大学计算机基础 教案全套 李森 第1-6章 计算机基础知识- 计算机网络基础

课程名称：大学计算机基础专业：班级：教案学年第一学期课程名称:大学计算机基础授课班级:任课教师:教师姓名职称所在院系课程名称大学计算机基础总学时32授课班级授课地点授课时间课程目标1.知识目标（1）了解计算机的发展历程、特点、分类和应用领域，掌握计算机系统的组成、工作原理、进制转换和信息编码。（2）熟悉操作系统的基本概念、功能和常用操作，如文件管理、系统设置等。（3）熟练掌握WPSOffice办公软件的使用方法，包括文字处理、表格制作、演示文稿制作等（4）了解计算机网络的基本概念和原理，掌握网络的连接和设置方法，能够使用网络资源进行信息检索和交流。（5）了解信息安全的基本知识、网络安全的基本措施，掌握计算机病毒的防治方法。2.能力目标（1）具备熟练使用计算机进行信息处理和解决实际问题的能力。（2）能够运用办公软件进行文档编辑、数据处理和演示文稿制作。（3）具有一定的网络应用能力，能够进行网络资源搜索和信息交流。（4）能够运用信息安全知识保护个人和公共信息安全。3.素质目标（1）培养学生的创新意识和创新能力，激发学生对计算机技术的兴趣和探索精神。（2）增强学生的信息素养，提高学生获取、处理和应用信息的能力。（3）培养学生的团队合作精神和沟通能力，增强学生的集体荣誉感和社会责任感。（4）引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观，增强学生的民族自豪感和爱国精神。4.课程思政目标（1）引导学生深入了解我国计算机技术的发展历程与辉煌成就，激发学生的民族自豪感和自信心，培育学生的创新意识和创新能力，激励学生树立科技报国的远大志向。（2）借助小组合作项目等教学形式，着力培养学生的团队合作精神和沟通能力，全面提升学生的综合素质和社会责任感。（3）精心选取具有新疆特色的素材，引入具有正能量的案例，增进学生的文化认同和民族团结意识，推动学生牢固树立中华民族共同体意识，为国家的稳定、团结和发展积极贡献力量。（4）高度重视培养学生的信息安全意识和责任感，引导学生严格遵守法律法规，切实保护国家和个人的信息安全。（5）积极引导学生正确认识计算机技术的发展趋势，大力培养学生的科学精神和创新意识，鼓励学生勇于探索和积极应用新技术。教材及主要参考书1．教材：[1]李森，张东坡，佘志用.大学计算机基础.北京：机械工业出版社，2024.082．主要参考书：[1]段德全.计算机应用基础.北京：人民邮电出版社，2024.06[2]苏丹、唐永华.信息技术基础.北京：清华大学出版社，2023.10[3]刘卫国.大学计算机.北京：高等教育出版社，2024.07章节名称学时第1章 计算机基础知识1.1 认识计算机1.2 计算机进制与信息编码1.3 计算机系统的组成1.4 计算机的维护与安全实验第2章 操作系统基础2.1 认识操作系统2.2 Windows11的基本操作2.3 Windows11的桌面管理2.4 Windows设置2.5 国产操作系统实验第3章 WPS文字3.1 WPSOffice与WPS文字3.2 WPS文字格式设置3.3 WPS文字图文混排3.4 WPS文字审阅与分享3.5 WPS文字高级排版实验第4章 WPS表格4.1 WPS表格工作环境4.2 WPS表格操作4.3 WPS表格格式设置4.4 WPS表格数据输入4.5 WPS表格数据处理4.6 图表实验第5章 WPS演示5.1 WPS演示文稿简介5.2 幻灯片的基本操作5.3 编辑幻灯片内容5.4 动画设置与放映实验第6章 计算机网络基础6.1 计算机网络基础概述6.2 计算机网络体系结构与服务6.3 计算机信息安全实验3学时2学时1学时3学时2学时1学时10学时2学时2学时6学时8学时2学时2学时4学时5学时2学时3学时3学时2学时1学时系（教研室）主任签字： 2024年9月1日

章节名称第1章计算机基础知识1.1 认识计算机1.2 计算机进制与信息编码1.3 计算机系统的组成1.4 计算机的维护与安全课堂教学目的了解计算机的产生和历史发展；掌握计算机的定义和基本类型；掌握计算机的特点与应用；掌握常用数制的表示方法及其相互间的转换；掌握计算机软件的分类，了解系统软件的基本类型和应用软件的基本类型；掌握计算机的安全常识并能够对计算机病毒进行防范。课程思政融入点1.在讲计算机的发展史上，重点强调我国科学家对计算机的发展所作的贡献；2.在讲全世界最具代表性超级计算机的时候，重点强调我国超级计算机在全世界的领先地位；以此来增强学生的国家荣誉感和民族自豪感。教学内容及学时分配注：一般要列出各章节次主要教学内容及学时分配、教学进程，教学步骤的时间分配。通过对教学大纲、教材和主要参考资料的研析，确定课程教学或课堂教学知识信息的总和。计算机基础知识一、理论两课时（90分钟）1.1认识计算机计算技术发展的历史是人类文明史的一个缩影。在远古时代，人们采用石块、贝壳进行简单的计数，唐代发明了算盘进行计算，欧洲中世纪发明了加法计算器、分析机等，直到今天的电子计算机，这些发明记录了人类计算工具的发展史。因此，计算机是人类计算技术的继承和发展，是现代人类社会中不可缺少的基本工具。现代计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具，它的处理对象是信息，处理结果也是信息。1.1.1计算机的发展历史1.计算机的诞生第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。美国宾夕法尼亚大学电子工程系的教授莫奇利（JohnMauchly）和他的研究生埃克特（JohnPresperEckert）计划采用真空管建造一台通用电子计算机，帮助军方计算弹道轨迹。1943年这个计划被军方采纳，莫奇利和埃克特开始研制电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，ENIAC），并于1946年研制成功。2.计算机的发展距ENIAC的诞生，至今已经有近70来年了。在这段时期里，计算机以惊人的速度发展。根据计算机所使用的电子元器件不同，计算机的发展经历了四个时代。（1）第一代：电子管计算机（1946-1957年）在第二次世界大战中，美国政府寻求计算机以开发潜在的战略价值，这促进了计算机的研究与发展。1944年HowardH．Aikien（1900-1973年）研制出全电子计算机，为美国海军绘制弹道图。这台简称MarkI的机器有半个足球场大，内含500英里的电线，使用电磁信号来移动机械部件，速度很慢（3～5s进行一次计算）并且实用性很差，只用于专门领域。1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC在费城公之于世。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，拥有并行计算能力。ENIAC使用了18000个电子管、70000个电阻器，有500万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比MarkI快1000倍，它是第一台普通用途计算机。与此同时，美国数学家冯·诺依曼提出了现代计算机的基本原理-存储程序控制原理。当今的计算机仍属于冯·诺依曼架构。（2）第二代：晶体管计算机（1958-1964年）1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器推动了第二代计算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。在这一时期出现了高级语言COBOL和FORTRAN，以单词、语句和数学公式代替了含混的二进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业（如程序员、分析员和计算机系统专家）和整个软件产业由此诞生。图1-2所示是世界上第一台晶体管计算机。（3）第三代：中小规模集成电路计算机（1965-1970年）虽然晶体管相比于电子管是一个明显的进步，但晶体管还是产生大量的热量，会损害计算机内部的敏感部分。