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天津城市职业学院 计算机应用基础 文档由南方课件网 友情提供 若您有好的资源 欢迎投稿 投稿邮箱 tougao qq1894255 教学安排及考试要求 教学安排 总学时 48学时 多媒体教室 8学时 机房 40学时 考试要求 考试方式 机试 全市大学生统考课 注意 该课程考试不及格者 没有补考 只能重修 考试内容及分数分布情况 课堂要求及上机要求 课堂要求1 认真听讲 理解和掌握课程知识 积极回答问题 2 采取不定时点名 累积缺席达4次以上者 取消考试资格 上机要求1 按时完成作业 累积欠交作业达3次以上者 取消考试资格 2 对于上机玩游戏 聊天 劝说不止者 取消考试资格 第1章计算机基础知识 1 1计算机概述 了解 1 2计算机系统组成 掌握 1 3微型计算机的硬件系统 掌握 1 4数据在计算机中的存储 了解 1 5多媒体技术 掌握 1 1计算机概述 1 1 1计算机发展概况1 1 2计算机的特点1 1 3计算机系统分类 重点 1 1 4计算机的应用 重点 1 1 5计算机应用的发展展望 重点 1 1 1计算机的发展概况 你认识我吗 它的问世标志着信息时代的来临 具有划时代的意义 我叫eniac 是世界上第一台电子数字计算机 1946年诞生于美国宾夕法尼亚大学 从第一台计算机诞生到现在的六十年里 计算机技术经历了大型机阶段 微型机阶段及网络阶段 通常根据计算机使用电子元件的不同划分为四个时代 电子管 集成电路 大规模 超大规模集成电路 晶体管 从第一台计算机诞生到现在的六十年里 计算机技术经历了大型机阶段 微型机阶段及网络阶段 通常根据计算机使用电子元件的不同划分为四个时代 电子管 集成电路 大规模 超大规模集成电路 晶体管 第二代 1958 1964年 晶体管计算机时代 从第一台计算机诞生到现在的六十年里 计算机技术经历了大型机阶段 微型机阶段及网络阶段 通常根据计算机使用电子元件的不同划分为四个时代 电子管 集成电路 大规模 超大规模集成电路 晶体管 从第一台计算机诞生到现在的六十年里 计算机技术经历了大型机阶段 微型机阶段及网络阶段 通常根据计算机使用电子元件的不同划分为四个时代 电子管 集成电路 大规模 超大规模集成电路 晶体管 第四代 1971年至今 大规模 超大规模集成电路计算机时代大规模 超大规模集成电路取代了中 小规模集成电路 这时微处理器的出现使得微型机异军突起 独树一帜 通常把1971年至今出现的计算机称为第四代电子计算机 计算机的体积更小 功能更强 价格更低 70年代末 出现了一个芯片能集成几十万个晶体管的超大规模集成电路 它的诞生使得计算机进入了一个全新的时代 微型机时代 微处理器是大规模 超大规模集成电路的产物 通常人们以微处理器 cpu 为标志划分微型计算机 相继出现了字长为8位的8086机 16位的80286机 32位的80386机和80486 以及准64位的奔腾系列计算机 准64位是指运算按64位 传送按32位进行 微型计算机的发展史实际就是微处理器的发展史 微型计算机时代 1 1 2计算机系统的特点 1 处理速度快 2 计算精确度高 3 存储容量大 4 可靠性高 5 工作全自动 6 应用领域广泛 计算机的快速度使它在通讯 金融等领域达到实时快速的服务 计算精度主要取决于cpu的字长 目前一般计算机的存储容量在64m 512m 加上大容量的磁盘 光盘等外存储器 实际上存储容量已经达到了海量 采用大规模 超大规模集成电路的计算机可靠性高 平均无故障时间可达到以年为单位 计算机在人们预先编制好的程序控制下 无需人工干预即可完全自动化地完成工作 现在我们可以看到各行各业都离不开计算机 1 1 3 计算机系统的分类 数字模拟混合计算机 数字计算机 