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1、计算机应用基础 潘夕琪 13342816059 ,本课程介绍计算机应用的基本知识，包括计算机 的组成、结构、操作系统的基本功能及三个主要的办公自动化软件（Word、Excel、PowerPoint）的使用，还简要介绍计算机网络和Internet的基本知识等 本课程是一门实践性很强的课程，授课方式为讲课和上机相结合，学完本课程后，应该掌握计算机的基本理论知识，同时具备办公自动化的基本技能,第一 章 计算机基础知识 1 认识计算机 2 计算机的发展与应用 3 计算机系统的组成, 计算机是20世纪人类最伟大的发明创造之一，如果说人类制造的其他工具是人类双手的延伸，那么计算机作为代替人脑进行信息加工的
2、工具，则可以说是人类大脑的延伸。计算机及计算机网络已成为各行各业必不可少的一种基本工具，掌握计算机与相应的信息处理技术也成为现代人必备的基本技能,第一章开始使用计算机 初识计算机 计算机是一种高速运行、具有内部存储能力、由程序控制操作过程的电子设备。最初用于数值计算，随着计算机技术与应用的发展，已经成为一种必备的信息处理工具,1.1.1 从外观上认识计算机 从PC机外观上看，有主机、显示器、键盘、鼠标等。键盘和鼠标是给计算机送信号的，称为“输入设备”；而显示器是为计算机向外界传达信息的，称为 “输出设备”。,主机的外观 是一个机箱， 在这个机箱的 正面和背面都 有一些接口， 使一些外部设 备能
3、够与主机 进行连接,开机：先开外部设备（如显示器、打印机等），再开主机 关机：先关主机，再关外部设备 键盘操作 鼠标操作： 左键单击，右键弹出快捷菜单,1.1.2 开机与关机,1 中英文输入切换ctrl+space和ctrl+shift 2 要求掌握拼音输入法 3 输入法选择和切换 4 添加和删除输入法,1.1.3 汉字输入,2.1 计算机的发展与应用 2.1.1 计算机的发展,1 第一台数字电子计算机 ENIAC （Electronic Numerical Integrator and Calculator,电子数字积分和计算机）： 1946年 在美国诞生，1955年退役，采用十进制，有18
4、000个电子管、 1500个继电器、占地面积170m2,重30吨，耗电150千瓦/小时，是个令人望而生畏的庞然大物 。用手工搬动开关和拔插电缆来编程，一秒内完成5000次加法运算.,世界上第一台电子计算机 ENIAC(1946),ENIAC的出现具有划时代的意义，揭开了人类计算机时代的序幕。尽管功能有限，和现代计算机有很大的差别，但是它已具备了现代计算机的基本部件如运算器和控制器等 现在计算机已经成为人们生活、工作必备的工具,2 计算机发展的四个阶段 根据使用的逻辑元件，计算机的发展共经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个阶段,1906 年美国Lee De Forest 发明电子管
5、，为电子计算机的发展奠定了基础。而ENIAC则是电子管计算机的典型代表,电子管时代的计算机尽管已经步入了现代计算机的范畴，但因其体积大、能耗高、故障多、价格贵，从而制约了它的普及和应用。直到晶体管被发明出来，电子计算机才找到了腾飞的起点。 1947 年，Bell 实验室的William B.Shockley 、 John Bardeen 和Walter H.Brattain 发明了晶体管，开辟了电子时代新纪元,尽管晶体管的采用大大缩小了计算机的体积、降低了价格 、减少了故障 ，但离用户的实际要求仍相距甚远，而且各行业对计算机也产生了较大的需求，生产性能更强、重量更轻、价格更低的机器成了当务之急
6、。 1958 年9 月12 日:在Robert Noyce(Intel 公司创始人)的领导下，集成电路诞生 ，不久又发明了微处理器。集成电路的发明不仅使计算机的体积得以减小，也使速度加快、故障减少，小型计算机得到迅猛发展。,在此之前，应该说计算机技术还是主要集中于大型机和小型机领域的发展。随着超大规模集成电路和微处理器技术的进步，计算机进入寻常百姓家的技术障碍逐渐被突破。特别是在Intel公司发布了其面向个人用户的微处理器8080 之后，这一浪潮终于汹涌澎湃起来，同时也催生出了一大批信息时代的弄潮儿，如Stephen Jobs(史缔芬乔布斯)、Bill Gates(比尔盖茨)等 ，至今他们对整
