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义乌工商职业技术学院教 案2008 /200 9 学年 第 学期 课程名称 计算机基础 授课教师 单元号 单元课题计算机基础知识授课班级授课课时:理论4实践4单元教学目的及要求了解计算机的发展、分类和特点。了解字符在计算机中的表示，ASCII码，汉字的输入编码、机内码、字形输出码的概念。掌握存储器的分类，掌握存储容量、地址、位、字节、KB、MB、GB、TB等的概念。掌握系统软件与应用软件的概念。掌握程序设计语言、语言处理程序等基本概念。掌握不同数制及相互转换。单元教学内容计算机的发展、分类和特点。字符在计算机中的表示，ASCII码，汉字的输入编码、机内码、字形输出码的概念。存储器的分类，存储容量、地址、位、字节、KB、MB、GB、TB等的概念。系统软件与应用软件的概念。程序设计语言、语言处理程序等基本概念。不同数制及相互转换。单元教学重点有关存储器和存储容量的概念不同数制之间的相互转换单元教学难点不同进制的转换汉字的编码存储容量的计算备注大学计算机基础课时分配教学内容授课时数（学时）总课时理论上机计算机基础知识844Windows xp844Word 2003826Excel 2003844Powerpoint2003844Access 2003844FrontPage 2003844计算机网络844合计643034本课程成绩评定标准v 平时成绩30%（上课纪律、作业完成情况）v 等级考试成绩70%第一章 信息与计算机基础知识一、计算机概述（一）计算机的发展1、计算机发展史中的三个“世界第一”(1) 第一台通用电子数字计算机：ENIAC,1946年诞生在美国。ENIAC的缺点：l 体积庞大，占地170平米，用了18800只电子管，1500个继电器，70000只电阻及其它元件。l 功耗大：耗电140-150KWl 速度慢：每秒5000次加法l 不能存储程序(用线路连接的方法来编排程序，因此每次解题都要靠人工改接连线，准备时间大大超过实际计算时间 )(2)第一台按存储程序功能设计的计算机：EDVAC ，1946-1950年研制成功。(3)第一台投入运行的具有存储程序功能的计算机：EDSAC，1947- 1949研制成功并投入运行。计算机的发展按照所采用的逻辑器件可划分为4代： 第一代：电子管计算机 （基本电子元件：电子管） 代表产品是：UNIVAC-I 世界上第一台商品化、批量生产的电子计算机。 电子管的缺点：体积大、功耗大、散热多、寿命短。第一代计算机主要用于科学研究和工程计算。 第二代：晶体管计算机 （基本电子元件：晶体管）晶体管比电子管体积小、功耗小、散热少。第二代计算机主要用于商业、大学、政府机关。 第三代：集成电路计算机（基本电子元件：中小规模集成电路）集成电路（Integrated Circuit, IC)：在一块较小的单晶硅片上制作许多晶体管及电阻器、电容器等元器件，并将元器件组合成完整的电子电路。 集成电路按集成度高低的不同可分为小规模、中规模、大规模和超大规模集成电路。 第四代：大规模集成电路计算机 大规模集成电路：包含几十万到上百万个晶体管。出现了微型计算机我国研制计算机的情况：v 1953开始研制计算机v 1958第一台计算机研制成功v 1964年研制出晶体管计算机v 1970研制出集成电路计算机v 1983年研制出“银河-I号”巨型计算机（每秒钟1亿次）v 1992年，银河-II巨型计算机研制成功（每秒10亿次）v 1997年“银河III号”百亿次巨型计算机研制成功（目前，世界上只有少数几个发达国家掌握了高性能巨型机的研制技术。“银河-III”巨型机的研制成功，使我国在这个领域跨入了世界先进行列。） （二）计算机的分类：巨、大、中、小、微型机人们通常把最快、最大、最昂贵的计算机称为巨型机（超级计算机）。巨型机一般用在国防和尖端科学领域。目前，巨型机主要用于战略武器（如核武器和反导弹武器）的设计、空间技术、石油勘探、长期天气预报等领域。 大型、中型机价格比较贵，运算速度没有巨型机那样快，一般只有大中型企事业单位才有必要配置和管理它。以大型主机和其他外部设备为主，并且配备众多的终端，组成一个计算机中心，才能充分发挥大型主机的作用。美国 IBM公司生产的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是国际上有代表性的大型主机。 小型计算机小型计算机一般为中小型企事业单位或某一部门所用，例如高等院校的计算机中心都以一台小型机机为主机，配以几十台甚至上百台终端机。