第1章计算机基础

计算机文化基础德州科技职业学院（青岛校区）为什么要学习这门课程？随着计算机技术、网络技术、多媒体技术的飞速发展，计算机在人类社会的各个领域都得到了广泛的应用，并影响着人们日常的工作、学习和生活。计算机文化基础是当代大学生必修内容之一，是高等院校第一个层次的核心课程之一，以加深学生对计算机在各个领域中应用的认识。主要学习内容:第1章计算机基础知识第2章Windows7操作系统第3章Word2010文字处理第4章Excel2010表格处理第5章Powerpoint2010演示文稿第6章计算机网络基础第7章Internet应用第8、9章多媒体技术及常用工具软件课堂要求1、按时上课积极互动;2、简单在书上做笔记;3、手机调成振动;4、上机课必须带上机实训教材;5、按时书写上机实验报告。第1章计算机基础知识本章学习目标：（1）了解计算机的发展简史、特点等（2）熟悉微型计算机系统组成及工作原理（3）熟悉微型计算机各组成部分的功能（4）熟练掌握各种数制之间的相互转换（5）了解计算机安全使用常识本章重点：本章难点：计算机中信息的单位计算机系统的组成微型计算机的基本操作数值及转换方法1.1计算机概述计算机是由一系列电子元器件组成，能够在其内部指令控制下运行的一种电子设备。思考：计算机是什么？一、计算机的产生和发展1、计算机的产生1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子计算机——ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，电子数字积分计算机)，重30多吨，占地170平方米，资助者是美国军方。当时为了二战，美国军方花费了48万美元经费在ENIAC项目上，目的是计算弹道的各种非常复杂的非线性方程组。ENIAC图片1图片2图片32、计算机发展简史代第一代第二代第三代第四代时间1946~19581959~19651966~19701971~至今硬件电子管晶体管中小规模集成电路大、超大规模集成电路软件机器语言出现高级语言操作系统发展并普及更加成熟速度约万次/s约十万次/s约百万次/s约亿次/s存储磁鼓、延时线磁盘、磁芯半导体半导体存储器应用科学计算数据处理、过程控制应用更加普及网络、教育等多方面改进——体积小、速度快、体积、功耗、价格下降，速度可靠性提高技术更加成熟，且软硬件相结合计算机从不同角度可以有多种分类方法：（1）按计算机处理对象分①数字计算机（通常所说的计算机）②模拟计算机（处理虚拟信号，如温度、气压）③数字/模拟混合计算机（2）按使用范围分①通用技术②专用计算机3、计算机的分类（3）按计算机工作模式①服务器②工作站（4）按计算机规模分①巨型机（国防和尖端科学领域）②大中型机（大中型企业）③小型机（中小企业、事业单位）④微型机（工作、日常生活）⑤单片机（工业控制、家用电器）二、计算机的特点和应用1、计算机的特点1）运算速度快2）计算精度高、可靠性强3）具有“记忆”功能、存储容量大4）高度自动化5）逻辑判断能力1）科学计算2）信息处理（数据处理）3）过程控制（实时控制）4）人工智能5）计算机辅助系统6）通信与网络7）教育与娱乐如：订票系统如：机器人如：CAD、CAM、CAI如：E-mail、新闻、电子商务如：多媒体授课、DVD欣赏2、计算机的应用如：天文学、核物理学1、巨型化运算速度更快、存储容量更大、功能更强2、微型化体积越来越小、重量越来越轻3、网络化4、智能化5、多媒体化文本、视频、图像、声音、文字等

三、计算机的发展趋势计算机系统的基本组成计算机的工作原理计算机的硬件系统和软件系统1.2计算机概述计算机的物理设备主机、显示器、键盘打印机、其他设备硬件系统程序及其他信息软件一、计算机系统的组成计算机系统包括硬件系统和软件系统计算机系统硬件系统软件系统系统软件应用软件内存储器（内存）外存储器（外存）主机外部设备(外设)中央处理器（CPU）存储器输入/输出设备（I/O设备）(CentralProcessingUnit)(Input/Output)计算机系统的组成存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器由五大基本部分所组成，它们是运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。二、计算机硬件系统运算器:主要是完成各种算术运算和逻辑运算CPU控制器:用来协调和指挥整个计算机系统的操作。硬件—中央处理器（CPU）存储器的容量是用字节来计算和表示：1B=8bit1KB（千字节）=1024B（字节）1MB（兆字节）=1024KB1GB（千兆字节）=1024MB存储器存储器的主要功能：存放程序和数据，用二进制形式表示，一个二进制位为1bit（比特）存储器可分为内存储器和外存储器字节(Byte)：一个字节为8个bit，是衡量存储器容量的最基本单位。存储器----内（主）存内存直接和CPU及输入输出设备打交道。容量小，速度快，价格高。能读能写，关电消失。RAM只能读，不能写。关电不消失ROM

