一、计算机的发展分类及应用

1、计算机应用基础计算机应用基础主讲教师：冯倩主讲教师：冯倩计算机是一种能按照事计算机是一种能按照事先先存储存储的程序，的程序，自动自动、高速高速进行大量进行大量数值计算数值计算和各种和各种信息处理信息处理的现代的现代化智能电子设备（俗称化智能电子设备（俗称电脑）。电脑）。计算机基础知识计算机基础知识1 1 计算机概述计算机概述计算机的发展计算机的发展计算机基础知识计算机基础知识 世界上第一台数字式电子计算机是由美世界上第一台数字式电子计算机是由美国国宾夕法尼亚宾夕法尼亚大学的物理学家约翰大学的物理学家约翰莫克利莫克利（John Mauchly）和工程师普雷斯伯）和工程师普雷斯伯埃克埃克特（特（J

2、 Presper Eckert）领导，）领导，于于1943年年开始研制并于开始研制并于1946年完成，年完成，取名为取名为ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）的计算机。它的出现标志着）的计算机。它的出现标志着电电子计算机子计算机时代的到来。时代的到来。 计算机的发展计算机的发展计算机基础知识计算机基础知识5000次加法次加法/秒秒体重体重28吨吨占地占地170m218800只电子管只电子管1500个继电器个继电器功率功率150KW计算机的发展计算机的发展计算机基础知识计算机基础知识代次代次起止年起止年份份所用电子所用电子元器

3、件元器件数据处理数据处理方式方式运算速运算速度度应用领域应用领域第一代第一代19461958电子管电子管汇编语言、代汇编语言、代码程序码程序5千千3万次万次/秒秒军事及科研军事及科研第二代第二代19581964晶体管晶体管高级程序设计高级程序设计语言语言数十万数十万几几百万次百万次/秒秒事务处理、事务处理、数据处理数据处理第三代第三代19641970中、小规模集中、小规模集成电路成电路结构化、模块结构化、模块化程序设计、化程序设计、实时处理实时处理数百万数百万几几千万次千万次/秒秒工业控制、工业控制、数据处理数据处理第四第四代代1971今今大规模大规模、超大超大规模集成电路规模集成电路分时、实

4、时数分时、实时数据处理、计算据处理、计算机网络机网络上 亿 条 指上 亿 条 指令令/秒秒工业、生活工业、生活等各方面等各方面智能化智能化计算机的发展趋势计算机的发展趋势网络化网络化微型化微型化计算机基础知识计算机基础知识巨型化巨型化计算机种类繁多，但基本原理是相同的。计算机种类繁多，但基本原理是相同的。l采用二进制形式表示数据和指令采用二进制形式表示数据和指令l采用存储程序的工作方式采用存储程序的工作方式l由运算器、控制器、存储器、输入、输出设备组成由运算器、控制器、存储器、输入、输出设备组成John von Neumann冯冯 诺依曼诺依曼I/O设备设备内存储器内存储器运算器运算器控制器控

5、制器指令存取命令存取命令运算命令运算命令输入输入/输出命令输出命令5计算机工作原理计算机工作原理原始数据命令/程序取数读结果存数写数据线：数据线：控制线：控制线：工作基础工作基础硬件操作系统应应用用软软件件用用户户语言处理程序DBMSTools网络与通信软件网络与通信软件计算机组成计算机组成硬件主机主机外部设备外部设备内存（ROM / /Cache）I/OI/O接口外存储器输入设备输出设备CPU运算器控制器总线硬件系统硬件系统用于交流稳压及停电保护用于交流稳压及停电保护( (如：如：UPS)UPS)向主板、软盘驱动器、硬盘驱向主板、软盘驱动器、硬盘驱 动器或光盘驱动器等提供电源动器或光盘驱动器

6、等提供电源( (位于机箱内位于机箱内) )5电源电源硬件系统硬件系统直流稳压电源直流稳压电源不间断电源不间断电源扩展扩展插槽插槽：各种接口卡各种接口卡 CPU插座插座内存内存插槽插槽: :插内存条插内存条芯片组：芯片组：通讯控制通讯控制 微机最重要部件。安装了组成计算机的主要电路，具微机最重要部件。安装了组成计算机的主要电路，具有扩展槽和各种接插件。微机质量很大程度上取决于有扩展槽和各种接插件。微机质量很大程度上取决于主板质量。通常针对某种主板质量。通常针对某种CPUCPU设计制造设计制造主板：主板：主板主板I/OI/O接口：接口：CPUCPU和外部存储器以及输入、输出设备之间不能直接和外部存