1958年，冯·诺依曼（1903-1957年）德州仪器的工程师JackKilby发明了集成电路（IntegratedCircuit，IC），将三种电子元件结合到一片小小的硅片上；于是，计算机变得更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不同的程序。（4）第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971年至今）出现集成电路以后，扩大规模成为唯一的发展方向。大规模集成电路（Large-ScaleIntegration，LSI）可以在一个芯片上容纳几百个元件。到20世纪80年代，超大规模集成电路（Very-Large-ScaleIntegration，VLSI）在芯片上容纳了几十万个元件，后来的ULSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件，使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。1.1.2计算机的特点电子计算机在处理信息上，具有以下主要特点：1.运算速度快运算速度快是计算机的一个最显著的特点。计算机的运算速度通常用每秒钟执行定点加法的次数或平均每秒钟执行指令的条数来衡量。计算机的运算速度已由早期的每秒几千次（如ENIAC机每秒钟仅可完成5000次定点加法）发展到现在的最高可达每秒几千亿次乃至万亿次。这样的运算速度是何等的惊人！2.计算精度高在科学研究和工程设计中，对计算的结果精度有很高的要求，一般的计算工具只能达到几位有效数字（如过去常用的四位数学用表、八位数学用表等），而计算机对数据处理的结果精度可达到十几位、几十位有效数字，根据需要甚至可达到任意的精度。3.存储容量大计算机的存储器可以存储大量数据，这使计算机具有了“记忆”功能。目前计算机的存储容量越来越大，已高达百万兆及至更高数量级的容量。计算机具有“记忆”功能，是与传统计算工具的一个重要区别。4.具有逻辑判断功能计算机的运算器除了能够完成基本的算术运算外，还具有进行比较、判断等逻辑运算的功能。这种能力是计算机处理逻辑推理问题的前提。5.自动化程度高，通用性强由于计算机的工作方式是将程序和数据预先存放在机器内，工作时按程序规定的操作，一步一步地自动完成，一般无须人工干预，因而自动化程度高。这一特点是一般计算工具所不具备的。计算机通用性的特点表现在几乎能求解自然科学和社会科学中一切类型的问题，能广泛地应用于各个领域。6.可靠性高随着计算机技术的发展，计算机的可靠性也大大提高，在恶劣的环境下也能无故障地运行几个月甚至几年。1.1.3计算机的分类随着计算机技术的迅速发展和应用领域不断扩大，计算机的种类也越来很多，可以从不同的角度对计算机进行分类。按照计算机工作原理分类按照计算机工作原理可划分为模拟式电子计算机、数字式电子计算机和混合式电子计算机。1.模拟式电子计算机问世较早，是使用连续变化的电信号模拟自然界的信息，其基本运算部件是由运算放大器构成的微分器、积分器、通用函数运算器等运算电路组成。模拟式电子计算机处理问题的精度差，信息不易存储、通用性差，并且电路结构复杂，抗外界干扰能力极差。2.数字式电子计算机是当今世界电子计算机行业中的主流，是使用不连续的数字量，即“0”和“1”来表示自然界的信息，其基本运算部件是数字逻辑电路。数字式电子计算机处理问题的精度高、存储量大、通用性强，能胜任科学计算、信息处理、实时控制、智能模拟等方面的工作。人们通常所说的计算机就是指数字式电子计算机。3.混合式电子计算机是综合了上述两种计算机的长处设计出来的。它既能处理数字量，又能处理模拟量。但是这种计算机结构复杂，设计十分困难。按照计算机应用特点分类可划分为通用计算机和专用计算机。1.通用计算机是面向多种应用领域和算法的计算机。其特点是它的系统结构和计算机软件能适合不同用户的需求，一般的计算机多属此类。2.专用计算机是针对某一特定应用领域或面向某种算法而专门设计的计算机。其特点是它的系统结构及专用软件对所指定的应用领域是高效的，对其它领域则效率低甚至无效。一般在过程控制中使用的工业控制机、卫星图像处理用的并行处理机属于此类。按照计算机性能分类可划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、服务器和工作站。1.工作站（Workstation）是一种高档微型机系统。通常它配有大容量的主存、高分辨大屏幕显示器、较高的运算速度和较强的网络通信能力，具有大型机或小型机的多任务、多用户功能，且兼有微型机的操作便利和良好的人机界面。因此，工作站主要用于图像处理和计算机辅助设计等领域。2.服务器（Server）是可以被网络用户共享、为网络用户提供服务的一类高性能计算机。一般都配置多个CPU，有较高的运行速度，并具有超大容量的存储设备和丰富的外部接口。常用的服务器有Web服务器、电子邮件服务器、域名服务器、文件服务器等。3.微型机也称为个人计算机（PersonalComputer，PC），是应用领域最广泛、发展最快、人们最感兴趣的一类计算机，它以其设计先进（总是率先采用高性能微处理器）、软件丰富、功能齐全、体积小、价格便宜、灵活性好等优势，而被广大的用户所拥有。目前，微型机已广泛应用于办公自动化、信息检索、家庭教育和娱乐等。4.小型机（MiniComputer）是计算机中性能较好、价格便宜、应用领域非常广泛的一类计算机。其浮点运算速度可达每秒几千万次。小型机结构简单、使用和维护方便，倍受中小企业欢迎，主要用于科学计算、数据处理和自动控制等。5.大型机（Mainframe）是计算机中通用性能最强，功能、速度、存储量仅次于巨型机的一类计算机，国外习惯上将其称为主机。大型机具有比较完善的指令系统和丰富的外部设备，很强的管理和处理数据的能力，一般用在大型企业、金融系统、高校、科研院所等。6.巨型机又称超级计算机（SuperComputer），它是所有计算机中性能最高、功能最强、速度极快、存储量巨大、结构复杂、价格昂贵的一类计算机。其浮点运算速度目前已达每秒千万亿次。目前多用在国防、航天、生物、气象、核能等国家高科技领域和国防尖端技术中。我国研制成功的银河系列机、曙光系列机、深腾系列机就属于巨型机，特别是由我国国防科技大学研制的“天河二号”（Tianhe-2）超级计算机，2015年第4次蝉联世界500强计算机第1名。“天河二号”的峰值计算速度为274PetaFLOPS（千万亿次浮点运算／秒），持续计算速度为33.86PetaFLOPS。“天河二号”的造价达1亿美元，整个系统占地面积达720㎡，整机功耗为17.8MW。“天河二号”共有16000个计算节点，安装在125个机柜内；每个机柜容纳4个机框，每个机框容纳16块主板，每个主板有2个计算节点；每个计算节点配备2颗IntelXeonE512核心的CPU（中央处理器），3个XeonPhi57核心的协处理器（运算加速卡）。累计3.2万颗XeE5主处理器和4.8万个XeonPhi协处理器，共312万个计算核心。“天河二号”的每个计算节点有64GB主存，每个协处理器板载8GB内存，因此每个节点共有88GB内存，整体内存总计为1375TB，硬盘阵列容量为12.4PB。“天河二号”使用光电混合网络传输技术，由13个大型路由器通过576个连接端口与各个计算节点互联。“天河二号”采用麒麟操作系统（基于Linux）。1.1.4计算机的应用计算机的应用领域极其广泛。经过几十年的发展，已渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活方式，推动着社会的发展。概括起来可以归纳为以下几个主要的应用领域：1.科学计算；2.数据处理；3.实时控制；4.计算机辅助系统；5.网络应用；6.人工智能；7.生活、工作。1.2计算机进制与信息编码1.2.1进位计数制1.进位计数制的定义用数字符号排列，由低位向高位进位计数的方法称做进位计数制。一种进位计数制包含一组数码符号和两个基本因素：数码、基数和位权。（1）数码是一组用来表示某种数制的符号。（2）基数是数制所使用的数码个数，用R表示，称R进制。进位规律是“逢R进一”，如十进制的基数是10，则“逢十进一”。