《计算机应用基础 》课件-第1章

第1章计算机基础知识1.1计算机概述1.2计算机系统的基本组成

1.1计 算 机 概 述

1.1.1计算机的发展

自从第一台电子计算机诞生以来，计算机科学与技术的发展之迅速、普及之广泛、对整个社会和科学技术影响之深远，远非其他任何学科所能比拟。时至今日，计算机已经成为人们生产劳动和日常生活中必备的重要工具。

电子元器件的发展是推动计算机技术发展的重要动力，所以学术界常以电子器件作为计算机发展年代划分的依据。计算机发展的各个阶段如表1.1所示。1.1.2计算机的分类

1．巨型计算机

2．大型计算机

3．小型计算机

4．微型计算机1.1.3计算机的应用

计算机的应用主要有以下六个方面。

1．科学研究和科学计算

2．信息传输和信息处理

3．自动化控制

4．计算机辅助设计、辅助制造和辅助教学

5．人工智能

6．计算机网络1.1.4计算机中信息的表示方法

1.数制的定义

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。一种进位计数制包含数码、基数和位权三个基本要素。

(1)数码：一组用来表示某种数制的符号。

(2)基数：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：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(即R个数码)，则称为R进制。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

其中a表示各数码。

(4)常用进制的表示方法有两种。

①圆括号下标法：将数用圆括号括起来，将基数写在右下角，如(110110)2、(8HB3)16。

②字母表示法：在数字后面加一个英文字母表示该数所表示的进制。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。

2.计算机中常用的数制

计算机中常用的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制。

(1)二进制。二进制数具有以下特点：

①有两个不同的数码符号0和1。

② R=2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按照“逢二进一”的原则来决定其真实的数值。例如，将 (11101.01)2按各位的权展开，可得

(2)八进制。八进制数具有以下特点：

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，按照“逢八进一”的原则来决定其真实的数值。例如，将(34.12)8按各位的权展开，可得

(3)十进制。十进制数具有以下特点：

①有十个不同的数码符号，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。

② R=10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置(数位)，按照“逢十进一”的原则来决定其真实数值，即各位的位权是10的若干次幂。例如：

(4)十六进制。十六进制数具有以下特点：

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，F。

② R=16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按照“逢十六进一”的原则来决定其实际的数值。例如，将(3AB.48)16按各位的权展开，可得

常用数制各数码的对应关系见表1.2。

3.不同进制之间的转换

(1)十进制数转换为N进制数的方法是：整数部分采取“除基数取余”法，直到商为0，余数逆序输出；小数部分采取“乘基数取整”法，直到小数点后值为0或达到精度要求，取整数顺序输出。

(3)非十进制数之间的相互转换。

①八进制数与二进制数的相互转换。由于一位八进制数相当于三位二进制数，因此，要将八进制数转换成二进制数，只需以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代即可。如果不足三位，整数部分前面或小数部分后面用零补足。反之，二进制数转换成相应的八进制数，只是上述方法的逆过程，即以小数点为界，向左或向右每三位二进制数用相应的一位八进制数取代即可。如果不足三位，用零补足。

例5

将(1101111.10111)2转换成八进制数。

例6

将(247.54)8转换成二进制数。②十六进制数与二进制数之间的转换。由于一位十六进制数相当于四位二进制数，因此，要将十六进制数转换成二进制数，只需以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的四位二进制数取代即可。如果不足四位，整数部分前面或小数部分后面用零补足。反之，二进制数转换成相应的十六进制数，只是上述方法的逆过程，即以小数点为界，向左或向右每四位二进制数用相应的一位十六进制数取代即可。如果不足四位，用零补足。

