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文檔簡介

1、讓大家理解和掌握計算機基礎知識和常用應用軟件,并學以致用,能熟練對計算機進行操作,培養學生對計算機的興趣,為后面的課程學習打下良好的基礎。 1.課程性質:考試課;2.總學時:48學時;4學時/周;3.課程要求:上機時間不允許做與本課程無關的內容;按時交作業;以“練習操作”為中心的學習課前教材預習教師課堂講授課上及課后操作練習鞏固方法:多操作,多練習,多問第一章:計算機基礎知識第二章:操作系統第三章:字處理軟件的使用第四章:電子表格軟件的使用第五章:演示文稿軟件的使用第六章:計算機網絡基礎與Internet的簡單應用第七章:多媒體基礎知識第八章:計算機與網絡安全知識講師:武淑萍天津財經大學學習目

2、標了解計算機的發展歷程、分類、特點、用途、基本結構、基本工作原理、未來的發展趨勢。理解計算機所使用的數制、各數制之間的轉換、計算機信息編碼。掌握計算機硬件系統與軟件系統的功能、計算機的主要性能指標、文字錄入知識與技能。1.1電子計算機發展簡介1.2計算機基本結構與基本工作原理1.3微型計算機簡介1.4數據在計算機中的表示1.5文字錄入基礎知識電子計算機的發展歷程計算機與信息社會計算機的特點計算機的分類計算機的應用領域計算機的主要技術性能指標計算機的發展趨勢信息技術的發展趨向 第一臺電子計算機(第一臺電子計算機(ENIACENIAC)5000次加法/秒體重30噸占地170m218800個電子管1

3、500個繼電器功率150KW1.誕生誕生1946年,美國研制成功了世界第一臺計算機 ( Electronic Numerical Integrator And Calculator,電子數字積分計算機 )2.2.ENIACENIAC由美國政府和賓夕法尼亞大學合作開發,使用了18,000個電子管,70,000個電阻器,有5百萬個焊接點,耗電160千瓦,其運算速度為5000次/秒,它是按照十進制,而不是按照二進制來操作的,它是世界上第一臺普通用途計算機。第一代電子管幾千幾萬 次/秒19461954第二代晶體管幾十萬次/秒19551964FORTRAN第三代中小規模集成電路幾十萬幾百萬 次/秒196

4、51970PASCAL 、BASIC第四代大規模和超大規模集成電路上千萬萬億 次/秒1971至今操作系統不斷發展與完善,同時發展了數據庫管理系統、通信軟件等信息技術 包括信息的產生、收集、存儲、表示、檢測和處理,也包括信息的變換、傳遞、提取、顯示、識別、控制和利用等方面。信息高速公路 是計算機資源共享的前提信息化社會我國信息化發展的主要歷程運算速度快計算精確度高具有記憶和邏輯判斷能力有自動控制能力按用途分:通用機、專用機按處理能力及規模劃分巨型計算機大/中型計算機小型計算機微型計算機筆記本電腦和掌上電腦1.1.巨型機:巨型機:又稱為超級計算機,計算速度快又稱為超級計算機,計算速度快, ,內存容

5、量大;內存容量大;一般用于航天、氣象、能源等領域;一般用于航天、氣象、能源等領域;曙光曙光50005000、銀河計算機等;、銀河計算機等;目前全世界總共才有數百臺,其價格非常昂貴。目前全世界總共才有數百臺,其價格非常昂貴。2.2.大中型機:大中型機:通用性好,綜合處理能力強通用性好,綜合處理能力強; ; 主要用于公司、銀行、政府機關和大型制造廠家等;主要用于公司、銀行、政府機關和大型制造廠家等;IBM4300IBM4300。3.3.小型機:小型機:具有規模小、結構簡單,硬件成本低和軟件易于開發的特點;具有規模小、結構簡單,硬件成本低和軟件易于開發的特點;主要用于企業管理、大學及科研機關的科學計

6、算主要用于企業管理、大學及科研機關的科學計算; ;DECDEC推出的推出的 PDP-11PDP-11系列、系列、VAX-11VAX-11系列。系列。HPHP有有10001000、30003000系列系列 。4.4.微型機微型機: :又稱為個人計算機又稱為個人計算機, ,體積小體積小, ,價格低價格低, ,功能齊全;功能齊全;主要包括臺式機和便攜式微機。主要包括臺式機和便攜式微機。5 5. .筆記本和掌上電腦筆記本和掌上電腦科學計算數據處理自動控制計算機輔助系統人工智能最早應用、比重下降。在天文,地質,原子能研究等高新技術領域中仍占重要位置。新型汽車和飛機的設計,先經過計算機的氣流實驗科學計算數