（3）位权是数码在不同位置上的权值。对于任意一个具有n位整数和m位小数的R进制数N，按各位的权展开可表示为：(N)R=an−1Rn−1+an−2Rn−2+…+a例如：(9578)10=9×103+5×102+7×所谓位权，就是某个数字在某一个固定位置上所代表的值，处在不同的位置所代表的值也是不同的。2.常用进位计数制的表示方法计算机中通常使用的数制有十进制、二进制、八进制和十六进制。常用的进位计数制的表示方法有圆括号下标法和字母表示法。（1）圆括号下标法将数用圆括号括起来，将基数写在右下角标。例如：(1101)2（2）字母表示法在数字后面加一个英文字母表示该数所用的数制。十进制用D表示，二进制用B表示，八进制用O表示，十六进制用H表示。例如：1001B188D56O167H计算机中常用的进位计数制（1）十进制（Decimal）基数是10，它有10个数字符号，即0,1,2,3,4,5,6，7,8,9。逢十进一。例如：(2580)10=2×103+5×102+8×（2）二进制（Binary）基数是2，它只有两个数字符号，即0和1。逢二进一。例如：(1007)8=1×83+0×82+0×81（3）十六进制（Hexadecimal）基数是16，它有16个数字符号，除了十进制中的10个数可用外，还使用了6个英文字母，即0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，A，B，C，D，E，F。其中A～F分别代表十进制数的10～15。逢十六进一。例如：(BAD)16=11×162+10×161+13×计算机中常用的进位计数制表示如表1-1所示，常用数制的对应关系如表1-2所示。表1-1计算机中常用的进位计数制的表示进位制二进制八进制十进制十六进制规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一基数R=2R=8R=10R=16数码0，10，1，2，…，70，1，2，…，90，1，2，…9，A，B，…，F位权281016表示符BODH表1-2常用数制的对应关系二进制十进制八进制十六进制000011111022211333100444101555110666111777100081081001911910101012A10111113B11001214C11011315D11101416E11111517F1.2.2数制间转换1.二、八、十六进制转换成十进制将一个非十进制数转换成十进制数，把非十进制数按权展开、相加即得十进制数。（1）将二进制数11001.01转换成十进制数。(11001.01)2=1×24+1×23+1×20（2）将八进制数15.8转换成十进制数。(15.8)8=1×81+5×80+8×（3）将十六进制数3BC.6转换成十进制数。(3BC.6)16=3×162+B×161+C×1602.十进制转换成二、八、十六进制将十进制数转换成二进制数：整数部分和小数部分分别转换，然后再合并。整数部分：“除以2取余，结果逆序输出”，小数部分，“乘以2取整，结果顺序输出”。将(67.618)10整数部分：除以2取余，结果逆序输出小数部分：乘以2取整，结果顺序输出最后结果为(67.618)10同理十进制转换成八进制、十六进制也是用同样的方法。将十进制数转换成八进制数和十六进制数：整数部分和小数部分分别转换，然后再合并。八进制整数部分：“除以8取余，逆序输出”，小数部分：“乘以8取整，顺序输出”。同样的，十六进制是“除以16取余，乘以16取整”。注意：小数进制转换有误差，并不是任何一个十进制小数都能转换成有限位的R进制数。3.二进制与八进制之间的转换二进制数转换成八进制数的方法：从小数点起，小数点左边整数部分，从右向左每3位一组依次划分，不足3位的整数部分左补0。小数点右边小数部分，从左向右每3位一组依次划分，不足3位的小数部分右补0。然后计算每一组的等值八进制数，顺序排列起来就得到所要求的八进制数。同理，将八进制数转换成二进制数，只需将每一位八进制数用3位二进制数表示即可。将(11010111.10101)2(11010111.10101)2=011010111.101010327.524.二进制与十六进制之间的转换二进制数转换成十六进制数的方法：从小数点起，小数点左边整数部分，从右向左每4位一组依次划分，不足4位的整数部分左补0。小数点右边小数部分，从左向右每4位一组依次划分，不足4位的小数部分右补0。然后计算每一组的等值十六进制数，顺序排列起来就得到所要求的十六进制数。同理，将十六进制数转换成二进制数，只需将每一位十六进制数用4位二进制数表示即可。将(100101001.10101)2(100101001.10101)2=000100101001.10101000129.A81.2.3计算机中字符数据表示1.英文字符的ASCII编码计算机除了用于数值计算外，还要处理大量的非数值数据，其中文本字符数据占有很大比重。字符数据包括西文字符（字母、数字和各种符号）和汉字字符，它们也需进行二进制编码后，才能存储在计算机中并进行处理。每个字符对应一个唯一的二进制数，这个二进制数称为“字符编码”。对于西文字符与汉字字符，由于形式的不同，使用的编码方式也不同。在计算机发展过程中，出现了多种字符编码，美国标准信息交换码（Americanstandardcodeforinformationinterchange，ASCII）是目前使用得最为广泛的字符编码。1967年，这一编码被国际标准化组织（InternationalStandardOrganization，ISO）确定为国际标准字符编码。ASCII编码如表1-3所示。表1-3ASCII编码表二进制十进制字符/缩写二进制十进制字符/缩写二进制十进制字符/缩写000000000NUL0010101143+0101011086V000000011SOH0010110044,0101011187W000000102STX0010110145-0101100088X000000113ETX0010111046.0101100189Y000001004EOT0010111147/0101101090Z000001015ENQ001100004800101101191[000001106ACK001100014910101110092\000001117BEL001100105020101110193]000010008BS001100115130101111094^000010019HT001101005240101111195_0000101010LF/NL001101015350110000096`0000101111VT001101105460110000197a0000110012FF/NP001101115570110001098b0000110113CR001110005680110001199c0000111014SO0011100157901100100100d0000111115SI0011101058:01100101101e0001000016DLE0011101159;01100110102f0001000117DC1/XON0011110060<01100111103g0001001018DC20011110161=01101000104h0001001119DC3/XOFF0011111062>01101001105i0001010020DC40011111163?01101010106j0001010121NAK0100000064@01101011107k0001011022SYN0100000165A01101100108l0001011123ETB0100001066B01101101109m0001100024CAN0100001167C01101110110n0001100125EM0100010068D01101111111o0001101026SUB0100010169E01110000112p0001101127ESC0100011070F01110001113q0001110028FS0100011171G01110010114r0001110129GS0100100072H01110011115s0001111030RS0100100173I01110100116t0001111131US0100101074J01110101117u0010000032(Space)0100101175K01110110118v0010000133!0100110076L01110111119w0010001034"0100110177M01111000120x0010001135#0100111078N01111001121y0010010036$0100111179O01111010122z0010010137%0101000080P01111011123{0010011038&0101000181Q01111100124|0010011139'0101001082R01111101125}0010100040(0101001183S01111110126~0010100141)0101010084T01111111127DEL(Delete)0010101042*0101010185UASCII编码使用7位二进制数对1个字符进行编码，共计可以表示128个字符的编码。