例7

将(10101111.10111)2转换为十六进制数。

例8

将(6EF3)16转换为二进制数。1.1.5数字化信息编码

1．数据

数据(Data)是指一切可以被计算机接收并处理的符号，包括数值、文字、图形、声音、视频等各种信息。数据的常用单位有位、字节、字。

(1)位。在计算机内部，信息由0、1组成的二进制数形式存储。二进制数中的每一数位称之为一个位，记做一个比特(bit，简写为b)。比特是计算机存储数据的最小单位。

(2)字节。字节(Byte，简记为B)是计算机中存储数据的基本单位。一个字节是由8位二进制数组成的，即1B = 8bit。字节这个单位非常小，为描述大量数据，人们还定义了KB、MB、GB、TB、PB等概念，它们的换算规则如下：

(3)字。一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字是计算机运算器进行一次基本运算所能处理的数据位数，字的长度就是字长。不同的计算机可能具有不同的字长，如8位机、16位机、32位机、64位机就是以它们所能处理的字长来划分的。字长是计算机运行速度的重要指标，字长越大，速度就就越快。

2.字符编码

由于计算机内部只能识别二进制数，因此，需要用二进制编码来表示字符或汉字。字符(包括英文字母、数字和符号)的编码很多，目前国际上广泛采用的是ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美国标准信息交换码)，用一个字节来编码，如表1.3所示。

3.汉字的编码

计算机在处理汉字信息时也要将其转化为二进制代码，这就需要对汉字进行编码。通常汉字编码有国标码和机内码两种。国标码是我国于1980年颁布的国家标准GB2312—80，即《中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码》的简称，主要作为汉字信息交换码使用。1.1.6计算机安全操作

1.计算机硬件系统的日常维护

保养和维护好计算机的硬件，不仅可以使计算机保持比较稳定的工作状态，还能最大限度地延长计算机硬件的使用寿命。计算机对其运行环境有较高的要求，主要体现在以下几个方面：

(1)洁净度。

(2)温度。

(3)湿度。

(4)电磁干扰。

2．正确操作计算机

误操作是导致计算机故障的主要原因之一，要减少或避免误操作，就必须具有良好的操作习惯。

(1)正确开关机。

(2)稳定是前提。

3.计算机软件系统的日常维护

软件系统的日常维护应从以下几个方面进行：

(1)垃圾文件清理。

(2)卸载无用的软件。

(3)磁盘整理。1.1.7计算机病毒

1.计算机病毒及防范

1)计算机病毒的特征

(1)隐蔽性。

(2)传染性。

(3)可激活性。

(4)破坏性。

(5)可触发性。

2)计算机病毒的分类

计算机病毒的分类方法有很多种。

(1)按存储及作用域可分为引导型病毒、文件型病毒、混合型病毒和宏病毒等四类。

(2)按造成危害的程度可分为良性病毒和恶性病毒。

(3)在网络时代，计算机病毒可分为木马、蠕虫和脚本病毒。

3)计算机病毒的来源及传播

计算机病毒来源多种多样，有的是为了寻开心而制造出来的；有的是软件公司为保护自己的产品被非法拷贝而制造的报复性惩罚；有的是用于研究或实验而设计的“有用”程序；还有一种情况就是蓄意破坏。

