《計算機基礎(chǔ)知識》PPT課件.pptx

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大學(xué)計算機基礎(chǔ)教程,目錄,第1章計算機基礎(chǔ)知識第2章操作系統(tǒng)第3章WORD2010文字處理第4章電子表格Excel2010第5章PowerPoint2010第6章計算機網(wǎng)絡(luò)第7章多媒體技術(shù)基礎(chǔ)第8章農(nóng)業(yè)信息化第9章計算機軟件基礎(chǔ),第1章計算機基礎(chǔ)知識,2,1,3,4,計算機的發(fā)展及應(yīng)用,計算機系統(tǒng)組成,鍵盤輸入技術(shù),計算機是一種能夠按照程序運行，自動、高速處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備。計算機對人類的生產(chǎn)活動和社會活動產(chǎn)生了極其重要的影響，并以強大的生命力飛速發(fā)展。計算機的應(yīng)用領(lǐng)域從最初的軍事科研應(yīng)用擴展到社會的各個領(lǐng)域，已形成了規(guī)模巨大的計算機產(chǎn)業(yè)，帶動了全球范圍的技術(shù)進步，由此引發(fā)了深刻的社會變革,1.1.1計算機發(fā)展概況1834年，巴貝奇在研制差分機的工作中，看到了制造一種新的、在性能上大大超過差分機的計算機的可能性，他把這個未來的機器稱為分析機。巴貝奇寫出了世界上第一部關(guān)于計算機程序設(shè)計的專著。巴貝奇是國際計算機界公認的、當(dāng)之無愧的計算機之父。,1.1計算機的發(fā)展及應(yīng)用,1第一代計算機：電子管數(shù)字計算機（19411957年）阿塔納索夫-貝瑞計算機（Atanasoff-BerryComputer，簡稱ABC）是法定的世界上第一臺電子計算機，為美國愛荷華州立大學(xué)的約翰文森特阿塔納索夫和他的研究生克利福特貝瑞在1937年至1941年間開發(fā)。舉世聞名的埃尼阿克（ENIAC）（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，簡稱電子數(shù)字積分計算機）于1946年2月14日誕生在美國賓西法尼亞大學(xué)。,使用電子管作為主要元件。軟件方面采用機器語言、匯編語言。應(yīng)用領(lǐng)域以軍事和科學(xué)計算為主。世聞名的埃尼阿克（ENIAC）（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，簡稱電子數(shù)字積分計算機）于1946年2月14日誕生在美國賓西法尼亞大學(xué)。ENIAC采用電子管作為基本電子元件。ENIAC占地170平方米，重達30噸，耗電140千瓦。ENIAC每秒能進行5000次加法運算,2第二代計算機：晶體管數(shù)字計算機（19571964年）晶體管數(shù)字計算機的邏輯元件采用晶體管。軟件方面出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng)、高級語言及其編譯程序開始進入工業(yè)控制領(lǐng)域。3第三代計算機：集成電路數(shù)字計算機（19641971年）集成電路數(shù)字計算機的邏輯元件采用中、小規(guī)模集成電路，。軟件方面出現(xiàn)了分時操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化、規(guī)模化的程序設(shè)計方法。,4第四代計算機：大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機（1971年至今）大規(guī)模集成電路計算機的邏輯元件采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。軟件方面出現(xiàn)了數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和面向?qū)ο笳Z言等。1971年世界上第一臺微處理器Intel4004在美國硅谷誕生，開創(chuàng)了微型計算機的新時代，應(yīng)用領(lǐng)域從科學(xué)計算、事務(wù)管理、過程控制逐步走向日常生活。,1.1.2程序設(shè)計語言的發(fā)展歷程,1.機器語言最底層的計算機語言。用機器語言編寫的程序，計算機硬件可以直接識別。在用機器語言編寫的程序中，每一條機器指令都是“二進制”形式的指令代碼。2.匯編語言為了便于理解與記憶，人們采用能“幫助記憶”的英文縮寫符號（稱為指令助記符）來代替機器語言指令代碼中的操作碼，用地址符號來代替地址碼?！皡R編語言與機器語言一般是一一對應(yīng)的”，因此匯編語言也是與具體使用的計算機有關(guān)的。,3.