《计算机应用基础》项目1 认识计算机

项目1认识计算机【教学目标与要求】了解第一台计算机的产生、计算机的特点、分类及应用领域，熟悉计算机的发展阶段及各阶段的特点。掌握计算机系统的基本组成，熟悉掌握计算机硬件系统的各个组成部分，熟悉及软件的分类，了解微型机计算机的主要硬件。了解进位计数制的含义，掌握不同进制之间的转换方法，了解数值在计算机中的表示形式和常用的字符编码。【知识结构】任务一认识计算机的硬件1.任务描述小张同学进入职校学习，希望父亲给他买台电脑，而小张的父亲却要小张自己去选购电脑或自己组装一台电脑2.任务分析小张同学是个电脑新手，在购机时通常会遇到以下问题：（1）不清楚自己到底应该买台什么配置的电脑（2）不了解市场行情，如何与商家交流和砍价3.1购买台式机购买台式机我们一般需要选购以下组件：CPU、内存条、硬盘、主板、显卡、机箱、电源、显示器。1、CPU的选购CPU又叫中央处理器，是计算机的计算的重要组成部分主流的cpu有inter和amd两大生产厂家CPU的详细参数包括内核结构，主频，外频，倍频，接口，缓存，多媒体指令集，制造工艺，电压，封装形式，整数单元和浮点单元等3.1购买台式机2、内存条的选购内存一般采用半导体存储单元，包括随机存储器（RAM），只读存储器（ROM），以及高速缓存（CACHE）内存条评价标准：内存容量传输类型内存频率3.1购买台式机3、硬盘的选购现在市场上主要有两种硬盘，机械硬盘和固态硬盘。硬盘的选购主要关注以下几个参数：硬盘容量、硬盘转速、缓存容量、接口类型、尺寸3.1购买台式机4、显卡的选购显卡分为入门级显卡、独立显卡和集成显卡。供应商：AMD(超微半导体)和Nvidia(英伟达)2家作用：将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来3.1购买台式机5、主板的选购主板，又叫主机板、系统板或母板一般有BIOS芯片、I/O控制芯片、键和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件3.1购买台式机6、电源的选购计算cpu、主板、硬盘、内存、显卡的功耗、一般再加上100W左右选择合适的功率3.1购买台式机7、显示器的选购色彩还原响应速度3.2笔记本的选购：现在市面上主要有以下笔记本生产厂家：苹果、联想、华硕、thinkpad、索尼、惠普、戴尔、宏碁、三星、神舟。根据自己的需求来购买合适的笔记本。4.支撑知识点4.1初识计算机1.计算机产生与发展电子计算机发明以前，我国人民就发明了算盘1942年法国制成了第一台机械计算器20世纪初又出现了电动计算器和卡片计算器1931年美国研制成功第一台可解线性微分方程的模拟计算器1946年2月15日世界上第一台电子计算机ENIAC（埃尼阿克）4.支撑知识点4.1初识计算机根据计算机所采用的物理器件不同，可将计算机的发展分为五个阶段4.支撑知识点4.1初识计算机2.计算机分类（1）按照信息的表示方式可以分为：数字计算机、模拟计算机和数字模拟混合计算机。（2）数字计算机按照应用范围及用途分：专用计算机和通用计算机。（3）通用计算机按其规模、速度和功能等又可分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机及单片机。（4）微型机是发展最快的领域。按主机形式分为台式机、便携机、笔记本式机、手掌式机；4.支撑知识点4.1初识计算机3.计算机的组成与特点（

1）运算速度快（

2）计算精度高（

3）具有存储记忆能力（4）具有数据分析和逻辑判断能力（5）高度自动化4.支撑知识点4.1初识计算机4.计算机应用（1）科学计算（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（5）人工智能（6）计算机网络与通信5.计算机发展方向计算机的发展向巨型化、微型化、多媒体化、网络化和智能化方向发展。4.支撑知识点4.2认识计算机系统计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成的。构成计算机的各种电子的、机械的、磁的或光的元器件或装置等物理设备称为硬件在硬件系统上运行的各类程序、数据及有关资料总称为软件当前计算机基本硬件结构仍沿袭着冯·诺伊曼框架（如图1-2所示），由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五大部件构成，各部件之间通过控制信号和数据信号进行联系。输入设备运算器控制器存储器输出设备数据信号控制信号

