计算机应用基础全套课件完整版ppt教学教程最新最全.ppt
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1、计算机应用基础-Windows 7 & Office 2010,应用型高等教育计算机科学与技术类,第1章计算机基础知识,计算机基础知识,计算机的产生,ENIAC,(Electronic Numerical Integrator And Computer)电子数字积分式计算机(中文名:艾尼亚克/埃尼阿克 ),体积庞大、占地170 ,重达30 t,使用了18 000个电子管,耗电150 kw。可以每秒进行5 000次加减法或400次乘法运算。它的问世标志着电子计算机时代的到来,为现代计算机在体系结构和工作原理上 奠定了基础。,EDVAC,(Electronic Discrete Variable
2、Automatic Computer)离散变量自动电子计算机计算机体系结构由五个基本部分组成: (1)运算器 CA(2)控制器 CC(3)存储器M (4)输入装置I(5)输出装置O;基本工作原理是存储程序和程序控制。二进制设计思想,二进制的采用大大简化机器的逻辑线路。,EDSAC,(Electronic Delay Storage Automatic Calculator)电子延迟存储自动计算机第一台采用冯诺依曼体系结构的计算机。由英国剑桥大学威尔克斯(Maurice Vincent Wilkes)领导、设计和制造的,并于1949年投入运行。它使用了水银延迟线作存储器,利用穿孔纸带输入和电传打
3、字机输出。,计算机的发展,根据计算机所采用的主要物理器件,将计算机的发展阶 段划分为四代。,第一代 电子管计算机(1946-1957),主要逻辑元件是电子管。体积庞大、耗电量大、可靠性差、成本高、运算速度低、内存容量小。主要用于科学计算,从事军事和科学研究方面的工作 。,第二代 晶体管计算机(1958-1964),主要逻辑元件是电子管,外部设备采用磁盘、磁带。软件方面提出操作系统的概念,开始使用FORTRAN、COBOL、ALGOL等高级语言。体积小、功耗低、速度快、性能更稳定。应用除科学计算外,还扩展到数据处理、事物处理,并逐渐应用于工业控制领域。,第三代集成电路计算机(1965-1971)
4、,主要逻辑元件是中、小规模集成电路,用半导体存储器代替了磁芯存储器。软件方面出现了操作系统和会话式语言以及结构化程序设计的方法。可靠性进一步提高,体积更小,运算速度更快,价格更低,与通信密切结合。计算机向标准化、多样化和通用化发展,并开始应用于各个领域。,美国IBM公司研制成功第一个采用集成电路的通用电子计算机系列IBM360系统,第四代大规模集成电路计算机(1972年迄今),主要逻辑元件是采用大规模与超大规模集成电路。计算机的存储容量和可靠性又有了很大提高,功能更加完备。计算机的类型除小型、中型、大型机外,开始向巨型机和微型机(个人计算机) 两个方面发展,使计算机开始进入了办公室、学校和家庭
5、。 计算机的发展进入 了以计算机网络为特征的时代。,我国计算机的发展,1952年,在清华大学成立中国第一个计算机三人研究小组。 组长:闵大可(电机系教授)1954年,小组经扩充和调整,并入中科院近代物理研究所。 负责人:钱三强1958年,完成第一台电子管数字计算机103。20世纪60年代,研制并生产了DJS-5等小型晶体管计算机。20世纪70年代,研制并生产了中、小型集成电路计算机,如DJS-130、DJS-140、TQ-16等。20世纪80年代,开发中国特色的计算机系统,拥有自己的品牌计算机,如长城0520、紫金、联想、方正等。1983年,国防科技大学研制出我国第一台巨型计算机“银河”,之后
6、相继研制出 “银河” “银河” “银河”。1995年,研制出巨型计算机“曙光1000”。1999年,巨型计算机“神威-”投入运行。2004年,“曙光4000A”的研制成功标志着我国成为继美国、日本之后第三个能研制巨型计算机的国家。2003年,我国成功研制出微处理器芯片“龙芯2号”。,计算机的发展趋势,巨型化,微型化,网络化,多媒体化,智能化,新技术:微电子技术、光学技术、超导技术、电子仿生技术未来计算机:光子计算机、生物计算机、量子计算机。,计算机的工作特点,运算速度快计算精度高存储能力强具有逻辑判断能力具有自动执行程序能力,计算机的分类,通用计算机和专用计算机,巨型计算机、大型计算机、小型计