7、储器以及输入、输出设备之间不能直接交换数据，必须通过设备的交换数据，必须通过设备的“接口接口”器件连接。器件连接。 这是因为这是因为CPUCPU同外设的工作方式、工作速度、信号同外设的工作方式、工作速度、信号类型都不同，必须通过接口电路的交换作用把它类型都不同，必须通过接口电路的交换作用把它们匹配起来。们匹配起来。CPUCPU Central Processing Unit，中央处理器。中央处理器。执行预先编好放在存储执行预先编好放在存储器中的指令。每种器中的指令。每种 CPUCPU都有一组（几十都有一组（几十种到几百种）它能够种到几百种）它能够执行的基本指令。执行的基本指令。指令的全体构成指

8、令的全体构成CPUCPU的的指令系统。指令系统。CPUCPU的组成的组成：算术逻辑：算术逻辑单元、程序控制单元、单元、程序控制单元、 寄存器组。寄存器组。 计算机的计算机的存储器系统存储器系统是由是由主存储器主存储器（内存内存）、）、高高速缓冲存储器速缓冲存储器（cache)、辅助存储器辅助存储器（外存外存）以及）以及管管理这些存储器的软件理这些存储器的软件组成。内存用于存放执行的程序组成。内存用于存放执行的程序和待处理的数据，它直接或通过缓存于和待处理的数据，它直接或通过缓存于CPU交换信息，交换信息，外存储器是长期保存程序和数据的地方。外存储器是长期保存程序和数据的地方。存储器存储器q随机

9、存储器（随机存储器（RAM）：分静态随机存储器（）：分静态随机存储器（SRAM）和动态随机存储器和动态随机存储器(DRAM) ,区别是静态随机存储器不区别是静态随机存储器不必周期性的刷新就可以保持数据，而动态随机存储器必周期性的刷新就可以保持数据，而动态随机存储器要周期性的刷新来保持数据。要周期性的刷新来保持数据。q只读存储器（只读存储器（ROM）：只读存储器就只能读出，不必）：只读存储器就只能读出，不必写入存储器写入存储器。一般用于固定不变的程序。通常厂商都。一般用于固定不变的程序。通常厂商都写好内容，因此可以看做是一个专用的芯片。写好内容，因此可以看做是一个专用的芯片。 在微型计算机的系统

10、主板上都装有在微型计算机的系统主板上都装有ROM，它里面固，它里面固化了一个基本的输入化了一个基本的输入/输出系统输出系统BIOS，它的作用是完，它的作用是完成系统的加电自检、系统中个功能模块的初始化、系成系统的加电自检、系统中个功能模块的初始化、系统的基本输入统的基本输入/输出的驱动程序及引导操作系统。输出的驱动程序及引导操作系统。内存储器内存储器：ROM： 内存内存内存性能指标内存性能指标 （1）内存存取时间）内存存取时间 从存储单元中将二进制信息读出到存储器数据寄存器中，从存储单元中将二进制信息读出到存储器数据寄存器中，或将存储器寄存器中的二进制信息写入到存储器的所占用的时或将存储器寄存

11、器中的二进制信息写入到存储器的所占用的时间。间。 （2）内存容量）内存容量 内存容量直接影响到电脑的速度，甚至关系到某些软件是否能内存容量直接影响到电脑的速度，甚至关系到某些软件是否能够运行，因此它是电脑性能的一项重要指标。目前单条内存的够运行，因此它是电脑性能的一项重要指标。目前单条内存的容量有容量有1G、2G、4G等规格。从一定程度上讲，计算机性能瓶等规格。从一定程度上讲，计算机性能瓶颈并不再是颈并不再是CPU或其它部件，而在于内存。现在的应用软件越或其它部件，而在于内存。现在的应用软件越来越大，对内存的容量要求也越来越高。来越大，对内存的容量要求也越来越高。（3）可靠性）可靠性（4）性能