美国DEC公司生产的 VAX系列机、IBM 公司生产的AS/400机，以及我国生产的太极系列机都是小型计算机的代表。 微型机：包括台式机、笔记本、手提式等（三）计算机的特点 运算速度快 计算精度高 具有很强的“记忆”功能 具有逻辑判断功能 可靠性高、通用性强 二、数据与信息（一）什么是信息：信息就是经过加工、具有一定含义的、对决策有价值的数据。对人类而言，人的五官生来就是为了感受信息的，它们是信息的接收器，它们所感受到的一切，都是信息。然而，大量的信息是我们的五官不能直接感受的，人类正通过各种手段，发明各种仪器来感知它们，发现它们。 （二）信息技术 什么是信息技术（Information Technology，IT）？最简单的理解就是人们处理信息的相关技术。我们现在所讲的信息技术一般是指最近几十年刚刚发展起来的现代信息技术，它是指利用电子计算机和现代通信手段实现信息的获取、传递、存储、处理、显示等的相关技术。信息技术主要包括以下几个方面： 感测技术：包括传感技术和测量技术 识别技术：包括文字识别、语音识别、图象识别等。 传递技术：如 广播技术 信息处理与再生技术：如 对信息的编码、压缩、加密等。 信息施用技术：包括控制技术、显示技术等现代信息技术是一种综合性技术，它的支柱技术主要包括： 计算机（Computer)技术 通信（Communication)技术 控制（Control)技术 即“3C”技术（三）信息处理和信息系统 信息处理 信息处理实质上就是由计算机进行数据处理的过程，即通过数据的采集和输入、有效地把数据组织到计算机中，由计算机系统对数据进行一系列存储、加工和输出等操作。 信息系统 信息系统（Information System，IS）是指由人员、设备、程序和数据集合构成的统一体，其目的是实现对各种数据的采集、处理和传播，最后产生决策信息以实现预期目标。一般分为事物处理系统、管理信息系统和决策支持系统。 四）数据单位比特、 bit(位）：计算机存储数据的最小单位 ，它表示一个二进制位0或1字节（Byte）：是信息存储的基本单位，等于8个二进制位 即1Byte=8bit。常用的存储单位有：KB、MB、GB、TB 1KB=210B=1024B 1MB=210KB=220B 1GB=210MB=220KB=230B 1TB=210GB=240B三、 数据在计算机中的存储（一）进位计数制 数码：一组用来表示某种数制的符号； 基数：数制所用的数码个数； 位权：数码在不同位置上的权值。（二）数制之间的转换1.十进制数转换为二、八、十六进制数 十进制数的整数部分和小数部分在转换时须作不同的计算，分别求值后再组合。（1）整数部分 方法：除基取余法。（2）小数部分 方法：乘基取整法。2二、八、十六进制数转换为十进制数 方法：按权展开法。即将计数制各位上的数码与对应位上的权相乘然后相加，得到的结果就是十进制数。 例：（1101）2=1*23+1*22+0*21+1*20=13（1101）8=1*83+1*82+0*81+1*80=577（1101）16=1*163+1*162+0*161+1*160=43533二进制数转换成八进制数方法：对二进制数从小数点开始分别向左（整数部分）和向右（小数部分）每3位一组，转换成一位八进制数，然后连接起来即可，不足3位的，在高位（整数部分）或低位（小数部分）添0。例：把二进制数（11110010.1110011）2转换 为八进制数。 011 110 010.111 001 100 3 6 2 . 7 1 4 因此（11110010.1110011）2=（362.714）84二进制数转换成十六进制数方法：对二进制数从小数点开始分别向左（整数部分）和向右（小数部分）每4位一组，转换成一位十六进制数，然后连接起来，不足4位的，在高位（整数部分）或低位（小数部分）添0。（三）字符的表示方法1. ASCII码ASCII码是一种西文机内码，它是American Standard Code for Information Interchange的缩写（美国标准信息交换代码），已被国际标准化组织ISO采纳，作为国际通用的信息交换标准代码。ASCII码有7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。7位标准ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，实际只用到7位，因此表示范围为00000000B01111111B（0127），一共128种组合，分别表示128个不同字符。