4)计算机病毒的表现

如果计算机出现以下异常情况之一或几种情况同时出现，就应该怀疑计算机已经感染了病毒：

(1)某些文件字节数突然变大，这可能是由于病毒程序附加在文件上。

(2)突然死机，在无任何外界介入下自行启动等。

(3)在没有运行大型程序的前提下系统提示资源不足。这可能是因为病毒占用了内存和CPU资源。

(4)系统无法启动，这可能是病毒修改了硬盘的引导信息，或删除了某些启动文件。

(5)文件打不开，这可能是病毒修改了文件格式或文件的链接位置。

(6)提示硬盘空间不够，这可能是病毒复制了大量的病毒文件而占用了空间。

(7)出现大量来历不明的文件，这些可能是病毒复制的文件。

(8)某些数据丢失，这可能是病毒删除了文件。

(9)系统自动执行操作，这可能是病毒在后台执行非法操作。

5)计算机病毒的防范

预防计算机病毒，安全使用计算机，可以从以下两个方面入手。

(1)防毒。

(2)治毒。

2.杀毒软件的使用

1)使用瑞星查杀病毒

双击瑞星杀毒软件的图标启动瑞星。瑞星2011的主窗口如图1.1所示。图1.1瑞星杀毒软件主窗口

2)瑞星杀毒软件的升级

安装的杀毒软件一定要及时升级，使计算机对最新病毒也具有“免疫”能力。升级有两种方法：

(1)通过瑞星主窗口即时升级。方法是在主窗口中单击“软件升级”图标，软件会自动搜索最新的病毒库，若有则下载并自动安装和更新病毒库。

(2)使用升级包，这是不能上网的用户可以采用的升级方式。方法是先找一台能上网的计算机下载升级包，然后通过U盘等工具将升级包复制到自己的计算机上进行升级。

3.常用防火墙简介

防火墙的作用是对进入计算机的数据进行实时监控，当可疑的代码出现时，及时向用户报告并阻止病毒入侵。

1.2计算机系统的基本组成

完整的计算机系统由硬件系统及软件系统两部分构成，如图1.2所示。图1.2计算机系统的组成1.2.1计算机硬件系统

(1)运算器。

(2)控制器。

(3)存储器。

(4)输入设备。

(5)输出设备。1.2.2计算机的工作原理

计算机的工作过程就是执行指令的过程。指令通过计算机的输入设备并在操作系统的统一控制下送入计算机的内存储器，然后由CPU按照其在内存中的存放地址依次取出并执行。执行的结果再由输出设备输出。

(1)取指令：

(2)分析与取数：

(3)执行：

计算机的工作原理图如图1.3所示。图1.3计算机工作原理图1.2.3计算机软件系统

假如一台计算机只有硬件(裸机)，那么这个计算机将只能认识机器语言(也就是二进制代码)，对于普通人来说，这台计算机是无法使用的。计算机必须有相应的软件才能正常运行，例如Windows操作系统、Office等一些应用软件。

计算机软件系统一般分为两大类，即系统软件和应用软件，如图1.4所示。图1.4软件系统组成图1.4软件系统组成

1.系统软件

系统软件的主要功能是实现对计算机系统的管理、调度、监视和服务等，其目的在于提高计算机的使用效率，扩展系统的功能。系统软件主要分为以下4类：

(1)操作系统。

(2)数据库管理系统。

(3)语言处理程序。

(4)服务性程序。

2.应用软件

应用软件是指为用户利用计算机来解决某些实际问题所编制的软件，如文字处理软件、电子表格软件、绘图软件、网络通信软件及各种游戏软件等。1.2.4计算机的基本配置与选购

1．主机配置

表1.4提供的是2012年5月1日价格约为3500元的主机配置清单。

1)主板

主板实际上就是一块电路板，如图1.5所示，它是计算机最基本也是最重要的部件之一。主板上集成了各式各样的电子零件并布满了大量的电子线路，它是整个计算机内部结构的基础，无论是CPU、内存、显卡还是鼠标、键盘、声卡、网卡，都是靠主板来协调工作的。因此，主板的好坏，将直接影响计算机的性能。图1.5主板主板的选购原则：

