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计算机基础计算机基础 常德芷兰实验学校电教中心常德芷兰实验学校电教中心 1946年第一台数字电子计算机ENIAC诞生在美国宾 西法尼亚大学 。 电子计算机发展按主要元件组成分四个阶段： 阶段 时间 逻辑器件 应用范围 第一代 19461957 真空电子管 科学计算、军事研究 第二代 19581964 晶体管 数据处理、事物处理 第三代 19651970 中小规模集成电路 包括工业控制的各个领域 第四代 1971至今 大规模或超大规模集成电路 应用到了各个领域 定义：计算机是一种能快速而高效的完成信息 处理的数字化电子设备。 第五代计算机 把信息采集、存储、处理、通信和人工智能结合一起， 具有形式推理、联想、学习和解释能力。 由生物元件组成。 电子计算机的特点： （1）运算速度快 （2）计算精度高 圆周率千万位 （3）具有非凡的存储能力 GB TB （4）具有逻辑判断能力 （5）自动控制能力强 （6）通用性强和应用范围广 国内最快曙光5000A 世界最快走鹃 电子计算机的应用领域 （1）数值计算 （2）数据信息处理 数据的收集、存储、加工、分析和传送 （3）计算机辅助系统 计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助教学（CAI）、 计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助测试（CAT）、 计算机辅助工程（CAE） （4）自动控制 是生产自动化的重要技术内容和手段。 （5）人工智能 信息与物质、能源并称为人类社会必不可少的三大资源。 计算机分类： 1、按规模分： 巨型、大型、中型、小型、微型计算机。 我们学校和家庭使用的计算机都微型计 算机，简称微机，又称个人计算机，或简称 PC机。 2、按用途分： 专业计算机、通用计算机。 3、按原理分： 模拟计算机、数字计算机。 微型计算机时代： 1、第一代微型计算机 通常把IBM-PC/XT及其兼容机称为第一代微型计算机。 2、第二代微型计算机 286 AT机及其兼容机被称为第二代微型计算机。 3、第三代微型计算机 386微机被称为第三代微型计算机。 4、第四代微型计算机 486微机被称为第四代微型计算机。 5、第五代微型计算机 1993年Intel公司推出了Pentium芯片。 第一阶段 CPU为为4040四位机 第二阶段 CPU为为8080八位机 第三阶段 CPU为为8086十六位机 第四阶段 32位 64位 另一种说法： 64位指计算机的中央处理器（CPU）可以直 接处理的二进制数据位数，现在的主流计算机 一般能够直接处理64位的二进制数，也就是64 位的计算机。那么64位可以表示的数据是多少 呢？它是2的64次方这么大的一个数，写成10 进制数就是18446744073709551616。大于这 个数计算机就会把它分成2段或更多的段来处理 。 计算机的发展趋势 巨型化 功能强 微型化 体积 多媒体化 满足人们日常生活 网络化 高速、普及 智能化 如机器人 计算机的基本构成 音箱、耳机、手写笔、扫描仪、摄像头等 随机存储器RAM 只读存储器ROM 计 算 机 系 统 软件 硬件 主机 外设 中央处理器 内存储器 运算器 控制器 系统软件 应用软件 操作系统、语言处理程序、数 据库管理系统、设备驱动程序 计算机辅助设计、系统仿真 办公自动化等各种应用软件包 人工智能、用户开发的软件 外存储器 输入设备 输出设备 其他 网络设备 计算机系统的组成 存储器 寄存器 CPU 计算机系统的组成 计算机系统=硬件系统+软件系统 硬件（hardware） 是构成计算机系统的物理实体或物理装置。 软件（software） 是指为运行、维护、管理和应用计算机所 编制的所有程序的集合。 一个完整的计算机系统，是硬件和软件的有机结合。 硬件是计算机系统的躯体，软件则是其灵魂。 