12、价格比）性能价格比DIMM内存条也叫做SDRAM，同步动态内存 K字节字节 1K=1024 byteM字节字节 1M=1024 KG字节字节 1G=1024 M T字节字节 1T=1024 G 内存容量内存容量外存外存（辅助存储器辅助存储器）用来长期存放程序和数据。外存）用来长期存放程序和数据。外存上的信息主要由操作系统管理，它一般只和内存进行上的信息主要由操作系统管理，它一般只和内存进行信息交换。常见外存储器有磁盘、磁带、光盘、闪盘。信息交换。常见外存储器有磁盘、磁带、光盘、闪盘。1 磁盘存储器磁盘存储器磁盘存储器是以铝合金或塑料为基体，两面涂有一层磁盘存储器是以铝合金或塑料为基体，两面涂有

13、一层磁性胶体材料。通过电子方法可以控制磁盘表面的磁磁性胶体材料。通过电子方法可以控制磁盘表面的磁化已达到记录信息的目的。磁盘的读写是通过磁盘驱化已达到记录信息的目的。磁盘的读写是通过磁盘驱动器完成的。常见的磁盘驱动器有两种：动器完成的。常见的磁盘驱动器有两种：硬盘驱动器硬盘驱动器和软盘驱动器。（硬盘容量、软盘容量）和软盘驱动器。（硬盘容量、软盘容量）外存外存 3.5寸软盘的结构如图所示，其中各部份的名称分别为： 塑料外壳； 金属环； 盘片； 快门； 写保护口。软盘软盘(floppy disk)硬盘：硬盘：多片封装，固多片封装，固定在主机箱内定在主机箱内活动盘：活动盘：USB盘或盘或U盘，盘，容

14、量大容量大磁头驱动机构2面面旋转机构1面面0面面光盘光盘光盘：光盘：激光原理存储和读取激光原理存储和读取信息。光盘片：铝膜上细信息。光盘片：铝膜上细微的凹坑来记录信息。微的凹坑来记录信息。CD-ROM：只读光盘，半径只读光盘，半径5 5英英寸。一次性压制的凹坑记录寸。一次性压制的凹坑记录信息。一片信息。一片650MB。一次性写入光盘一次性写入光盘：一次写成只：一次写成只读。读。可擦重写式光盘可擦重写式光盘：可擦除后再：可擦除后再写入。写入。3 DVD（Digital Video Disk）数字视频光盘）数字视频光盘（1）DVDROM的容量和规格的容量和规格 与与CDROM 相比它的容量大、功能

15、强，如：相比它的容量大、功能强，如：可以实现多声轨、多种文字字幕、锁定控制等。可以实现多声轨、多种文字字幕、锁定控制等。DVD盘有单面单层、单面双层、双面单层、双面盘有单面单层、单面双层、双面单层、双面双层四种规格。单面单层容量为双层四种规格。单面单层容量为4.7GB，双面双层，双面双层容量为容量为17GB。显卡的主要作用是对图形函数进行加速。所以显卡显卡的主要作用是对图形函数进行加速。所以显卡也称为图形加速卡。图形加速卡有自己的用来执行也称为图形加速卡。图形加速卡有自己的用来执行图形加速任务的图形函数加速器和显存，因此就可图形加速任务的图形函数加速器和显存，因此就可以大大减少以大大减少CPU

16、宝贵的运算时间。宝贵的运算时间。显卡的主要技术参数显卡的主要技术参数图像分辨率图像分辨率色彩数目色彩数目声卡这是创新公司的Sound Blaster 16声卡，卡上有一个IDE接口和CD音频接口，外部接口有麦克风插口(Mic)、立体声输出插口(Speaker) 连接音箱或耳机；线性输入(Line in) 可连接CD播放机、单放机合成器等；输出插口 (Line out) 可连接功放等；游戏杆和MIDI设备。MODEMlMODEMMODEM也称为调制解调器，昵称也称为调制解调器，昵称“猫猫”，是用于多媒体，是用于多媒体计算机联接互联网的专门设备。计算机联接互联网的专门设备。 lMODEMMODEM