模拟计算机 按处理数据的形态分类 1 1 3 计算机系统的分类 巨型机 大型机 中型机 小型机 微型计算机 工作站 按规模和性能分类 1 1 3 计算机系统的分类 按用途范围分为 通用计算机 专用计算机 计算机具有存储容量大 处理速度快 工作全自动 可靠性高等特点 所以已经被广泛应用于各个学科领域 并迅速渗透到人类社会的各个方面 同时也进入了家庭 1 科学计算2 数据处理3 实时控制4 计算机辅助功能5 人工智能6 互联网7 日常生活 1 1 4计算机的应用 cad 计算机辅助设计cam 计算机辅助制造cmis 计算机集成制造系统cai 计算机辅助教学cat 计算机辅助测试cae 计算机辅助工程 1 1 5计算机的发展趋势 巨型化 巨型机的发展集中体现了计算机技术的发展水平 微型化 使得计算机的计算速度快 功能强 体积小 价格低 网络化 实现了计算机的资源共享 智能化 智能化是未来计算机发展的总趋势 一 计算机的发展历程 1946年 世界上第一台电子数字计算机eniac诞生在美国宾夕法尼亚大学 标志着社会进入了信息时代 计算机的发展历程经历了电子管 晶体管 集成电路和大规模及超大规模集成电路四个计算机时代 在第四代期间诞生了微型计算机 使计算机进入了一个全新的时代 二 计算机的特点 应用及发展趋势 由于计算机具有处理速度快 计算精确度高 存储容量大 可靠性高 工作全自动等特点使得计算机广泛地应用于科学计算 数据处理 实时控制 计算机辅助功能 人工智能 互联网 日常生活等领域 当前计算机的发展趋势概括为四化 巨型化 微型化 网络化 智能化 小结 1 2计算机系统的组成 1 2 1计算机硬件系统 掌握 1 2 2计算机软件系统 掌握 一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分 计算机硬件 计算机软件 计算机硬件和软件的关系 指那些由电子器件和机械装置组成的 硬 设备 如键盘 显示器 打印机等 它们是计算机能够工作的物质基础 1 2计算机系统组成 指那些在硬件设备上运行的各种程序 数据和相关的技术资料 如windows系统 数据库管理系统等 在计算机系统中 硬件和软件相互支持 协调工作 没有软件的计算机硬件系统根本无法工作 裸机 没有完整的硬件系统或硬件性能不够高 软件也发挥不了良好的作用 1 2 1计算机硬件系统 一 硬件系统的概念 二 硬件系统的基本组成 三 各部件的功能 控制器是整个计算机的控制中心 指挥各执行部件按照程序步骤自动完成工作 运算器是计算机的核心部件 完成对信息的加工运算 存储器是用来存放各类程序和数据信息 存储器分为内存储器和外存储器 输入设备把原始数据和程序输入到计算机中 并将这些信息转换成二进制代码存放在存储器中 输出设备用来输出处理结果 将二进制代码形式的数据转换成人类习惯的文字 图形和声音等形式 这五大部分由计算机总线系统连接起来构成计算机的基本硬件系统 总线系统是传送数据和控制信号的公共通道 四 总线系统 cpu 内存模块 输出设备 输入 输出设备 db ab cb 输入设备 输入 输出接口 按照系统结构来划分总线 通常根据所传送的信息内容和作用可将系统总线分为 地址总线ab 数据总线db 控制总线cb 五 计算机工作原理 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼 1945年他提出了 存储程序控制 的计算机工作原理 使得计算机能够按照人们的意图自动地进行操作 工作原理的主要基本特点 1 计算机硬件的组成 运算器 控制器 存储器 输入和输出设备 2 采用存储程序控制的方式 将程序和数据同存于存储器中 指令和数据同送到运算器运算 3 计算机内部数据的表示 都是以二进制码表示的 六 计算机的工作过程 说明 表示控制流 表示数据流 运算器 