没有配备软件的计算机称为“裸机” 重要硬件设备介绍 1.CPU CPU即中央处理器，主要由运算器和控制器 两部分组成. 运算器是计算机专门用来进行数据运算的部件。控制器是使 计算机系统各部分能够有条不紊的工作的控制中心。微型计算机 中，应用大规模集成电路，将运算器和控制器集成做在一个芯片 中，即CPU芯片。 CPU: Intel 8086/8088、80286、80386、80486、Pentium、Pentium MMX Pentium Pro、Pentium II、 Pentium III和Pentium IV 。 现在是双核2G左右。 CPU主频率 CPU主频率也就是CPU的时钟频率，简单地 说也就是CPU的工作频率。用公式表示就是： 主频=外频倍频。其中，外频就是总线时钟频 率或说是主板时钟频率；而倍频则是指CPU主 频与外频相差的倍数。 一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定 的 2.存储器 在计算机硬件设备中,存储器可以储存 资料信息,即写入信息,也可以被CPU读取其 上所存储的资料信息,即读取信息.储存器 可分为内部储存器(主存)和外部储存器(辅 存)两类.内存可直接与CPU交换信息,外存 是指不能直接与CPU交换信息 (必须通过内 存中转)的大容量存储器. Cpu寄存器一级缓存Cache主存二级缓存如光驱缓存硬盘U盘光盘软盘 1 2 3 4 5 五级存贮体系 关于存储器的有关概念： 存储器由一些能表示二进制数0和1的物理器件组 成，这种器件称为记忆元件或记忆单元。每个记忆 单元可以存储一位二进制代码信息。 位（bit）：用来存放一位二进制信息的单位称为1 位。位是二进制数的基本单位，也是存储器中存储 信息的最小单位。 字节（byte）：存放8位二进制信息的单元称为一 个字节。存放一个ASCII码需要一个字节，存放一个 汉字需要2个字节。字节是计算机中存储器的最小存 储单元。 字（Word）：由一个或多个字节组成，作为一个 整体进行存取的一个单位。 地址：为了区分存储体内不同的存储单元，每 个存储单元都有一个编号，称为存储单元的地址 。 存储容量：一个存储器中存储单元的总数称为 该存储器的存储容量。 表示存储容量的单位有字节（B）、KB、MB 、GB、TB，它们之间的关系是 1 KB = 1024 B， 1 MB = 1024 KB， 1 GB = 1024 MB， 1 TB = 1024 GB 。 内存分为两类: 一类是随机储存器(random access memory,简称RAM)型内存,它的特点是写入 或读取信息的速度快,但只有在计算机开启后 ,它才能储存信息,一旦计算机系统关闭或突 然掉电,其上储存的信息将全部丢失; 另一类是只读储存器(read only memory,简 称ROM)型内存,它的特点是信息被写入后,即 使断电,其上所储存的信息也不会丢失. 内存条 内存的容量越大，所存储的信息就越多，系统到内存中读 取信息的速度就越快。 显卡也有显存。512MB，集成显卡往往用共 享内存作显存。 外存 常见的外部存储器有软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、U 盘。 软盘存储器由软盘、软盘驱动器组成。目前普遍使用的是3.5英 寸软盘及相应的软盘驱动器。软盘可以随意更换而且携带方便，但 软盘的储存容量小，且写入，读取信息的速度也较慢。 硬盘存储器，即硬盘，它由硬盘驱动器和合金制成的硬 盘片组成。硬盘驱动器和硬盘片被固定装配在一起，不能像软 驱和软盘那样分开。硬盘写入，读取的速度快，而且容量较大 。 光盘存储器由光盘，光驱等组成。光盘的容量 很大，而且携带方便，因此，现在很多信息都是以 光盘为存储载体。不能随意存储. 硬盘是存放计算机信息的地方。计算机的操作系统、 应用软件、文档、数据以及游戏等，都存放在硬盘上。 软驱与软盘 软驱是用来驱动软盘的装置。5英寸软驱 3.5英寸软驱 软盘是一个可移动存储器。 3.5英寸软盘的容量为1.44MB. 