8位ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，最高位不规定为0，因此表示范围为00000000B11111111B（0255），一共256种组合，分别表示256个不同字符。 2. 汉字编码 1）汉字机内码由于汉字数量极多，一般用连续的两个字节（16个二进制位）来表示一个汉字，且每个字节的最高位为1。 1980年颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集（国家标准代号为GB2312-80），其中收录了汉字6763个，各种字母符号682个，合计7445个。 根据其常用程度又分为一级汉字、二级汉字。其中一级汉字3755个，以拼音为序；二级汉字3008个，以偏旁部首为序。 2）汉字输入码汉字输入方法：键盘、手写、语音、扫描等许多种，但键盘输入法仍是目前最主要的汉字输入方法。键盘输入方法包括： 数字码（如区位） 拼音码（如智能ABC） 形码（如五笔字型） 混合码（如音形码）不同输入法有自己的编码方案，不同输入法所采用的汉字编码统称为输入码。 （3）汉字字形码汉字字形码记录汉字的外形，用于显示和打印，是汉字的输出形式。记录汉字字形有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。 点阵码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵，常用的点阵有1616、2424、3232或更高。一个1616点阵的汉字要占用32个字节。 矢量码使用一组数学矢量来记录汉字的外形轮廓。这种字体能很容易地放大缩小而不会出现锯齿状边缘，屏幕上看到的字形和打印输出的效果完全一致。 4）汉字字库所有的不同字体、字号的汉字字形构成汉字库。汉字库早期固化在芯片中（称为“汉卡”），现在一般是以多个字库文件的形式存储在硬盘上，当要显示输出时才去检索读取欲输出的字形。在DOS时代，文字的显示和打印一般都使用点阵字体；在Windows2000中，则普遍使用矢量字体（称为True Type字体）。 软字库：汉字字库存放在磁盘上，使用时全部或部分调入内存。硬字库：固化在EPROM或MASK-ROM的芯片中的汉字字库。四、微型计算机系统 一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。（一） 硬件系统的组成五大功能部件：1运算器功能：对信息进行加工、运算的部件，包括算术运算和逻辑运算。运算器由算术逻辑运算单元ALU、寄存器等组成。2控制器是计算机的核心部件，功能是控制程序的执行过程，包括取指令、分析指令、执行指令。控制器和运算器合称为CPU。3存储器功能：存储程序和数据。（1）存储器分为两大类：内存储器（主存）和外存储器（辅存）主存：CPU可直接访问；存取速度快而容量较小；辅存：CPU间接访问；存取速度较慢而容量较大。内存分为RAM（随机存取存储器）和ROM（只读存储器）。RAM：可随机读写，但在断电后，其中的信息随之丢失，用来存放用户输入的程序和数据 。ROM：只能读取，但断电后内容不变，ROM常用来存放一些固定的程序或信息，如自检程序、字库等 。（2）存储地址为了便于找到每个存储单元，计算机对每个存储单元进行了编号，这种编号称之为单元地址。例如：某存储器有1024个单元（ 1KB的空间），则它的地址编号为01023；对应的二进制数是00000000001111111111，需要用10位二进制来表示，也就是说需要10根地址线，或者说10位地址码可寻址1KB的空间。（3）地址和容量的计算已知地址线，求寻址空间 例：若某机器地址线有32根，则它的寻址空间多大？ 解：寻址能力为232B=4GB已知起始地址和末地址编号，求其中的存储空间。 例：某存储器的地址编号为4000H4FFFH，问存储空间有多大？ 解：公式：存储空间=末地址-起始地址+1 即：4FFFH-4000H+1=FFFH+1=1000H=1*163字节=4KB4输入设备功能：把原始数据和程序通过输入接口输入到计算机的存储器中。 常用的输入设备有：鼠标、键盘、扫描仪、数字化仪、摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等。5输出设备功能：从计算机中输出信息。常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪、X-Y记录仪、D/A等。总线在计算机各部件中，有3类不同的信息需要传输：数据信息、控制信息、地址信息。