硬盘软盘光盘外存储器U盘输入设备作用：用来接收用户输入的原始数据和程序键盘扫描仪鼠标手写笔数码相机输出设备作用：用于将存放在内存中由计算机处理得到的结果数据转变为人们能够接受的形式。显示器打印机音响投影仪针式打印机喷墨打印机激光打印机计算机软件是计算机的灵魂，它可以对硬件进行管理、控制和维护，只有硬件没有软件的计算机我们称为“裸机”。计算机软件系统分为二类：系统软件、应用软件系统软件是管理、监控、维护计算机资源以使计算机高效率工作的软件。它包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统等。应用软件是指用户编制的用于解决各种实际问题的程序。三、计算机软件系统系统软件操作系统程序设计语言系统服务程序（诊断程序、驱动程序）数据库管理系统

网络通信

软件文字处理软件辅助设计

软件图形图像软件网页制作软件在计算机硬件和系统软件的支持下，面向具体问题和具体用户的软件称为应用软件。应用软件常用工具

软件表示计算机的指令和数据全部由二进制表示原理采用了程序存储的原理，今天的计算机都采用了这种结构体系，称为“冯氏结构”JohnvonNeumann冯诺依曼四、计算机的工作原理存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器微型计算机的硬件组成微型计算机的性能指标1.3微型计算机的组成一、微型计算机的硬件组成目前，微机已达到了64位第五代Corei系列。不管是最早的IBMPC还是现在的Core机，它们的基本结构都是由主机、显示器、键盘和鼠标构成。主机主要包括CPU、系统主板、内存、硬盘、光驱、显卡等。