光驱也叫CD-ROM驱动器。是只读存储器，即只能读，不能写。 光驱是用来驱动光盘的。光盘的存储容量一般是650MB。 DVD-ROM驱动器可存储数倍于CD-ROM的数据，约4.7G 刻录机 耳机插孔音量控制指示灯播放跳道按钮打开/关闭/停止按钮 紧急出盒孔 光盘托盘 可移动存储器是大容量的可移动存储器。 16MB，32M， 。 256M， 2G，4G，。120G 3 主板是主机的整体框架，它上面除了一些重要的芯片和电 路外，还有很多插槽、接口、总线等，用来接插CPU、内存、 显卡、声卡，并连接其他所有部件。 ASUA815主板 CPUCPU 显 卡 显 卡 内存内存 声卡、网卡等声卡、网卡等 4 显卡是计算机与显示器之间的一种扩展卡。作用主要是负 责图形处理、把计算机的数据传输给显示器并控制显示器的数 据组织方式。 5 声卡可以把计算机处理过的数字音频信号转换成模拟音频 信号传送给声音播放设备；还有模/数转换芯片，可以把从声源 来的模拟音频信号转换成数字音频信号传送给计算机。 6 显示器是把计算机处理信息的过程和结果显示出来。 显示器的分辨率：指显示器所能显示像素点的多少。一般用显示器 每行像素点与每列像素点的乘积来表示，乘积越大，分辨率越高。 CRT显示器（阴极射线管） LCD显示器（液晶） LED显示器（发光二极管） PDP显示器（等离子） 7 键盘是最常用的也是最主要的输入设备 8 鼠标 机械鼠标 光电鼠标 无线鼠标 网络鼠标 “鼠标”因形似老鼠而得名。标准称呼应是“鼠标器”，英文 名“Mouse”，全称：橡胶球传动之光栅轮带发光二极管及光敏 三极管之晶元脉冲信号转换器。1968年12月9日，世界上的第 一个鼠标诞生于美国斯坦福大学。它的发明者是Douglas Englebart（道格拉斯恩格尔巴特博士）。设计目的，是为了 用鼠标来代替键盘那繁琐的指令,从而使计算机的操作更加简便 。外形是一只小木头盒子，其工作原理是由它底部的小球带动 枢轴转动，继而带动变阻器改变阻值来产生位移信号。一度被 称为“X-Y轴位置指示器“。 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、 USB鼠标（多为光电鼠标）四种。串行鼠标是通过串行口与计 算机相连，有9针接口和25针接口两种；PS/2鼠标通过一个六 针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非常相似。 9 调制器/解调器 Modem “猫” ，其实是Modulator（调制器）与 Demodulator（解调器）的简称，称为调制解调器。 计算机内的信息是由“0”和“1”组成数字信号，而在电话线 上传递的却只能是模拟电信号。 Modem是在发送端通过调制将 数字信号转换为模拟信号，而在接收端通过解调再将模拟信号 转换为数字信号的一种装置。网速慢。 10 机箱与电源 机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一 个承托和保护作用，此外，电脑机箱具有屏蔽电磁辐射的重要作用，由于机箱不像 CPU、显卡、主板等配件能迅速提高整机性能，所以在DIY中一直不被列为重点考 虑对象。但是机箱也并不是毫无作用，一些用户买了杂牌机箱后，因为主板和机箱 形成回路，导致短路，使系统变得很不稳定。 AT电源 功率一般为150W220W，共有四路输出（土5V、土12V），另向主板提供一 个P.G.信号。输出线为两个六芯插座和几个四芯插头，两个六芯插座给主板供电。 AT电源采用切断交流电网的方式关机。在ATX电源未出现之前，从286到586计算机 由AT电源一统江湖。随着ATX电源的普及，AT电源如今渐渐淡出市场。 ATX电源 Intel l997年2月推出ATX 2.01标准。和AT电源相比，其外形尺寸没有变化，主 要增加了+3.3V和+5V StandBy两路输出和一个PS-ON信号，输出线改用一个20芯 线给主板供电。 