计算机部件之间进行信息的控制和传送的公共通道，称为总线，分为3类：数据总线DBUS、地址总线ABUS、控制总线CBUS。数据总线：传输数据信息的总线。地址总线：用于传送CPU发出的地址信号的总线控制总线：用来传送控制信号、时序信号和状态信息等。图：计算机各部件之间的关系（二） 常用的计算机外部设备外部设备（外设）包括输入设备和输出设备（I/O设备）、外存储器。1 常用的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、数码相机(1)键盘可以按键数分类：83键、101键、104键等；也可以按接口方式分类：串行口、USB（通用串行接口）接口等。键盘有4个键区：主键盘区、控制键区、编辑键区、数字小键盘区。(2) 打印机打印机的种类有3种：a) 针式打印机：击打式打印机b) 喷墨打印机激光打印机：页式打印机(3)显示器按采用的显示器件可分为：阴极射线管显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子显示器；按显示的功能分类，有普通显示器和显示终端两大类。显示器的功能简单，只作为计算机系统的输出设备，它的控制电路和存储逻辑都在主机箱的接口板中，目前个人计算机系统使用的就是这种结构。显示终端是由显示器和键盘组成的一套独立完整的输入/输出设备，它可以通过标准通信接口接到远离主机的地方使用，其结构也比显示器复杂得多。显示器的主要技术指标 ： CRT显示器的显像管类型：球面（已基本淘汰） 、平面直角和柱面（通常在低档机中被采用）、完全平面（纯平）屏幕尺寸：指显示器屏幕对角线的长度，单位为英寸（1英寸=2.54cm），如14英寸、15英寸、17英寸、19英寸、21英寸等。点距：是指屏幕上相邻两个相同颜色的荧光点之间的最小距离。点距的单位是mm（毫米）。点距越小，显示的图像就越清晰细腻。 分辨率：屏幕每行每列的像素数，如1024768指每帧图像由水平1024个像素、垂直768条扫描线组成。屏幕尺寸相同，点距越小，分辨率越高 刷新频率 ：指屏幕的刷新速度，刷新频率低，图像的闪烁和抖动越严重，眼睛容易疲劳。刷新频率又分垂直刷新频率和水平刷新频率。垂直刷新频率又叫场频，以Hz为单位，是画面的刷新次数，场频若低于60Hz，就会感觉屏幕有闪烁感，国际视频专家协会1997年制定的无闪烁标准是85Hz。水平刷新频率又叫行频，是电子枪每秒种扫描过的水平线数目，单位是KHz。视频带宽：指每秒种电子枪扫描过的总像素数=水平分辨率垂直分辨率场频，以MHz为单位，带宽越大，显示效果越好，15英寸一般要达到64 MHz，17英寸的入门标准为75 MHz。扫描方式：逐行扫描、隔行扫描（已基本淘汰）3外存储器 软盘、硬盘、光盘、移动存储设备(如优盘)和各种光存储设备(如MO)等。常见的移动设备有“优盘”和“移动硬盘”，可以反复存取数据，一般使用USB接口；体积小，携带方便。除此外还有如Zip驱动器、MP3播放器等。 （三）指令与程序输入计算机的信息一般有两类，一类称为数据，一类称为程序。 1程序由一系列指令组成的，它是为解决某一问题而设计的一系列有序指令的集合。1 指令是指示计算机如何工作的命令，指令就是由操作码和地址码组成的一串二进制数码。操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。 例如，某小型机的加法指令（指令字长16位）： 0110000010000001 用八进制数表示为060201 即 0 110 000 010 000 001，八进制数06（二进制数0110）是操作码，它表示加法操作；八进制数0201（二进制数000010000001）是地址码，有两个操作数地址：源操作数地址02，表示是2号寄存器中的数；目的操作数地址01，表示是1号寄存器。这条指令的含义是把2号寄存器中的数加上1号寄存器中的数。 (四) 计算机软件系统计算机软件是指在计算机硬件上运行的各种程序及有关文档资料的总称。计算机软件系统分为系统软件和应用软件。1应用软件应用软件是指为解决某一领域的具体问题而专门编制的软件产品，比如办公软件OFFICE、图象处理程序PhotoShop、各类信息管理系统等。2系统软件:负责管理、控制、维护、开发计算机的软硬件资源。包括：操作系统、程序设计语言、语言处理程序、数据库管理系统、支撑服务软件等。（1）操作系统操作系统（OS）是对所有软硬件资源进行统一管理、调度及分配的核心软件。是用户和计算机的接口，是所有软件的基础和核心。操作系统通常具有5个方面的功能：处理机管理、