最后一个字符是del（127号），是个控制字符，显示不出来的。由于计算机存储器的基本单位是字节，因此，以1个字节来存放1个ASCII码字符编码，每个字节的最高位为0。表1-4“world.”的ASCII编码world.011101110110111101110010011011000110010000101110表1-5“WORLD.”的ASCII编码WORLD.0101011101001111010100100100110001000100001011102.中文字符的编码英文为拼音文字，所有的字均由52个英文大小写字母拼组而成，加上数字及其他标点符号，常用的字符仅95种，因此7位二进制编码已经够用了。汉字数量庞大、构造复杂，这给计算机处理带来了困难。汉字是象形文字，每个汉字字符都有自己的形状，所以，每个汉字在计算机中都需要一个唯一的二进制编码。英文为拼音文字，所有的字均由26个字母拼组而成，加上数字等其他符号，常用的字符仅有95种，所以ASC11码采用7位编码已经够用，一个字符只须占一个字节。汉字为非拼音文字，如果一字一码，2000个汉字需要2000种码才能区分。显然，汉字编码比英文字符编码要复杂得多。文字（字符、汉字）信息的编码体系包括机内码、输入码、字形码、交换码、地址码和控制码，其中最主要是机内码、输入码和字形码。（1）国标码，1981年，我国颁布了用于信息处理的汉字国家标准--《中华人民共和国国家标准（GB2312-80）通讯用汉字字符集·基本集》，该标准常称为GB2312-80汉字编码标准，简称为汉字国标，它是汉字交换码的国家标准，所以又称“国标码”。该标准收入了6763个常用汉字（其中一级常用汉字3755个，二级不常用汉字3008个），以及英、俄、日文字母与其符号682个，共有7445个符号。任何汉字编码都必须包括该标准规定的这两级汉字。此外，GBK码是新的国标码，是扩展的汉字国家标准（GB30001-94.1），该标准简称为GBK国标。GBK码除包含了GB2312码外，还收录了其他20982个汉字，因此，现在国标码是指GBK码。国标码规定，每个字符由一个2字节代码组成。每个字节的最高位恒为“0”，其余7位用于组成各种不同的码值，如表1-6所示。表1-6字符国标码0×××××××0×××××××两个字节的代码，共可表示128×128=163846384个符号，而国标码的基本集目前仅有7000多个符号，所以足够使用。（2）汉字机内码，机内码是计算机内部进行文字（字符、汉字）信息处理时使用的编码，简称内码。当文字信息输入到计算机中后，都要转换为机内码，才能进行各种处理：存储、加工、传输、显示和打印等。对一种文字，其机内码是惟一的。（3）汉字输入码（外码），汉字输入曾经是应用计算机进行汉字处理的瓶颈，近年来，经过人们细心研究，现已有了键盘输入、语音输入和字形识别三种输入方法。其中，目前仍以键盘输入使用最普遍。汉字输入码是汉字信息由键盘输入计算机时使用的编码，简称外码，通过使用键盘的字母键和数字键编码输入汉字方法。每一种键盘汉字输入法都有相应的编码方法，可以划分为流水码、音码、形码和音型结合码四种类型。英文输入时，想输入什么字符便按什么键，输入码与机内码总是一致的。汉字输入则不同，假设现在要输入汉字“成”字，在键盘上按“cheng”键，这里的“cheng”便是“成”字的输入编码。汉字输入法非常多，最广泛使用的是五笔字型输入法和拼音输入法。需要指出，无论采用哪一种汉字输入法，当用户向计算机输入汉字时，存入计算机中的总是它的机内码，与所采用的输入法无关。实际上不管使用何种输入法，在输入码与机内码之间存在着一个对应关系，很容易通过“输入管理程序”把输入码转换为机内码。可见输入码仅是供用户选用的编码，故也称为“外码”，而机内码则是供计算机识别的“内码”，其码值是惟一的。1.3计算机系统组成一个完整的计算机系统是由硬件（Hardware）系统和软件（Software）系统两部分组成的。硬件是指客观存在的物理实体，是构成计算机看得见、摸得着的物理元件的总称。软件是指运行在计算机硬件上的程序、运行程序所需的数据和相关文档的总称。硬件是软件发挥作用的舞台和物质基础，软件是使计算机系统发挥强大功能的灵魂，两者相辅相成，缺一不可。一般将没有安装软件的计算机称为“裸机”。计算机系统的各种功能都是由硬件与软件共同完成的。1.3.1计算机硬件系统以“存储程序”原理为基础的冯·诺依曼结构计算机，一般由5大功能部件组成——运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。其中，运算器和控制器集成在一起称为中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）。计算机的各个部件是通过总线相连的。各种各样的信息，通过输入设备，进入计算机的存储器，然后送到运算器，运算完毕把结果再送回到存储器存储，最后通过输出设备显示出来，其整个过程由控制器进行控制。计算机的整个工作过程及基本硬件结构如图1-5所示。图1-5计算机的硬件系统结构1.控制器控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和控制电路组成，控制器是用来控制计算机各部件协调工作，并使整个处理过程有条不紊地进行，是计算机的指挥中心。它的基本功能就是从内存中取指令和执行指令，即控制器按程序计数器指出的指令地址从内存中取出该指令进行译码，然后根据该指令功能向有关部件发出控制命令，执行该指令。另外，控制器在工作过程中，还要接受各部件反馈回来的信息。简言之，控制器就是协调指挥计算机各部件工作的元件，它的基本任务就是根据各类指令的需要综合有关的逻辑条件与时间条件产生相应的微命令。2.运算器运算器又称算术逻辑单元（ArithmeticLogicUnit，ALU）。是计算机对数据进行加工处理的部件，它的主要功能是执行各种算术运算和逻辑运算。算术运算指各种数值运算，包括加、减、乘、除等。逻辑运算是进行逻辑判断的非数值运算，包括与、或、非、比较、移位等。运算器在控制器的控制下实现其功能，运算结果由控制器指挥送到内存储器中。通常把运算器和控制器集成在一起，合称为中央处理单元（CentralProcessingU-nit，CPU），又称为中央处理器。3.存储器存储器具有记忆功能，它的主要功能是用来保存信息，如数据、指令和运算结果等。存储器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两大类。内存也称主存储器（简称主存），它直接与CPU相连接，存储容量较小，但速度快，用来存放当前运行程序的指令和数据，并直接与CPU交换信息。外存又称辅助存储器（简称辅存），它是内存的扩充。外存存储容量大，价格低，但存储速度较慢，一般用来存放大量暂时不用的程序、数据和中间结果，需要时，可成批地和内存储器进行信息交换。外存不能和CPU直接交换信息，必须通过内存来实现外存和CPU之间的信息交换，不能被计算机系统的其它部件直接访问。