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1、计算机文化基础 课程介绍 本课程是一门公共基础课 主要是提高学生使用计算机的能力 课程的主要内容包括 计算机的基本知识 中英文输入方法 Windows操作系统 Word文字处理 Excel电子表格和PowerPoint演示文稿软件的基本使用与操作技巧 以及Internet的实用知识和操作 通过本课程的学习 学生应能够掌握计算机的基础知识 微型计算机的基本使用方法 文字和数据信息处理技术 计算机网络和一些工具软件的基本使用方法 1 1计算机概述 电子计算机是一种能按程序自动进行信息处理的通用电子设备 人们常把电子计算机简称为计算机或电脑 1 1 1计算机发展简介 1946年 世界上第一台数字式电
2、子计算机由美国宾夕法尼亚大学的物理学家约翰 莫克利 JohnMauchly 和工程师普雷斯伯 埃克特 J PresperEckert 领导研制成功 名为ENIAC ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator 其运算速度每秒5000次 体重30吨 占地170m2 用了1 88万只电子管 1500个继电器 7万只电阻等及其他各类电气元件 功率180KW ENIAC计算机 ENIAC和其主要发明人约翰 莫克利及普雷斯伯 埃克特 计算机的运算速度 运算速度 最初指的是每秒执行加法运算的次数 现已普遍采用计算机每秒执行各种指令的次数 再考虑每一种指令的执行时间
3、用一定的数学公式求出其平均速度来表示 定点 浮点格式运算 一般计算机中的数有两种常用表示格式 定点 浮点 定点格式是小数点固定在某一个位置 数值范围有限 定长 如16或32位等 浮点格式是小数点浮动 采用科学计数法 指数 容许的数值范围很大 由于浮点运算比定点运算更复杂 因此计算机进行浮点运算速度要比进行定点运算慢得多 有时为了强调计算机的运算能力 会用每秒执行多少次浮点运算来衡量 第一代 1946 1956 电子管5千 4万 次 秒 第三代 1965 1970 集成电路几百万 上千万 次 秒 第四代 1971 现在 大规模和超大规模集成电路几千万 几千万亿 次 秒 电子计算机发展的几个阶段
4、按其所使用的逻辑元器件 第二代 1957 1964 晶体管几十万 上百万 次 秒 计算机的发展趋势是向着微型化 巨型化 网络化和智能化方向发展 CRAY 新一代计算机展望 1 1 2我国计算机的发展 1958年研制出第一台电子管计算机1964年研制出第二代晶体管计算机1971年研制出第三代集成电路计算机1983年研制成功银河亿次机 第四代计算机 2002年研制深腾1800计算机 运算速度超1万亿次 秒2003年研发当时世界第三快的10万亿次曙光4000A2009年 我国首台千万亿次超级计算机系统 天河一号 研制成功 2010年 它以峰值速度4700万亿次 持续速度2566万亿次每秒浮点运算的优
5、异性能位居世界第一 天河一号超级计算机系统 140个机柜组成 占地约700平方米 总重量约160吨 运算速度快计算精度高自动化程度高具有很强的记忆能力具有很强的逻辑判断能力 1 1 3计算机的特点 科学计算数据处理和信息加工自动控制计算机辅助系统人工智能网络服务 1 1 4计算机应用领域 1 2数字化信息编码与数据表示 计算机处理的信息有数值 文字 声音 图形 图像 视频等 计算机只能识别0和1两个数字 在计算机内部 各种信息必须经过数字化编码后才能被传送 存储和处理 1 2 1二进制数 二进制数具有运算简单 容易实现等特点 因此在计算机内部 数据都是以二进制数的形式进行处理的 二进制数的基数
6、为2 它只有0和1二个数码 二进制数和十进制数对应表 Bit 位 一位二进制数 0或1Byte 字节 八位二进制数 1Byte 8Bit其范围为 00000000 11111111 有28 256种不同状态 二进制位与所能表示的状态数 21 2 22 4 23 8 24 16 25 32 26 6427 128 28 256 29 512 210 1024 1 2 2信息编码 ASCII码 目前使用最广的字符集编码为ASCII码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 由美国国家标准局 ANSI 制定 详见教材附录5 常用的存储计量单位 1K