cpu 主机 输出设备 内 主 存储器 存储器 控制器 输入设备 1 2 2软件系统 计算机软件是计算机系统的灵魂 没有软件支持的计算机称为 裸机 几乎是不能工作的 一 计算机软件的概念 指那些在硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总和 如windows系统 数据库管理系统等 注意 程序 软件 软件 程序 相关文档 软件系统 二 软件的分类 负责管理 控制 维护 开发计算机的软硬件资源的产品 为解决某一领域的具体问题而编制的软件产品 dos windows unix等 文本编辑程序 连接装配程序 动态调试程序 维护诊断程序 库管理程序 机器语言 汇编语言 高级语言 汇编程序 编译程序 解释程序 dbms的有 access vf oracle等 用于开发应用软件所共同使用的基本软件office autocad 面向特定用户 为解决特定的具体问题而开发的软件管理信息系统 mis 重点讲解几点内容 1 操作系统 主要功能是负责管理计算机系统中的硬件资源和软件资源 提高资源利用率 为计算机用户提供各种强有力的使用功能和方便的服务界面 微机常见的操作系统 ms dos操作系统windows操作系统unix操作系统linux操作系统 2 语言及处理程序 机器语言 采用二进制代码形式 不同型号的计算机 其机器语言是不同的 即互不兼容 汇编语言 用助记符来代替机器语言的二进制代码 汇编语言程序要用汇编程序翻译成机器语言 我才能识别 注意 机器语言和汇编语言都是低级语言 我只能识别和执行机器语言 高级语言程序要经过编译或解释成机器语言 我才能接受 高级语言 高级语言是一种接近于人们自然语言的程序设计语言 常见的高级语言有basic pascal c java等 a 解释程序 将高级语言书写的源程序翻译一句 执行一句 直到程序执行完毕 b 编译程序 将高级语言书写的源程序整个翻译为机器语言表示的目标程序 再把整个程序模块交给机器执行 小结 1 3微型计算机 pc机 硬件系统 1 3 1主机 pc的主机是由主机板 cpu 内存储器和显卡组成 主机板或主板 主机及其附属电路都装在一块电路板上 称为主机板主板上两个最重要的部分 cpu 内存储器和显卡 1 中央处理器 cpu 包括运算器和控制器 可擦写存储器eprom 2 存储器 内存 外存 随机存储器ram 只读存储器rom 磁盘光盘等 通常所说的存储器就是指内存 ram装在微机内部既能读又能写 但当计算机掉电或关机时 保存在ram中的全部信息就立刻永久丢失 rom只能读信息 不能写入信息 rom中保存的信息需要在特殊环境下才能写入 计算机一旦掉电 rom中的信息不会丢失 eprom中保存的信息需要在特殊环境下写入和清除的 它可实现多次写入和清除 eprom装在微机内部一般是只能读 不能写 计算机一旦掉电 eprom中的信息不会丢失 字长若干个字节组成一个字 word 其位数称为字长 字长是计算机能直接处理的二进制数的数据位数 直接影响到计算机的功能 用途及应用领域 常见的字长有8位 16位 32位 64位等 位二进制数所表示的数据的最小单位 就是二进制的1位数 简称位 bit 字节 个bit组成 个字节 byte 通常用 b 表示 字节是计算机中的最小存储单元 字长越长 一次可处理的数据二进制位越多 运算能力就越强 计算精度就越高 为了便于表示存储器的大小或容量 统一以字节为单位表示 一般用kb mb gb tb和pb来表示 它们之间的换算关系如下 1b 8 bit 1gb 1024mb 230b1kb 210b 1024b1pb 1024tb 250b1mb 1024kb 220b1tb 1024gb 240b 3 显示卡 显示适配器或显卡 显卡上有显示存储器 vram 显存越大 