山东专升本指定用书石油大学教材课件第1章-n.pptVIP

2020 3 26 计算机文化基础 1 1 4 2计算机软件系统 4 计算机的工作过程 1 控制器控制输入设备或外存储器将数据和程序输入到内存储器 2 在控制器指挥下 从内存储器取出指令送入控制器 3 控制器分析指令 指挥运算器 存储器 输入输出设备等执行指令规定的操作 4 运算结果由控制器控制送存储器保存或送输出设备输出 5 返回到第二步 继续取下一条指令 如此反复 直到程序结束 2020 3 26 计算机文化基础 2 5 计算机软件基础 软件是指使计算机运行所需的程序 数据和有关文档的总和 计算机软件通常分为系统软件和应用软件两大类 系统软件一般由软件厂商提供 应用软件是为解决某一问题而由用户或软件公司开发的 返回 2020 3 26 计算机文化基础 3 5 计算机软件基础 1 系统软件 是管理 监控和维护计算机资源 包括硬件和软件 开发应用软件的软件 系统软件居于计算机系统中最靠近硬件的一层 它主要包括操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 支撑服务软件等 2 应用软件 是为解决计算机各类应用问题而编写的软件 随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及 各种各样的应用软件与日俱增 如MicrosoftOffice WPSOffice AdobePhotoshop等 2020 3 26 计算机文化基础 4 1 系统软件 A 操作系统 OS OperatingSystem 是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合 它是用户和计算机硬件系统之间的接口 为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁 操作系统是一个庞大的管理控制程序 它包括五个管理功能 处理器管理 存储管理 设备管理 文件管理和作业管理 操作系统 按其运行的环境可分为实时操作系统 分时操作系统和批处理操作系统 按其管理用户的数量可分为单用户操作系统和多用户操作系统 按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统 单用户多任务操作系统和多用户多任务操作系统 2020 3 26 计算机文化基础 5 1 系统软件 B 语言处理程序 用各种程序设计语言编写的源程序 计算机是不能直接执行的 必须经过翻译 对汇编语言源程序是汇编 对高级语言源程序则是编译或解释 才能执行 这些翻译程序就是语言处理程序 包括汇编程序 编译程序和解释程序等 它们的基本功能是把用面向用户的高级语言或汇编语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序 C 系统支撑和服务程序 该类程序又称工具软件 如系统诊断程序 调试程序 排错程序 编辑程序 查杀病毒程序等等 都是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统 2020 3 26 计算机文化基础 6 1 系统软件 D 数据库管理系统 主要用来建立存储各种数据资料的数据库 并进行操作和维护 常用的数据库管理系统有微机上的FoxPro FoxBASE Access和大型数据库管理系统如Oracle DB2 Sybase SQLServer等 它们都是关系型数据库管理系统 2020 3 26 计算机文化基础 7 2 应用软件 为解决计算机各类应用问题而编写的软件称为应用软件 应用软件具有很强的实用性 随着计算机应用领域的不断拓展和计算机应用的广泛普及 各种各样的应用软件与日俱增 如MicrosoftOffice WPSOffice Photoshop等 专用软件是只为完成某一特定专业的任务而设计的软件 它往往是针对某行业 某用户的特定需求而专门开发的 如某个公司的管理系统 医院信息系统 HIS 办公自动化系统 OA 等 2020 3 26 计算机文化基础 8 3 