高級語言高級語言即就是算法語言，它不是面向機器的，而是面向問題的，不依賴于具體機器，具有良好的通用性目前流行的C，C+，C#，JAVA，Python，Lisp，Prolog，F(xiàn)oxPro，VC，易語言等等都屬于高級語言。,1.1.3計算機的主要特點,1.運算速度快當(dāng)今計算機系統(tǒng)的運算速度已達到每秒萬億次，微機也可達每秒億次以上。超級計算機“天河一號”峰值速度4700萬億次每秒、持續(xù)速度2566萬億次每秒浮點運算。它運算1小時，相當(dāng)于全國14億人同時計算340年。2.計算精確度高計算機控制的導(dǎo)彈之所以能準確地擊中預(yù)定的目標，是與計算機的精確計算分不開的。計算精度可由千分之幾到百萬分之幾，是任何計算工具所望塵莫及的。,3.邏輯運算能力強計算機能根據(jù)判斷的結(jié)果自動執(zhí)行下一條指令以供用戶隨時調(diào)用。4.存儲容量大計算機內(nèi)部的存儲器具有記憶特性，不僅包括各類數(shù)據(jù)信息，還包括加工這些數(shù)據(jù)的程序。5.自動化程度高人們可以將預(yù)先編好的程序存入計算機內(nèi)存，在程序控制下，計算機可以連續(xù)、自動地工作，不需要人為干預(yù)。,1.1.4計算機的分類,1.按照性能指標分類按照1989年由IEEE美國電氣和電子工程師協(xié)會提出的運算速度分類法，可將計算機分為巨型機、大型機、小型機、工作站和微型機。巨型機：巨型機又稱為超級計算機，高速度、大容量，主要應(yīng)用于軍事技術(shù)和科研領(lǐng)域。大型機：大型機規(guī)模次于巨型機，有比較完善的指令系統(tǒng)和豐富的外部設(shè)備。主要應(yīng)用于科研領(lǐng)域。,小型機：具有高可靠性、高可用性、高服務(wù)性，主要用于企業(yè)，多作為服務(wù)器。工作站：工作站是高檔微機，易于聯(lián)網(wǎng)，配有大容量主存，大屏幕顯示器，特別適合于CAD/CAM和辦公自動化。微型機：體積小、重量輕、價格低。臺式機和筆記本電腦都是微型機。2.按照用途分類專用機：針對性強，特定服務(wù)，專門設(shè)計。通用機：用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理、過程控制的各類問題。,1.1.5計算機的應(yīng)用領(lǐng)域,1.科學(xué)計算2.過程檢測與控制3.信息管理4.計算機輔助系統(tǒng)5.人工智能6.多媒體應(yīng)用7.計算機翻譯,1.1.6未來計算機,1.能識別自然語言的計算機今后，人類將越來越多地同機器對話。鍵盤和鼠標的時代將漸漸結(jié)束。2.高速超導(dǎo)計算機高速超導(dǎo)計算機的耗電僅為半導(dǎo)體器件計算機的幾千分之一。3.激光計算機激光計算機利用激光作為載體，又叫光腦。一塊截面等于5分硬幣大小的棱鏡，其通過能力超過全球現(xiàn)有全部電纜的許多倍。4.分子計算機分子計算機正在醞釀。已研制出分子計算機中的邏輯門電路，線寬只有幾個原子直徑之和，運算速度是目前計算機的1000億倍。,5.量子計算機量子計算機可以在量子位上計算，也可以在0和1之間計算。在理論方面，量子計算機的性能能夠超過任何可以想象的標準計算機。6.DNA計算機數(shù)學(xué)家、生物學(xué)家、化學(xué)家以及計算機專家正在合作研究制造未來的液體DNA電腦。體積小，但存儲量卻超過現(xiàn)在世界上所有的計算機。7.神經(jīng)元計算機神經(jīng)元計算機最有前途的應(yīng)用領(lǐng)域是國防,它可以識別物體和目標，處理復(fù)雜的雷達信號，決定要擊毀的目標。8.生物計算機生物計算機主要是以生物電子元件構(gòu)建的計算機。它利用蛋白質(zhì)有開關(guān)特性，用蛋白質(zhì)分子作元件從而制成的生物芯片。,1.2計算機系統(tǒng)組成,計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)運算器控制器存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)語言處理系統(tǒng)服務(wù)程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件通用軟件專用軟件,計算機系統(tǒng)圖,1946年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼在一篇題為關(guān)于電子計算機邏輯設(shè)計的初步討論的學(xué)術(shù)報告中，提出了“存儲程序”的概念。,1中央處理器運算器和控制器合稱為中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）。中央處理器是計算機的核心部分，通過它指揮全機各部件的協(xié)調(diào)動作。CPU是計算機性能的主要標志。