显卡所能显示的色彩越丰富 分辨率就越高 显卡的接口类型是指显卡与主板连接所采用的接口种类 从系统总线类型上可分为isa pci agp和pciexpress等 显卡的接口一般是agp 加速图形接口 isa pci目前已趋于淘汰 1 3 2外部设备 pc机主机以外的硬件设备都称为外部设备 包括辅助存储器 输入 输出设备等 外部设备 外存储器 软磁盘 属于外部设备的组成部分 用来存放 暂时不用 的数据或程序 不直接从cpu读取指令和存取数据 它的容量比内存大 但存取速度比内存慢 外存不怕停电 可长期保存信息 1 软盘驱动器 由软盘 软盘驱动器 软盘适配器组成 容量为3 5英寸软盘1 44mb 在软盘底部有一个移动 写保护开关 的滑块 当小孔露出时 软盘处于 写保护 状态 即软盘只能读信息 不能写信息 当小孔不露出时 对软盘既能读 又能写 使用软磁盘时注意 防止使软盘受到重压和弯折 重要信息要贴好写保护注意备份以防信息丢失 驱动器指示灯亮时表明磁头正在进行读写操作 不要插盘取盘 将软盘放入驱动器时动作要轻 避免灰尘 潮湿 磁场和阳光直射 一个完整的硬磁盘存储器是由驱动器hdd 控制器hdc和盘片三大部分组成 接口类型有 scsi ide eide等几种 容量是硬盘最直观的主要参数 目前流行的最大容量达160gb 转速是硬盘最基本的性能参数 目前流行的硬盘转速达72000转 硬盘读写速度快 容量大 且寿命长 是计算机最主要的外存 但不便于携带 一旦损坏 不易维修 外部设备 外存储器 硬盘 保持良好的工作环境 如适宜的温度和湿度 防尘 无震动等 不要频繁开机关机 不得随意拆卸硬盘 硬盘上的一些重要程序 数据或需要长期保存的程序 数据 要注意备份并妥善保存 光盘存储器是采用了激光技术 常见的有cd rom dvd rom等 光驱的速度指标用倍速表示 1倍速是150kbps 表明每秒钟可传输150千字节 如为52x说明该光驱的速度是 52 150kbps 光盘容量大 价格低 信息不易损坏 携带方便 是计算机重要的外存 但读写速度不很快 介于硬盘与软盘之间 外部设备 外存储器 光盘 外部设备 外存储器 大容量存储设备 优盘 u盘是一种当今先进的flash技术 通过usb接口与计算机交换数据的移动存储设备 u盘的特点是体积小 重量轻 容量较大 16mb 32mb 64mb 128mb 2gb 存取速度较快 价格比较便宜 已在逐步取代软盘 插拔u盘时 必须等指示灯停止闪烁时方可进行 写保护的关闭和打开 应在从接口上拔下的状态下进行 外部设备 外存储器 大容量存储设备 移动硬盘是通过usb接口而无需驱动器的高容量存储设备 移动硬盘技术先进 具有固定硬盘的基本特征 存取速度较快 容量大 目前容量已经达到几十gb 便于携带 但价格比较昂贵 外部设备 输入设备 键盘 鼠标 键盘是一种最普通的输入设备 键盘分为 编码键盘 容易使用 但键电路复杂 非编码键盘 键电路简单 价格低廉 鼠标的分类 工作原理 机械式 光电式 三键式 两键式 滚轮式 主机连接方式 串行式 总线式 无线 有线 鼠标器简称鼠标 也是一种常用的输入设备 外部设备 输入设备 扫描仪 数码相机 扫描仪是输入设备 使用可以将纸上的图像和文字输入到计算机里 以图形格式存储起来 以便于处理 数码相机的存储器是一种半导体材料 要想冲洗照片 只要将存在数码相机中的信号输入电脑 经过电脑处理后 在打印机上输出即可 条形码读入器将扫描到的条码脉冲数字信号 按照一定的编码规则将其信号解释成计算机可识别的信号 并通过数据通道接口送入计算机 光笔的头部有一个透镜系统 在光笔头部富有开关 当按下开关时 光笔就可以在crt上画出图形或修改图形 外部设备 输入设备 条形码读入器 光笔 crt 阴极射线管 显示器 lcd 液晶 显示器 气体等离子显示器 尺寸可达42英寸 