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1、计算机应用基础 第一节计算机概述第二节计算机系统第三节认识微型计算机第四节计算机中信息的表示 第一章计算机基础知识 一 计算机的定义二 计算机的产生和发展三 计算机的特点四 计算机的分类五 计算机的应用六 计算机的发展趋势 第一节计算机概述 计算机是一种能够按照事先编制好的程序 接收数据 处理数据 存储数据并产生输出的现代化智能设备 一 计算机的定义 1 计算机的产生 二 计算机的产生和发展 世界上第一台计算机产生的时间 地点 名称 2 计算机的发展 计算机的发展阶段 时间 电子器件 根据计算机采用的电子器件 计算机的发展分为四个阶段 运算速度快运算精度高存储容量大进行逻辑运算可靠性高能支持人
2、机交互 三 计算机的特点 1 按性能分巨型机 小巨型机 大型机 小型机 工作站和个人计算机2 按用途分通用计算机和专用计算机 四 计算机的分类 科学计算数据处理辅助设计与制造 计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 教育信息化 计算机辅助教学CAI 计算机辅助测试CAT 电子商务人工智能网络通信过程控制 五 计算机的应用 巨型化微型化网络化智能化多功能化第五代计算机的发展方向 智能化 六 计算机的发展趋势 1 计算机的组成2 计算机的硬件系统3 计算机的软件系统4 计算机硬件系统和软件系统的关系 第二节计算机系统 1 计算机系统包括 硬件 系统和 软件 系统2 计算机的硬件系统包括五大部分
3、 运算器控制器存储器输入设备输出设备 一 计算机系统的组成 计算机系统的基本结构 当计算机接受指令后 由控制器指挥 将数据从输入设备传送到内存储器存放 再由控制器将需要参加运算的数据传送到运算器 由运算器进行处理 处理后的结果由输出设备输出 1 运算器运算器又称算术逻辑单元ALU 运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算 2 控制器控制器是对输入的指令进行分析 并统一控制计算机的各个部件完成一定的任务的部件 运算器和控制器统称为中央处理器 CPU 是计算机的核心部件 二 计算机的硬件系统 3 存储器存储器是用来存放数据的部件 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
4、储器是用来存放执行中的程序和数据 常见的内存储器有随机存储器和只读存储器 随机存储器 RAM 既可以读出数据 也可以写入数据 断电后数据将消失 只读存储器 ROM ROM的数据由厂家一次性写入 并永久保存下来 只能读不能写 外存储器指的是除内存以外的存储器 磁带 磁盘 光盘 优盘等 输入设备是用来接收用户提供给计算机的原始数据 如文字 图形 图像 声音等 常用的输入设备有键盘 鼠标 扫描仪 光笔等 4 输入设备 5 输出设备 输出设备用于将存放在内存中由计算机处理的结果以人们能接受的形式输出 常用的输出设备有显示器 打印机 绘图仪等 计算机软件是指在计算机上运行的程序及其使用和维护的文档 计算
5、机软件分为系统软件和应用软件1 系统软件系统软件主要用于计算机系统内部的管理 控制和维护计算机的各种资源的软件 如WindowsXP操作系统及其中的设备驱动程序等 2 应用软件应用软件是指计算机提供相应指令并实现某种用途的软件 它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序 三 计算机的软件系统 1 信息的表示信息在计算机中都用二进制数表示 二进制数由0和1构成 计数时逢2进1 从小数点往左其位权分别是20 21 22 23 2 数制转换 讲 57 10转换为二进制数 将 11011 2转换为十进制数 四 信息在计算机中的表示 由于计算机中所有信息都是以二进制表示的 所以计算机中的信息单位都是基于二