7、B 210Byte 1024B 字节 210 1024 1MB 兆 210KB 1024KB 1024x1024Byte1GB 1024MB1TB 1024GB1PB 1024TB以上单位中Byte常简记为B 大写 若用b 小写 则表示是bit 1MB 8Mb 计算机系统构成 硬件系统 HardwareSystem 软件系统 SoftwareSystem 1 3计算机系统构成 计算机硬件系统 主机 外设 CPU 内存 运算器 控制器 外存 ROM RAM 输入输出设备 存储器 1 3 1计算机硬件系统 计算机硬件系统工作原理 冯 诺依曼体系计算机工作原理图 冯 诺依曼体系计算机 冯 诺依曼体系
8、主要可归纳为以下三点 1 计算机有五个组成部分 运算器 控制器 存储器 输入和输出设备 2 程序和数据以二进制形式存放在计算机存储器中 3 计算机根据程序的指令序列进行 即程序存储 Stored Program 的概念 1 3 2软件系统 计算机软件 ComputerSoftware 是指计算机系统中的程序及其文档 程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述 文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料 程序必须装入电脑内部才能工作 文档一般是给人看的 不一定装入电脑 计算机软件系统 系统软件 应用软件 操作系统 WINDOWS UNIX等 程序设计语言 BASIC C语言等 开发工具 网络系统软件
9、诊断程序 数据库系统等 文字处理程序 人事档案管理 财务管理等 软件分类 语言处理程序 计算机所能识别的语言只有机器语言 即由0和1构成的代码 但通常人们编程时 不采用机器语言 因为它非常难于记忆和识别 为了让计算机能够更方便供人使用 出现了类似人类语言的高级程序设计语言 高级语言所编制的程序不能直接被计算机识别 必须经过解释或编译成一条条的通用二进制代码 才能被计算机识别和运行 1 4微型计算机 微型计算机简称 微型机 微机 由于其具备人脑的某些功能 所以也称其为 微电脑 是由大规模集成电路组成的 体积较小的电子计算机 它是以微处理器为基础 特点是体积小 灵活性大 价格便宜 使用方便 1 4
10、 1微机的分类 从功能和用途上区分 微机可分为台式 便携式 单板和单片机 1 4 2微机硬件基本构成 微机硬件系统也是由运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备组成 与其它计算机不同之处在于 微机系统将运算器和控制器集成在一块微芯片上构成了CPU 又称微处理器 微机主要硬件介绍 微机主机箱内安装有电源 板卡 内存 CPU 光驱和硬盘等 CPU的主要技术指标 CPU是微机的核心部件 其主要技术指标有 主频 CPU内核工作的时钟频率 单位是Hz 工作电压 指CPU正常工作所需要的电压 字长 字长是CPU能直接处理二进制数的位数 一般来说 字长越长 运算精度越高 处理速度越快 但价格也越高 CPU
11、字长一般为16位 32位和64位等 目前微机中使用的CPU主要是美国Intel公司和AMD公司设计生产的32位和64位产品 主流CPU的生产多采用纳米级工艺技术 核心集成了几亿个晶体管 体积小 耗能低而性能强 Intel和AMD的CPU 主板 内存 RAM BIOS ROM 内存 电源 网卡 显示卡 鼠标 电源 板卡 内置 外置 调制解调器 所谓调制 就是把数字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 合称调制解调器 即Modem 硬盘及工作原理图示 软盘结构示意图 软盘片示意图 软盘 U盘和存储卡 光驱 液晶显示器 CRT显示器 显示器 笔记本电脑 扫描仪 数码照相
