《计算机应用基础》-高晓梅-电子教案 第1章

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1、21世纪高职高专规划教材,计 算 机 应 用 基 础 中国水利水电出版社,第1章 计算机基础知识,教学目的和要求 掌握计算机的概念、特点及其应用领域 了解计算机的组成与工作原理 掌握计算机中的二进制、八进制、十进制、十六进制之间的数制转 掌握微型计算机的组成及其硬件配置 了解DOS操作系统的构成，掌握常用的DOS命令 了解计算机病毒的特点、分类及防治措施,第1章 计算机基础知识,1.1 概述 1.2 计算机系统的组成和工作原理 1.3 计算机内部数据的表示 1.4 DOS操作系统介绍 1.5 计算机病毒知识,1.1 概述,1.1.1 计算机的发展过程 1.1.2 现代计算机的分类 1.1.3

2、微型计算机的诞生与发展 1.1.4 计算机的工作特点及应用,1.1.1 计算机的发展过程,19世纪英国数学家巴贝齐(1792-1871)提出通用 计算机的基本设计思想。被世人公认为是“计算机之父”。 英国的“艾兰图灵”建立了被称为“图灵机的理论模型 。 冯诺依曼在他的电子计算机装置逻辑初探一文中首次提出了“使用二进制”和“存储过程控制”的理论,1.1.1 计算机的发展过程,第一代计算机，以电子管为基本逻辑器件 第二代计算机，以晶体管为主要逻辑器件 。 第三代计算机采用中、小规模集成电路（IC）作为逻辑器件。 第四代计算机，以大规模集成电路（LSIC）和超大规模集成电路（VLSIC）为主要逻辑器

3、件,按构成计算机的主要电子逻辑器件来划分，现代计算机一般划分为四个阶段。,1.1.1 计算机的发展过程,1946年2月世界上第一台电子计算机ENIAC在美国 的宾夕法尼亚大学诞生。 体积:90立方米;重量:30 吨;占地:170 平方米; 耗电:140 千瓦; 使用器件:18800个电子管,70000个电阻,1500个电 容,6000个开关 运算速度:5000次加法/秒,500次乘法/秒,100次除法/秒 存储容量：存20个字长为10位的十进制数；,1.1.2 现代计算机的分类,按功能和用途分两类 通用计算机 专用计算机,按工作原理分两类 数字计算机 模拟计算机 混合计算机,1.1.2 现代计

4、算机的分类,按日常生活习惯分五类 服务器 工作站 台式计算机 笔记本计算机 手持式计算机,按大小规模分六类 巨型机 、小巨型机 大型机、小型机 工作站、个人计算机,1.1.3 微型计算机的诞生与发展,微型计算机，简称“PC”，按照CPU的字长和寻址能力， 大致分为五代： 第一代：4位或准8位（1971年1973年） CPU的代表是Intel4004、Intel8008 第二代：8位（1974年1977年） CPU的代表是Intel8080、M6800、Z80 第三代：16位（1978年1980年） CPU的代表是Intel8086、M6800、Z8000 第四代：32位（1981年1992）

5、CPU的代表是Intel80836、80486、IAPX432 第五代：64位（1993年至今） CPU的代表是Pentium系列、PowerPc、Alpha。,1.1.4 计算机的工作特点及应用,计算机的工作特点 运算速度快，计算精度高。 具有逻辑判断能力，具有自动信息处理的功能。 存储容量大，通用性强。 计算机的主要工作领域 科学计算（数值计算） 信息处理（数据处理） 过程控制（实时控制或自动控制） 计算机模拟 网络应用,1.1.4 计算机的工作特点及应用,计算机的主要工作领域 计算机辅助应用 计算机辅助设计（CAD） 计算机辅助制造（CAM） 计算机辅助教学（CAI） 计算机辅助工程（C

