52頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月4．數碼相機5．投影儀6．手寫板7．觸摸屏8．讀卡器六、計算機常用數字處理設備第53頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月七、鍵盤操作1．微機鍵盤的分區(qū)（1）主鍵盤區(qū)（2）

功能鍵區(qū)（3）

編輯鍵區(qū)（4）

小鍵盤區(qū)第54頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2．數據錄入的基本方法（1）基準鍵（2）

鍵盤操作的姿勢（3）

數字小鍵盤的基本指法七、鍵盤操作第55頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月任務二信息安全與知識產權一、信息系統(tǒng)的安全知識二、計算機病毒三、知識產權的保護第56頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月一、信息系統(tǒng)的安全知識信息安全是指防止信息資源被故意或偶然地非法更改、破壞或信息資產被非法系統(tǒng)使用、控制。信息安全的目的是確保信息的完整性、保密性和可用性。完整性是指信息在輸入和傳輸的過程中，不被非法更改或破壞，也不被偶然、無意地修改。第57頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月保密性是指信息必須按照用戶的要求保持一定的秘密性，防止信息在未經用戶許可的情況下被泄露，信息的保密主要采用密碼技術對信息進行加密處理?？捎眯允侵冈谌魏吻闆r下，信息必須是可用的，它是計算機能夠完成可靠性操作的重要前提。一、信息系統(tǒng)的安全知識第58頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1．信息安全的內容（1）操作系統(tǒng)安全（2）

信息庫安全（3）

網絡安全（4）

存取控制（5）

密碼技術（6）

病毒防護2．信息安全的法律法規(guī)一、信息系統(tǒng)的安全知識第59頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月二、計算機病毒計算機病毒（Virus）簡稱病毒，它不同于一般的病毒，它不是一個生物體，不會把疾病傳染給人類，只感染使用程序的計算機系統(tǒng)。常見的病毒有兩種：一種是良性病毒，另一種是惡性病毒。良性病毒是只表現自己而不進行破壞的計算機病毒。惡性病毒的目的在于人為地破壞計算機系統(tǒng)的數據，破壞文檔或刪除硬盤上保存的全部文件。第60頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月1.計算機病毒的主要特點（1）破壞性（2）隱蔽性（3）潛伏性（4）傳染性二、計算機病毒第61頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月2．計算機病毒的防范（1）備好啟動盤。（2）

重要的資料必須備份。（3）

盡量避免在無防毒軟件的機器上使用U盤、Zip盤、MO等可移動儲存介質。（4）

使用新軟件時，先用掃毒程序檢查，可減少中毒機會。機器運行速度減慢、出現異?，F象，應及時檢測病毒。二、計算機病毒第62頁，課件共69頁，創(chuàng)作于2023年2月（5）

在計算機中安