程序设计语言 1 程序设计基础数据结构和算法是程序最主要的两个方面 通常可以认为 程序 算法 数据结构 算法可以看作是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程 实质上反映的是解决问题的思路 其主要性质表现在 有穷性 确定性 可行性 输入 输出 数据结构是从问题中抽象出来的数据之间的关系 它代表信息的一种组织方式 用来反映一个数据的内部结构 数据结构是信息的一种组织方式 其目的是提高算法的效率 它通常与一组算法的集合相对应 通过这组算法集合可以对数据结构中的数据进行某种操作 返回 2020 3 26 计算机文化基础 9 3 程序设计语言 2 程序设计语言可以分为三类 机器语言 汇编语言和高级语言 2020 3 26 计算机文化基础 10 1 机器语言 机器语言是计算机系统唯一能识别的 不需要翻译直接供机器使用的程序设计语言 机器语言中的每个语句 称为指令 都是二进制形式的指令代码 包括操作码和地址码两部分 如某种计算机的指令为011011000000000 它们的前八位表示操作码 后八位表示地址码 2020 3 26 计算机文化基础 11 2 汇编语言 用能反映指令功能的助记符表达的计算机语言叫汇编语言 它是符号化了的机器语言 用汇编语言编写的程序叫汇编语言源程序 计算机无法执行 必须用汇编程序把它翻译成机器语言目标程序 计算机才能执行 这个翻译过程称为汇编过程 与机器语言相比 汇编语言具有编写容易 修改方便 阅读简单 程序清楚等优点 但是它仍然是属于面向机器的语言 也就是说 不同的计算机可以有不同的指令集 机器语言和汇编语言一般都称为低级语言 2020 3 26 计算机文化基础 12 3 高级语言 屏蔽机器的细节 与具体的计算机指令系统无关的 表达方式或接近于人们对求解过程或问题的描述方式 易于理解和掌握的程序设计语言称为高级语言 高级语言有两类 分别是解释型和编译型 解释程序 解释程序接受用某种程序设计语言 如Basic语言 编写的源程序 然后对源程序的每条语句逐句进行解释并执行 最后得出结果 解释程序对源程序是一边翻译 一边执行 不产生目标程序 编译程序 编译程序是翻译程序 它将用高级语言编写的源程序翻译成与之等价的用机器语言表示的目标程序 其翻译过程称为编译 编译型语言系统在执行速度上都优于解释型语言系统 但是 编译程序比较复杂 这使得开发和维护费用较高 2020 3 26 计算机文化基础 13 1 5微型计算机系统 1 5 1微型计算机分类1 5 2微机的主要性能指标1 5 3常见微型计算机的硬件设备 返回 2020 3 26 计算机文化基础 14 1 5 1微型计算机分类 微型计算机按其性能 结构 技术特点等可分为 1 单片机 将微处理器 CPU 一定容量的存储器以及I O接口电路等集成在一个芯片上 就构成了单片机 2 单板机 将微处理器 存储器 I O接口电路安装在一块印刷电路板上 就成为单板机 3 PC PersonalComputer 个人计算机 供单个用户使用的微机一般称为PC 是目前使用最多的一种微机 4 便携式微机 便携式微机大体包括笔记本计算机和个人数字助理 PDA 等 返回 2020 3 26 计算机文化基础 15 1 5 2微机的主要性能指标 1 主频即时钟频率 是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数 它在很大程度上决定了计算机的运算速度 主频的单位是赫兹 Hz 2 字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数 它与计算机的功能和用途有很大的关系 3 内核数CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量 目前有2个 4个和8个等 Intel和AMD分别推出了双核心处理器PentiumD和Athlon64X2 返回 2020 3 26 计算机文化基础 16 4 内存容量是指内存储器中能存储信息的总字节数 5 运算速度单位时间内执行的计算机指令数 单位有MIPS