显示质量高 但价格昂贵 价格便宜 成本低 耗电大 显示器的分类 外部设备 输出设备 显示器 体积小 质量轻 低压供电 耗电少 显示器的主要技术指标 外部设备 输出设备 显示器 分辨率 屏幕能显示像素的数目 像素是可以显示的最小单位 分辨率越高 则像素越多 能显示的图形就越清晰 灰度 指像素点亮度的级别数 在单色显示方式下 灰度的级数越多 图像层次越清晰 颜色深度 指计算机中表示色彩的二进制位数 刷新频率 指每秒钟内屏幕画面刷新的次数 刷新频率越高 画面闪烁越小 通常是75hz 90hz 外部设备 输出设备 打印机 打印机是最基本的输出设备 打印机的类型有三种 针式打印机 喷墨打印机 激光打印机 外部设备 输出设备 音箱 1 3 3微型计算机的基本技术指标 1 4 1计算机中的数1 4 2数制与数制转换1 4 3计算机中的字符编码 1 4数据在计算机中的存储 1 数制定义数的表示系统 是指用统一的符号规则来表示数值的方法 计算机中的数分为两大类 数值数据 如整数 小数 正数 负数等 字符数据 如英文字母a z a z 数字0 9 各种专用字符 及标点符号等 计算机中常使用二进制 十进制 八进制 十六进制等 十进制数 1 有10个数码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 2 逢10进1 3 基数是10 4 权是10n 1 1 4 1计算机中的数 例 192 1 102 9 101 2 100 二进制数 1 有2个数码 0 1 2 逢2进1 3 基数是2 4 权是2n 1 八进制数 1 有8个数码 0 1 2 3 4 5 6 7 2 逢8进1 3 基数是8 4 权是8n 1 例 101 1 22 0 21 1 20 例 364 3 82 6 81 4 80 十六进制数 1 有16个数码 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f 2 逢16进1 3 基数是16 4 权是16n 1 例 f3 15 161 3 160 2 各种数制的对应关系 处应该是多少 16 10000 20 10 3 数的展开式 十进制数的展开式 396 25 3 102 9 101 6 100 2 10 1 5 10 2基数 radix 10权 weight 10n 1 二进制数的展开式 1011 01 1 23 1 21 1 20 0 2 1 1 2 2基数 radix 2权 weight 2n 1 将一个十进制数转换为二进制 八进制 十六进制数时 将整数部分和小数部分分别用 除r取余法 和 乘r取整法 转换 然后将结果加小数点三部分合在一起 方法 整数 除r取余 逆写 r为某进制的基数 小数 乘r取整 顺写 1 十进制数转换成非十进制数 1 4 2数制之间的转换 例 将网址192 168 100 10中的第一组数 192 10转换为二进制数 除r取余 结果 192 10 11000000 2 0 1 高位 低位 2 非十进制转换成十进制数 展开式法 方法 将非十进制数安全展开求和例 二进制数转换成十进制数 10110111011 2 验证 打开 计算器 输入二进制数10110111011 然后单击 十进制 按钮 查其结果 21029282726252423222120 1467 10 1024 0 256 128 0 32 16 8 0 2 1 10110111011 2 3 二进制数转换为八进制数 十六进制数 根据23 8和24 16的原则 3位二进制数组成一位八进制数 4位二进制数组成一位十六进制数 方法 整数部分从低位到高位每3位或4位二进制数一组 前面不足补0例3 将 10111001 2 八进制数 010111001 2 271 8 10111001 2 十六进制数 10111001 