目前市面上的CPU主要有Intel和AMD兩種品牌。主頻是CPU的主要性能指標，如Intel酷睿i73770KCPU的主頻是3.5GHz。按其運算核心的多少，CPU又可以分為單核、雙核、三核和四核CPU。,Intel酷睿i73770KCPU,2存儲器（1）內(nèi)存儲器體積小，速度快，有電可存，無電清空。（2）外存儲器像硬盤、軟盤、磁帶、光盤、U盤等，能長期保存信息。單位價格低、容量大、速度慢、斷電后數(shù)據(jù)不會丟失。（3）隨機存儲器RAM（RandomAccessMemory）CPU可以從RAM中任意地址中直接讀取所需的數(shù)據(jù)，而不必從頭至尾一一查找。（4）只讀存儲器ROM（ReadOnlyMemory）主板、顯卡、網(wǎng)卡上的BIOS就是一種ROM，通常電壓下只能讀取不能寫入，常用于電腦中的開機啟動。,（3）存儲單位位bit(比特)用來存放一位二進制數(shù)，即0或1，它是最小的存儲單位。一個字節(jié)byte（B）由8個二進制位組成，是表示存儲容量最常用的單位。1KB=1024B，其中1024=2101PB=1024TB1MB=1024KB1EB=1024PB1GB=1024MB1ZB=1024EB1TB=1024GB硬件制造商的1G是1000,普通光盤的最大容量大約是700MB，DVD盤片單面4.7GB，最多能刻錄約4.59G的數(shù)據(jù)，雙面8.5GB，最多約能刻8.3GB的數(shù)據(jù)，藍光中HD-DVD單面單層15GB、雙層30GB；BD單面單層25GB、雙面50GB、三層75GB、四層100GB。（4）云存儲云存儲是指通過整合大量異構(gòu)存儲設(shè)備，對外提供海量數(shù)據(jù)存儲能力，具有良好的可擴展性和極高的可靠性。與其說是一種存儲設(shè)備，云存儲其實更像是一種網(wǎng)絡(luò)服務(wù)系統(tǒng)。對于企業(yè)來說，云存儲具有低成本、高效率、部署靈活、擴展性好等優(yōu)勢，對于個人來說，云存儲為用戶提供安全、高速、大容量的在線存儲管理、備份及共享服務(wù)。,3輸入設(shè)備,掃描輸入設(shè)備包括掃描儀，傳真機，條形碼閱讀器，字符和標記識別設(shè)備等，通過捕獲圖像并將之轉(zhuǎn)換成計算機可以顯示、編輯、存儲和輸出的數(shù)字化輸入設(shè)備。觸摸屏是一種可接收觸頭等輸入訊號的感應(yīng)式液晶顯示裝置。常見的觸摸屏有電阻屏和電容屏兩種。電阻屏簡稱為軟屏,能用手寫筆，多用于WindowsMobile系統(tǒng)的手機。電容屏簡稱為硬屏，觸摸靈敏；iPhone和G1等機器采用電容屏屏質(zhì)的。電容屏價格比電阻屏貴10%到50%。語音輸入設(shè)備一般由麥克風(fēng)、聲卡和語音輸入軟件系統(tǒng)組成，其功能是將聲音的模擬信號轉(zhuǎn)換為計算機能夠識別的數(shù)字信號。,4.輸出設(shè)備,打印機是將計算機的處理結(jié)果打印在紙張上的輸出設(shè)備。顯示器的輸出常被稱為軟拷貝，打印機的輸出常被稱為硬拷貝。衡量打印機好壞的指標有三項：打印分辨率，打印速度和噪聲。3D打印機是快速成形技術(shù)的一種機器，它是以一種數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。它不僅可以“打印”出一幢完整的建筑，甚至可以在航天飛船中給宇航員打印任何所需的物品。,多功能一體機是集傳真、打印與復(fù)印等功能為一體的機器。它的影像是通過油墨形成的，而不象復(fù)印機是通過碳粉形成。馮諾依曼結(jié)構(gòu)致力于提高主頻和緩存，適用于個人計算機。而很多單片機則采用哈佛結(jié)構(gòu)，哈佛結(jié)構(gòu)是一種將程序指令存儲和數(shù)據(jù)存儲分開的存儲器結(jié)構(gòu)，它一種并行體系結(jié)構(gòu)，它的主要特點是程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器是兩個獨立的存儲器。,多功能一體機,1.2.2計算機軟件系統(tǒng),軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件由一組控制計算機系統(tǒng)并管理其資源的程序組成。（1）操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是管理、控制和監(jiān)督計算機軟、硬件資源協(xié)調(diào)運行的程序系統(tǒng)，它是直接運行在計算機硬件上的、最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心。（2）語言處理系統(tǒng)機器語言是計算機唯一能直接識別和執(zhí)行的程序語言,因此如果要在計算機上運行高級語言程序就必須配備程序語言翻譯程序。