MillionInstructionsPerSecond 每秒106条指令 和BIPS BillionInstructionsPerSecond 每秒109条指令 6 其他性能指标机器的兼容性 包括数据和文件的兼容 程序兼容 系统兼容和设备兼容 系统的可靠性 平均无故障工作时间MTBF 系统的可维护性 平均修复时间MTTR 机器允许配置的外部设备的最大数目 数据库管理系统及网络功能等 另外 性能价格比也是一项综合性的评价计算机性能的指标 返回 1 5 2微机的主要性能指标 2020 3 26 计算机文化基础 17 1 5 3常见微型计算机的硬件设备 返回 2020 3 26 计算机文化基础 18 1 微处理器 微处理器是将运算器 控制器 高速内部缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片 是计算机中最重要的核心部件 图5中上面是p4 下面是一种汽车用微处理器RS1000 图5微处理器 返回 2020 3 26 计算机文化基础 19 2 存储器 1 微机中的内存一般指指随机存储器 RAM 目前常用的内存有SDRAM和DDRSDRAM 以及DDR SDRAM等 图6内存 返回 2020 3 26 计算机文化基础 20 2 外存储器 1 软盘其直径为3 5英寸 容量为1 44MB 软盘上有写保护口 当写保护口处于保护状态 即写保护口打开 时 只能读取盘中信息 而不能写入 用于防止擦除或重写数据 也能防止病毒侵入 2 硬盘 是微机上最重要的外存储器 它由多个质地较硬的涂有磁性材料的金属盘片组成 每个盘片的每一面都有一个读 写磁头 用于磁盘信息的读写 硬盘是目前存取速度最快的外存 3 闪存 FlashMemory 作为存储介质的半导体集成电路制成的电子盘已成为主流的可移动外存 电子盘又称 优盘 可反复存取数据 4 光存储器 是利用激光技术存储信息的装置 目前用于计算机系统的光盘可分为只读光盘 CD ROM DVD 追记型光盘 CD R WORM 和可改写型光盘 CD RW MO 等 光盘存储介质具有价格低 保存时间长 存储量大等特点 已成为微机的标准配置 2020 3 26 计算机文化基础 21 3 微机常见总线标准 总线 Bus 是计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线 它是由导线组成的传输线束 微机内部信息的传送是通过总线进行的 各功能部件通过总线连在一起 微机中的总线一般分为数据总线 地址总线和控制总线 分别用来传输数据 数据地址及控制信号 常见的总线标准有 1 PCI总线 2 AGP总线 3 USB总线 4 IEEE1394总线 1 PCI总线是由Intel IBM DEC公司推出的一种局部总线 它定义了32位数据总线 且可扩展为64位 PCI是迄今为止最成功的总线接口规范之一 PCI总线与CPU之间没有直接相连 而是经过桥接 Bridge 芯片组电路连接 该总线稳定性和匹配性出色 提升了CPU的工作效率 最大传输速率可达132MB s 返回 2020 3 26 计算机文化基础 22 3 微机常见总线标准 2 AGP是加速图形端口的缩写 它是为提高视频带宽而设计的总线结构 AGP总线使图形加速硬件与CPU和系统存储器之间直接连接 无须经过繁忙的PCI总线 提高了系统实际数据传输速率和随机访问内存时的性能 目前AGP4X的总线传输率已达l 06GB s 3 USB总线即通用串行总线 是一种新型接口标准 它连接外设简单快捷 支持热拔插 成本低 速度快 连接设备数量多 目前广泛地应用于计算机 摄像机 数码相机和手机等多种数码设备上 目前USBVer2 0数据传输率达到60MB s 4 IEEE1394是一种串行接口标准 能非常方便地把电脑 电脑外设 家电等设备连接起来 能达到实时传送多媒体视频流的高速高带宽数据传输效果 IEEE1394总线是目前最快的高速外部串行总线 1394a最高的传输速率达400MB s 而1394b的最高传输速率达到了800MB s 并且支持带电拔插 2020 3 26 计算机文化基础 23 4 