衡量CPU的主要性能指标有字长、主频、核心数目、缓存等。字长：CPU能同时处理的二进制数据的位数（bit），它决定了计算机的运算精度和运行速度。字长已达到64位。主频是CPU的主要技术指标之一，也叫内频，即时钟频率（ClockFrequency），指CPU在单位时间内处理指令的频率，内频越高表示CPU的处理速度越快。现在主频已达到3.5GHZ。2、主板主板是计算机中的核心部件，是计算机系统管理硬件的核心载体，处理器插槽、内存插槽、I/O接口和一些总路线扩展槽等都集成在上面，还有一类叫AllInOne的主板，集成了声卡、显卡、调制解调器等。主板既是连接各个部件的物理通路，也是各部件之间数据传输的逻辑通路。计算机在运行时对系统内的部件和外部设备的控制都必须通过主板来实现，同时计算机整体运行速度和稳定性也在很大程序上取决于主板的性能。现代版ATX主板显卡全称为显示适配器（Videoadapter），是连接主板与显示器的桥梁。主要功能就是暂时储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。显卡的用途是承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。显卡有独立显卡、集成显卡、核心显卡三种。3、显卡衡量微型计算机性能有下列几项主要技术指标：1．字长（64位）2．内存容量（4GB、8GB）3．主频(3.5GHZ)4．显卡二、微型计算机的性能指标1.4数制与编码在计算机内部，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。计算机中对数据进行处理的电子线路是由逻辑电路组成的，而逻辑电路通常只有两种状态，例如开关的接通与断开等，因此，计算机内部均采用二进制来表示数据信息。数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，称为进位计数制。计算机中采用二进制数。数码。数制中表示基本数值大小的数字符号。例如：十进制有10个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。基数。数制所使用数码的个数。（用R表示）。位权。某个位置上的数代表的数量大小。一般来说，如果数值只采用R个基本符号，则称为R进制。进位计数制的编码遵循“逢R进一”的原则。各位的权是以R为底的幂。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＋……＋a1R1＋a0R0＋a-1R-1＋……＋a-mR-m数制二进制：① 有两个不同的数码符号0和1。② 基数R＝2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其实际的数值。例如，将(1101.01)2使用公式按各位的权展开，即(1101.01)2＝1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋0×2-1＋1×2-2＝(13.25)10我们还可以使用字符“B”（Binary）表示二进制数，例如1001.01B。1.4.1计算机中的数制十进制：① 有十个不同的数码符号，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。② 基数R＝10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（位权），按照“逢十进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是10的若干次幂。例如，将(123.615)10使用公式按各位的权展开，即(123.615)10＝1×102＋2×101＋3×100＋6×10-1＋1×10-2＋5×10-3＝123.615除了使用脚码的形式表示十进制数，还可以使用字符“D”（Decimal），例如123.615D。在计算机中，数据的输入和输出一般采用十进制数。1.4.1计算机中的数制八进制：① 有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7。② R＝8。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”来决定其实际的数值。例如，将(34.125)8使用公式按各位的权展开，即(34.125)8＝3×81＋4×80＋1×8-1＋2×8-2＋5×8-3＝(28.166)10（结果保留3位有效数字）我们还可以使用字符“O”（Octal）表示八进制数，例如34.125O。1.4.1计算机中的数制十六进制：① 有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F② R＝16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”来决定其实际的数值。例如，将(3AB.48)16使用公式按各位的权展开，即(3AB.48)16＝3×162＋10×161＋11×160＋4×16-1＋8×16-2＝(939.28125)10我们还可以使用字符“H”（Hexadecimal）表示十六进制数，例如3AB.48H。1.4.1计算机中的数制数制的两种表示方法1）字母标识 可以在一个二进制数后加上大写字母B，在一个八进制数后加上大写字母O，在一个十进制数后加上大写字母D，在一个十六进制数后加上大写字母H。（Binary,Octal,Decimal,Hexadecimal） 例如，101B，101O，101D，101H2）下标标识 用下标r表示不同的数制。 例如，1.4.2数制转换1、R进制数与十进制数间的转换（1）R进制数转换为十进制数转换方法：乘权相加，即对按权展开式求和。例：将二进制数1001001转换成十进制数（2）十进制数转换成R进制数1）整数转换方法：除基倒取余 除基（R）取余，即将十进制数除以R，所得余数作为R进制的最低位数，商再除以R，所得余数作为次低位数，如此反复，直到商为0。例：将十进制数19转换为二进制数解：219292422210余1余1余0余0余1所以，19=10011B（2）小数转换方法 乘（R）基取整：将十进制小数乘R，所得整数作为第1位小数；用R乘剩下的小数部分，所得整数作为第2位小数；如此反复，直到乘积为0或达到要求的精度。例：将十进制数19.25转换成二进制数解： 0.25×2=0.5 取整数0 0.5×2=1.0 取整数1 所以，0.25=0.01B由上例中19=10011B，所以，19.25=10011.01B2、二进制与八进制的转换1）二进制数转换为八进制数的方法 三位并一位：从小数点开始，整数向左、小数向右，每3位为一组；不足3位用0补足；然后将每组二进制数分别转换成八进制数。例：将10010110.01101B转换成八进制数解：010 010 110 011 01022632所以，10010110.01101B=226.32O（2）八进制数转换为二进制数的方法 一位拆三位：把1位八进制数写成对应的3位二进制数，然后按顺序连接。例：将2304O转换为二进制数解： 2 3 0 4010011000100 所以，2304O=10011000100B4、二进制数与十六进制数的转换（1）二进制数转换成十六进制数的方法 四位并一位：从小数点开始，整数向左、小数向右，每4位为一组，不足4位用0补充，然后将每组二进制数分别转换成十六进制数。例：将10010110.011B转换成十六进制数解:1001 0110 01109 6 6所以，10010110.011B=96.6H（2）十六进制数转换为二进制数 一位拆四位：把一位十六进制数写成对应的4位二进制数，然后按顺序连接。例：将A0EH转换为二进制数解： A 0 E101000001110所以，A0EH=101000001110B5、四种数制的对应关系F17111115771117E16111014661106D15110113551015C14110012441004B1310111133113A1210101022102911100191111810100080000十六进制八进制二进制十进制十六进制八进制二进制十进制1.4.4数据与数值数据的编码什么是数据？