7、據處理自動控制計算機輔助系統人工智能對數據的收集、存儲、整理、檢索和統計等。最大應用領域(80%以上機時),如MIS系統和OA。科學計算數據處理自動控制計算機輔助系統人工智能也稱計算機控制:指對動態過程(如人造衛星、航天飛機、巡航導彈(自動修正導彈在飛行中的導向)等)進行控制、指揮和協調.。科學計算數據處理自動控制計算機輔助系統人工智能計算機輔助設計CAD(Computer Aided Design)/與計算機輔助制造CAM( Computer Aided Manufacturing)計算機集成制造系統CIMS(Computer Integrate Manufacturer System)計算

8、機輔助教育CBE(Computer Based Education):計算機輔助教學CAI(Computer-Aided Instructon)計算機管理教學CMI(Computer-Managed Instructon )等等科學計算數據處理自動控制計算機輔助系統人工智能AI(Artificial Intelligence):用計算機模擬人的智能(1) 機器人 生于美國,發展最快的是 日本. 工業機器人(由事先編好的程序完成重復性操作)和智能機器人(具感知能力能說話和回答問題)。(2) 專家系統: 模擬專家智能. 用戶輸入要查詢問題和有關數據,該類軟件就能通過推理判斷作答(3) 模式識別:

9、主要研究圖形識別和語言識別,如公安機關的指紋分辨器(4)智能檢索:除了存儲經典數據庫中的”事實”外,還存儲供推理和聯想使用的”規則”,具有一定的推理能力.主頻(時鐘頻率)指計算機CPU在單位時間內輸出的脈沖數。它在很大程度上決定了計算機的運行速度。單位MHz或GHz。字長:計算機的運算部件能同時處理的二進制數據的位數。內存容量:內存儲器中能存儲信息的字節總數。存取周期:存儲器進行一次讀或寫操作所需的時間稱為存儲器的訪問時間(或讀寫時間),而連續啟動兩次獨立的讀或寫操作(如連續的兩次讀操作)所需的最短時間,稱為存取周期(或存儲周期)。運算速度:通常所說的計算機的運算速度(平均運算速度),是指每秒

10、鐘所能執行的指令條數,一般用百萬條指令/ 秒來描述。其他指標:配置的外圍設備、配置的軟件、可靠性等。巨型化微型化智能化網絡化可以把計算機的發展趨勢概括為:高、廣、深。Altair 8800計算機不再是單一的計算機器,而是一種信息機器,一種個人的信息機器。中國最快超級服務器:“曙光3000” 運算速度為每秒3800億次(排名80位) 48小時的精確天氣預報數據處理只需1小時38分鐘; 一個月的氣候預報僅用15分鐘; 1000萬人每人每天可以在網上點擊800次網頁; 1000萬人每人每天可以收發7封“電子郵件”。中國最快超級服務器:“天河一號”其實測運算速度可以達到每秒2570萬億次。由國防科學技

11、術大學研制的 千萬億次超級計算機“天河一號”名列第一。這個速度意味著,如果用“天河一號”計算一秒,則相當于全國13億人 連續計算88年。如果用“天河一號”計算一天,一臺當前主流微機得算160年。“天河一號”的存儲量,則相當于4個國家圖書館藏書量之和。 “總有一天,人類會造出一些舉止跟人一樣的沒有靈魂的機械來”。 笛卡爾(1637)人類第一個“工業機器人”:一頭在紡織機上挑紗的“驢”(1742年)第一代機器人機械手(1962年出現)第二代機器人具有“感覺”的機器人第三代機器人裝有啟發式計算機的“智能機器人”能模仿人手和臂的某些動作功能,用以按固定程序抓取、搬運物件或操作工具的自動操作裝置。機械手

