计算机应用基础概述

■第一章计算机应用基础概述

主讲教师：张雁

第一章计算机概述

■L1计算机概论

■L2计算机的基本组成及工作原理

・1.3计算机中的数制与编码

■1.4微型计算机的组成及配置

■L5计算机病毒

■L6多媒体计算机

本章学习目标

•掌握计算机的概念、特点及其应用领域

・了解计算机的组成与工作原理

•掌握计算机中的二进制、八进制、十进制、十六进

制之间的数制转换

・了解微型计算机的组成及其硬件配置

•了解计算机病毒的特点、分类及防治措施

•了解多媒体技术的应用

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1.1计算机概论

■LL1什么是计算机

■1.1.2计算机的特点

■1.1.3计算机的应用领域

■1.1.4计算机的分类

■LL5计算机的发展历程及发展趋势

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1.1.1什么是计算机

■计算机是电子数字计算机的简称，是一种

自动地、高速地进行数值运算和信息处理

的电子设备。它主要由一些机械的、电子

的器件组成，再配以适当的程序和数据。

程序及数据输入后可以自动执行，用以解

决某些实际问题。

■计算机中的各个物理实体称为计算机硬件

;程序和数据则称为计算机软件。

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1.1.2计算机的特点

1.运算速度快

2.计算精度高

3.自动化程度高

4.具有超强的“记忆”能力

5.具有逻辑判断能力

6.通用性强

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1.1.3计算机的应用领域

1.科学计算

2.数据处理

3.自动控制

4.计算机辅助系统

5.逻辑关系加工及人工智能

6.计算机网络

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1.1.4计算机的分类

1.巨型机

2.大、中型计算机

3.小型机

4.微型机

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1.1.5计算机的发展历程及发展趋势

1.计算机的产生

■1822年英国人CharlesBabbage提出了“自动计算

机”概念，1834年他所设计的差分机及分析机已

经具备了现代计算机的基本组成部件。

■20世纪中叶，电子技术发展迅速，1943年在美国

陆军部的主持下，美国宾西法尼亚大学莫尔电工

系的JohnMauchly和PresperEckert博士开始研缶ij

世界上第一台真正的计算机ENIAC,重30吨、占

地170平方米、使用了18000多个电子管、5000多个

继电器、电容器、耗电150KW的庞然大物拉开了

人类科技革命的帷幕。

2.计算机的发展

（1）第一代计算机（1946年〜1958年）采用电子管作为基本元件

,主存储器采用汞延迟浦线，其特点是主存存储器容量小、速

度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。

（2）第二代计算机（1959年〜1964年）采用晶体管作为基本元件

,主存储器采用磁芯存储器其特点是主存储器容量加大、运算

速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了计算机的

可靠性。

（3）第三代计算机（1965年〜1971年）基本电子元件是中、小规

模集成电路（几十至几百个/mm?）,其特点是功能进一步增强

,体积功耗进一步降低。

（4）第四代计算机（1971年至今）是大规模、超大规模集成电路

（几万至几千万个/mnP）,主存采用半导体存储器，容量大大

增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达几亿次/秒，计算

机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。

3.计算机的发展趋势

(1)智能化

(2)网络化

(3)巨型化

(4)微型化

(5)多媒体化

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1.2计算机的基本组成及工作原理

■121计算机系统的组成

■122计算机硬件的基本组成及工作原理

■123计算机软件

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1.2.1计算机系统的组成

■一个完整的计算机系统由计算机硬件系统

及软件系统两大部分构成。

■计算机硬件是计算机系统中由电子、机械

和光电元件组成的各种计算机部件和设备

的总称，是计算机完成各项工作的物质基

础。

■计算机软件是在计算机硬件设备上运行的

各种程序及其相关文档的总称。

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1.2.2计算机硬件的基本组成及工作原理

数据流

<＞控制流

图1.1计算机硬件组成及简单工作原理

1.运算器：用于加工、处理数据的部件，主要完成对数据的算

术运算和逻辑运算。

2.控制器：是计算机的控制部件，它控制其他部件协调统一的

工作，并能完成对指令的分析和执行。

3.存储器：是计算机的记忆装置，主要是存放程序和数据。

4.输入设备：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。常用的输入

设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。

5.输出设备：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。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