6、AM）,1.2 计算机系统的组成和工作原理,1.2.1 计算机系统的组成 1.2.2 计算机的基本工作原理 1.2.3 计算机的主要技术指标,1.2.1 计算机系统的组成,一个完整的计算机系统通常是由硬件系统和软件系统两大部分组成 ，如图所示。,1.2.1 计算机系统的组成,硬件（Hardware）是指实际的物理设备，也就是组成计算机的各种电子器件、线路等看得见、摸得着的物理装置。 软件（Software）是指实现算法的程序和相关文档，是各种各样的指挥计算机工作的程序或指令的集合。,1.2.1 计算机系统的组成,硬件和软件的关系 硬件和软件相辅相成，共同完成整个计算机系统的任务。 硬件是软件建

7、立、运行的物质基础，软件则是硬件的灵魂。 没有配备软件的计算机称为“裸机”，不能完成任务处理功能。 没有了硬件，软件的功能则无法发挥，失去了存在的意义 。,1.2.1 计算机系统的组成,硬件系统 现代计算机尽管它们在规模和性能方面存在着极大的差别，但其硬件系统都遵循冯诺依曼提出的“程序存储控制”理论，都是由运算器、控制器（组成中央处理器）、存储器、输入设备、输出设备等五部分组成。,1.2.1 计算机系统的组成,中央处理器 中央处理器(Central Processing Unit ，简称CPU),又称微处理器，它是计算机的核心部件 ，由运算器和控制器组成，如图所示。,1.2.1 计算机系统的组

8、成,中央处理器的主要功能 按照指令的要求控制数据的加工处理并使计算机各部件自动协调地工作。 计算机工作时，由CPU控制，将数据由输入设备传送到存储器存储，再将要参与运算的数据从存储器中取出送往CPU处理，最后将计算机处理的信息由输出设备输出。 CPU的性能指标主要有字长和时钟频率。,1.2.1 计算机系统的组成,运算器 计算机进行算术运算和逻辑运算的部件，由算术逻辑运算单元（Arithmetic Logic Unit，简称ALU）和加法器及通用寄存器构成 。 主要负责对各类信息进行数学运算及逻辑运算。 工作时运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，运算后将结果送回存储器中。,1.2.1 计算机

9、系统的组成,控制器（Control Unit） 主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成，是计算机的指挥中心，根据指令控制计算机的各部件在它的指挥下协调工作。 自动地、有序地从存储器中逐条取出指令、分析指令，并按指令要求发出相应的控制信号指挥各执行部件工作。,1.2.1 计算机系统的组成,存储器 用来存放程序和数据，是计算机的记忆单元 。 存储器分为内部（主）存储器和外部（辅助）存储器两种。 主存储器用于存放正在处理中的程序和数据。 辅助存储器则用于存放暂时不用的大量程序和数据。,1.2.1 计算机系统的组成,常见存储单位 位（bit）：用“1”和“0”组成的二进制的形式来表示，

10、是二进制所表示的数据的最小单位。 字节（Byte）：八个二进制位组成一个字节，简写为B，它是计算机中的最小存储单元。在分配存储器空间时，最小的分配单位是字节而不是位。 字长（Word）：若干个字节构成一个字（Word），其位数称为字长。 字长是指CPU可一次并行处理的二进制数码的位数，它决定了计算机的运算精度。,1.2.1 计算机系统的组成,存储单位之间的转换 1B（字节）=8b（位） 1KB(千字节) = 1024B=210B 1MB(兆字节) =1024KB=210KB=220B 1GB(千兆字节) =1024MB=210MB=220KB =230B 1TB=1024GB=210GB=22

11、0MB =230KB=240B 1PB=1024TB=210TB=220GB =230MB=240KB=250B,1.2.1 计算机系统的组成,内存储器(主存) 是主机的一部分，由CPU直接访问 按照其性能和特点可分为: 只读存储器（Random Access Memory ，简称ROM） 随机读写存储器（Read Only Memory ，简称RAM）,1.2.1 计算机系统的组成,随机存储器RAM 可由CPU直接写入或读出信息 存储的信息将因断电或机器重新启动而丢失,1.2.1 计算机系统的组成,随机存储器RAM RAM按其特性可分为 动态RAM(DRAM) 静态RAM(SRAM) 视频R