4.输入设备输入设备是用来接受用户输入的原始数据和程序的设备，它是重要的人机接口。它的主要功能是负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制数存放到内存中。5.输出设备输出设备是用于将存放在内存中的数据输出的设备。它的主要功能是负责将计算机处理后的结果转变为人们所能接受的形式并通过显示、打印等方式输出。通常将输入设备和输出设备合称为输入/输出设备，简称I/O（Input/Output）设备。1.3.2计算机的软件系统计算机软件系统可分为系统教件和应用软件两大类，系统软件处于硬件和应用软件之间，具有计算机各种应用所需的通用功能，是支持应用软件的平台，而应用软件则是用户为解决实际问题开发的专门程序，如财务管理软件包、统计软件包等。1.系统软件系统软件是在计算机系统中直接服务干计算机系统的由计算机厂商或专业软件开发商提供的，给用户使用的操作系统环境和控制计算机系统按照操作系统要求运行的软件，它包括操作系统、语言处理程序、编译和连接程序、数据库系统、服务程序等。（1）操作系统（OperntingSystem）：是控制和管理计算机硬件和软件资源。合理地组织计算机工作流程以及方便用户使用计算机的程序的集合，一般都具有处理机管理、存储管理、设备管理、文件管理和用户接口五大功能，使用操作系统的目的有两个：一是管理计算机系统的所有资源；二是方便用户使用计算机而在计算机与用户之间提供接口，目前常用的操作系统有UNIX、LINUX、Windows等。（2）语言处理程序：计算机语言一般分为三类，它们是机器语言、汇编语言和高级语言、对计算机语言进行有关处理（编译、解释和汇编）的程序称为语言处理程序。（3）机器语言：用直接与计算机联系的二进制代码指令表达的计算机编程谱言称为机器语言，这种语言对于机器而言不需要任何翻译，但不易记忆、难于修改。因为计算机只能接受以二进制形式表示的机器语言，所以任何高级语言最后都要翻译成二进制代码组成的程序（目标程序）才能在计算机上运行。（4）汇编语言：用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言称为汇编语言（Asembierlanguage），它是符号化的机器语言。用汇编语言写出的程序称为汇编语言源程序，机器无法执行它，必须用计算机配置好的汇编程序把它翻译成机器语言目标程序，机器才能执行，这个翻译过程称为汇编过程，汇编语言比机器语言在编写、修改、阅读方面均有很大改进，运行速度也快。但拿握起来比较困难。（5）高级语言；机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，虽然执行效率较高，但编写效率很低。高级语言是一种与具体的计算机指令系统表面无关，而且描述方法接近人们对求解过程或问题的表达方法（倾向自然性语言），易于掌握和书写的语言，并具有共享性、独立性。这种语言所用的一套符号，标记更接近人们的日常习惯，便于理解记忆。常用的高级程序设计语言有：VisualBasic、C＋＋、Java等。（6）编译和连接程序：编辑输入的高级语言程序称为源程序，源程序经过编译程序的编译生成目标程序，连接程序把这些目标程序组成一个可执行的程序。这种方式称为程序的编译执行方式。过程如图1-6所示。图1-6程序的编译执行过程（7）服务程序：包括诊断程序和测试程序等。是专门用于计算机硬件性能测试和系统故障诊断维护的系统程序。如能对CPU、驱动器、接口、内存等设备的性能和故障进行检测。（8）数据库系统：是一个复杂的系统，它由硬件、操作系统、数据库、数据库管理系统等构成。它实现了有组织地、动态地存储大量关联数据，方便多用户访问，它与文件系统的重要区别是数据的充分共享、交叉访问、与应用程序的高度独立性。它的特点有查询迅速且准确、数据结构化且统一管理、数据冗余度小、具有较高的数据独立性、数据共享性好、数据控制功能强等。常见的数据库管理系统有Access、SQLServer和Oracle等。2.应用软件应用软件是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决实际问题而设计的计算机程序，是指除系统软件外的所有软件，是由各种应用软件包和各种应用程序组成。由于计算机已渗透到各个领域，因此，按其服务对象的不同，可以分为通用软件和专用软件。（1）通用软件：是为解决某一类问题而开发的，这类问题是大多数用户都会遇到和使用的。如：办公软件MSOffice、绘图软件AutoCAD、图像处理软件Photoshop等。（2）专用软件：是针对特殊用户的要求而设计的软件。如银行的金融处理系统、交通信号灯的自动控制系统等。1.3.3微型计算机的硬件系统微型计算机是计算机的一种，主要包括个人台式计算机（PC）和笔记本计算机等。微机系统的硬件资源是指计算机系统中看得见、摸得着的物理装置，即电子器件、机械装置等设备。微型计算机中个人台式计算机的硬件构成如图1-7所示。图1-7计算机硬件主要组成部分微型计算机一般由主机和外部设备两部分组成。主机外部向用户提供了必需的设备：指示灯、按钮与开关、I/O插座、插槽（插入U盘、光盘）等。主机内有主板、中央处理器、内存储器、显卡、声卡、网卡、外部存储器（磁盘驱动器、光盘驱动器）等。外部设备有键盘、鼠标、显示器、打印机、扫描仪、外置刻录机、摄像头、数码相机、绘图仪、U盘等。下面分别介绍微机硬件的组成。1.主板主板是微机硬件系统中最大的一块电路板，如图1-8所示。主板上布满了各种电子元件、插槽和接口，为各种存储设备、输入设备、输出设备、多媒体设备、通信设备提供接口。图1-8计算机主板主板将CPU、内存、显卡、网卡、声卡、键盘、鼠标等各种部件有机结合组成一个完整的系统，各部件通过主板三总线（地址总线、数据总线、控制总线）进行传输，有序协调地工作。主板是微机系统中重要的交通枢纽，主板的稳定性直接影响整个微机系统工作时的稳定性，主板的类型直接决定微机系统的类型。2.中央处理器微型计算机的中央处理器（CPU）习惯上称为微处理器（Microprocessor），安装在主板的CPU插槽中，是微型计算机的核心。CPU主要由控制器和运算器两大部件组成，它是整个微机系统的运算和控制中心。CPU运算器的性能指标是衡量微机系统性能的主要因素，主要包括运算速度和计算机的字长。CPU的主频也叫时钟频率，用来表示CPU运算、处理数据的速度。相同系列的CPU主频越高，处理数据的速度就越快，性能也越好。主频的单位是MHz（兆赫）或GHz（千兆赫）。字长是指计算机运算部件在单位时间内（同一时间）能处理的二进制数据的位数。字长越长，计算机同时处理的数据就越多，数据处理能力就越强，运算精度就越高。通常，将能处理32位字长的CPU称为32位微处理器。同理，64位的CPU是指能在单位时间内处理64位的二进制数据。目前，世界上生产微处理器芯片的著名公司主要有Intel和AMD两家。如图1-8所示，是Intel公司生产的Core（酷睿）i5系列CPU（从右至左：第一代i5，第二代i5，第三代i5）。3.内存储器目前，微型计算机的内存储器由半导体器件构成。内存储器按功能可分为两种：只读存储器（ReadOnlyMemory，ROM）和随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）。ROM的特点是：存储的信息只能读出（取出），不能改写（存入），断电后信息不会丢失；一般用来存放专用的或固定的程序和数据。RAM的特点是：可以读出，也可以改写，又称读写存储器；读取时不损坏原有存储的内容，只有写入时才修改原来所存储的内容；断电后，存储的内容立即消失。内存通常是按字节为单位编址的，一个字节由8个二进制位组成。一般微机硬件中所配置的内存就是指的RAM，目前常用容量有2GB、4GB、8GB、16GB甚至更多。如图1-9所示是常见的内存条。图1-9计算机内存条微机CPU工作频率不断提高，而RAM的读写速度相对较慢，为解决内存速度与CPU速度不匹配，从而影响系统运行速度的问题，在CPU与内存之间设计了一个容量较小（相对主存）但速度较快的高速缓冲存储器（Cache），简称快存。