计算机概述PPT课件.ppt

2020 3 3 可编辑 计算机应用基础教程 主讲 张忠义 2020 3 3 可编辑 第一章计算机概述 2020 3 3 可编辑 第一章教学目的 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 掌握计算机中中文输入的方法 掌握计算机中的数据的表示及数制之间的转换 了解多媒体技术的应用 了解计算机病毒的特点 分类及防治措施 2020 3 3 可编辑 第一讲计算机概论 教学重点和难点1 1 1什么是计算机1 1 2计算机的特点1 1 3计算机的应用领域1 1 4计算机的分类1 1 5计算机的发展趋势1 1 6计算机系统的组成 2020 3 3 可编辑 1 1 1什么是计算机 计算机是电子数字计算机的简称 是一种自动地 高速地进行数值运算和信息处理的电子设备 它主要由一些机械的 电子的器件组成 再配以适当的程序和数据 程序及数据输入后可以自动执行 用以解决某些实际问题 计算机中的各个物理实体称为计算机硬件 程序和数据则称为计算机软件 2020 3 3 可编辑 世界上第一台电子计算机图片 2020 3 3 可编辑 世界上第一台电子计算机在工作 2020 3 3 可编辑 计算机发展年代的划分 2020 3 3 可编辑 c 小规模集成电路 SSI b 晶体管 a 电子管 d 超大规模集成电路 VLSI 电子管 晶体管与集成电路 2020 3 3 可编辑 1 运算速度快2 计算精度高3 记忆力强4 具有逻辑判断能力5 可靠性高 通用性强 1 1 2计算机的特点 2020 3 3 可编辑 1 1 3计算机的应用领域 1 数值计算2 数据及事务处理3 自动控制与人工智能4 计算机辅助设计 辅助制造和辅助教育5 通讯与网络6 电子商务 电子政务 2020 3 3 可编辑 1 1 4计算机的分类 1 按处理对象分类 1 数字计算机 该类计算机输入 处理 输出和存储的数据都是数字量 0和1所构成的二进制数的形式 这些数据在时间上是离散的 非数字量的数据 如字符 声音 图像等 只要经过编码后也可以处理 通常使用的计算机都是数字计算机 2 模拟计算机 该类计算机输入 处理 输出和存储的数据都是模拟量 如电压 电流 温度等 这些数据在时间上是连续的 模拟计算机不如数字计算机精确 通用性不强 但解题速度快 主要用于过程控制的模拟仿真 3 数字模拟混合计算机 该类计算机将数字技术和模拟技术相混合 兼有数字计算机和模拟计算机的功能 2020 3 3 可编辑 2 按规模分类 1 巨型计算机 SuperComputer 巨型计算机是指运算速度快 存储容量大 每秒可达数亿次以上浮点运算速度 主存储容量大 2 大 中型计算机 Mainframe 该类计算机也具有较高的运算速度 每秒钟可以执行几千万条指令 并具有较大的存储容量及较好的通用性 3 小型计算机 MiniComputer 小型计算机运算速度和存储容量略低于大 中型计算机 但与终端和各种外部设备连接比较容易 适合于作为联机系统的主机 或者工业生产过程的自动控制 4 微型计算机 MicroComputer 以运算器和控制器为核心 加上由大规模集成电路制作的存储器 输入 输出接口和系统总线 就构成体积小 结构紧凑 价格低但又具有一定功能的微型计算机 5 工作站 Workstation 它是为了某种特殊用途由高性能的微型计算机系统 输入 输出设备以及专用软件组成 6 服务器 Server 服务器是一种在网络环境下为多用户提供服务的共享设备 2020 3 3 可编辑 1 1 5计算机的趋势 1 巨型化2 微型化3 多媒体化4 网络化5 智能化 2020 3 3 可编辑 1 1 6计算机系统的组成 1 计算机系统的组成2 计算机硬件的基本组成及工作原理3 计算机软件 2020 3 3 可编辑 1 计算机系统的组成 2020 3 3 可编辑 2 计算机硬件的基本组成及工作原理 1 计算机硬件由五个基本部分组成 运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备 运算器和控制器常常集成在一块集成电路芯片内 合称为中央处理器 CenterProcessUnit 简称为CPU 2 采用二进制处理数据 3 存储程序的思想 即程序和数据一样 存放在存储器中 2020 3 3 可编辑 微机硬件系统功能框形象图 2020 3 3 可编辑 3 计算机软件 计算机软件由程序和有关的文档组成 系统软件系统软件是管理 监控和维护计算机资源的软件 用来扩大计算机的功能 提高计算机的工作效率 方便用户使用计算机的软件 人们借助于软件来使用计算机 操作系统是最基本的系统软件 应用软件应用软件是指为用户解决某个实际问题而编制的程序和有关资料 2020 3 