17、分为内置式和外置式两种。内置式的为板卡形式分为内置式和外置式两种。内置式的为板卡形式，插于主板的扩展槽中；外置式，插于主板的扩展槽中；外置式MODEMMODEM的外形像个盒子，的外形像个盒子，置于主机外。置于主机外。 调制解调器：调制解调器：调制器和解调器的简称（分内置和外置） 计算机计算机调制器调制器解调器解调器计算机计算机数字模拟数字数字模拟数字计算机外部设备硬件计算机外部设备硬件硬件系统硬件系统输入设备输入设备：是从计算机外部向计算机内部传送信息的：是从计算机外部向计算机内部传送信息的装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟装置。其功能是将数据、程序及其他信息，从人们熟悉的形式转换

18、为计算机能够识别和处理的形式输入到悉的形式转换为计算机能够识别和处理的形式输入到计算机内部。计算机内部。 常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等输出设备输出设备 ：输出设备是将计算机的处理结果传送到：输出设备是将计算机的处理结果传送到计算机外部供计算机用户使用的装置。其功能是将计计算机外部供计算机用户使用的装置。其功能是将计算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所需要的算机内部二进制形式的数据信息转换成人们所需要的或其他设备能接受和识别的信息形式。或其他设备能接受和识别的信息形式。 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。常用的输出设备有显示器、

19、打印机、绘图仪等。打印机打印机显示器显示器软软 盘盘硬硬 盘盘鼠标鼠标键盘键盘输入设备输入设备输出设备输出设备外存储器外存储器硬件系统硬件系统5键盘键盘l 字符键l 功能键l 控制键硬件系统硬件系统CTR显示器的主要技术指标显示器的主要技术指标显示器尺寸：显示器尺寸：点距：点距： CTR上相邻两同色荧光点之间的距离。点距上相邻两同色荧光点之间的距离。点距越小显示的画面就越细腻、清晰、自然。目前大多数显越小显示的画面就越细腻、清晰、自然。目前大多数显示器的点距是示器的点距是0.25mm，高档显示器点距已达，高档显示器点距已达0.21mm。分辨率：是指显示器所能显示的像素个数，像素越分辨率：是指显

20、示器所能显示的像素个数，像素越密，分辨率越高，图像越清晰。例如某显示器的分辨密，分辨率越高，图像越清晰。例如某显示器的分辨率为：率为：800 600；1024 768表示该显示器在水平方表示该显示器在水平方能显示能显示800个像素，在垂直方向上能显示个像素，在垂直方向上能显示600个像素。个像素。另外，一定的分辨率还需要相应配置的显卡支持才能另外，一定的分辨率还需要相应配置的显卡支持才能实现。实现。（1 1）显示器）显示器显示器是电脑中最基本的输出设备，主要有两类：一种显示器是电脑中最基本的输出设备，主要有两类：一种是是CTR(Cathode Ray Tube Display，阴极射线管显示，

21、阴极射线管显示器器)，另一种是，另一种是LCD(Liquide Crystal Display，液晶显示，液晶显示器）。显示器必须通过显卡与主板连接。器）。显示器必须通过显卡与主板连接。（2 2）扫描仪）扫描仪扫描仪是一种把可视文字、图片胶片等资料和小型实物扫描仪是一种把可视文字、图片胶片等资料和小型实物转换为计算机可处理的数字图形文档，使用转换为计算机可处理的数字图形文档，使用OCR软件可软件可以进一步把文字、表格等图形信息转换文字处理软件可以进一步把文字、表格等图形信息转换文字处理软件可编辑的文本文档。编辑的文本文档。扫描仪的技术指标扫描仪的技术指标扫描仪的光学分辨率：它反映出扫描图像的清

22、晰程度。扫描仪的光学分辨率：它反映出扫描图像的清晰程度。主要有：主要有：1000 1200dpi，1200 2400dpi及更高的光学及更高的光学分辨率。分辨率。色彩位数：反映扫描仪对扫描的图像色彩范围的辨析色彩位数：反映扫描仪对扫描的图像色彩范围的辨析能力。扫描仪的色彩位数越多越能真实反映原始图像的能力。扫描仪的色彩位数越多越能真实反映原始图像的色彩。色彩位数使用色彩。色彩位数使用“位位”来描述，主要有：来描述，主要有：42位位48位。位。扫描幅面（扫描幅面（A4）；）； 接口（接口（EPP增强型并行口增强型并行口;USB） （3 3）摄像头）摄像头 摄像头是一种视频输入设备，广泛运用于视频

