第一章(计算机基础知识)

第一章计算机基础知识学习内容计算机的常识微型计算机的系统组成计算机中的信息表示多媒体技术计算机病毒一、计算机常识任务一

这样一个高级设备为什么叫计算机呢？通常说的电脑等于

计算机吗？一、计算机常识任务二最开始计算机什么样？计算机的发展都经历了哪些过程？计算机都有哪些用途？只是我们经常见到的在办公室、家里、网吧的用途吗？计算机的过去、现在、将来的发展趋势？一、计算机常识任务三安全使用计算机使用两个重要的输入工具—鼠标、键盘内容安排什么是计算机计算机的发展史计算机的应用领域计算机的特点计算机的分类计算机技术的发展趋势计算机的简单使用1.什么是计算机计算机（Computer）是一种能接收和存储信息，并按照存储在其内部的程序（这些程序是人们意志的体现）对输入的信息进行加工、处理，然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备。2.计算机的发展史机械计算机时代在西欧，由中世纪进入文艺复兴时期的社会大变革，极大地促进了自然科学技术的发展，人们长期被神权压抑的创造力得到了空前的释放。而在这些思想创意的火花中，制造一台能帮助人进行计算的机器则是最耀眼、最夺目的一朵。第一台真正的计算机是著名科学家帕斯卡（B.Pascal）发明的机械计算机(1642年)。该装置通过转动齿轮来进行操作。2.计算机的发展史电子计算机时代在以机械方式运行的计算器诞生百年之后，随着电子技术的突飞猛进，计算机开始了真正意义上的由机械向电子时代的过渡，电子器件逐渐演变成为计算机的主体，而机械部件则渐渐处于从属位置。二者地位发生转化的时候，计算机也正式开始了由量到质的转变，由此导致电子计算机正式问世。2.计算机的发展史第一台电子计算机1946年2月14日第一台电子计算机（ENIAC埃尼阿克）终于在在美国宾夕法尼亚大学研制成功。它由17468个电子管、6万个电阻器、1万个电容器和6千个开关组成，重达30吨，占地160平方米，耗电174千瓦，耗资45万美元。这台计算机每秒只能运行5千次加法运算，或400次乘法，比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒钟就算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。埃尼阿克的存储器是电子装置，而不是靠转动的“鼓”。它能够在一天内完成几千万次乘法，大约相当于一个人用机械计算机操作40年的工作量。

第一台电子计算机（ENIAC）现代电子计算机之父德国科学家冯·诺依曼计算机采用二进制计算机按照程序顺序进行，即存储程序冯·诺依曼的理论被称为冯·诺依曼体系结构从第一台计算机到目前最先进的计算机都采用冯·诺依曼计算机发展史2.（电子）计算机发展史第一代时间:1946-1958年标志:基本电子元件是电子管内存:水银延迟线外存:磁鼓、纸带、卡片、磁带速度:每秒几千到几万次基本运算软件:二进制的机器语言/汇编语言特点:体积大/耗电多/速度低/造价高/使用不便代表机型:ENIAC/EDVAC等第一代（约1946-1957）电子管计算机计算机发展史第二代——晶体管计算机时间:1958-1964年标志:基本电子元件是晶体管内存:磁芯存储器(几十万字)外存:磁盘、磁带等速度:每秒几十万次基本运算软件:汇编语言／早期的高级语言（FORTRAN、COBOL等）相继开始使用。特点(与第一代相比）:体积小/耗电少/成本低/功能强/使用方便代表机型:/IBM7090/7094/7044等计算机发展史第三代——集成电路计算机时间:1965-1969年标志:基本电子元件是中小规模集成电路内存:磁芯/半导体存储器外存:磁盘、磁带等速度:每秒几十万次到几百万次基本运算软件:操作系统／出现了高级语言BASIC等特点:体积缩小/价格降低/功能增强/应用广泛代表机型:IBM360系列/HONEYWELL6000系列/富士通F230系列计算机发展史第四代——大规模集成电路时间:1970以后标志:基本电子元件是大规模超大规模集成电路内存:半导体存储器外存:磁盘、磁带等速度:每秒几百万次甚至上亿次的基本运算软件:操作系统不断完善，应用软件已成一个产业特点:体积小/耗电少/成本低/功能强/使用方便代表机型:IBM4300系列/3080系列/3090系列/IBM9000系列/INTEL微处理器系列计算机发展史第五代——新一代计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力的智能化计算机。采用的技术主要包括：纳米技术、光技术、量子技术和生物技术。光子计算机