主板 主板是微型计算机系统中最大的一块电路板 有时又称为母板或系统板 是一块带有各种插口的大型印刷电路板 PCB 它将主机的CPU芯片 存贮器芯片 控制芯片 ROMBIOS芯片等结合在一起 图7主板 返回 2020 3 26 计算机文化基础 24 5 输入设备 输入设备是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数 以便计算机能够处理的设备 键盘 鼠标 数码相机 图8输入设备 返回 2020 3 26 计算机文化基础 25 6 输出设备 输出设备 有显示器 打印机 绘图仪和音箱等 1 显示系统 包括显示器和显示适配器 又称显示卡 显示器 显示卡 图9输出设备 返回 2020 3 26 计算机文化基础 26 2 打印机点阵打印机又称针式打印机 是利用打印头内的点阵撞针撞击打印色带 在打印纸上产生打印效果 喷墨打印机的打印头由细小的喷墨口组成 当打印头横向移动时 喷墨口可以按一定的方式喷射出墨水 打到打印纸上 形成字符 图形等 激光打印机是一种高速度 高精度 低噪声的非击打式打印机 它是激光扫描技术与电子照相技术相结合的产物 利用了激光的定向性 能量集中性 点阵 针式 打印机 喷墨打印机 激光打印机 图10打印机 返回 6 输出设备 2020 3 26 计算机文化基础 27 3 声音系统音频信号是连续的模拟信号 而电脑处理的只能是数字信号 因此 电脑要对音频信号进行处理 首先必须进行模 数 A D 的转换 这个转换过程实际上就是对音频信号的采样和量化过程 即把时间上连续的模拟信号转变为时间上不连续的数字信号 只要在连续量上等间隔地取足够多的点 就能逼真地模拟出原来的连续量 这个 取点 的过程我们称为采样 Sampling 采样精度越高 取点 越多 数字声音越逼真 采样频率是指每秒钟对音频信号的采样次数 单位时间内采样次数越多 即采样频率越高 数字信号就越接近原声 采样频率只要达到信号最高频率的两倍 就能精确描述被采样的信号 一般来说 人耳的听力范围在20Hz到20kHz之间 因此 只要采样频率达到40kHz 就可以满足人们的要求 现时大多数声卡的采样频率都已达到44 1kHz或48kHz 即达到所谓的CD音质水平了 返回 6 输出设备 2020 3 26 计算机文化基础 28 1 6多媒体技术基础 1 6 1多媒体技术概述1 6 2多媒体技术研究的主要内容 返回 2020 3 26 计算机文化基础 29 1 6 1多媒体技术概述 1 媒体和多媒体媒体 Media 是指信息表示和传播的载体 例如 文字 声音 图形和图像等都是媒体 它们向人们传递各种信息 多媒体 Multimedia 是多种媒体的综合 2 多媒体技术多媒体技术是把数字 文字 声音 图形 图像和动画等各种媒体有机组合起来 利用计算机 通信和广播电视技术 使它们建立起逻辑联系 并能进行加工处理的技术 返回 2020 3 26 计算机文化基础 30 2 多媒体技术的含义 1 计算机以预先编制好的程序控制多种信息载体 如CD VCD DVD 录像机 立体声设备等 2 计算机处理信息种类的能力 即能把数字 文字 声音 图形 图像和动态视频信息集为一体的能力 当前指的多媒体技术即指此 返回 2020 3 26 计算机文化基础 31 3 多媒体计算机系统的特点 具有多媒体处理能力的计算机叫多媒体计算机 多媒体具有多样性 实时性 交互性和集成性的特点 1 多样性计算机所处理的信息空间范围拓展了 不再局限于数值 文本 图形和特殊对待的图像 并且强调计算机与声音 活动图像 或称为影像 相结合 2 集成性多媒体的集成性主要体现在 一是多媒体信息的集成 是指各种媒体信息应能按照一定的数据模型和组织结构集成为一个有机的整体 以便媒体的充分共享和操作使用 二是操作这些媒体信息的工具和设备的集成 是指与多媒体相关的各种硬件设备的集成和软件的集成 为多媒体系统的开发和实现建立一个理想的集成环境 以提高多媒体的生产力 返回 2020 3 26 计算机文化基础 32 3 多媒体计算机系统的特点 3 交互性多媒体系统采用人机对话方式 对计算机中存储的各种信息进行查找