4.支撑知识点4.2认识计算机系统2.计算机硬件系统（1）中央处理器，由运算器和控制器组成。（2）存储器，分为内存和外存两部分。内存又称为主存，可以分为随机存储器（RAM）和只读存储器（ROM）两类外存储器又称为辅助存储器，常用的外存有硬盘、光盘、U盘等（3）输入设备，最常用的输入设备是键盘和鼠标（4）输出设备，常用的输出设备有显示器和打印机4.支撑知识点4.2认识计算机系统3.计算机软件系统计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关资料。5技能拓展1、认识产品型号：主板任务二数据在计算机中的表示1任务描述计算机的基本功能是对数进行加工和处理。数在计算机中是以器件的物理状态来表示的。一个器件的两种不同的稳定状态就可以用来表示一位二进制数。因此，二进制的表示最简单而且可靠。所以计算机中的数用二进制0和1表示。实际上我的计算机只认识0和1，记录的数据也只能记录0和1而已，所以我们计算机常用的数据其实是二进制的。但是我们人类常用的数据运算是十进制。文字方面则有非常多的语言，如：中文、英文、日文、韩文等。那么我们的数据是如何记录与显示这些数值和文字的，计算机图像和视频有是如何存储在计算机中的。2任务分析计算机工作原理数据在计算机中的存储方式数制转换字符和图像编码3任务实现（一）数据在计算机中的存储方式1、计算机中的数据数据是指能够输入计算机并被计算机处理的数字、字母和符号的集合。（1）计算机中数据的单位1）位

二进制数据中的一个位（bit）简写为b，音译为比特，是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1两种状态。2）字节

字节是计算机数据处理的最基本单位，并主要以字节为单位解释信息。字节（Byte）简记为B，规定一个字节为8位，即1B=8bit3）字

一个字通常由一个或若干个字节组成。字（Word）是计算机进行数据处理时，一次存取、加工和传送的数据长度。3任务实现（一）数据在计算机中的存储方式1、计算机中的数据4）数据的换算关系1Byte=8bit，1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB3任务实现（2）进位计数制计算机内部却采用二进制表示信息，其主要原因有如下4点：电路简单工作可靠简化运算逻辑性强（3）计算机中常用的几种计数制数制，即进位计数制，是人们利用数字符号按进位原则进行数据大小计算的方法。通常是以十进制来进行计算的。另外，还有二进制、八进制和十六进制等。在计算机的数制中，要掌握3个概念，即数码、基数和位权。（1）数码：一个数制中表示基本数值大小的不同数字符号。例如，八进制有8个数码：0、1、2、3、4、5、6、7。

（2）基数：一个数值所使用数码的个数。例如，八进制的基数为8，二进制的基数为2。

（3）位权：一个数值中某一位上的1所表示数值的大小。例如，八进制的123，1的位权是64，2的位权是8，3的位权是1。3任务实现（4）各个进制的特点：1）十进制（Decimal