利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。光子的传播速度极快

，可以达到每秒万亿字节。

量子计算机

利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机，这种多现实态量子力学的标志。第一代（1946-1958）电子管计算机第二代（1959-1964）晶体管计算机第三代（1965-1971）中小规模集成电路计算机第四代（1971-现在）大规模、超大规模集成电路计算机第五代（1986以后）生物计算机、光计算机、DNA计算机等。计算机发展过程

我国计算机的发展概况我国自1956年开始研制计算机：1958年研制出第一台电子管计算机103机1964年研制出第一台晶体管计算机109机1971年研制出集成电路计算机1985年研制出第一台IBMPC兼容微型机2001年研制出我国第一款通用CPU—“龙芯”芯片2004年推出每秒运算速度1万亿次的曙光4000服务器2008年推出每秒运算速度百万亿次的曙光50003.计算机的应用

宇宙飞船、军事技术、航天技术、天气预报等领域中，有大量复杂的计算问题，并且计算快，精度高，怎么解决呢？计算机应用1：科学计算(数值计算)3.计算机的应用

很多行业、单位，大到股票市场、银行、超市、各类企业、学校等需要收集大量的信息、并需要对信息进行转换、分类、统计、排序、筛选、存储、传输及输出的操作，怎么做呢？计算机应用2：数据处理（信息处理）3.计算机的应用

电力、治金、石油化工、机械等行业在整个运行过程中需要及时采集环境和设备的数据，然后对数据进行分析，并按照一定的规律发出控制信号。卫星、导弹的发射同样需要及时获取、分析、反馈数据信息，怎么办？计算机应用3：过程控制3.计算机的应用应用4：计算机辅助设计/制造/教学/测试计算机3.计算机的应用

不走入真实环境，如何让能飞行员、航海员等如在真实环境中一样训练呢？计算机应用5：虚拟现实（系统仿真）3.计算机的应用

将个人、单位、地区、国家乃至整个世界连成一体。将信息资源进行流通为、大众共享。如Internet上网、可视会议、远程医疗会诊、网上购物等。计算机应用6:网络应用3.计算机的应用

一些设备按照人脑的的演绎推理、思维过程工作，如机器人、无人驾驶车等等。计算机应用7:人工智能3.计算机的应用

把文本、动画、图形、图像、音频、视频等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念——多媒体。计算机应用8:多媒体应用3.计算机的应用计算机计算机计算机3.计算机的应用科学计算过程控制人工智能虚拟现实数据处理网络应用计算机辅助系统多媒体应用…….计算机的特点（１）运算速度快（高速处理）（２）计算精度高

（３）存储容量大（超强记忆）（4）具有“记忆”和逻辑判断能力

（５）自动化程度高,通用性强

4.计算机的分类按计算机的规模和处理能力分类巨型计算机大/中型计算机小型计算机微型计算机计算机分类4.1巨型计算机曙光5000计算机分类4.1巨型计算机

应用于国防尖端技术和现代科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿次，具有很高的速度及巨大的容量，能对高品质动画进行实时处理。大多用于空间技术，中、长期天气预报，石油勘探，战略武器的实时控制等领域。研制巨型机是衡量一个国家经济实力和科学水平的重要标志计算机分类4.1巨型计算机2004.6推出的曙光4000A达到每秒11万亿次，已经进入世界前十名2008.6全国首台突破百万亿次运算速度的超级计算机“曙光5000”

自主研制成功2010年我国将推出千万亿次超级服务器计算机分类4.2大/中型计算机计算机分类4.2大/中型计算机

具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间,综合负载能力能力强，价格昂贵，用于规模较大的科学计算。如国家政府、银行机构等计算机分类4.3小型计算机计算机分类4.3小型计算机

规模较小、结构简单、运行环境要求较低，一般应用于工业自动控制、测量仪器、医疗设备中的数据采集等方面4.4微型计算机

微型计算机又称个人计算机，是目前最为普及的一类计算机。价格低、体积小轻便，广泛用于商业、服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大众化的信息处理。计算机分类5.计算机技术的发展趋势微型化巨型化网络化智能化ENIAC多媒体化计算机的简单使用开机顺序先外设，后主机关机顺序先主机，后外设鼠标鼠标的外观及组成件右键左键滚轮鼠标操作鼠标的姿势食指：左键滚轮中指：右键拇指、无名指、小拇指：鼠标两侧轻握鼠标键盘键盘的布局功能键区主键盘区编辑键区数字键区指法介绍手指基本键位置ASDFJKL

;手指分工图键盘CapsLock键：大小写字母转换键。系统默认输入的字母为小写，按下CapsLock键指示灯亮，输入的是大写字母，灯灭输入的是小写字母。Shift键换档键，适用于双符号键。按住Shift键再按某个双符号键，输入该键的上档字符。Enter键：回车键。换行或输入命令结束执行命令空格键：输入空格Backscape或键退格键。用来删除当前光标所在位置前的字符，且光标左移。