,對于高級語言來說，翻譯的方法有兩種：“解釋”，逐條把源程序語句進行解釋和執(zhí)行，它不保留目標程序代碼，即不產(chǎn)生可執(zhí)行文件。這種方式速度較慢?！熬幾g”，把源程序變成目標程序（以.obj為擴展名），然后再用連接程序，把目標程序與庫文件相連接形成可執(zhí)行文件。它形成的可執(zhí)行文件可以反復(fù)執(zhí)行，速度較快，,高級語言源程序,解釋程序（解釋執(zhí)行）,結(jié)果,解釋過程,編譯過程,（3）服務(wù)程序服務(wù)程序能夠提供一些常用的服務(wù)性功能，如微機上經(jīng)常使用的診斷程序、調(diào)試程序、編輯程序。對微機加電以后，一般都首先運行ROM中的一段自檢程序，以檢查計算機系統(tǒng)是否正常工作，這就是最簡單的診斷程序。（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是指按照一定聯(lián)系存儲的數(shù)據(jù)集合。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)則是能夠?qū)?shù)據(jù)庫進行加工、管理的系統(tǒng)軟件。數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)不但能夠存放大量的數(shù)據(jù)，還能迅速、自動地對數(shù)據(jù)進行檢索、修改、統(tǒng)計、排序、合并等操作,1.2.3微型計算機的配置,2.應(yīng)用軟件為解決各類實際問題而設(shè)計的程序系統(tǒng)稱為應(yīng)用軟件。從其服務(wù)對象的角度，又可分為通用軟件和專用軟件兩類。（1）通用軟件這類軟件通常是為解決某一類問題而設(shè)計的，而這類問題是很多人都要遇到和解決的。例如：文字處理、表格處理、電子演示等。（2）專用軟件比如某個用戶希望有一個程序能自動控制車床，同時也能將各種事務(wù)性工作集成起來統(tǒng)一管理。,1.2.3微型計算機的配置,（1）主板主板上面安裝了BIOS芯片、輸入/輸出控制芯片、鍵盤和面板控制開關(guān)接口、指示燈插接件、擴充插槽、主板及插卡的直流電源供電接插件等元件。通常的集成主板上的接口包括顯示器接口、音箱（耳機，麥克風(fēng)）接口、網(wǎng)線接口、鍵盤接口、鼠標接口、COM口、USB接口等。主板采用了開放式結(jié)構(gòu)。主板上大都有68個擴展插槽，供PC機外圍設(shè)備的控制卡（適配器）插接。主板的類型和檔次決定著整個計算機系統(tǒng)的類型和檔次。,昂達G31T主板,（2）硬盤硬盤盤片和硬盤驅(qū)動器合稱為硬盤。圖1-5計算機系統(tǒng)的組成圖中所示的存儲器是指內(nèi)存，在這里硬盤又屬于輸入/輸出設(shè)備，成為計算機與用戶交互的一個接口。CPU運算所需要的數(shù)據(jù)來自于內(nèi)存，內(nèi)存中的東西則來自于硬盤，所以硬盤并不直接與CPU打交道。硬盤容量很大，已達TB級，尺寸有3.5、2.5、1.8、1.0英寸等。硬盤容量和轉(zhuǎn)速是硬盤的主要性能指標。如希捷ST2000DM0012T型號硬盤的容量大小是2TB，轉(zhuǎn)速為每分鐘7200轉(zhuǎn)。,希捷ST2000DM0012T,（3）風(fēng)扇CPU風(fēng)扇緊貼在CPU上面，驅(qū)散CPU工作時產(chǎn)生的熱量。顯卡和電源由于發(fā)熱量大，往往也加有風(fēng)扇。（4）光驅(qū)光驅(qū)中有激光頭等機械裝置。若某光驅(qū)的讀寫速度是40X，其速度是第一代光驅(qū)的40倍，即約為6000KB/S。（5）聲卡、顯卡、網(wǎng)卡插在主板的擴展插槽內(nèi)。一般的主板中集成了聲卡、網(wǎng)卡、顯卡。（6）電源用于將220V交流電轉(zhuǎn)化為低壓直流電，為主機供電。,2顯示器液晶是一種具有規(guī)則性分子排列的有機化合物，它是介于固態(tài)和液態(tài)之間的物質(zhì)，加熱時它會呈現(xiàn)透明的液體狀態(tài)，冷卻時它則會出現(xiàn)結(jié)晶顆粒的混濁固體狀態(tài)。液晶顯示器是由液晶分子折射背光源的光線來呈現(xiàn)出不同的顏色。LCD顯示器的尺寸是指液晶面板的對角線尺寸，以英寸單位。分辨率是指像素點與點之間的距離，像素數(shù)越多，其分辨率就越高，,CRT顯示器,液晶顯示器,3鍵盤、鼠標鍵盤是常用的輸入設(shè)備，當(dāng)按下某個鍵時，鍵盤接口將該鍵的二進制代碼送入計算機主機中，并將按鍵字符顯示在顯示器上。目前使用的鼠標多為光學(xué)鼠標。光學(xué)鼠標通過底部的LED燈以約30度角將燈光射向桌面，照射出粗糙的表面所產(chǎn)生的陰影，然后再通過平面的折射透過另外一塊透鏡反饋到傳感器上。,“聯(lián)想家悅S525卓越型”型號的家用臺式機有如下配置。