图L2运算器示意图

地址信息「数据信息

读/写操作命令

图1.3内存储器原理

a

b

图1.4CPU访问内、外存储器的方式

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1.2.3计算机软件

1.系统软件

(1)操作系统：是计算机软件中最重要的程序，用来管理和

控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。

(2)语言处理程序：必须和计算机语言及计算机程序设计结

合起来。

(3)服务性程序：是指为了帮助用户使用与维护计算机，提

供服务性手段，支持其他软件开发，而编制的一类程序。

主要有以下几种：工具软件、编辑程序、调试程序、诊断

程序。

(4)数据库管理系统：是对计算机中所存放的大量数据进行

组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。

(a)汇编过程

(b)编译过程

高级语言源程序执行.结果

解释程序

(c)解释过程

图1.5汇编、编译与解释过程

2.应用软件

(1)文字处理程序

(2)电子表格处理程序

(3)软件开发程序

(4)用户应用程序

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1.3计算机中的数制与编码

■L3.1计算机中的各种数制

■1.3.2二进制的算术、逻辑运算

■1.3.3数制之间的转换

■1.3.4数的定点与浮点表示法

■L3.5数字化信息编码

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1.3.1计算机中的各种数制

■在计算机内部，信息广泛采用二进制形式表示，有时还

会使用十进制、八进制、十六进制。

■十进制使用广泛，它主要用在计算机外部。特点：一是

十进制由十个不同的数符组成：0、1、2、3、4、5、6、

7、8、9,即基数为“10”；二是十进制遵循每相邻两位

“逢十进一”的原则。

■二进制是用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特

点：一是二进制由“0”和“1”两个符号构成，即基数为2

;二是每相邻两位遵循“逢二进一”的原则。

■八进制和十六进制是为了弥补二进制数字长过长而出现

在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址。

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1.3.2二进制的算术、逻辑运算

1.算术运算

■算术运算是指利用+、一、X、・、（）

等符号连接二进制数完成的运算。

2.逻辑运算

■二进制的逻辑运算包括And（与）、Or（

或）、Not（非）三种运算。

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1.3.3数制之间的转换

1.二进制数与十进制数的互相转换

2.八进制数、十六进制数同十进制数之间的

相互转换

3.二进制数同八进制数、十六进制数的互相

转换

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1.3.4数的定点与浮点表示法

1.数的定点表示

(1)定点整数：将小数点固定在数的最低位之后，

其格式如图1.6所示。

(2)定点小数：将小数点固定在数的符号位之后、

最高数位之前，其格式如图1.7所示。

2.数的浮点表示

■浮点表示法中的小数点位置不是固定不变的，是

浮动的。任何浮点数都由阶码和尾数两部分组成

,其格式如图L8所示。

数值部分

符号位小数点位置

图L6定点整数的存储格式

数值部分

符号位小数点位置

图L7定点小数的存储格式

图L8浮点数存储格式

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1.3.5数字化信息编码

■数字化信息编码是把少量二进制符号（代码），

根据一定规则组合起来，以表示大量复杂多样的

信息的一种编码。一般来说，根据描述信息的不

同可分为：

1.数字编码

2.字符编码

3.汉字编码

（1）国标码（2）汉字输入码与机内码

表1.1ASCII表

000001010011100101110111

0000NULDLESP0@P、p

0001SOMDCI1AQaq

0010STXDCH2BRbr

0011ETXDC笃3CScs

0100EOTDC$4DTdt

0101ENQNAK5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETB7GWgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

1010LFSUB*:JZjz

1011VTESC+9K[k{

1100FFFS<L1I

1101CRGS—=M]m)

1110SORS>Ntn

1111SIUS1?010DEL

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1.4微型计算机的组成及配置

»141微型计算机的硬件组成

a1.4.2微型计算机的基本配置

aL4.3微型计算机的使用环境及系统维护

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1.4.1微型计算机的硬件组成

■微型计算机硬件系统由主机和常用外围设备两大部分

组成。

■主机由中央处理器和内存储器组成，用来执行程序、

处理数据，主机芯片都安装在一块电路板上，这块电

路板称为主机板（主板）。为了与外围设备连接，在

主机板上还安装有若干个接口插槽，可以在这些插槽

上插入不同外围设备连接的接口卡，用来连接不同的

外部设备。

■主机与外围设备之间信息通过两种接口传输。一种是

串行接口，如鼠标；一^种是并行接口，如打印机。

■计算机中传输信息的公共通路称为总线（BUS）。

按照总线上传输信息的不同，总线可分为：

（1）数据总线（DB）：用来传送数据信息，它主要

连接了CPU与各个部件，是它们之间交换信息的通

路。数据总线是双向的，而具体的传送方向由CPU

控制。

（2）地址总线（AB）：用来传送地址信息。CPU通

过地址总线中传送的地址信息访问存储器。通常地

址总线是单向的。

（3）控制总线（CB）：用来传送控制信号，以协调

各部件之间的操作。

■常用的总线结构有:

(1)ISA总线

(2)MCA总线

(3)EISA总线

(4)VESA总线

(5)PCI总线

■微型计算机常用外围设备有显示器、键盘、鼠标器

及外存储器。外存中常用的有硬磁盘（硬盘）、软

磁盘（软盘）和光盘。如果需要还可以根据用户的

要求配置打印机、绘图仪、投影仪；同时为了联网

,还可以配置调制解调器等通信设备。

■微机用键盘按照按键个数多少可分为84键、101键、

104键等几种，目前广泛使用的是101键、104键标准

键盘。这两种键盘一般可分为四个区域：主键盘区

、功能键区、编辑键区、小键盘区（数字键区）。

■显示器种类杂多，分类方法也有多种，如下所示

O

■按显示内容可以分为：字符显示器、图形显示器

、视频显示器。

■按显示颜色可以分为：单色显示器、彩色显示器

O

■按显示分辨率可以分为：低分辨率(300X200)