二、(微型)计算机系统组成任务一计算机（PC）这个神秘的设备能这么多事情，都需要什么来支持（pc的系统组成）任务二认识PC机的硬件系统任务三认识PC机的软件系统内容安排（微型）计算机系统组成（微型）计算机硬件系统（微型）计算机软件系统1.计算机的系统组成微机系统硬件系统软件系统计算机硬件系统是构成计算机的各种物理装置总称计算机硬件系统是实物，能够看得见摸得着计算机硬件系统是计算机的物质实体计算机本质上是按照各种预先存储的程序对数据和信息进行输入、存储、处理、输出的电子设备计算机软件系统是为运行、维护、管理、应用计算机所编制的各种程序及数据的总称计算机软件系统的看不到、摸不到的东西当运行某个软件时，可以看到软件的运行界面计算机软件系统时计算机的“思想”或者“灵魂”1.计算机的系统组成一个完整的计算机系统由“硬件”和“软件”两大系统组成。硬件是指计算机系统中物理装置的总称；软件是计算机所需要的各种程序、数据及其相关资料的集合。计算机硬件是计算机工作的物质基础（载体）；软件系统是计算机工作的灵魂没有安装任何软件的计算机成为“裸机”，没有软件计算机就无法运行、无法应用到各个领域。2.计算机的硬件系统鼠标音箱键盘麦克风音箱显示器主机从外表上看计算机2.计算机的硬件系统主机箱的背面2.计算机的硬件系统打开主机箱2.1认识主机箱主机箱的作用提供空间给电源、主机板、各种扩展板卡、软盘驱动器、光盘驱动器、硬盘驱动器等存储设备；并通过机箱内部的支撑、支架、各种螺丝或卡子夹子等连接件将这些零配件牢固固定在机箱内部，形成一个集约型的整体。保护板卡、电源及存储设备，能防压、防冲击、防尘，并且它还能发挥防电磁干扰、辐射的功能，起屏蔽电磁辐射的作用提供了许多便于使用的面板开关指示灯（电源指示灯、硬盘指示灯）等，让操作者更方便地操纵微机或观察微机的运行情况。2.2认识电源电源的作用

主板、硬盘、光驱等供电2.3认识主板2.3认识主板并行接口

串行接口

鼠标和键盘PS/2接口

网卡接口

音频接口USB接口

USB接口

显示器插座返回主板的作用连接主机内部各个组件的连接通信为计算机外部设备提供连接主机的端口为计算机的所有设备协同工作提供平台及通信道路返回2.4认识中央处理器（CPU）2.4认识CPUCPU的作用CPU相当于计算机的大脑负责所有指令的读入、解释、执行CPU的厂家Intel公司

Intel是生产X86架构CPU的老大哥，它占有80%多的市场份额，Intel生产的CPU就成了事实上的x86CPU技术规范和标准。最新的PII成为CPU的首选。AMD公司

目前使用的微机上CPU有好几家公司的产品，除了Intel公司外，最有力的挑战的就是AMD公司，最新的Athlon64处理器打破了INTEl一支独秀的局面。

2.5认识内存条（主存储器）返回2.5认识内存条（主存储器）是由中央处理器直接访问的存储器，它存放着现在运行的程序和数据，也可以存储计算的结果或中间结果。它的存取速度快，对存储介质要求高，成本也高。2.5认识内存条（主存储器）内存通常由两种半导体存储芯片随机存取存储器RAM(RandomAccessMemory)和只读存储器ROM(ReadOnlyMemory)组成。RAM中的信息可随机地读出或写入，用来存放用户输入的程序和数据，但在断电后，RAM中的信息也随之丢失。ROM中的信息只能读出而不能写入，断电后，ROM中的原有内容保持不变，在计算机重新接通电源后，ROM中的内容仍可被读出。因此，ROM常用来存放一些固定的程序或信息，如自检程序等硬盘数据线接口硬盘电源线接口返回2.6认识硬盘2.6认识硬盘硬盘是电脑最重要的外存储器存储数据信息显卡声卡返回