7、算机、微型计算机,计算机在信息化社会中的应用,科学计算数据处理过程控制计算机辅助系统网络应用多媒体应用,人工智能网格计算中间件技术云计算电子商务信息技术,信息的表示与存储,数的进位计数制,日常存在着多种计数制,如十进制、十二进制、六十进制等。 60s = 1min ;60min = 1h计算机主要采用二进制,还包括八进制、十六进制。计数制的表示: 下标: 字母:(D代表十进制、B代表二进制、O代表八进制、H代表十六进制) 123D表示十进制数123;468H表示十六进制数468。 基数:数制所用的数码个数。 十进制(0,1,9),基数为10。 二进制(0,1),基数为2。 八进制(0,1,2,
8、3,4,5,6,7),基数为8。 十六进制(0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F), 基数为16。,位权:数码在不同位置上的权值。 十进制:低位向高位进位规则是“逢十进一”。 小数点向右移动1位,数值扩大10倍; 小数点向左移动1位,数值缩小10倍。 式中,10是十进制的基数, 分别是数的百位、十位、个位、小数点后一位和二位的“权”。任何一种进位计数制表示的数都可以写成按权展开的多项式之和:,二进制:逢二进一 ,按权展开式表示: 八进制:逢八进一,按权展开式表示: 十六进制:逢十六进一,按权展开式表示:例: = 1 +1 +0 +1 +1 +0 +1 (205.4)8
9、 = 282 081580481 (AF.8)16 = 10161 15160816-1,二进制数的运算(一),二进制的算术运算运算规则 加法:0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 减法:0-0=0 10-1=1 1-0=1 1-1=0 乘法:00=0 01=0 10=0 11=1 除法:00=0 01=0 10(无意义)11=1在计算机内部,二进制加法是基本运算,乘法和除法运算可以通过加、减和移位来实现;二进制减法运算可以采用补码运算,将减法转换成加法实现。例:,二进制数的运算(二),二进制数的逻辑运算逻辑运算是一种二值逻辑,用二进制的“1”表示逻辑值“真”“T”;用二进制的“0
10、”表示逻辑值的“假”“F”。逻辑代数有三种基本运算:逻辑与,逻辑或,逻辑非。逻辑与:用来表示条件的两个运算对象都成立时,运算的结果才为 真,否则有一方为假,结果为假。符号表示为“”、 “”或“AND”。 运算规则:00=0 01=0 10=0 11=1逻辑或:用来表示条件的两个运算对象有一方成立时,运算结果即 为真,只有当双方都为假时,结果才为假。符号表示为 “”或“OR”。 运算规则:00=0 01=1 10=1 11=1逻辑非:用来实现逻辑否定,原来为真,结果为假;原来为假,结果 为真。符号表示为“”“”或“NOT”。 运算规则:,不同进位计数制间的转换(一),r进制数转换为十进制数规则:
11、写出r进制数(二进制、八进制、十六进制)的按权展开式, 计算所得的值即为转换后的十进制数。例: 1101.011B=123+122+120+12-2+12-3 =8+4+1+0.25+0.125 =13.375D 205.4O = 282081580481 =128+0+5+0.5 =133.5D AF.8H = 10161 15160816 -1 =160+15+0.5 =175.5D,不同进位计数制间的转换(二),十进制数转换为r进制数整数转换:“除r取余法”。直到商为0,余数从自下而上排列。小数转换:“乘r取整法”以小数部分乘以r取积的整数,并将其自上而下排列,直到小数部份为0或规定精度
12、为止。例:将57.4D转为二进制,取出整数1后整数部分为0, 57.4D=111001.0110B,十进制数转换为八进制数,例:(359.6)10( 547.463 )8,不同进位计数制间的转换(三),二进制数、八进制数、十六进制数间的转换二进制数与八进制数、十六进制数间存在着特殊关系: 23 =81; 24=161。即每3位二进制数表示1位八进制数,每4位二进制数表示1位十六进制数。十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数对照表如下:,二进制数转换为八(十六)进制数时,以小数点为界,向左右两边各以每3(4)位为1组,在高位和低位不足3(4)位时一律用0补齐,每组转换为1位八(十六)进制数,即
13、可得到转换后的八(十六)进制数。将八(十六)进制数转换为二进制数只需将1位八(十六)进制数转换为3(4)位二进制数即可。例1:将二进制数10101101.10101转换为八进制数。 (010 101 101.101 010)2 =(255.52)8 2 5 5 5 2例2:将二进制数1011010101.101011转换为十六进制数。 (0010 1101 0101.1010 1100)2=(2D5.AC)16 2 D 5 A C思考:十六进制数与八进制数间的转换?,数值信息文本信息多媒体信息,数据与信息,常用的数据单位,计算机中常用的数据单位有位、字节和字长。位(bit) 计算机中表示信息的