23、会议、摄像头是一种视频输入设备，广泛运用于视频会议、远程医疗、实时监控以及人们的日常生活。远程医疗、实时监控以及人们的日常生活。CCD和和CMOS：镜头是组成摄像头的重要组成部分，：镜头是组成摄像头的重要组成部分，根据元件不同分为根据元件不同分为CCD和和CMOS。像素：像素：接口：并口和接口：并口和USB口两种方式。口两种方式。视频捕获速度：数码摄像头的视频捕获都是通过软视频捕获速度：数码摄像头的视频捕获都是通过软件来实现的，因此对电脑的配置要求非常高，既件来实现的，因此对电脑的配置要求非常高，既CPU的处理能力要足够快。现在数码摄像头的捕获画面的的处理能力要足够快。现在数码摄像头的捕获画面

24、的最大分辨率为最大分辨率为640 480。在这种分辨率下捕获速度可。在这种分辨率下捕获速度可达达30帧帧/s （ 30帧帧/s .）针式打印机针式打印机喷墨打印机喷墨打印机激光打印机激光打印机热敏打印机热敏打印机打印机打印机软件系统软件系统系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统数据库系统数据库系统语言处理程序（编译和解释系统语言处理程序（编译和解释系统）用户程序（工资管理程序用户程序（工资管理程序,图书检索图书检索程序、生产控制等）程序、生产控制等）网络通信管理程序网络通信管理程序通用应用软件（通用应用软件（KV300、 WORD EXCEL、AutoCAD、CAI等）等）计算机的软

25、件系统计算机的软件系统工作基础工作基础 计算机语言及语言处理程序计算机语言及语言处理程序、计算机语言、计算机语言：用于书写计算机程序的语言。：用于书写计算机程序的语言。 机器语言：计算机硬件系统可直接识别的，机器语言：计算机硬件系统可直接识别的， 由和组成。由和组成。 汇编语言：助记符汇编语言：助记符ADD 高级语言：接近人们使用的自然语言高级语言：接近人们使用的自然语言和数学公式和数学公式print 、 sin(x)分类（对计算分类（对计算机依赖程度）机依赖程度）需经翻译计算需经翻译计算机才能识别（语机才能识别（语言处理程序）言处理程序）计算机语言计算机语言工作基础工作基础（1）机器语言：是

26、一种面向机器的语言，对于不同的是一种面向机器的语言，对于不同的计算机，对同一个问题的机器语言是不同的。它是用计算机，对同一个问题的机器语言是不同的。它是用“0”和和“1”来表示的，能被计算机直接识别和执行的来表示的，能被计算机直接识别和执行的。（2）汇编语言：是一种用助记符表示的面向机器的程是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。仍属于低级语言。序设计语言。仍属于低级语言。 （3）高级语言：是一种类似自然语言和数学描述语言是一种类似自然语言和数学描述语言的程序设计语言，程序包含着一条条的语句，暗含着的程序设计语言，程序包含着一条条的语句，暗含着一串指令。一串指令。 有有2种翻译方式：编译方

27、式和解释方式。种翻译方式：编译方式和解释方式。（1）面向过程：面向过程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C等。等。（2）面向对象：面向对象：C+ 、 Java、Visual Basic等。等。语言处理程序：语言处理程序：源程序源程序语言处理程序语言处理程序（翻译程序）（翻译程序）目标程序目标程序l源程序：用程序设计语言（汇编或高级语言）编写的有待翻译的程序l目标程序：也称为结果程序，是源程序通过翻译程序翻译以后所生成的程序l翻译程序：是指一个把源程序翻译（编译、解释）成等价的目标程序的程序F科学计算科学计算F数据处理数据处理F过程控制过程控制F人工智能人工智能F计算机辅助工程计算机辅

28、助工程(CAD/CAM/CAI) F电子设计自动化电子设计自动化(EDA)F电子商务电子商务F娱乐娱乐计算机基础知识计算机基础知识信息加工处理信息加工处理 输输 入入 输输 出出计算机应用计算机应用基础知识基础知识l是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。l特点：具有可运行性、复制性、传染性、潜伏性、欺骗性、精巧性、隐藏性、顽固性、破坏性、不可预见性等特点1.5 1.5 计算机病毒计算机病毒1运行速度变慢运行速度变慢2内存空间减少（运行程序时，系统提示内存空间不足）内存空间减少（运行程序时，系统提示内存空间不足）3 系统死机系统死机4