操作系統(tǒng)Win8處理器AMDFusion平臺四核A63620CPU頻率主頻2.2GHz二級緩存4MB高速緩存?zhèn)鬏旑l率4000MHzHT總線顯卡HD6530D核芯顯卡Geforce6051GDDR3獨立顯卡內(nèi)存4G,DDR3硬盤1TB7200轉(zhuǎn)高速SATAII防震硬盤光驅(qū)Rambo顯示器23寸2011款LEDFHD(16:9)聲卡內(nèi)置HighDefinition音響系統(tǒng)-支持5.1環(huán)繞音響鍵盤鼠標聯(lián)想人體工學(xué)鍵盤，聯(lián)想光電鼠標應(yīng)用系統(tǒng)LVT聯(lián)想成才學(xué)院數(shù)據(jù)傳輸7合1數(shù)碼讀卡器/USB接口,1.3數(shù)據(jù)編碼,1.3.1幾種常用的數(shù)制生活中常見的數(shù)制有十進制、二進制、八進制和十六進制。邏輯電路通常只有兩個狀態(tài)，開關(guān)的接通與斷開，正好可以用“1”和“0”表示，因此計算機中采用二進制。數(shù)制采用的計數(shù)符號稱為數(shù)碼（如十進制數(shù)的數(shù)碼有09），全部數(shù)碼的個數(shù)稱為基數(shù)（如十進制數(shù)的基數(shù)R=10），進位的原則是逢基數(shù)進位，即“逢R進一”。處于不同位置的數(shù)碼表示不同的數(shù)值，數(shù)值大小為該數(shù)碼與數(shù)碼所在位置的權(quán)值（又稱位權(quán)）的乘積。,1.3.2數(shù)制的轉(zhuǎn)換,1.非十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)轉(zhuǎn)換方法：將非十進制數(shù)按位權(quán)進行多項式展開，然后在十進制中按照“逢十進一”的運算規(guī)則進行運算。(98.46)10=9*101+8*100+4*10-1+6*10-2(1011.11)2=1*23+0*22+1*21+1*20+1*2-1+1*2-2=8+0+2+1+0.5+0.25=(11.75)10(123.45)8=182+281+380+48-1+58-2=64+16+3+0.5+0.078125=(83.578125)10(5FC.1A)16=5*162+F*161+C*160+1*16-1+A*16-2=5*162+15*161+12*160+1*16-1+10*16-2=1280+240+12+0.0625+0.0390625=(1532.1015625)10,2.十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進制數(shù)，必須分成兩步做：整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用“除以基數(shù)倒取余數(shù)”。即將十進制數(shù)的整數(shù)連續(xù)除以非十進制數(shù)的基數(shù)，直到商為0時為止。然后用“倒取”的方式將各次相除所得余數(shù)組合起來即為所求結(jié)果。,85D=1010101B,小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用“乘以基數(shù)取整數(shù)”。即將小數(shù)部分連續(xù)乘以非十進制數(shù)的基數(shù)，每次相乘后所得的整數(shù)部分取下，直到小數(shù)部分為0時或已滿足精確度要求為止。然后按各次相乘獲得的整數(shù)部分的先后順序組合起來即為所要求的結(jié)果。,0.6875D=1011B,3.二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)一位八進制數(shù)相當(dāng)于三位二進制數(shù)，所以，把二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)時，以二進制數(shù)的小數(shù)點為中心分別向左、右每三位分為一組，最后一組不足三位的用0補足，然后將每組的三位二進制數(shù)等值轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的八進制數(shù)。011101111011.1011003573.54即(11101111011.1011)2=(3573.54)84.八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)按原數(shù)位的順序，將每位八進制數(shù)等值轉(zhuǎn)換成三位二進制數(shù)。如將(273.64)8轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。273.64010111011.110100即(573.64)8=(10111011.1101)2,部分可打印的ASCII碼表,1.4鍵盤輸入技術(shù),