7、个计算机产业的发展还起着举足轻重的作用。在此时段，互联网技术和多媒体技术也得到了空前的应用与发展，计算机真正开始改变我们的生活,3 微型机的发展 微电子技术的产生使计算机的发展又有了新的机遇，它使计算机小型化成为可能。微电子技术的发展可以追溯到晶体管的出现，晶体管出现后，科学家发现，把电路元器件和连线像制造晶体管那样做在一块硅片上可实现电路的小型化，于是在1958年出现了第一块集成电路微电子技术的发展，集成电路的出现，首先引起了计算机技术的巨大变革。现代计算机多把运算器和控制器做在一起，叫微处理器，由于计算机的心脏微处理器（计算机芯片）的集成化，使微型计算机应运尔生，并在7080年代间得到迅速
8、发展，特别是个人计算机出现以后，打开了计算机普及的大门，促进了计算机在各行各业的应用，五六十年代，价格昂贵、体积庞大、耗电量惊人的计算机，只能在少数大型军事或科研设施中应用，今天由于采用了大规模集成电路，计算机已经进入普通的办公室和家庭,标志集成电路水平的指标之一是集成度，即在一定尺寸的芯片上能做出多少个晶体管，从集成电路出现到今天，仅40余年，发展的速度却是惊人的，芯片越做越小，这对生产、生活的影响也是深远的。计算机占地150平方米，重达30吨，耗电量几百瓦，其所完成的计算，今天高级一点的袖珍计算器皆可完成。这就是微电子技术和集成电路所创造的奇迹。 1969年Intel的马西安.霍夫提出将计
9、算机的全部电路分别做在四个芯片上面：中央处理器芯片、随机存储器芯片、只读存储器芯片和寄存器电路芯片，1971年诞生了世界上第一片4位微处理器：Intel4004，揭开了微型计算机发展的序幕，计算机从此走入千家万户,4 影响计算发展的关键人物 （1） 冯.诺依曼（19031957）的二进制与存储程序思想 美籍匈牙利数学家冯诺依曼被称为“计算机之父”，他发现ENIAC机本身存在两大缺点： （1）没有存储器； （2）它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，计算速度也就被这一工作抵消了 于是冯诺依曼提出他的二进制与存储程序思想：,（1）二进制：指令和数据都以二进制的形式表示，二进制使得计算机的逻辑线路更
10、为简单和可靠 （2）指令和数据统一存放在存储器中，计算机应该按照程序顺序执行。这个概念被誉为计算机发展史上的一个里程碑，它标志着电子计算机时代的真正开始。 人们把冯诺依曼的这个理论称为冯诺依曼体系结构。从ENIAC到当前最先进的计算机都采用的是冯诺依曼体系结构。所以冯诺依曼是当之无愧的数字计算机之父。,根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：1 把需要的程序和数据送至计算机中2 必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力3 能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力4 能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作 5 能够按照要求将处理
11、结果输出给用户 为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，如下图所示：,冯诺依曼计算机硬件框图,1 输入设备：输人程序和数据 2 存储器：存储程序和数据以及在运算中产生的中间结果 3 运算器：就象算盘，用来进行数值运算和逻辑运算，并获得计算结果 4 控制器：就象机算机的司令部，控制程序的执行，指挥着计算机各个部分的工作，它的指挥是靠发出一系列控制信号完成的5 输出设备：输出处理结果,以存储器为中心的现代计算机硬件框图,鉴于冯诺依曼在计算机领域的关键性作用，他被誉为“计算机之父” 在经济学方面，他也有突破性成就，被誉为“博弈论之父”。 在物理领域，冯诺依曼在30年代撰写的量子力学的数学