CPU访问指令和数据时，先访问Cache，如果目标内容已在Cache中（这种情况称为命中），CPU则直接从Cache中读取信息，否则（为非命中）CPU就从主存中读取，同时将读取的内容存于Cache中。Cache可看成是主存中面向CPU的一组高速暂存存储器。这种技术早期在大型计算机中使用，现在应用在微机中，使微机的性能大幅度提高。Cache是为了提高CPU和内存之间的数据交换速度而设计的，也就是平常见到的一级缓升CPU内部读取数据的命中率，从而提高微机系统性能。但由于CPU的体积和成本等因素，缓存的容量都比较小。4.外存储器外存储器主要可分为硬磁盘存储器、光盘存储器和移动存储设备等几类。（1）硬磁盘存储器硬磁盘存储器简称硬盘（HardDisk），由涂有磁性材料的合金圆盘组成，是微机系统的主要外存储器。硬盘按盘径大小可分为3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等。目前大多数微机上使用的硬盘是3.5英寸的。硬盘有一个重要的性能指标是存取速度。影响存取速度的因素有平均寻道时间、数据传输率、盘片的旋转速度和缓冲存储器容量等。一般来说，转速越高的硬盘寻道的时间越短，数据传输率也越高。一个硬盘一般由多个盘片组成，盘片的每一面都有一个读写磁头，硬盘在使用时，要将盘片格式化成若干个磁道（称为柱面），每个磁道再划分为若干个扇区。硬盘内部示意图如图1-10所示。图1-10硬盘内部结构硬盘的存储容量计算：存储容量＝磁头数x柱面数x扇区数x每扇区字节数（512B）现在常见硬盘的存储容量有500GB、640GB、750GB、1TB、1.5TB、2TB等，不同存储容量的硬盘外观如图1-11所示。图1-11不同存储容量的硬盘（2）光盘存储器光盘（OpticalDisk）存储器是一种利用激光技术存储信息的装置，如图1-12所示。目前用于计算机系统的光盘有三类；只读型光盘，一次写入型光盘和可抹型（可擦写）光盘。图1-12光盘1）只读型光盘。CD-ROM（CompactDiskRead-OnlyMemory）是一种小型光盘只读存储器。它的特点是只能写一次，而且是在制造时由厂家用冲压设备把信息写入的。写好后信息将永久保存在光盘上，用户只能读取，不能修改和写入。CD-ROM最大的特点是存储容量大，一张CD-ROM光盘，其容量为650MB左右，主要用于视频盘和数字化唱盘以及各种多媒体出版物。计算机上用的CD-ROM有一个数据传输速率的指标：倍速。一倍速的数据传输速率是150Kbit/s；24倍速的数据传输速率是150Kbiusx24＝3.6Mbit/s。CD-ROM适合存储容量固定、信息量庞大的内容。2）一次写入型光盘。一次写入型（WriteOnce）CD-Recordable，CD-R光盘。WORM可由用户写入数据，但只能写一次，写入后不能擦除修改。一次写入、多次读出的WORM适用于用户存储资料，永久性保存，也可用于自制多媒体光盘或光盘复制。可擦写光盘。可擦写光盘（CD-ReWritable，CD-RW）是能够重写的光盘，它的操作和硬盘完全相同，故称磁光盘。MO可反复使用一万次并可保存50年以上。MO具有可换性、高容量和随机存取等优点，但速度较慢，一次投资较高。（3）移动存储设备移动存储是指强调便携型的外存储设备，常见的有U盘、移动硬盘等。1）U盘，全称USB闪存盘（USBFlashDisk），是一种无需物理驱动器，通过USB接口与计算机连接，即插即用的微型高容量的移动存储设备。由于具有体积小、易携带、通用性强、可多次擦写、读取速度较快、价格便宜等特点，U盘已被广泛使用，如图1-13所示。目前常见U盘容量有2～256GB不等。2）移动硬盘（MobileHardDisk，MHD）顾名思义是以硬盘为存储介质，能存储大容量数据，强调移动性，盘以微机标准硬盘（3.5英寸、2.5英寸）为存储介质，常见的容量有320GB、500GB、ITB、2TB等。为在数据传输时达到较高的速度，移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速率较快的接口。相比U盘，移动硬盘的容量更大、可靠性更高，同时价格也更贵，适用于多用户大容量数据的交换和保存。（4）其他外部存储设备除了上面介绍的较为常见的外存储设备之外，外存储设备家族还包括：已经逐渐被取代和淘汰的软盘、磁带存储；在笔记本和移动设备中使用的固态硬盘（SolidStateDisk，SSD）；以及在数码产品中广泛使用的各类存储卡，如SD（SecureDigital）、TF（TransFlash）、CF（CompactFlash）等。5.其他硬件设备（1）显卡显卡承担处理显示信息并正确输出的任务，将计算机系统所需显示的信息进行转换驱动，向显示器提供信号，并控制显示器的正确显示。显卡是连接显示器和微机主板的功能部件，是实现“人机对话”功能的重要设备。目前显卡大致分为三类：独立显卡、集成显卡和核芯显卡，显卡的性能直接决定显示效果和计算机处理图形的能力，图1-13所示是显卡外观图。图1-13显卡外观图显卡常见性能指标如下：1)显示芯片类型。目前民用显卡图形芯片供应商主要包括AMD（超微半导体）和nVIDIA（英伟达）两家公司。ATI（已被AMD收购）旗下Radeon（镭龙）系列，其型号由早期的7000、8000、9000、X系列和HD2000、3000系列再到RadeonHD4000、5000、6000、7000系列，再到现在的RadeonR7／8／9200系列。nVIDIA公司出品的GeForce（精视）系列，其型号由早期的GeForce256、GeForce2、GeForce3、GeForce4到GeForceFX，再到GeForce67、89系列，再到GT200、300、400、500、600系列。同一型号的显卡中，图形芯片（GPU）核心频率越高，图形计算能力越强。2)显存类型。显卡上采用的显存类型主要有SDR、DDRSDRAM、DDRSGRAM、XDR2DRAM几种，目前主流的是GDDR3和GDDR5。3）显存带宽。显存带宽代表显存的数据传输速度，显存带宽＝显存频率x显存位宽／8。其中显存位宽是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则相同频率下能处理的数据流越大，目前常见的显存位宽有128位、256位、384位等。例如显存频率为400MHz的128位显存，其带宽为：400MHzx128／8＝6.4GB／s。4）显存容量。在其他参数相同的情况下，显存容量越大越好。目前显卡的显存容量从512MB～4GB不等。除上述几点外，显存速度、封装技术、流处理器单元等各方面属性都能影响显卡参数，因此显卡的性能需要由核心频率、显存频率、显存位宽等多方面的情况所决定。（2）声卡声卡是微机系统实现多媒体功能的基本硬件设备，主要功能是进行声波／数字信号之间的相互转换。声卡分为模数转换电路和数模转换电路两部分，模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采集到的模拟声音信号转换为计算机能处理的数字信号；而数模转换电路负责将计算机使用的数字声音信号转换为喇叭等功放设备能使用的模拟信号。图1-14所示是声卡外观图。图1-14声卡外观图声卡的主要性能指标如下：1）多声道输出功能。声卡芯片最大限度地支持输出的声道数量。声道越多，声音的定位效果也就越好。目前市场上主流的声卡芯片一般都支持两个以上的声道，不少芯片已经提供了6个声道的支持。2）MIDI回放效果。MIDI是MusicalInstrumentDigitalInterface的缩写，即乐器数字接口。它在计算机游戏的背景音乐制作中有着广泛的应用。MIDI的播放效果很大程度上取决于声卡在回放时所使用的MIDI合成器。不同声卡的MIDI效果有很大的不同。3）复音数量。指的是声卡能够同时发出多少种声音。复音数量越大，音色就越纯美，好的MIDI合成效果取决于声卡上波表合成芯片支持的最大复音数。4）采用位数。是将声音从模拟信号转化为数字信号的二进制位数，即进行A／D、D／A转换时的精度。目前有8位、12位和16位这3种。采用位数越多，采样精度越高，声音越逼真。5）采样频率。指每秒采集的声音样本数量。