3 可编辑 4 微型计算机组成原理 一 CPU CPU也称为微处理器 主要由运算器和控制器两大部件组成 它是微型计算机的核心部件 CPU的主要技术指标有 1 字长 CPU内部一次基本操作所包含的二进制代码的长度 2 主频 CPU工作时的时钟频率 2020 3 3 可编辑 目前市场上比较高档Intel的四核心CPU图示 2020 3 3 可编辑 二 微型计算机的硬件系统 内存储器内存储器简称内存 又称主存储器 内存的主要功能是直接与CPU进行数据交换 主要存放当前运行的程序 待处理的数据及运算结果 内存分类 随机存取存储器 RAM 可读可写 断电后丢失数据 主要用来存放用户的数据和程序 只读存储器 ROM 只可读不可写 断电后不丢失数据 主要用来存放基本输入 输出系统 简称BIOS 2020 3 3 可编辑 微型计算机的内存制作成条状 插在主板的内存插槽中 目前市场上主要有以下三种型号 SDRAM DDR RDRAM 以DDRII最为丰富 DDRIII也已经大量走向市场 内存的三个主要技术指标 1 存储容量 反映内存存储空间的大小 2 存取速度 把从存储单元中存 或取 一次数据所用的时间 3 内存频率 内存的时钟频率 2020 3 3 可编辑 内存条图示 2020 3 3 可编辑 为了填补CPU和主存在速度上的巨大差距 现代计算机都在CPU和主存之间设置一个高速 小容量的缓冲存储器Cache Cache对于提高整个计算机系统的性能有重要的意义 几乎是一个不可缺少的部件 目前的CPU多内置了二级Cache 现在下在研发三级Cache 就Intel公司的奔腾系列和赛扬系列的CPU的主要差别就是Cache的容量差异 2020 3 3 可编辑 三 微型计算机的硬件系统 外存储器外存储器简称外存 又称为辅助存储器 辅助存储器一般存储容量较大 且关机断电后存放在其中的数据不会丢失 但存取速度相对较慢 目前微机中实际上采用了三个层次的存储体系 它是为解决存储器容量 速度与价格的矛盾提出来的 其中 Cache的读写速度最快 RAM次之 辅助存储器再次之 从存储容量来看 辅助存储器容量最大 RAM次之 Cache再次之 2020 3 3 可编辑 外存储器又称辅助存储器 它既是输入设备 又是输出设备 用于存放等待运行或处理的程序或文件 存放在外存储器中的程序必须调入内存储器才能执行 因此外存储器主要用于和内存储器交换信息 与内存相比 外存储器的主要特点是 存储容量大 价格便宜 断电后信息不会丢失 但存取速度慢 软磁盘存储器 Floppy硬盘存储器 Hard disk光盘存储器 CD ROM可移动存储器 USB闪存移动硬盘 2020 3 3 可编辑 软盘 主要部件是一张涂有磁性材料的圆形薄膜 目前常用的是3 5英寸软盘 容量为1 44MB 由相应的软盘驱动器驱动 软盘的两面都可以存储信息 分别称为0面和1面 每面若干个同心圆 称为磁道 各磁道的编号从0开始 最外面是0道 每个磁道又被划分为若干段 每段称为一个扇区 2020 3 3 可编辑 软盘的磁道 簇 扇区 磁道 扇区 簇 2020 3 3 可编辑 硬盘 主要部件是硬质磁性圆盘 连同驱动器一起封闭在壳体中 目前流行的容量为320 500GB 硬盘的存取信息速度也比软盘快很多 是计算机上主要使用的存储器 硬盘由一到多盘片组成 每一个硬盘片是在铝合金圆盘表面涂上磁性物质制成 盘面也可以分为若干个磁道 磁道又分为若干个扇区 硬盘的主要技术指标 容量 转速 尺寸 2020 3 3 可编辑 硬盘及内部结构 盘片 磁头 电源接口 数据线接口 2020 3 3 可编辑 光盘 利用光学原理存储数据 由相应的驱动器驱动 光盘即光存储器 是一种利用激光束在盘片上记录高密度信息的外存储器 光盘记录密度高 存储容量大 一张12CM直径的光盘可存储650MB的数据 相当于1 2MB软盘的近600倍 光盘保存信息的寿命长 对环境要求较低 常用于存储各种程序 数据及音频 视频信息等 光盘可分为只读型光盘CD ROM 一次写入型光盘CD R和可擦写光盘CD RW3种 目前以DVD光盘最为流行 同时DVD刻录机的价格也已平民化 目前存储容量大且高档的光盘为蓝光光盘 2020 3 3 可编辑 上图 CD ROM 下图 DVD ROM 2020 3 3 可编辑 优盘 OnlyDisk 是一种新型的移动存储产品 主要用于存储较大的数据文件和在电脑之间方便地交换文件 优盘不需要物理驱动器 也不需外接电源 可热插拔 使用非常简单方便 优盘体积很小 重量极轻 可抗震防潮 特别适合随身携带 是移动办公及文件交换理想的存储产品 存储容量1 64G不等 2020 3 3 可编辑 优盘图片 2020 3 3 可编辑 四 基本输入设备 1 输入设备 是把程序 数据和命令输入到计算机中的设备 