描述事物的符号记录称为数据。描述事物的符号可以是数字，也可以是文字、图形、声音、语言等，数据有多种表现形式它们都可以经过数字化后存入计算机。1、数据单位计算机存储数据的最小单位是二进制位（bit），8位为一个字节（Byte），即1B=8bit，是计算机数据处理的基本单位。BKBMBGBTB计算机进行数据处理时，一次存取、处理和传送的数据称为字（Word）。一个字所包含的二进制位数称为字长。字长是计算机一次所能处理数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。2、数值数据的编码ASCII码称为“美国信息交换标准代码”（国际上通用的字符编码。）每个ASCII码占用一个字节，由8个二进制位组成。在计算机中，任何信息都以二进制代码表示。机器数：数值在计算机中的表示形式。真值：机器数所对应的实际数值。机器数的表示方法：原码、反码、补码采用以下两种方式表示小数点的位置: 定点数、浮点数1.5计算机安全使用常识什么是计算机病毒（ComputerVirus）计算机病毒，是指人为编制的或者在计算机程序中插入的能够破坏计算机系统，影响计算机工作，能实现自我复制，并具有传播性质的一段计算机指令或程序代码。一计算机病毒的起源与分类1、计算机病毒的起源（1）病毒的雏形：60年代，贝尔实验室的科学家研制的游戏“核心大战”，通过复制自身摆脱对方控制。后来，科学家又开发出“living”软件，它可以自我复制，从此创造病毒类型的程序开发广泛传播于学术界。（2）到了70年代，黑客们在这些类型的程序中取得了进展，研制开发出具有更大摧毁能力的程序，但真正的病毒攻击在当时仍然很少，几乎同时，计算机犯罪开始增长，包括闯入私人帐户和进行非法的银行转帐。（3）80年代，随着PC机的问世以及广泛的使用，病毒终于成为一种威胁而登台。最早被记录在案的病毒之一是1983年由加州大学的一个学生编写的，当该程序安装在硬盘上后，就可以对自己进行复制扩展，使计算机遭到自我破坏。（4）巴基斯坦智囊病毒：1986年出现，该病毒只传染软盘引导区，是世界上公认的第一个传染个人电脑的病毒。（5）1988年，计算机病毒传入我国。（6）现在，计算机机病毒的种类已达万种，并且还在不断的增加。2、计算机病毒的种类（1）按破坏性分类，可分为：良性病毒、恶性病毒。（2）从计算机感染的对象分类，可分为：系统引导型、可执行文件型、混合型、宏病毒、特洛伊木马型、脚本病毒等。（3）按病毒特有的算法分类，可分为：伴随型病毒、蠕虫病毒、寄生性病毒。1）系统引导型病毒在系统启动时，先于正常系统的引导将病毒程序自身装入操作系统中，并驻留内存，然后将系统的控制权转给真正的系统引导程序，完成系统的安装。表面上看计算机系统能够启动并正常运行，但此时由于有计算机病毒程序驻留内存，系统已在病毒程序的控制下了。如果使用被病毒感染的软盘启动计算机，不管是否引导成功，系统引导型病毒都将自动装入内存。一旦硬盘感染了系统引导型病毒，它将感染所有在该系统中使用的软盘。2）可执行文件型病毒主要感染扩展名为.COM、.EXE的可执行文件和OVL覆盖文件。被感染的文件执行时，由于病毒修改了原文件的一些参数，系统将首先执行病毒程序的代码，从而使病毒程序到得系统的控制权，进而完成病毒的复制和一些破坏操作，然后执行原文件的程序代码，实现原来的程序功能，以掩盖感染病毒的事实。该病毒随着被感染文件的执行而扩散。3）混合型病毒该病毒的引导方式具有上述两种病毒的特点。混合型病毒通常依附在可执行文件上，以这个可执行文件为载体进行传播。当带毒文件执行时，首先感染硬盘的主引导扇区，并驻留在系统内存中，而驻留内存的病毒程序又对系统中的可执行文件进行感染。当带毒文件被复制到其它计算机中并被执行时，则会重复上术过程，从而导致病毒的传播。4）宏病毒宏病毒通过MicrosoftOffice文档中的“宏”起作用，利用宏命令的强大系统调用功能实现某些涉及系统底层操作的破坏。宏病毒主要感染Word、Excel和PowerPoint等Office文档，不会传染给可执行文件。当打开一个带宏病毒的新闻公报模板的，该模板通过执行其中的宏程序将宏病毒程序拷贝到Office的通用模板中，进而感染其它Office文档。如，台湾1号但版本不同或语言不同的宏病毒会自动失效。5）特洛伊木马型病毒属于文件病毒的一种，实际上是一种黑客程序，一般不对计算机系统直接破坏，而是通过网络控制其它计算机。它分为服务器端病毒和客户端病毒。服务器端病毒程序通过文件下载、复制以及电子邮件的附件传送到要破坏的计算机系统中。一旦用户执行了这类病毒程序，病毒就会在每次系统启动时偷偷的在后台运行。当计算机连接到In