12、基础已经被证明对原子物理学的发展有极其重要的价值。 在化学方面也有相当的造诣，曾获苏黎世高等技术学院化学系大学学位。 与同为犹太人的哈耶克一样，他无愧是上世纪最伟大的全才之一。,（2）阿兰.图灵（1912.6.231954.6.7） 英国数学家、逻辑学家，人工智能之父。对于人工智能，它提出了重要的衡量标准“图灵测试” 。他杰出的贡献使得计算机界的最高奖定名为“图灵奖”,图灵测试： 1950年10月，图灵发表了一篇题为“机器能思考吗”的论文，成为划时代之作，也为图灵赢得了“人工智能之父”的桂冠。 在这篇论文里，图灵第一次提出“机器思维”的概念。他逐条反驳了机器不能思维的论调，并提出一假想：即一个
13、人在不接触对方的情况下，通过一种特殊的方式，和对方进行一系列的问答，如果在相当长时间内，他无法根据这些问题判断对方是人还是计算机，那么，就可以认为这个计算机具有同人相当的智力，即这台计算机是能思维的。这就是著名的“图灵测试”(Turing Testing)。,1996年2月， IBM公司研制的超级计算机“深蓝”以2比4输给当时的国际象棋世界冠军俄罗斯人卡斯帕罗夫。但15个月后的1997年5月，经过改进的“深蓝”(称为“更深的蓝”Deeper Blue，每秒能分析200万步棋)终以3.5比2.5战胜了卡斯帕罗夫。这场胜利也成为人工智能和超级计算机发展的重要标志。,2006年8月15日，中国象棋人
14、机大战终极对决在北京香格里拉大饭店战罢，中国等级分排名第一的特级大师许银川与超级计算机浪潮天梭苦战两局，最终以两盘和棋战成平手。在前不久浪潮天梭则以11比9小胜五位大师后，许银川也未能战胜这个强大的对手。这次活动对于中国象棋、中国计算机产业和中国人工智能的发展都具有里程碑似的意义,2.1.2 计算机的特点和分类 1 特点：运算速度快、计算精度高、存储容量大、具有逻辑判 断能力。 2 分类： （1）巨型机：将多个微处理器以并行的架构集成在一起，运算速度快、处理能力强，造价昂贵 （2）大型机：性能较巨型机略低，具有较快的运算速度和较强的数据处理能力，如大银行、大公司的主机 （3）小型机：规模较小、
15、结构较简单，常用在工业控制、分析测量仪器、医疗设备等 （4）微型机PC：,HP ASCI Q：4 096个 CPU 最大平均速度 13.88 TF (1012),2.1.3 计算机的应用 （1）科学计算：大容量、高精度的数值计算 （2）信息处理：对信息进行采集、存储、处理和检索等 （3）实时控制：实时的采集、检测被控对象运行情况的数据，并作出相应的控制和反馈 （4）辅助系统（CAD、CAM、CAI） （5）系统仿真 （6）办公自动化 （7）电子商务和电子政务,2.2 计算机系统的组成,一个完整的计算机系统由“硬件”和“软件”两大系统组成: 硬件:是指计算机系统中物理装置的总称，例如显示器、主机
16、等，是构成计算机的物质实体； 软件:是计算机所需要的各种程序、数据及其相关资料的集合，如Windows操作系统、Office办公软件等 软件和硬件相辅相承，缺一不可,2.2.1 计算机硬件系统,硬件系统是计算机的物质基础，有运算器、控制器、存储 器、输入设备、输出设备五大本部分,主机： 主板 Cpu 内存条 硬盘 光驱 电源 外部设备： 显示器 键盘 鼠标,主机箱里面有诸多的硬件部件，如：主板、 CPU、内存、显 卡、声卡、网卡、硬盘、软驱、光驱、电源等,主板：主板是计算机中最大的一块电路板，有许多功能不 同的电子元件、插槽、接口等组成，系统总线也集成在主板上 面。其作用是为CPU、内存等其他计算机部件及外设提供安装 插槽和接口，并协调各部件的工作。,CPU：是计算机的核心，常用微处理器的型号来区别微机的档次，如80486、Pentium、Pentium等都是CPU的型号。CPU由运算器、控制器和寄存器等部分组成,(1)运算器：是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理和计算。运算器不断地从