这是显示卡，安装在专门的AGP显示卡插槽中，显示器的信号线就接在它后面。这个深褐色的插槽就是AGP插槽，它一般在其他扩展槽的上方。

这块是声卡，安装在ISA插槽，在ISA插槽中可以安装ISA接口的声卡、内置MODEM等。

2.7认识声卡显卡软盘驱动器光盘驱动器返回2.8认识软盘驱动器和光盘驱动器返回2.9认识数据连接线返回2.10认识I/O设备2.11认识外存储设备计算机的硬件系统控制器存储器运算器内存储器外存储器输入设备输出设备硬件CPU主机外部设备计算硬件系统硬件系统软件系统运算器控制器CPU主（内）存储器只读存储器（ROM）主机外部设备外存储器读写/随机存储器（RAM）输入设备输出设备硬件、软件与用户的关系裸机操作系统应用软户用件微型就算机的系统组成3.软件系统相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，但它的作用是很大的。把不装备任何软件的计算机称为硬件计算机或“裸机”。微型就算机的系统组成3.软件系统系统软件：系统软件是计算机系统配置、运行所需要的通用软件，包括操作系统、语言处理程序、实用程序、数据库系统等，在计算机系统中最靠近硬件的一层。如WindowsXP,DOS,UNIX,LINUX应用软件：为特定的应用领域开发的专用软件，如Office2003。他们处于整个计算机系统的最外层。微型就算机的系统组成微型计算机的系统组成微机系统软件系统系统软件应用软件操作系统语言和语言处理系统数据库管理系统文字处理软件表格处理软件多媒体软件…….硬件系统运算器控制器CPU主（内）存储器只读存储器（ROM）主机外部设备外存储器读写/随机存储器（RAM）输入设备输出设备三、计算机中的信息表示任务一计算机中信息的表示跟我们生活中一样用汉字、数字（十进制）来表示信息吗？如果不是，那在计算机中怎么表示信息呢？任务二计算机内部为什么采取二进制表示信息？二进制的数怎么转换成生活中的十进制数值呢？任务三计算机中如何用二进制表示英文字母、汉字？（信息编码）内容安排计算机中信息表示方法二进制与十进制之间的转换计算机的数据单位二进制编码计算机的性能指标1.计算机中的信息表示方法生活中如何表示各类信息十进制汉字英文字母计算机中信息的表示方法计算机内部采取二进制计算机内部只能读懂二进制计算机内部对信息的存储、传送、处理都采取二进制1.计算机中的信息表示方法计算机内部采取二进制的原因电子元件都是两种状态二进制算法简单二进制有逻辑代数的基础可行性简易性逻辑性2.二进制与十进制之间的转换十进制有十个数字符号（0123456789）逢十进一数字在不同的位置代表不同的值（如：1在百位时值为100，1在个位时值为1）例：1998=1*103+9*102+9*101+8*10050.56=5*101+0*100+5*10-1+6*10-210个数字符号10为基数2.二进制与十进制之间的转换数制用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法。基数指该进制中允许选用的基本数码的个数.位权一个数码处在不同位置上所代表的值不同。每个数码所表示的数值等于该数码乘以一个与数码所在位置相关的常数叫位权。按照进位方式计数的数制。如十进制、，逢十进一进位计数制十进制：10个记数符号，0、1、2、……、9。每一个数码符号根据它在这个数中所在的位置(数位)，按“逢十进一”来决定其实际数值。基数为10。

2.二进制与十进制之间的转换二进制有两个个数字符号（01）逢二进一基数为2数字在不同的位置代表不同的值（值=基数*位权，位权为2的n次方）例：(101)2=1*22+0*21+1*20=5(10.11)2=1*21+0*20+1*2-1+1*2-2=2.5252.二进制与十进制之间的转换二进制转换为十进制(10110101.11)2

=(181.75)10只需将每一位数字乘以它的权2n，再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值（注意，小数点左侧相邻位的权为20

从右向左，每移一位，幂次加1）十进制数转换为二进制数：十进制整数转换为2进制整数的方法是：“除以2取余逆序”（11）10=（？）21125余12221余余10书写顺序

因此有：（11）10=（1011）2

A）整数例:2.二进制与十进制之间的转换（50）10=（）22500252112262302012101110010余数2.二进制与十进制之间的转换十进制整数转换为二进制整数的方法是：“除以2取余逆序”十进制小数转换为2进制小数的方法是：“乘以2取整顺序”0.375×）21.000整数取走10

因此有：（0.375）10=（0.011）2（0.375）10=（？）20.750×）21.500整数取走×）2整数取走1书写顺序十进制数转换为二进制数：

B）小数例:2.二进制与十进制之间的转换

计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位，简称为位(英文名称为bit，读音为比特)。计算机中最直接、最基本的操作就是对二进制位的操作。

字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。1个字节由8个二进制数位组成。可用千字节(KB)、兆字节(MB)以及十亿字节(GB)等表示存储容量。

位(bit)

字节(Byte)3.计算机的数据单位1KB=1024B=2