采样频率越高，所记录的声音的波形也就越准确，保真度也就越高，当然采样所得的数据量也会越大。6）CPU占用率。CPU占用率也是衡量声卡性能的一项重要的技术指标。CPU占用率越低，说明声卡在设计上的缓冲考虑越充分。（3）网卡网卡是微机在计算机网络中进行通信所需的硬件设备，它是微机通过传输介质（网线、光纤等）与网络相互连接的接口。根据不同的传输介质，网卡可分为有线网卡和无线网卡两种。传输速度是网卡的主要性能指标。（4）基本输入设备1）键盘。键盘（Keyboard）是用户与计算机进行交流的主要工具，是计算机最重要的输入设备，也是微型计算机必不可少的外部设备。①键盘结构。通常键盘由三部分组成：主键盘、小键盘和功能键。主键盘即通常的英文打字机用键，位于键盘中部；小键盘即数字键组，位于键盘右侧，与计算器类似；功能键组，位于键盘上部标识F1～F12的部分。注意：这些键一般都是触发键，应一触即放，不要按下不放。②主键盘操作。主键盘一般与通常的英文打字机键盘相似。它包括字母键、数字键及符号键和控制键等。字母键：字母键上印着对应的英文字母，虽然只有一个字母，但亦有上档和下档字符之分。数字键：数字键的下档字符为数字，上档字符为符号。Shift（↑）键：这是一个换档键（上档键），用来选择某键的上档字符。操作方法是先按住本键不放，再按具有上下档符号的键，则输入该键的上档字符，否则输入该键的下档字符。CapsLock键：这是大小写字母锁定转换键，若原输入的字母为小写（或大写），按一下此键后，再输入的字母为大写（或小写）。Enter（J）：这是回车键，按此键表示一命令行结束。每输入完一行程序、数据或一条命令，均需按此键通知计算机。Backspace（←→）键：这是退格键，每按一下此键，光标向左回退一个字符位置并把所经过的字符擦去。SPACE键：这是空格键，每按一次产生一个空格。PrtScn（或PrintScreen）键：这是屏幕复制键，利用此键可以实现将屏幕上的内容在打印机上输出。方法是：把打印机电源打开并与主机相连，再按本键即可。Ctrl和Alt键：这是两个功能键，它们一般和其他键搭配使用才能起特殊的作用。Esc键：这是一个功能键，一般用于退出某一环境或废除错误操作。在各个软件应用中，它都有特殊作用。Pause/Break键：这是一个暂停键。一般用于暂停某项操作，或中断命令或程序的运行（一般与Ctrl键配合使用）。③小键盘操作。小键盘上的10个键印有上档符（数码0、1、2、3、4、5、6、7、8、9及小数点）和相应的下档符（Ins、End、↓、PgDn、←、→、Home、↑、PgUp、Del）。下档符用于控制全屏幕编辑时的光标移动；上档符全为数字。由于小键盘上的这些数码键相对集中，所以用户需要大量输入数字时，锁定数字键更方便。NumLock键是数字小键盘锁定转换键，当指示灯亮时，上档字符即数字字符起作用；当指示灯灭时、下档字符起作用。④功能键操作。功能键一般设置成常用命令的字符序列，即按某个键就是执行某条命令或完成某个功能。在不同的应用软件中，相同的功能键可以具有不同的功能。例如，在Basic语言中，F1代表LIST命令；在FoxBASE中，F1代表寻求命令；在WPS中，F2代表文件存盘退出命令。2）鼠标。鼠标（Mouse）又称为鼠标器，也是微机上的一种常用的输入设备，是控制显示屏上光标移动位置的一种指点式设备。在软件支持下，通过单击鼠标器的键，向计算机发出输入命令，或完成某种特殊的操作。目前常用的鼠标多为光电式。光电式鼠标有一光电探测器，要在专门的反光板上移动才能使用。平板上有精细的网格作为坐标。鼠标的外壳底部装着一个光电检测器，当鼠标滑过时，光电检测根据移动的网格数转换成相应的电信号，传送给计算机来完成光标的同步移动。鼠标可以通过专用的鼠标器插头座与主机相连接，也可以通过计算机中通用的串行接口（RS-232-C标准接口）与主机相连接。目前比较流行的还有无线鼠标，指无线电缆直接连接到主机的鼠标，采用特定技术实现与主机的通信。3）扫描仪。扫描仪是一种常用的纸面输入设备，它可以迅速地将图形、图像、照片、文本等从外部环境输入到计算机，进行编辑、加工处理。根据扫描仪的工作原理，扫描仪可分为以下四种类型：手持式扫描仪，扫描头较窄，一般用于扫描商品的条形码；滚筒式扫描仪，处理幅面大，一般用于大幅面（A2～A0）工程扫描；平板式扫描仪，扫描幅面为A4～A3不等，是当前市场的主流扫描仪；专用胶片扫描仪，一般用于医院、高档影楼、科研单位等。扫描仪的技术指标有分辨率（即每英寸扫描的点数（dpi），一般为600～2000dpi）、色彩深度（即色彩位数，一般有24位、30位、32位、36位几种，较高的色彩深度位数可以保证扫描反映的图像色彩与真实色彩一致）、扫描幅度（即对原稿尺寸的要求）、扫描速度（一般在3～30ms范围内）。使用扫描仪扫描文字或其他黑白图文信息时，应选择黑白扫描方式，这样既节省时间又节省空间；而扫描彩色图像时，要设定分辨率和颜色两项参数。分辨率越高，像素越多，图像就越清晰；而颜色位数越多，扫描所反映的色彩越丰富，图像效果越真实。4）摄像头。摄像头是一种视频输入设备，具有视频摄影／传播和静态图像捕捉等基本功能，它是借由镜头采集图像后，由摄像头内的感光组件电路及控制组件对图像进行处理并转换成计算机所能识别的数字信号，然后由USB连接输入到计算机后由软件驱动再进行图像还原。摄像头由数字信号处理芯片DSP、图像传感器、镜头三部分组成。DSP主控芯片的作用是将感光芯片获取的数据通过运算处理及时快速地传输到计算机中，并刷新感光芯片。主控芯片是摄像头的核心设备，主控芯片的好坏直接决定画面品质与流畅度。图像传感器是影响成像质量的重要部件，一般分为CMOS（ComplementaryMetalOxideSemiconductor，附加金属氧化物半导体）和CCD（ChargeCoupledDevice，电荷耦合器）两种。CCD传感器在灵敏度、分辨率、噪声等方面优于CMOS传感器，但CMOS传感器则具有低功耗，低成本、易整合的特点，所以CMOS大多应用在中低端产品中，而CCD则在高端或专业产品中使用较多。镜头的组成是透镜结构，由几片透镜组成，一般有塑胶透镜或玻璃透镜。透镜越多，成本越高，成像效果越好。玻璃对光的透过要远远好于塑料，所以采用玻璃透镜的玻璃镜头成像效果相对塑胶镜头会更好。目前市场上多数摄像头产品为了降低成本，一般会采用相对廉价的塑胶镜头或玻璃塑胶相间的镜头（通常摄像头用的镜头构造有1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等）。成像的帧速率、调焦功能、照明功能以及支持USB的版本等也是判断摄像头性能的参数。（5）基本输出设备1）显示器。显示器（Monitor）是微型计算机不可缺少的输出设备。用户可以通过显示器方便地观察输入和输出的信息。显示器用光栅来显示输出内容，光栅的像素应越小越好，光栅的密度越高，即单位面积的像素越多，分辨率越高，显示的字符或图形也就越清晰细腻。常用的分辨率有：1024x768、1280x1024、1440x1050、1600x1200、2048x1536等。像素色度的浓淡变化称为灰度。显示器按输出色彩可分为单色显示器和彩色显示器两大类；按其显示器件可分为CRT显示器、液晶（LCD）显示器和LED显示器等；按其显示器屏幕的对角线尺寸可分为14英寸、15英寸、17英寸和21英寸等几种。目前CRT显示器已逐步被淘汰，LCD显示器是一种采用液晶控制透光度技术来实现色彩的显示器，LED显示器是一种通过电子电路控制化合物制成的半导体发光二极管实现不同色彩的显示方式。相比LCD显示器而言，LED显示器在体积、功耗、可视角度、刷新速率和亮度等方面都具有优势，能满足不同环境的需要，所以目前LED显示器在家用或商用领域均被广泛使用。分辨率、色彩度及屏幕尺寸是显示器的主要指标。显示器必须配置正确的显卡，才能构成完整的显示系统。2）打印机。打印机（Printer）是计算机产生硬拷贝输出的一种设备，提供用户保存计算机处理的结果。打印机的种类很多，按工作原理可粗分为击打式打印机和非击打式打印机。目前微机系统中常用的针式打印机（又称点阵打印机）属于击打式打印机；喷墨打印机和激光打印机属于非击打式打印机。针式打印机。针式打印机打印的字符和图形是以点阵的形式构成的。