12、机 彩色打印机 外设 按功能可分为打字键 控制键和功能键 键盘1 上档转换键 SHIFT大写锁定键 CapsLock回车键 Enter或 删除键 Delete左删除键 Backspace或 数字锁键 NumLock插入 修改状态键 Insert 功能键 F1 F12的功能由应用程序定义 键盘2 键盘3 打字时坐势要端正 双脚自然平放在地上 肩部要放松 上臂自然下垂 大臂和肘不要远离身体 指 腕不要压到键盘上 座位高低要适度 打字坐势 指法分布 1 5多媒体 是指把文字 声音 图形 图像 动画 视频等多种媒体信息通过计算机进行数字化采集 获取 压缩 解压缩 编辑 存储等加工处理 再以单独或合成的
13、形式表现出来的一体化技术 其基本特征是多媒体的集成性和系统的交互性 其最基本的硬件配置有光盘驱动器 声卡和视频卡 1 5 1多媒体的关键技术 数据压缩与解压技术多媒体专用芯片技术媒体输入 输出技术 1 5 2多媒体技术的应用 教育与培训 多媒体通信 GPS导航 信息管理 宣传广告 演示系统 咨询服务 电子出版物 电子商务 建筑设计 电脑动漫 电脑游戏等 一是计算机设备安全二是数据安全 1 6计算机安全 防止窃贼和破坏者对计算机设备的盗窃和破坏按照计算机操作规范正确使用计算机防止自然灾害和其他物理环境变化对计算机的破坏 1 6 1计算机设备安全 保证存储介质不受外界客观环境破坏防止信息盗窃和信息
14、破坏防止计算机病毒破坏防治 黑客 入侵 1 6 2计算机数据安全 计算机病毒 指编制或者在计算机程序中插入破坏计算机功能或者毁坏数据 影响计算机使用 并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码 计算机病毒有五大特征 破坏性 传染性 隐蔽性 潜伏性和变异性 计算机病毒 一 管理方法上的预防及时备份数据 慎用外来的U盘 光盘等 谨慎接收网络信息 二 技术上的预防使用专门的防病毒软件 并及时升级防病毒软件 经常对计算机系统进行病毒检查 安装计算机病毒实时监测系统 预防计算机病毒 黑客 是指利用通讯软件 通过网络非法进入他人计算机系统 获取或篡改各种数据 危害信息安全的入侵者 黑客们惯用的手法有 通过猜
15、测程序对用户账号和口令进行破译 利用某些服务进程的漏洞获取有用信息 利用网络和系统本身存在的设置错误和安全漏洞实施电子引诱 如安放木马 通过系统应用程序的漏洞获得用户口令 伪装成一个普通电子邮件的附件 借以渗透网络的安全防线 黑客 实体安全的防范 主要是对系统进行全天候的动态监控基础安全防范 授权认证 数据加密和信息传输加密 防火墙 内部安全防范内部防范机制 预防和制止内部信息资源或数据的泄露 防止敌人从内部把 堡垒 攻破 防御黑客入侵 1 7计算机与计算机文化 计算机文化的诞生计算机文化的内涵与外延计算机文化素养的构成计算机文化素养的培养计算机文化课程的学习要求 1 7 1计算机文化的诞生
16、当前 以计算机技术 微电子技术和通信技术为特征的现代信息技术 已在社会各个领域中得到广泛应用 正在改变着人们的生产与生活方式 工作与学习方式 信息时代 计算机作为现代信息技术的核心 它能够替代人脑的部分劳动 成为人脑的延伸 因此进入到信息社会以后 人类社会就会形成一种新的文化 计算机文化 现代文明人也就需要一种新的文明素养 计算机文化素养 1 7 2计算机文化的内涵与外延 计算机文化是对计算机的特性 功能和作用的理解 以及能熟练地应用计算机来有效地解决个人和社会的问题 掌握计算机文化的人应该有四个标准 能一般性使用计算机 知道计算机系统的一般概念和原理 能用计算机语言编程序 对计算机和计算机科学持有积极的态度 文字的数字化可以看作是计算机步入人类生活各个领域的一个重要的里程碑 作为人类传统文化三大支柱的读 写 算 在计算机语言文化中不可分割地融为一体 1 7 3计算机文化素养的构成 获取知识的方式发生了巨大的变化计算机具有反馈即时和互动特点 可以使人们主动地查询 积极地提问 更多更快地获得知识 表达自己的方式发生了巨大的变化利用电脑可以进行图文并茂 声形并茂的多媒体写作方式 还可采用超