随着CPU工作频率的不断提高，为了降低CPU的功耗以减少发热量，需要降低 芯片的工作电压，所以，由电源直接提供3.3V输出电压成为必须。+5V StandBy也 叫辅助+5V，只要插上220V交流电它就有电压输出。PS-ON信号是主板向电源提 供的电平信号，低电平时电源起动，高电平时电源关闭。利用+5V SB和PSON信 号，可以实现软件开关机器、键盘开机、网络唤醒等功能。辅助5V始终是工作的， 有些ATX电源在输出插座的下面加了一个开关，可切断交流电源输入，彻底关机。 Micro ATX电源 Micro ATX是Intel在ATX电源之后推出的标准，主要目的是降低成本。其与ATX 的显著变化是体积和功率减小了。ATX的体积是150mm140mm86mm，Micro ATX的体积是125mm100mm63.51mm；ATX的功率在220W左右，Micro ATX的 功率是90W145W。 11 打印机 按照打印机的工作原理，将打印机分为击打式和非击打式两大类。 按照工作方式分为点阵打印机，针式打印机，喷墨式打印机，激光打印机等。 衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率，打印速度和噪声。 12 音箱 一般可分为有源音箱与无源音箱（不能调整音量与音调）。 AB地址总线(单向) C P U 只读存储器 ROM 随机存储器 RAM输入设备 接口 输出设备 接口 DB数据总线 CB控制总线 Address Buses Data Buses Contral Buses 计算机的工作过程,就是执行程序的过程,怎样执行程 序Program, 涉及到计算机的体系结构。 冯诺依曼结构计算机,设计思想简要概括为三点: 1.计算机由运算器、控制器、存储器和输入输出设备五部 分组成。 2.计算机内部采用二进制来表示指令和数据。 3.将人为编制的程序和执行程序所需的数据送入内部存储 器，然后运行程序，计算机自动逐条取出和执行指令，完 成任务。 计算机的工作过程 根据存储程序的思想，就很容易理解计算机 的工作过程。 （细线表示控制命令，宽线表示数据流） 程 序 及 原 始 数 据 输入设备内部存储器输出设备 外部存储器 控制器运算器 它的功能是算术运 算和逻辑运算 它的作用是控制整 个计算机的各个部 件有条不紊的工作 存储器分为内存储器 和外存储器两种，内 存用于存放要执行的 程序和数据。 用来接收用户输入的 数据和程序，并将它 们转换为二进制编码 存放到内存中 用于将存放在内存中 由计算机处理的结果 转变为人们所能接受 的形式 数据流 控制流 输入设备输出设备 控制器 运算器 存储器 冯 喏依曼思想： 计算机应由五大模块组成； 程序与数据一样存放在内存； 指令在存储器中按执行顺序存放； 机器以运算器为中心。 另一种说法： 常 用 术 语 在计算机五大部分中，运算器和控制器是最核心的部分，通常做 在一个器件上，称作CPU（Center Processing Unit） 【术语】 CPU=控制器+运算器 只有主存（内存）可直接与CPU交换信息，它与CPU组合可实现 计算机的基本功能。 【术语】主机=CPU+主（内）存储器 输入/输出(Input/Output)设备和外存合称“外部设备”。 【术语】外设=I/O+辅助（外）存储器 五大部件之间是通过三大“总线”（Bus）连接实现信息交换的。 【术语】三大总线=数据总线+地址总线+控制总线 总线是一种公共信号线，它能分时地发送和接收各部件的信息。 练习 1、除介绍的显示器、打印机、鼠标、键 盘等输入输出设备外，请再列举几种输入 、输出设备。 2、目前市场上，国产畅销软件有哪些？ 他们的用途是什么？ 3、一则计算机广告中有关计算机系统配 置的说明，请解释其含义. P4 1.8GHz/ 256M/ 60G/ 56K /17#纯平/ Windows XP 计算机系统的软件 软件系统 操作系统软件 系统工具软件 高级语言系统 系统软件 应用软件 专用型应用软件 通用型应用软件 应用支持软件 高级语言系统 数据库管理系统 相关概念： 1、指令 让计算机完成某个操作所发出的命令。 