12、是最早出現的工業機器人,也是最早出現的現代機器人,它可代替人的繁重勞動以實現生產的機械化和自動化,能在有害環境下操作以保護人身安全,因而廣泛應用于機械制造、冶金、電子、輕工和原子能等部門。1.北京奧運會曾經使用過的機器人北京奧運會曾經使用過的機器人福娃機器人福娃機器人 福娃機器人能夠感應到一米范圍內的游客,與人對話、攝影留念、唱歌舞蹈,還能回答與奧運會相關的問題。翻譯機器人翻譯機器人能夠實現在任何時間、場所,對任何人和任何設備的多語言服務。安保機器人安保機器人其杰出代表為排爆機器人。2.上海世博會使用過的機器人上海世博會使用過的機器人海寶機器人海寶機器人 迎賓服務、語音服務、信息服務、照相服務

13、、導航服務等。 移動通信將由3G到4G三網融合將逐步實現電信網(寬帶通信網)廣播電視網(數字電視網)互聯網(下一代互聯網)電子計算機的發展經歷了幾代?各代的主要特征是什么?計算機的主要特點?何為3G和4G?1.2.1計算機系統組成1.2.2計算機硬件系統1.2.3計算機軟件系統1.2.4計算機的基本工作原理計算機系統硬件系統軟件系統硬件(Hardware)系統:實體設備,是計算機完成計算工作的物質基礎。軟件(Software):是在計算機硬件設備上運行的各種程序,是介于用戶和硬件系統之間的界面。 計算機系統是一個整體,硬件系統和軟件系統不可分割,兩者的結合才能發揮計算機系統的功能,相輔相成,缺

14、一不可。計算機的硬件系統一般由5大部件組成,即控制器、運算器、存儲器、輸入/輸出裝置(馮諾依曼思想)。 美籍匈牙利人。他的主要貢獻提出了在計算機內存儲程序的概念和規定的計算機硬件的基本結構思想。他的主要思想有以下三點:計算機有5大硬件構成;計算機內部的處理使用二進制思想;計算機就是程序的自動執行。他的貢獻對計算機的發展具有劃時代的意義。 1957年2月8日在醫院逝世,享年53歲。 1. 運算器(Arithmetic Logic Unit,ALU)核心部件:對信息或數據進行加工和處理,是計算機對數據進行算術運算和邏輯運算的部件,由加法器和補碼器等組成,能夠處理各種數學運算問題和邏輯 運算問題。2

15、. 控制器(Control Unit)是計算機的控制中心,控制計算機硬件系統的全部動作。主要由指令寄存器、指令譯碼器、程序計數器(PC)和操作控制器等組成。運算器和控制器合稱為中央處理器(Central Processing Unit,即CPU)。3. 存儲器(Memory Unit) 存儲器的功能是用來存儲程序和數據。 由存儲體、地址寄存器、地址譯碼器 、數據寄存器和讀/寫控制電路組成。主要分為內存(主存)和外存(輔存)。 內存:半導體材料 外存:磁性材料(海量存儲器)。只與主存打交道, 不能被其他部件直接訪問(如磁盤、磁帶、光盤)。運算器、存儲器和控制器統稱為主機。4-5、輸入/輸出設備(

16、I/OUnit)輸入設備:輸入設備是外部向計算機輸入信息的裝置。其功能是將程序、數據及其他信息,轉換成計算機能識別的二進制代碼,送入存儲器保存。(鍵盤、鼠標、光筆、掃描儀、圖形板等。輸出設備:輸出設備是將計算機內部的二進制數據信息轉換為人們所需要的或者其他設備能接受和識別的信息形式。(顯示器、打印機、繪圖儀等)磁盤既是輸入設備又是輸出設備。軟件是為了運行、管理、維護和使用計算機而編制的各種程序和相關的文檔及數據。程序是為解決某一具體問題而使用一種特殊的計算機語言編寫的計算機指令的有序集合。文檔是描述程序操作及使用的有關資料。計算機軟件系統包括系統軟件和應用軟件兩大類。1. 系統軟件 系統軟件是

17、控制和協調計算機及其外部設備、支持應用軟件開發和運行的軟件,主要包括以下軟件:操作系統程序設計語言(機器語言、匯編語言、高級語言、非過程語言、智能性語言)語言處理程序(編譯環境)數據庫管理系統網絡軟件系統服務程序操作系統OS(Operating System)是計算機系統中不可缺少的最基本最重要的系統軟件,它是最貼近硬件的系統軟件,是用戶和計算機的接口。具體而言,操作系統負責管理計算機系統的各種軟硬件資源,使計算機各部分協調有效的工作,用戶通過它來使用計算機并能使計算機充分實現其功能。操作系統有兩個角色:“管理員”和“服務員”“管理員”的目的是最大限度地提高各個計算機硬件的運行效率,最充分地發