、中分辨率(600X350)、高分辨率(640X480或

1024X768以、上)。孽辨率越取组成字符与图形

的点密度越高，显不器显不的画面越清济斤。

■鼠标器（Mouse）简称鼠标，也是一种常用

的输入设备。它通过串行接口与主机相连

O其使用方法有移动、点击和拖曳三种。

从结构和原理上进行分类，鼠标可分为多

种，如机械鼠标、光学鼠标、光机鼠标、

两键鼠标、二键鼠标等。

■微型机配备的打印机可分为击打式打印机

和非击打式打印机两大类。

图1.10磁盘的盘片结构

磁盘的盘片结构

图1.113.5英寸软盘

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1.4.2微型计算机的基本配置

IBMPC/XT386机486机分媵机克4机

主CPU808昭。868038680486PentiumP4

心内部16323232/6464

线

外部816323232

主频(MHz)4.77-316-33254075-500800以上

内存256~640KB1~4MB2~8MB16«128MB64256MB

软盘5寸360KB5寸1.2MB5寸1.2MB3寸1.44MB3寸1.44MB

3寸1.44MB3寸144MB

硬盘5寸10MB80-300MB200-500MB600MB-10GB20GB以上

2X-4X12X-40X40X以上

光盘无无

CD-ROMCD-ROMCD-ROM

键盘84/101键101键101踵104键104键

显示卡MDAJCGAVGAVGASVGASVGA

操作系统DOS3.0DOS4.0以上DOS6.0以上Windows95Windows98

程序语言多种多种多种多种多种

表1.2PC机系列发展表

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1.4.3微型计算机的使用环境及系统维护

1.使用环境

(1)环境温度：在室温15°。〜35°。之间能正常工作。

(2)环境湿度：放置微型机的房间的相对湿度在20%

〜80%之间。

(3)洁净要求：应保持机房清洁，使磁头、磁盘读写

准确。

(4)电源要求：微型机一般使用220V、50HZ的交流

电。最好提供不间断供电电源UPS,并装有可靠的

地线。

(5)防止干扰：微型计算机附近避免强磁场干扰。

2.系统维护

(1)微型机开关的顺序。

(2)机器应常处于运行状态，不应长期闲置不用。

(3)软盘的使用及保存过程中应防磁、热、强光或

受潮霉变。

(4)工作过程中不应经常搬动，它会使软盘、硬盘

磁头受到伤害。

(5)显示器的保护应做好防强磁场的措施。

(6)打印机必须在干净无尘的环境中工作。

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1.5计算机病毒防治

■151什么是计算机病毒

■152计算机病毒的破坏作用

■153计算机病毒的特征

■154计算机病毒的来源及传染途径

■1.5.5计算机病毒的分类

■156计算机病毒的

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1.5.1什么是计算机病

■计算机病毒(ComputerViruses)是一种人

为编制的具有破坏性的计算机程序，它具

有自我复制能力，通过非授权入侵隐藏在

可执行文件或数据文件中。

■当计算机病毒程序运行(病毒发作)时，

会影响其他正常程序及整个计算机系统的

正常工作甚至还会造成计算机软、硬件的

损坏。

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1.5.2计算机病毒的破坏作用

■其一，破坏计算机运行安全;

■其二，破坏计算机软件安全;

■其三，破坏计算机实体安全。

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1.5.3计算机病毒的特征

1.传染性

2.破坏性

3.隐蔽性

4.潜伏性

5.激发性

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1.5.4计算机病毒的来源及传染途径

(1)来源于计算机专业人员或业余爱好者的恶作剧

,如CIH病毒。

(2)软件公司为保护自己研制的软件不被复制(盗

版)而采取的不正常的惩罚措施。

(3)恶意攻击或有意摧毁计算机系统而制造的病毒

O如“犹太人病毒”。

(4)在程序设计或软件开发过程中，由于未估计到

的原因而对它失去控制所产生的病毒。

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1.5.5计算机病毒的分类

1.病毒入侵的途径

(1)源码型病毒

(2)入侵型病毒

(3)操作系统病毒

(4)外壳型病毒

2.病毒的破坏程度

(1)良性病毒

(2)恶性病毒

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1.5.6计算机病毒的

1.人工判断方法。如磁盘的非正常读写、文件容

量变大等现象都可能说明有病毒潜伏或发作。

2.使用防病毒硬件。利用发现的每一种病毒的特

征代码及防治方法并将其存入防病毒卡的ROM中

,用以及时发现病毒并清除它。

3.使用防病毒软件。常用的防病毒软件有KV3000