14、最小单位,简写“b”,表示二进制中的一位,只能存放二进制数“0”或“1”。字节(Byte) 计算机中存储信息的基本单位,简写“B”。每个字节由8位二进制数组成。计算机是以字节来计算存储容量的。 1B=8b;1KB=1024B;1MB=1024KB;1GB=1024MB;1TB=1024GB字长(Word) 计算机进行数据处理和运算的单位,即CPU在单位时间内能一次处理 的二进制数据的位数。一般计算机的字长由若干字节组成,通常为8的倍数,常用的有8位、16位、32位和64位。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。,二 十进制数计算机将十进制数按位编码,每位十进制数对应4位二进制数表示,计算机自动将
15、其转换成二进制数。这种编码方法也称BCD (Binary Code Decimal)编码。十进制数与BCD码之间的对应关系如下:,数值数据的编码,非数值数据的编码(一),字符编码:ASCII码(American Standard Code for Information Interchange,美国信息交换标准代码) 每个字符采用7位二进制数进行编码,27可以表示128种符号。这些编码包括了英文字母、数字符号、算术与逻辑运算符号、标点符号等。 30H 39H 是数字09的ASCII码;41H 5AH 是大写英文字母AZ 的ASCII码;61H 7AH 是小写英文字母 az 的ASCII码。,非
16、数值数据的编码(二),(1) 汉字输入码音码类 全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等 形码类 五笔字型法、郑码输入法等 。(2) 汉字国标码(GB231280) 每个汉字占两个字节。 一级汉字:3755个;二级汉字:3008个。汉字分区,每个区94个汉字。(3)机内码汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。汉字 国标码 汉字内码 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 华 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B,汉字字形编码,(4) 汉字字形码点阵:汉字字形点阵的代码 161
17、6、2424、3232、4848。 编码、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差矢量:存储的是描述汉字字 形的轮廓特征 矢量方式特点正好与点阵相反(5)汉字地址码每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址地址码和机内码要有简明的对应转换关系,非数值数据的编码(二),非数值数据的编码(四),声音:用波形文件、MIDI音乐文件或压缩音频文件方式表示图像:主要有位图编码和矢量编码两种方式;视频:由一系列“帧”组成,,计算机系统的组成,计算机系统,计算机基本机构示意图与基本工作原理,计算机指令:,计算机基本工作原理:取指令、分析指令、执行指令。,分类:包括台式机、笔记本、手提式等。台式机可以分
18、为:PC兼容机和苹果机。,微型计算机概述,主要性能指标:微处理器的型号、运算速度(主频)、字长、 内存容量、外存容量(硬盘容量)、外部设备、 配置的软件。,微型计算机的物理结构,下图是从外部看到的、典型的微机系统的实例,它由主机、键盘、显示器等部分组成。,从外部看到的微机系统,CPU,CPU(Central Processing Unit),中央处理器,也称中央处理单元、微处理器CPU是微机中运算器+控制器+高速缓存组成的一块集成电路芯片,CPU是组成微型计算机的核心部件,承担着的运算和控制任务。CPU的性能大致反映了微机的性能和档次世界上两大主要CPU生产厂商:Intel公司(Pentium
19、、Celeron系列)AMD公司(Athlon、Sempron、Opteron Duron系列),CPU的主要技术参数,1. 主频: 也叫时钟频率(CPU Clock Speed),单位是 MHz、GHz,是CPU内数字脉冲信号振荡的速度,与CPU运算速度有关。2. 前端总线(Front Side Bus,FSB)频率:FSB频率是指CPU与内存数据总线直接交换数据的速度。3. 高速缓存(Cache):是一种速度比主存更快的存储器,其功能是减少CPU因等待低速主存所导致的延迟4. 内核(Core)电压和I/O工作电压5. 制造工艺:制造工艺是指在硅材料上生产CPU时内部各元器件的连接线宽度,一