12、AM(VRAM) 从外形上又可分为： 普通双列直插内存芯片（简称DIP） 单列直插式存储模块，也称72线内存(简称SIMM) 双列直插式存储模块，也称168线内存(简称DIMM),1.2.1 计算机系统的组成,只读存储器ROM 只能读出而不能写入的存储器 存储的信息不会由于断电而丢失,BIOS芯片,1.2.1 计算机系统的组成,只读存储器ROM可分为： 掩膜MROM（Mask ROM） 可编程只读存储器PROM（Programmable ROM） 可擦除可编程的只读存储器EPROM（Erasable Programmable ROM） 电可擦除的只读存储器EEPROM 快擦型存储器（闪存，称为

13、Flash Memory EPROM）,1.2.1 计算机系统的组成,外存储器（辅助存储器） 磁介质型存储器 软盘（Floppy Disk） 硬盘 （Hard Disk） 光介质型存储器 光盘（Optical Disk）,1.2.1 计算机系统的组成,软盘（Floppy Disk） 一个完整的软盘存储器由软盘和软盘驱动器构成 软盘在使用前必须经过格式化的操作，主要是进行磁道和扇区的划分 磁道：是由外向内的一组同心圆，磁道号从外向内编号，最外圈是0磁道 扇区：每个磁道上又等分成若干个扇区，每个扇区可以存储的字节数由格式化程序来确定。 磁盘的存储容量=磁盘面数X每面磁道数X每道扇区数X 每扇区字节

14、数,1.2.1 计算机系统的组成,软盘（Floppy Disk）,1.2.1 计算机系统的组成,软盘的容量、规格 DS DD（Double Side Double density） 双面双密度（双面低密度） DS HD（Double Side High density）双面高密度,1.2.1 计算机系统的组成,硬盘 （Hard Disk） 微型计算机的主要外部存储设备 有IDE、EIDE、ATA2、SCSI等多种接口 采用可移动磁头固定盘片的结构,1.2.1 计算机系统的组成,硬盘 （Hard Disk） 柱面(Cylinders)：若干个盘片迭在一起，不同盘面上相同半径的磁道在垂直方向构成同

15、心圆柱 硬盘容量柱面数扇区数每扇区字节数磁头数（盘面数） 硬盘使用注意事项： 不要震动、撞击或拍打硬盘；避免瞬间开、关电源；避免接近强力磁场；注意防止静电；注意经常备份重要程序和数据等。,1.2.1 计算机系统的组成,光盘（Optical Disk） 一个完整的光盘存储器由光盘和光盘驱动器构成 利用激光束在盘片上记录高密度信息的外存储器 按照内容其功能可分为： 只读光盘CD-ROM、一次写入光盘CD-R、可重复擦写型光盘CD-RW、视频光盘VCD、数字音频光盘CDDA，DVDROM 按其制作材料可分为： 可分为绿盘、蓝盘、金盘 单倍速的光驱数据传输速率为150KB/S,1.2.1 计算机系统的

16、组成,光盘（Optical Disk） 光驱按所处位置可分为内置式和外置式 按接口可分为SCSI接口、IDE接口、AT接口,1.2.1 计算机系统的组成,USB闪盘存储器（USB Flash Disk） 使用通用串行总线（USB）接口与计算机相连，支持热插拔 通常不需要安装专门的驱动程序，实现了即插即用 优盘使用的注意事项：拔下优盘前，必须发出关闭USB设备的指令操作，否则容易使数据丢失；从USB接口取下优盘后，再打开或关闭写保护口。,1.2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 是便于人们向计算机输入程序和数据的一种设备 是外部信息与计算机交互的接口 常用的输入设备有键盘、鼠标、数码相机、数码摄像机、扫描仪、触摸屏、条形码阅读器、光学符号阅读器（OCR）、光盘驱动器、磁盘驱动器等。,1.2.1 计算机系统的组成,输入设备（Input device） 键盘（Keyboard） 是计算机输入的主要设备 它在人和计算机之间起着桥梁和纽带的作用 键盘大体上可分为两类：机械式键