2、程序 有序的指令集合。 3、指令的执行 取指周期： 指令 执行周期： 控制信号 4、程序的执行 CPU不断地取指令，执行指令。 操作码 操作数或地址码 内存CPU CPU译码有关部件动作 机器指令： 5、软件 = 程序 + 数据 + 文档 语言处理程序 编辑程序 解释或编译程序 连接程序 机器语言 解释程序 汇编语言 面向过程：BASIC、Pascal、FORTRAN、C 等 高级语言 面向对象：C+、Java、Visual Basic 等 源程序目标程序可执行程序 解释：源程序被翻译出一个完整的操作步 骤，计算机就执行一步，逐步翻译 逐步执行。 编译：源程序全部翻译成目标程序后，一 次性逐步执行。 系统软件 操作系统(Operating System) 管理和控制计算机的所有硬件、软件资源的程序； 是人和机器的接口。 功能： 进程与处理机调度 作业管理 存储管理 设备管理 信息（文件）管理 常用操作系统： Windows 95 / 98 Windows NT UNIX OS / 2 LINUX 裸机 作 系 操 统 用 户 用 程 应 序 应用软件 （1）文字处理软件 WPS、Word 等。 （2）表格处理软件 Excel、Lotus l-2-3 等。 （3）管理系统软件 财务管理软件、人事管理软件等。 （4）辅助设计软件 Auto CAD 等。 （5）实时控制软件 监察控制和数据采集SCADA(Supervisory Control And Data Acquisition)。 目前在PC上流行的有：FIX、InTouch、Lookout 。 高速缓冲存储器Cache CPU L1 CacheL2 Cache内存 Pentium Pro 和Penyium II 的L2 Cache封装在CPU内。 I/O总线和扩展槽 I/O总线：CPU互联I/O设备以及外设访问系统存储器和CPU资源的通道。 有数据总线DB、地址总线AB和控制总线CB。 扩展槽：各种接口板插在扩展槽中，连接外围设备。 （1）ISA（Industry Standard Architecture) 工业标准体系结构，PC/XT（Intel 8088）总线，具有开放式结构。 （2）EISA（Extension Industry Standard Architecture） 扩展的工业标准体系结构，ISA总线的扩展，现用在服务器上。 （3）PCI（Peripheral Computer Interconnect） PCI总线是32位总线，也可支持6位。 现用在台式PC和服务器上，是目前最常用的一种总线。 通用串行总线USB（Universal Serial Bus） 中低速总线。 通过集线器连接显示器和键盘等外设（最多127个）。 USB接口提供电源。 最大数据传输率为12Mbps。 USB设备可以起集线器作用。 主机 根集线器 集线器1 集线器2 设备 设备设备 输入/输出接口电路 （1）硬盘驱动器接口电路 IDE：设备电子接口。 EIDE：增强型IDE接口。 SCSI：小型计算机接口，可连接硬盘驱动器、扫描仪、CD-ROM等 。 支持多台设备，常用在服务器中。 （2）软盘驱动器接口电路 （3）并行打印机适配器电路：插座25孔 （4）异步通信适配器接口 （5）游戏操纵杆接口 （6）多功能适配器卡（Super I/O 卡） 连接硬盘、软盘、打印机、鼠标、游戏操纵杆等。 （7） 显示卡 PCI和AGP：都属于VGA卡，有3D加速功能，显存2M以上，分辨 率12801024以上，显示速度快。目前AGP最常用。 辅助存储器 （1）磁盘类存储器 软盘：3.5英寸高密度容量=2面80磁道18扇区512B=1.44MB 硬盘：由若干个磁性圆盘组成。 存储容量=磁头数柱面数扇区数每扇区字节数（512B） （2）磁带存储器：顺序存取设备。 （3）光盘存储器 079磁道 扇区是磁盘最小的物理存储单元， 相邻的扇区组合在一起，形成一个 簇。每个簇可以包括2、4、8、16 、32或64个扇区。