18、揮各種軟件及其開發工具的應用效力;“服務員”的目的是最大限度地為用戶使用計算機提供盡可能多的服務和方便,以及最充分地提高用戶使用計算機的效率。常見的操作系統有:DOS、 Windows、Linux、Unix等。計算機語言是程序設計的工具,也稱程序設計語言。發展至今,計算機語言可以分為:機器語言、匯編語言和高級語言3大類。機器語言:用二進制表示的指令就是機器語言。這是機器能直接識別的語言,是由1和0組成的一組代碼指令,但對人而言,使用不方便,易錯不易改。匯編語言:由助記符和十進制數表示的指令便是匯編語言。匯編語言較機器語言簡潔易用,但仍舊是從指令系統中選擇指令,是面向機器的語言。高級語言:該類語

19、言用十進制數表示數值型數據,而程序語言則用接近自然語言的英文表示,描述問題和數學公式類似,且與具體的計算機指令系統無關,即對機器依賴性低,使用標準版高級語言程序,可在不同計算機系統上使用。用匯編語言和高級語言編寫的程序,計算機都不能直接執行,必須把它們翻譯成機器語言程序(目標程序),計算機才可以識別。語言處理程序就是把匯編語言源程序和高級語言源程序翻譯成機器語言的程序。把匯編語言源程序翻譯成機器語言目標程序的程序稱為匯編程序。將高級語言源程序翻譯成機器語言目標程序的程序有兩種:一種稱為“編譯程序”,一種稱為“解釋程序”編譯程序把高級語言源程序作為一個整體進行處理,翻譯完畢形成機器語言目標程序再

20、執行。如FORTRAN、C。解釋程序則對高級語言程序逐句解釋執行,即翻譯一句執行一句。如BASIC.數據庫是存儲在計算機系統內的有結構的數據的集合。數據庫管理系統(database management system)是一種操縱和管理數據庫的大型軟件,用于建立、使用和維護數據庫,簡稱DBMS。它對數據庫進行統一的管理和控制,以保證數據庫的安全性和完整性。較著名的適用于微機系統的數據庫管理系統有SQL Server、Oracle、Mysql。 (1) 用戶為了解決某些特定具體問題而開發和研制或外購的各種程序。(要在系統軟件的支持下運行)(2)通用軟件包,如字處理、電子表格、繪圖、課件制作、網絡通

21、信等。計算機的基本工作原理是由美籍匈牙利科學家馮諾依曼在1946年提出的。到現在為止,雖然計算機的設計制造技術發生了很大變化,但就其體系結構而言,仍舊沒有脫離馮諾依曼的思想,這樣的計算機稱為馮諾依曼機。馮諾依曼的設計思想可概括為以下三條:計算機由運算器、存儲器、控制器、輸入和輸出設備五大基本部件組成。計算機內部采用二進制來表示程序和數據。 計算機的工作過程是由存儲程序控制的。將編制好的程序送入內存儲器后啟動計算機工作,則計算機將能自動逐條取出指令和執行指令,而無需人為干預。 “程序存儲”概念是馮諾依曼設計思想的核心。 了解“程序存儲”概念之后,將較容易理解計算機的工作過程:若要通過計算機解決問

22、題,需先把程序編出來,然后通過輸入設備送到存儲器中保存起來,即程序存儲;接著便是執行程序的問題了。由馮諾依曼的設計思想,計算機應能自動執行程序,而執行程序又歸結為逐條執行指令。執行指令的過程如下:1取出指令:取出指令:從存儲器某個地址中取出要執行的指令送到 CPU 內部的指令寄存器暫存;2分析指令:分析指令:把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器,譯出該指令對應的微操作;3執行指令:執行指令:根據指令譯碼器向各個部件發出相應控制信號,完成指令規定的操作;4、為執行下一條指令做好準備,即形成下一條指令地址。 1.3.1主機箱1.3.2主板1.3.3CPU1.3.4存儲器1.3.5常用輸入設備1.3.6常用輸出設備1.3.7微型計算機的組裝 主板又叫主機板(Main Board)、系統板(System Board)或母板(Mother Board),是微型計算機的核心連接部件。主板既是連接各個部件的物理通路,也是各部件之間數據傳輸的邏輯通路,幾乎所有的部件都連接在主板上。(1) 芯片組(2) 總線擴展插槽(3) AGP 插槽(4) PCI-

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