6、进制 常用的信息单位有位和字节 位 也称比特 记为bit 表示一个二进制数位 字节 也称Byte 记为B 表示8个二进制数位 其它常见的信息单位 KB MB GB TB 3 信息存储单位 一 认识微型计算机的组成二 认识主板系统单元三 认识主板与外部设备的接口四 认识外存储器 第三节认识微型计算机 一 认识微型计算机的组成 微型计算机的组成 表1 4组成微型计算机系统的部件名称和作用 二 认识主板系统单元 1 主板的结构 内存条插槽 CPU插槽 外部设备接口 电源接口 外部设备接口 认识主板系统 B A C D E F G 认识主板系统单元 2 CPUCPU 中央处理器 一般由逻辑运算单元 控
7、制单元和存储单元组成 它是计算机的核心元件 CPU生产厂商中比较著名的是Intel公司和AMD公司 它的主要参数有主频 外频 字长 Cache等 表示CPU的性能 主频 也称时钟频率 单位是MHz 用来表示CPU的运算速度 外频 外频是CPU的基准频率 单位是MHz CPU的外频决定着整块主板的运行速度 倍频系数 倍频系数是指CPU主频与外频之间的相对比例关系 CPU主频 外频 倍频系数 CPU的性能指标 CPU的位和字长 位是计算机处理二进制数据的最小单位 1个 0 或 1 表示1位 字长是指CPU在单位时间内能一次处理的二进制数的位数 例如32位的CPU能在单位时间内处理字长为32位的二进
8、制数数据 缓存 CPU缓存 CacheMemory 是位于CPU与内存之间的临时存储器 它的容量比内存小的多但是交换速度却比内存要快得多 缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾 因为CPU运算速度要比内存读写速度快很多 这样会使CPU花费很长时间等待数据到来或把数据写入内存 在缓存中的数据是内存中的一小部分 但这一小部分是短时间内CPU即将访问的 当CPU调用大量数据时 就可避开内存直接从缓存中调用 从而加快读取速度 L1Cache 一级缓存 L2Cache 二级缓存 L3Cache 三级缓存 封装形式 通常采用Socket插座进行安装的CPU使用PGA 栅格阵列 方
9、式封装 而采用Slotx槽安装的CPU则全部采用SEC 单边接插盒 的形式封装 现在还有PLGA PlasticLandGridArray OLGA OrganicLandGridArray 等封装技术 多核心 多核心是指单芯片多核处理器 3 内存条内存又称为内存储器或者主存储器 内存又称为内存储器或者主存储器 是计算机的主要部件之一 它是相对于外存而言的 内存的质量好坏于容量大小直接影响计算机的运行速度 内存一般采用半导体存储单元 包括随即存取存储器 RAM 只读存储器 ROM 和高速缓存 Cache 内存 存取存储器 RandomAccessMemory 简称RAM 信息既可以读取 也可以
10、写入 当机器电源关闭时 存于其中的数据就会丢失 只读存储器 ReadOnlyMemory 简称ROM 一般不能写入 即机器掉电 这些数据也不会丢失 高速缓存 Cache 一般内容品牌较著名的有现代 金士顿 金士顿1GBDDR2667基本参数内存容量1024MB内存主频667MHz内存适用类型台式机内存传输类型DDR2接口类型240Pin 主板又称为主机板 mainboard 系统板 systemboard 母版 motherboard 它安装在机箱内 是微机最基本 最直接的部件之一 主板上的总线 Bus 是连接CPU和计算机上各种器件的一组信号线 总线用来在各部件之间传递数据和信息 主板上的总
11、线按功能分为三类 1 数据总线 DB 2 控制总线 CB 3 地址总线 AB 主板 BIOS BasicInput OutputSystem 是微机主板上的一块可读写的ROM芯片 被固化在主板上 其中存储着系统的重要信息和设置系统参数的设置程序 BIOSSetup程序 CMOS ComplementaryMetalOsideSemiconductor 常指保存计算机基本启动信息 如日期 时间 启动设置 的芯片 CMOS是微机主板上一块可以读写的RAM芯片 用来保存系统在BIOS中设定的硬件配置和操作人员对某些参数的设定 它可由主板的电池供电 即系统掉电 信息也不会丢失 BIOS和CMOS 内存