notation）

的特点如下：

（1）有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。

（2）基数：10。

（3）逢十进一（加法运算），借一当十（减法运算）。

（4）按权展开式。D=Dn-1·10n-1＋Dn-2·10n-2＋„＋D1·101＋D

0·10

0＋D

-1·10

–12）二进制（Binary

notation）

有如下特点：

（1）有两个数码：0、1。

（2）基数：2。

（3）逢二进一（加法运算），借一当二（减法运算）。

（4）按权展开式。D=Bn-1·2n-1＋Bn-2·2n-2＋„＋B1·21＋B0·20＋B-1·2–1＋…＋B–m·2-m3）八进制（Octal

notation）

的特点如下：

（1）有8个数码：0、1、2、3、4、5、6、7。

（2）基数：8。

（3）逢八进一（加法运算），借一当八（减法运算）。

（4）按权展开式。D=On-1·8n-1＋„＋O1·81＋O0·80＋O-1·8

–1＋„＋O–m·8-m3任务实现（4）各个进制的特点：4）十六进制（Hexadecimal

notation）

有如下特点：

（1）有16个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

（2）基数：16。

（3）逢十六进一（加法运算），借一当十六（减法运算）。

（4）按权展开式。对于任意一n位整数和m位小数的十六进制数Ｄ，均可按权展

开为：

D=Hn-1·16n-1＋„＋H1·161＋H

0·16

0＋H

-1·16

–1＋…＋H

–m·16

-m

3任务实现2.数值的表示在计算机内，数只有“0”和“1”两种形式，所以数的正负号也必须以“0”和“1”表示（1）机器数通常把一个数的最高位定义为符号位，用0表示正，1表示负，称为数符，其余位表示数值。把在机器内部存放的正负号数码化的数称为机器数，把机器外部由正、负号表示的数称为真值数。（2）定点数和浮点数计算机通常通过确定小数点位置来表示整数和小数，小数点位置有两种确定方式：一种是规定小数点的位置固定不变，这种机器数称为定点数。另一种是小数点的位置可以浮动，这种机器数称为浮点数。（3）带符号数机器数用符号位0和1表示正负。为了在计算中将数值和符号位同时进行运算，常对机器数采用原码、补码和反码表示法。1）原码原码表示法是机器数的一种简单表示法。用0表示正号，用1表示负号，数值一般用二进制形式表示。数X的原码可记作[X]原3任务实现2.数值的表示2）反码机器数X的反码表示规则为：①若X是正数，则反码与原码一样。②若X是负数，则反码由其原码（符号位除外）各位取反得到3）补码机器数X的补码表示规则为：①机器数是正数，则补码与原码一样。②机器数是负数，则补码为其原码（除符号外）各位取反，并在末位加13任务实现（二）各数制间转换进位计数制：按进位的原则进行的计数方法称为进位计数制。在采用进位计数的数字系统中，如果用r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值，则称其为基r数制（Radix-rNumberSystem），r称为该数制的基（Radix）。1、r进制数转换为十进制数r进制数转换为十进制数只要将各位数码乘以各自的权值累加即可。例如：2、十进制数转换为r进制数（1）十进制整数转换为r进制整数——除r取余法将十进制整数不断除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列，首次取得的余数放在最右边。（2）十进制小数转换为r进制小数——乘r取整法将十进制小数不断乘以r取整数，直到小数部分为0或达到所求的精度为止（小数部分可能永远不会得到0）；所得整数从小数点自左向右排列，首次取得的整数在最左边。（3）如果一个数既有整数又有小数，可以分别转换后再合并3任务实现（二）各数制间转换（3）r进制数之间的转换由于二进制、八进制和十六进制之间存在特殊关系：一位八进制数相当于三位二进制数；一位十六进制数相当于四位二进制数，因此转换方法比较容易，如表1-3所示。3任务实现（三）字符和图像编码1.字符的表示由于计算机是以二进制的形式存储、运算、识别和处理数据的，因此，字母和各种字符也必须按特定的规则变为二进制编码才能输入计算机。字符编码实际上就是为每一个字符确定一个对应的整数值，以及相对应的二进制编码。ASCII编码标准用7位二进制数编码，用来表示128种不同的字符，如表1-4所示。3任务实现（三）字符和图像编码2.汉字表示法国家标准汉字字符集GB2312-80共收集了7445个汉字和图形符号，其中汉字6763个，分为二级，一级汉字3755个，二级汉字3008个，另外还包括：一般符号202个：包括间隔符、标点、运算符和制表符号；序号60个：它们是1～20（20个）、（1）～（20）、①～⑩和（一）～（＋）；数字22个：0～9、Ⅰ～Ⅻ；英文字母52个；日文假名169个（83,86）；希腊字母48个；俄文字母66个；汉语拼音符号26个；汉语注音字母37个。每个汉字符号都对应一个国标码和一个区位码，国标码是一个四位十六进制数，区位码是一个四位十进制数。3任务实现3.图形数字化编码图形一般指使用绘画软件绘制出的由直线、曲线等组成的画面，图形文件中存放的是描述图形的指令，以矢量图形文件存储。图像则是由扫描仪、数码相机等输入的画面，数字化后以点阵（位图）形式存储。（1）点阵表示法一幅图像可以看作由排列成若干行、若干列的黑白或彩色的光点组成，每个光点叫做一个像素（pixels），从而形成一个像素点阵列。阵列中的像素总数决定了图像的精细程度。像素的数目越多，图像越精细，其细节的分辨程度也就越高，但同时也必然要占用更大的存储空间。对图像的点阵表示，其行列数的乘积称为图像的分辨率。（2）矢量表示法基本原理是用直线逼近曲线，用直线段两端点位置表示直线段。采用这类方法表示图形存储量非常少。4技能拓展中日韩统一表意文字（CJKUnifiedIdeographs），目的是要把分别来自中文、日文、韩文、越文中，本质、意义相同、形状一样或稍异的表意文字（主要为汉字，但也有仿汉字如日本国字、韩国独有汉字、越南的喃字）于ISO10646及Unicode标准内赋予相同编码。5任务训练一、计算题

1．将十进制数247．025分别转换为二进制数、八进制数和十六进制数。

2．将八进制数16537．326分别转换为二进制数和十六进制数。

3．将二进制数1101110110011001．010110010101100分别转换为八进制数、十进制数和十六进制数。

二．假设有32进制数，每个数码（即0~31）分别采用0~9和A~V来表示，逢32进1。试将（32FHP）32分别转换成八进制、十进制和十六进制数

。三．.求+12和-12八位原码、反码、补码形式任务3计算机安全1任务描述了解了的计算机的硬件参数、计算机系统以及计算机工作原理后，小明决定要爱护好自己的电脑，给电脑安装防病毒软件。2任务分析电脑的爱护分为物理设备爱护和电脑病毒防护。3任务实现（一）物理设备爱护物理安全。物理安全是保护计算机网络设备、设施以及其它媒体免遭地震、水灾、火灾等环境事故以及人为操作失误或错误及各种计算机犯罪行为导致的破坏过程。本地安全。即单机安全。可取的防范措施主要在以下几个方面（1）密码保护（2）使用用户配置文件和策略3任务实现3.2计算机安全1.计算机病毒计算机病毒（ComputerVirus）是编制者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者数据的代码，能影响计算机使用，能自我复制的一组计算机指令或者程序代码计算机病毒的主要危害（1）直接破坏计算机中的数据（2）非法占用磁盘空间（3）抢占计算机系统资源（4）影响计算机运行速度2.木马木马是人为编写的一种远程控制恶意程序，也是病毒的一种，