20、般用m(微米)表示。6. 字长:CPU在单位时间内同时能一次处理的二进制数的位数。,关于双核处理器,所谓双核心处理器,简单地说就是在一块CPU基板上集成两个处理器核心,并通过并行总线将各处理器核心连接起来。现在双核心处理器成为了市场中的热点,两大CPU巨头Intel和AMD相继发布自己的双核心产品,各大品牌机厂商也争先恐后地推出了配备双核心处理器的一系列整机产品。,主板,主板(mainboard)是PC硬件系统的核心,它为所有的硬件提供了接口或插槽,计算机通过主板把CPU和其它硬件连接成一个完整的系统,实现各部分之间的传输和协同工作。,主板上的总线插槽,PCI总线插槽,AGP插槽,ISA总线插
21、槽,主板上的内存插槽,内存插槽用于插入内存条。目前常见的内存插槽有SDRAM,DDR插槽和RDRAM内存插槽。,主板上的IDE接口与软驱接口,IDE接口是用来连接硬盘和光驱等设备而设的,而软驱接口是用来连接软盘驱动器的。,各种外部设备输入输出端口,外部设备输入输出端口简称I/O端口,是各种主板接口(已整合在主板中的外设接口)的引出端,不必再加接口卡而直接与有关外设相连。目前主流主板的后侧边沿都有一个打印机端口(PRINTER)、两个串行端口(COM1、COM2)、两个USB端口通用串行总线(USB1、USB2)、一个PS/2鼠标器端口,一个PS/2键盘端口。,存储器,微型机的存储器用来存放程序
22、和数据,存储器容量的大小、存取数据速度的快慢将直接影响到微型机系统的性能。,计算机运行时的程序和数据均放在RAM中,一旦掉电,其中的内容将全部丢失。,主存储器(内 存),外存储器(辅助存储器),内存储器,计算机常用的外部设备,1.硬盘驱动器2.软盘驱动器3.光盘驱动器4.移动硬盘5.闪存盘6.显示器7.打印机和多功能一体机8.键盘、鼠标,软盘驱动器曾经是最重要的移动存储设备,但现在已很少见了,硬盘驱动器主要性能参数:容量转速缓存 接口技术,光盘驱动器CD-ROMCD-ROMCD-RCD-RWDVD光驱,移动硬盘与IDE硬盘相似方便移动多采用USB接口,闪存盘微型移动存储设备USB接口用闪速存储
23、介质安全、可靠性能好,打印机和多功能一体机打印机针式喷墨激光多功能一体机集打印、传真、复印、扫描等多功能激光喷墨,显示器CRT显示器显像管尺寸刷新率行频带宽点距LCD显示器亮度和对比度响应时间可视角度点距、分辨率、刷新率、可视面积等,键盘、鼠标键盘普通标准人体工学鼠标滚轮、光电单键、双键、三键PS/2、USB接口分辨率、手感,计算机软件系统的组成,多媒体技术,多媒体:多重媒体表示信息的载体:声音、文字、图片、图像传播信息的载体:报纸、广播、电视多媒体技术:利用计算机技术队多媒体信息进行数字化采集、获取、存储、加工处理,使其成为一个有机的整体进行传输和表现的技术。信息化处理技术、数据压缩和编码技
24、术、多媒体同步技术、大容量存储技术、多媒体网络通信技术,多媒体技术,多媒体的特征多样性集成性交互性实时性多媒体的数字化文本和超文本:纯文本文件/WORD文档/HTML文件图形:3DS格式/DXF格式 图像:BMP格式/JPG格式GIF/格式 视频:AVI格式/MPG格式/ASF格式/RMVB格式 动画:FCL-FLC格式/MPG格式/AVI格式/GIF格式 /RMVB格式 音频:WAV格式/MID格式/MP3格式/WMA格式,多媒体技术,多媒体数据压缩技术压缩算法:无损压缩/有损压缩。压缩标准:JPEG/MPEG/H.261。,信息安全,计算机安全利用系统漏洞进行攻击通过电子邮件进行攻击解密攻
25、击后门软件攻击拒绝服务攻击,信息安全,计算机病毒及其防范传染性、隐蔽性、触发性、潜伏性、破坏性危害干扰用户工作、占用系统资源、破坏数据和文件、破坏硬件、盗取信息、堵塞网络、控制设备,信息安全,网络安全知识防火墙技术数据加密技术网络访问控制技术计算机病毒的防范技术漏洞扫描及修复技术备份和镜像技术,计算机应用基础-Windows 7 & Office 2010,应用型高等教育计算机科学与技术类,计算机操作系统Windows7,小节安排,操作系统概述,操作系统(Operator System)是一组程序的集合,是最基本的系统软件,其他所有软件都是建立在操作系统之上的。,操作系统概述,一方面,它直接管
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