12、之外的存储器称为外存储器 外存储器不能被CPU直接访问 外存储器通常指磁盘 磁带 光盘等 磁盘又分为软磁盘和硬磁盘 磁盘驱动器磁盘是在磁盘驱动器的带动下工作的 驱动器的功能是 控制磁盘的机械运动与磁头的定位 执行有关数据的传输命令 完成数据的存取操作 有哪些常用外存储器 磁盘的每个盘片的两个表面都涂附了一层磁性材料 作为存储信息的介质 读写磁盘时 磁头直接接触盘面 为便于寻址 每个盘面划分出许多不同半径的同心圆 称为磁道 每条磁道上又划分出等分的区段 称为扇区 磁道和扇区都分别编号 便于管理 硬磁盘 硬盘机 是一种主要的外存储器 目前的微机一般都至少配备一台硬盘机 在硬盘里保存着计算机系统工作
13、必不可少的程序和重要数据 例如 系统引导程序 文件分配表等 硬盘具有容量较大 速度较快 7500转 15000转 分 及可靠性较好等优点 目前标准配置硬盘20 80GB 保持使用环境的清洁 避免震动与冲击 避免频繁开关电源 硬盘使用注意事项 优盘 是一种可读写的半导体存储器 闪速存储器 FlashMemory 性能指标 可擦写次数100万次以上 可保存10年 存取速度比软盘快15倍 容量在16MB 1GB 可望达到10GB以上 可移动硬盘 USB硬盘是一种即插即用型移动式硬盘 抗震性强 性能指标 容量10GB 80GB 使用方法与优盘类似 内存储器外存储器CUP直接访问 快CPU不能直接访问
14、慢用于执行程序用于存放程序信息暂时存放信息永久保留价格贵价格便宜不便于交流便于交流 1 常用输入设备 键盘 鼠标 扫描仪 数码照相机 数码摄像机 触摸屏 微型计算机的输入 输出设备 一 键盘键盘是PC机基本的系统部件之一 是主要的输入设备 通过键盘可以向PC机发布操作命令或输入数据 图展示出目前比较流行的几款键盘 PC机键盘可以分为外壳 按键和电路板三个部分 1 外壳 键盘的外壳是用来支撑键盘和保护电路板的 2 按键 键盘的按键按其功能可分为打字键 功能键和控制键三类 3 电路板 键盘的电路板是将每个按键发出不同的信号转换成相应的二进制代码 然后通过键盘接口送入计算机 键盘的结构 按键 1 打
15、字键 包括数字键 0 9 字母键 A Z 符号键 运算功能键 2 功能键 F1 F12是功能键 3 控制键 除打字键和功能键以外的各键均为控制键 键盘的使用与指法 基准键与手指的对应 键位指法 鼠标的按键两键鼠标 三键鼠标和滚轮鼠标等 鼠标的主要技术指标 二 鼠标 鼠标按键的作用 鼠标的功能 鼠标的基本操作 图各种形式的鼠标 各种形式的鼠标如图所示 扫描仪是一种能直接将图像 照片 文字等信息输入计算机的输入设备 可利用OCR文字识别功能扫描原稿 将原稿文字快速录入计算机 如图示 图扫描仪实物图 三 扫描仪 认识输出设备 常见输出设备 显示器 打印机 音箱或耳机 绘图仪 摄影仪 数制与数制转换字
16、符编码 第五节计算机中的数制与字符编码 一 数制与数值转换 1 进位计数制概念表四种进位计数制的对应关系 2 进位计数制的转换 二进制数 八进制数和十六进制数转换成十进制数转换规则 按权展开 相加之和 例1 将二进制数1101转换成十进制数 1101 2 1 23 1 22 0 21 1 20 8 4 0 1 13 10例2 将八进制数263转换成十进制数 263 8 2 82 6 81 3 80 128 48 3 179 10例3 将十六进制数5AC转换成十进制数 5AC 16 5 162 10 161 12 160 1280 160 12 1452 10 十进制数转换成二进制数 八进制数或十六进制数整数部分转换规则 除以基数取余数 并余数按从下到上的顺序排列 小数部分转换规则 乘以基数取整数 并整数按从上到下的顺序排列 例4 将十进制数139分别转换成八进制数 十六进制数 转换结果为 139 10 213 8 8B 16 西文字符编码汉字编码 二 字符编码 1 计算机中字符的表示 ASCII码 ASCII AmericanStandardCodeforInformationInte