输入设备在把信息输入计算机之前 先将信息转换成计算机能识别的代码 根据输入信息标准接口类型的不同 可分为图形输入 图像输入 声音输入和其他输入设备 1 键盘 是微机的主要输入设备 通常用来输入字符和数字 在图形界面的操作中 可以通过键盘上指定的字符与屏幕上光标结合 用来移动光标 拾取图形坐标 确定绘图命令等 2020 3 3 可编辑 键盘图 2020 3 3 可编辑 2 鼠标 它的外形一般是一个小盒子 通过一根信号线与主机连接起来 就像一个拖着尾巴的老鼠 所以它的英文名就叫Mouse 中文译为鼠标器 使用鼠标器可在屏幕上更快速 更准确地移动和定位光标 目前市场上的鼠标有二个键和三个键的两种类型 它们是互相兼容的 鼠标的基本操作有 单击 双击 拖拽等 2020 3 3 可编辑 机械鼠标内部结构 2020 3 3 可编辑 光电鼠标内部结构 2020 3 3 可编辑 2 输出设备 输出设备的主要作用是把计算机处理的数据 计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式输出 常用的有显示器 打印机 绘图仪等 显示器 打印机 2020 3 3 可编辑 按使用技术的不同 显示器可分为CRT显示器和LCD显示器两种 CRT显示器的完整名称是 阴极射线管显示器 在CRT显示器中 纯平显示器为用户首选 LCD显示器即液晶显示器 具有图像显示清晰 体积小 重量轻 便于携带 能耗低和对人体辐射小等优点 价格已经比CRT显示器低 正式取代CRT显示器 CRT显示器 LCD显示器 2020 3 3 可编辑 CRT显示器分类CRT显示器按显示颜色分为单色 黑白 显示器和彩色显示器 彩色显示器有多种前景和背景色 常用的有256色 增强色16位 真彩色32位等 按显示的分辨率可分为低 中 高3种分辨率 显示器的主要性能指标显示器的分辨率是显示器的一个重要指标 显示器的一整屏为一帧 每帧有若干条线 每线又分为若干个点 每个点称为像素 每帧的线数和每线的点数的乘积就是显示器的分辨率 常用的分辨率有低分辨率 300 200 中分辨率600 350 高分辨率1024 768 1280 1024等 2020 3 3 可编辑 显示适配卡 是将计算机的信息转换成显示器信息的一种部件 常插在主板的AGP接口上 输出对象则为显示器 2020 3 3 可编辑 打印机使用打印机可以将计算机的处理结果 用户数据或文字打印到纸上 打印机分为击打式打印机和非击打式打印机 最流行的击打式打印机有点阵式打印机 非击打式打印机主要有喷墨打印机和激光打印机两类 针式打印机 喷墨打印机和激光打印机外型 2020 3 3 可编辑 点阵式打印机也就是常见的针式打印机 主要由走纸机构 打印头和色带组成 打印头通常是由24根针组成的点阵 根据主机在并行端口送出的各个信号 使打印头中的一部分针击打色带 从而在打印纸上产生一个个由点阵构成的字符 点阵式打印机具有宽行打印 连续打印的优点 但打印速度慢 噪声大 字迹质量不高 但性能价格比最高 目前虽有被激光和喷墨打印机取代趋势 但因功能较多 价格低廉 维修方便等特点 因而还有一定的生存空间 激光打印机是激光技术和电子照相技术相结合的产物 由受到控制的激光束射向感光鼓表面 感光鼓充电部分通过碳粉盒时 使有字符或图像的部分吸附不同厚度的碳粉 再经过高温高压定影 使碳粉永久粘附在纸上 激光打印机具有高速度 高精度 打印出的图形清晰美观 低噪声等优点 但价格高 对纸张要求高 喷墨打印机主要靠墨水通过精制的喷头喷射到纸面上形成输出的字符或图形 喷墨打印机价格便宜 体积小 无噪声 打印质量高 但对纸张要求高 墨水的消耗量大 2020 3 3 可编辑 五 主机 是机箱及其内部的部件 主板 是一块印制的电路板 微机中的各种设备都通过主板连在一起 通常含有CPU接口 扩展插槽 内存插槽 键盘接口和总线等 总线是一组用于信息传送的公共信号线 用于连接组成计算机的各主要部分 中央处理器 存储器和输入 输出设备 总线按其上面所传送的信息种类分为 地址总线 数据总线和控制总线 总线是有标准的 常用微机主板上支持的总线类型有 ISA总线 PCI总线和AGP总线 当增加外部设备时 不能直接将外设挂在总线上 必须通过各种接口电路来转换信号 使外设能正常工作 微机中常用的接口类型有 总线接口 串行口 并行口 USB接口 2020 3 3 可编辑 微机主板示例 2020 3 3 可编辑 计算机主板 2020 3 3 可编辑 计算机主板 2020 3 3 可编辑 六 网络配件1 调制解调器 modem 是使计算机通过电话线与其他计算机连接的设备 由于普通电话线不能传输计算机的数字信号 所以它承担了信号转换的任务 即调制和解调二大基本功能 2 网卡 是网络接口卡的简称 也叫网络适配器 它是物理上连接计算