它的打印头由若干根打印针和驱动电磁铁组成。打印时使相应的针头接触色带击打纸面来完成。目前使用较多的是24针打印机。针式打印机的主要特点是价格便宜，使用方便，但打印速度较慢，噪音大。喷墨打印机。喷墨打印机是直接将墨水喷到纸上来实现打印。喷墨打印机价格低廉、打印效果较好，较受用户欢迎，但喷墨打印机使用的纸张要求较高，墨盒消耗较快。激光打印机。激光打印机是激光技术和电子照相技术的复合产物。激光打印机的技术来源于复印机，但复印机的光源是灯光，而激光打印机的光源是激光。由于激光光束能聚焦成很细的光点，因此激光打印机能输出分辨率很高的色彩好的图形。激光打印机正以速度快、分辨率高、无噪音等优势占据微机外设市场，但价格稍高。（6）数码相机数码相机是一种能够拍照并能浏览和存储照片，同时能将得到的景物转换成数字格式图像文件的特殊照相机。数码相机可分为专业和民用两类。专业数码相机一般用于影楼、公安、科研等，像素在1800万左右；民用相机可分为高、中、低三档，适应家庭使用，像素在1000万左右。由于数码相机操作简单、功能丰富、图像处理快捷、拍摄成本低，因此广泛用于多媒体技术和通信技术中。（7）光盘刻录机光盘刻录机在外观上与光驱几乎一样，但是光盘刻录机可以完成向一次性写入光盘存储器或反复可擦写光盘存储器刻录信息。另外，光盘刻录机也可以像光驱一样读取光盘的数据，因此可以不必再安装光驱。光盘刻录机分为VCD刻录机和DVD刻录机。VCD刻录机出现的时间比较早，主要针对CD-R和CD-RW进行刻录，支持的CD-R或CD-RW盘片一般容量在650MB左右。DVD刻录机在功能上与VCD刻录机相似，但DVD刻录机除了可以完全支持VCD刻录光盘外，还支持DVD格式的可刻录盘片，也有一次性写人和可反复擦写两种，其容量都在3.5GB以上，是CD-R（W）容量的5～8倍。光盘刻录机的主要性能体现在以下方面：读写速度。包括数据读取和写人速度。其中写人速度（WriteSpeed）是最重要的指标，而且几乎与价格成正比。刻录机的写入速度还可细分为刻录速度和擦写速度。刻录机写入数据的速度一般以kB／s表示。理论上写人速度越快则性能越好，但由于技术的限制，刻录机的写人速度远比它的读取速度低得多。刻录机读取光盘数据时的传输速率也是以kB／s来表示的，理论上也是愈快愈好，可是实际上为了延长刻录机的寿命，很少用刻录机读取数据。放置方式。刻录机按安装方式可以分为外置式和内置式两种。内置式（Internal）刻录机一般安装在5.25英寸驱动器托架上，使用主机的电源；外置式产品则配有独立的机壳与电源。一般来说，外置式产品可移动使用，比较方便。缓存容量。刻录机缓存的大小是衡量刻录机性能的重要技术指标之一。数据缓存是刻录机用来存放待写入光盘的数据的地方。光盘刻录机的缓存容量一般在512KB～2MB之间。一般来说，缓存容量较大的刻录机，刻录响应速度快。支持的数据格式。对各种光盘格式的支持也是衡量一台刻录机性能的重要方面。平均无故障时间和数据完整性。平均无故障时间主要用来衡量机器是否耐用，现在的刻录机的平均无故障时间差不多都在10万小时以上。数据完整性是衡量光盘刻录机刻录数据是否安全可靠的一个性能指标。（8）调制解调器调制解调器（Modem）是通过电话线拨号上网不可缺少的设备。所谓调制，就是把数学信号转换成电话线上传输的模拟信号；解调，即把模拟信号转换成数字信号。因此将这种既可调制又可解调的设备成为调制解调器。根据安装形式划分，可分为外置式调制解调器和内置式调制解调器。外置式调制解调器放置于机箱外，通过计算机的一个串行端口与计算机相连。外置式调制解调器方便灵活、易于安装，但需使用额外的电源与电缆。内置式调制解调器一般是安装在计算机主板的扩展槽上。内置式调制解调器安装较为繁琐（须拆开机箱）但无需额外的电源与电缆，价格比外置式Modem便宜。调制解调器主要性能指标为传输速率，单位为Kbit/s。目前主要有14.4Kbit/s、33.6Kbit/s、56Kbit/s等几种传输速率的调制解调器产品。1.3.4微型计算机的软件系统软件系统是为运行、管理、维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。软件是计算机系统必不可少的组成部分，是用户与硬件之间的接口，用户通过软件管理、控制计算机硬件资源。微型计算机的软件系统分为系统软件和应用软件两类。系统软件一般包括操作系统、语言编译程序、数据库管理系统。应用软件是指计算机用户为某一特定应用而开发的软件，如文字处理软件、表格处理软件、绘图软件、财务软件、过程控制软件等。下面简单介绍微机软件的基本配置。1.操作系统操作系统（OperatingSystem，OS）是最基本、最重要的系统软件。它负责管理计算机系统的全部软件资源和硬件资源，合理地组织计算机各部分协调工作，为用户提供操作和编程界面。随着计算机技术的迅速发展和计算机的广泛应用，用户对操作系统的功能、应用环境、使用方式不断提出新的要求，因而逐步形成了不同类型的操作系统。根据操作系统的功能和使用环境，大致可分为以下几类：（1）单用户操作系统计算机系统在单用户单任务操作系统的控制下，只能串行地执行用户程序，个人独占计算机的全部资源，CPU运行效率低。DOS操作系统属于单用户单任务操作系统。现在大多数的个人计算机操作系统是单用户多任务操作系统，允许多个程序或多个作业同时存在和运行。常用的操作系统中，Windows3．x是基于图形界面的16位单用户多任务操作系统；WindowsXP或WindowsVista是32位单用户多任务操作系统。（2）批处理操作系统批处理操作系统是以作业为处理对象，连续处理在计算机系统运行的作业流。这类操作系统的特点是：作业的运行完全由系统自动控制，系统的吞吐量大，资源的利用率高。（3）分时操作系统分时操作系统使多个用户同时在各自的终端上联机地使用同一台计算机，CPU按优先级分配各个终端的时间片，轮流为各个终端服务，对用户而言，有“独占”这一台计算机的感觉。分时操作系统侧重于及时性和交互性，使用户的请求尽量能在较短的时间内得到响应。常用的分时操作系统有UNIX、VMS等。（4）实时操作系统实时操作系统是对随机发生的外部事件在限定时间范围内做出响应并对其进行处理的系统。外部事件一般指来自与计算机系统相联系的设备的服务要求和数据采集。实时操作系统广泛用于工业生产过程的控制和事务数据处理中。常用的系统有RDOS等。（5）网络操作系统为计算机网络配置的操作系统称为网络操作系统，它负责网络管理、网络通信、资源共享和系统安全等工作。常用的网络操作系统有NetWarc、Windows、UNIX、Linux。微软的网络操作系统主要有：WindowsNT4.0Server、Windows2000Server／AdvanceServer、Windows2003Server／AdvanceServer、WindowsServer2008以及最新的WindowsServer2012。（6）分布式操作系统分布式操作系统是用于分布式计算机系统的操作系统。分布式计算机系统是由多个并行工作的处理机组成的系统，提供高度的并行性和有效的同步算法及通信机制，自动实行全系统范围的任务分配并自动调节各处理机的工作负载。如MDS、CDCS等。2.语言编译程序人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或程序设计语言。计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。（1）机器语言机器语言（MachineLanguage）是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。用机器语言编写的程序，称为计算机机器语言程序。它是一种低级语言，不便于记忆、阅读和书写。通常不用机器语言直接编写程序。（2）汇编语言汇编语言（AssembleLanguage）是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。汇编语言的每条指令对应一条机器语言代码，不同类型的计算机系统一般有不同的汇编语言。用汇编语言编制的程序称为汇编语言程序，机器不能直接识别和执行，必须由“汇编程序