(1) CPU和主板要配对。

(2)确定需求，要超频还是要稳定。

2) CPU

CPU是计算机的核心部件，相当于人的“大脑”。计算机的各种数据分析、运算等都是由CPU来完成的，CPU性能的高低直接决定着电脑的整体性能。

目前个人计算机的CPU生产商主要是英特尔(Intel)和AMD。一些CPU产品的外形如图1.6所示。图1.6CPU外形

CPU的主要性能指标包括：

(1)主频。

(2)外频。

(3)前端总线(FSB)频率。

(4) CPU字长，即计算机一次能处理的二进制位数。选购CPU的原则及注意事项：

(1)搭配要合理。

(2)频率不代表一切。

3)内存储器

内存即内部存储器，安装在主板上，是具有“记忆”功能的物理部件，由一组高集成度的COMS半导体集成电路组成，用来存放各种输入/输出数据和中间计算结果。此外，内存还负责直接与CPU通信，作为CPU与硬盘、光驱等外部储存器之间交换信息的中转站。目前主流的内存主要有DDR2和DDR3，每种规格的内存只能在相应的主板上使用。图1.7所示为内存储器的一般外形。图1.7RAM内存储器内存的选购原则：

(1)分清DDR2和DDR3。

(2)兼顾内存双通道需求。

(3)警惕假冒品牌内存。

4)硬盘

硬盘是计算机中不可缺少的存储设备。一台独立运行的计算机如果没有硬盘，无论是操作系统、应用软件还是用户的文件都将无处保存。近年来，硬盘的技术进展速度比其他存储设备要快，其容量越来越大，速度越来越快，价格却越来越低。如今在系统软件和应用程序的功能越来越多、占用存储空间越来越大的情况下，硬盘的这种发展趋势无疑给用户带来了很大的好处。硬盘是由若干磁性盘片组成的，磁性盘片是一种涂有磁性材料的铝合金圆盘。硬盘的盘片和硬盘的驱动器是密封在一起的，所以通常所说的硬盘也指硬盘驱动器。硬盘的外观如图1.8所示。图1.8硬盘使用硬盘时要注意以下几点：

(1)保持使用环境的清洁。

(2)环境温度保持在10℃～40℃，湿度为20%～80%。

(3)避免震动与冲击。

(4)不能拆卸硬盘。

(5)避免频繁开关计算机电源。

(6)计算机在运行时，不要移动。

5)光存储器

光存储器通常被人们称为光驱，如图1.9所示。光驱由过去的只读型(readonly)向读写型(readwrite)发展，因此光盘刻录机已经取代普通的光驱作为计算机的标准配置。图1.9光驱

6)声卡、显卡和网卡

声音是一种模拟信号，将数字信号和模拟信号相互转化就是声卡的主要功能。

2．外设配置

一台计算机除配好主机外，还需要配置输入与输出等外围设备。计算机的外围设备通常称为外设。外设的种类非常多，常见的有键盘、鼠标、扫描仪、显示器、打印机和音箱等，如图1.10所示。图1.10常用的外设

1)显示器

显示器通过屏幕显示输出计算机的处理结果及用户需要的程序、数据、图形等信息，也可以将输入的信息直接显示出来，它是计算机必不可少的输出设备。按使用技术的不同，显示器可分为阴极射线管显示器(CRT)和液晶显示器(LCD)两种。在CRT显示器中，纯平显示器为用户首选。LCD显示器具有图像显示清晰、体积小、重量轻、便于携带、能耗低和对人体辐射小等优点，但价格比CRT显示器高。图1.11所示是CRT纯平显示器和LCD显示器。图1.11CRT纯平显示器和LCD显示器

2)键盘和鼠标

键盘是最常见的计算机输入设备，操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机工作。键盘作为日常使用较多的输入设备，其手感很重要。

3)打印机

打印机(Printer)是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上。衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率、打印速度和噪声。按照打印机的工作原理，可将打印机分为击打式和非击打式两大类。按工作方式可将其分为针式打印机、喷墨式打印机、激光打印机等。1.2.5计算机正确的基本操作

1．打开计算机

开机是指给计算机接通电源。应该按照正确的顺序进行开机操作：首先打开显示器及其他外设电源；接着按下主机上的Power按钮，打开主机电源，等待计算机进行自检；如果软硬件没有问题，就可以登录到操作系统了。

2．重新启动计算机

计算机在使用过程中，当安装某些软件或硬件后，可能会需要重新启动计算机。