2 b9 164 将八进制数或十六进制数转换为二进制数方法 与上述情况相反 可以相互转换 1 4 3计算机中的字符编码 字符编码就是规定用怎样的二进制码来表示字母数字以及一些专用符号 由于这是一个设计世界范围内用管表示 交换 处理 存储的基本问题 因此都以国家标准或国际标准的形式颁布施行 1 ascii码ascii码 美国信息交换标准代码 它是用7位二进制编码 能表示27 128个西文字符 其中96个是可打印字符 32个是控制字符 ascii码是单字节码 在计算机内部 最高位为0 ascii码常用于输入输出设备如 键盘输入 显示器输出等 例 键盘输入字符 a 在计算机内部存储的 41h 见书p32表1 4 2 汉字的编码汉字也是字符 要进行编码后才能被计算机接受 汉字编码目前有国标码 机内码 外码 字形码 和混合编码等 汉字信息交换码是用于汉字信息处理系统之间或者与通信系统之间进行信息交换的汉字代码 1981年颁布了 信息交换用汉字编码字符集基本集 简称为国标码 gb2312 80 它是为使系统 设备之间进行信息交换时采用统一形势而制定的 国标码分为二级字库 一级汉字3755 二级汉字3008 两个字节存储一个国标码 数制转换方法的总结 二进制 十进制 十六进制 八进制 三合一 一分三 按位权展开相加 按位权展开相加 除8取余乘8取整 除2取余乘2取整 四合一 一分四 除16取余 乘16取整 按位权展开相加 小结 1 5 1多媒体技术的概念1 5 2多媒体技术的特点1 5 3多媒体计算机 1 5多媒体技术 1 5 1多媒体技术的概念 所谓媒体是指信息表示和传输的载体 通常指电视 报纸 电影等 多媒体技术是指把文字 声音 图形 图像 动画等多种媒体通过计算机进行数字化加工处理集成具有交互性系统的一种技术 1 多媒体的信息交流和传播媒体 即 和电视 报纸 杂志等媒体功能一样 2 多媒体是各种媒体的有机结合 即 媒体之间有内在的逻辑联系 3 多媒体是以计算机为中心构成的人机交互式媒体 即 与电视 报纸 杂志等媒体不同 4 多媒体信息是以数字的形式存储和传输的 1 多媒体技术的特征 集成性 交互性 实时性 1 5 2多媒体技术的特点 将各种不同的信息媒体组合成完整的多媒体信息 人的行为与计算机的行为互为因果关系 保证声音 视频等连续型媒体信号不出现停顿 2 多媒体关键技术 1 数据压缩技术 2 集成电路硬件压缩技术 3 大容量光盘存储技术 4 高速的计算机网络技术 5 超文本技术 多媒体信息中含有大量的冗余信息 去掉这些冗余信息就实现了压缩 压缩有两种基本类型 无损压缩和有损压缩 用于多媒体压缩技术的集成电路专用芯片有两种 固定功能芯片和带有处理器的可编程芯片 使用cd rom和dvd光盘技术解决多媒体信息量大 实时性强的特点 1张cd rom为650m 1张dvd可达17gb 是cd rom的25倍 运行于网络环境下的多媒体系统 因能不受时空限制 使多个用户共享网上多媒体资源 多媒体网络的信息交换量大 声音与视频的实时传输需要极高的响应速度和数据传输速率 文本最显著的特点是线性顺序的结构 只能逐页阅读 即单一路径地阅读 超文本的特点是非线性顺序结构 其 非线性 是指通过连接方式将相关内容组织在一起 可以使用户方便地浏览这些相关内容 1 5 3多媒体计算机 1 多媒体计算机 mpc 在多媒体技术的支持下 能够实现多媒体信息处理的计算机系统 2 多媒体计算机的硬件系统 系统构成可由公式mpc pc 视频卡 音频卡 cd rom体现 3 多媒体计算机软件 主要有支持多媒体计算机工作的操作系统 多媒体编辑工具及多媒体应用软件 常用的有 photoshop 3dmax cooledit flash等 4 多媒体应用系统 主要有多媒体数据库系统 多媒体教学系统 家庭娱乐和休闲软件 电子出版 i