簇是操作系统所 使用的逻辑概念，非磁盘的物理特 性。一个簇中只能放置一个文件的 内容 其他光盘： MO：Magneto Optical，可擦写光盘。 PD/CD-ROM：Phase Change Rewritable Optical Disk Drive ，相变式可重复擦写光盘驱动器。 CD-R：CD-Recordable，一次可写入光盘。 CD-RW：CD-Rewritable，可重写光盘。 DVD：Digital Versatile Disc 向下兼容，可读音频CD和CD-ROM。 单面单层的容量：4.7GB。 单面双层的容量：7.5GB。 双面双层的容量：17GB。 一倍速率：1.3MB/s 。 输入输出设备 键盘 输入设备 鼠标器 扫描仪 常用 外部设备 显示器 输出设备 绘图仪 喷墨打印机 3601440dpi 打印机 激光打印机 600dpi 点阵打印机 9针及24针 UPS不间断电源 CRT和平板显示器 SVGA、TVGA 隔行扫描和逐行扫描 分辩率：1024768 Windows 基础 1、桌面主要由桌面图标、任务栏、【开始】按钮三部分组 成。 2、 【回收站】窗口存放有用户逻辑删除的文件、文件夹 等（只是硬盘上的），用户可以对其还原，也可以将这些内 容彻底删除。 3、任务栏包含【开始】按钮、 【快速启动】工具栏、被 打开程序的按钮和状态指示器。 4、窗口可以分为四类，即应用程序窗口、文件夹窗口、文 档窗口和对话框窗口。 5、应用程序窗口有菜单栏，而文档窗口没有，文档窗口共 享应用程序窗口的菜单栏。 6、对话框由标题栏、选项卡（标签）、复选框、单选框、 变数框、下拉列表框、帮助按钮等组成。 7、活动窗口标题栏的颜色一般为蓝色，非活动窗口标题栏 的颜色一般为灰色。 8、最小化窗口即该应用程序被转入后台执行。 9、最大化窗口后不能移动。 10、对话框窗口的大小是 固定的，不可调整的 。 11、普通菜单有5种显示方式，即普通命令、灰 色命令、子菜单（级联菜单）命令、复选项和 对 话框命令。 12、若某命令右侧有一个向右的三角箭头，表 示该命令含有子菜单。 13、命令之后跟有一个省略号（），执行 对话框命令可以打开一个对话框。 14、自定义工作环境用控制面板。 15、设置显示属性有：背景设置、屏幕保护设 置、桌面效果设置、显示器设置。 视窗操作系统98版（Windows 98），是美国微软公司发行于1998年6月25日 的混合16位/32位的Windows操作系统，版本号为4.1 Windows2000是32位的Windows操作系统。 Windows XP有32位与64位（2003年）。 多任务图形操作系统。 剪贴板：windows系统启动后在内存中的一块空间。可实现 不同应用程序之间的数据交换。 注册表：Windows Vista 中使用的中央分层数据库，用于存储为一个或 多个用户、应用程序和硬件设备配置系统所必需的信息。 注册表包含 Windows 在运行期间不断引用的信息，例如，每个用户 的配置文件、计算机上安装的应用程序以及每个应用程序可以创建的文档 类型、文件夹和应用程序图标的属性表设置、系统上存在哪些硬件以及正 在使用哪些端口。 注册表取代了 Windows 3.x 和 MS-DOS 配置文件（例如， Autoexec.bat 和 Config.sys）中使用的绝大多数基于文本的 .ini 文件。 注册表数据存储在二进制文件中，主要由windows文件夹下的 system.dat和user.dat两个文件组成。 不能乱动，不同计算机上的注册表文件不能相互替换。 资源管理 1、文件名和扩展名必须使用合法字符：汉字、26个英文 字母、数字和特殊符号（ ！ # $ % () _ ）为合法字符； 非法字符包括：/ . , ; “ “ = + | 、 等。 2、通配符“？”可代替所在位置处的任意一个字符， “ ”可代替从所在位置起的任意一串连续字符。（搜索） 3、在Windows系统中不再使用目录的概念，而是用文件 夹的概念取而代之。 4、选定多个连续的文件和文件夹，先选定第一个对象， 按