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第1章计算机基础知识 结构导航 计算机的发展 应用 计算机硬件系统和软件系统的组成 重点 数制的概念与数制转换 重点 难点 微型计算机的主要技术指标 多媒体概念 组成及多媒体技术 计算机信息安全 计算机病毒的特点 防范与清除 重点 汉字输入法 学习目标 了解计算机的概念 发展 分类及其应用领域 掌握计算机系统及微机的基本组成 掌握计算机中数据的处理 理解微型计算机的主要技术指标 了解多媒体概念 组成及多媒体技术的应用 了解计算机信息安全的有关知识 掌握计算机病毒的特点 防范与清除 掌握汉字输入法的选用与切换 掌握一种计算机汉字录入技术 1 1计算机发展与应用 计算机是一种能够接收和存储信息 并按照存储在其内部的程序对输入的信息进行加工 处理 然后把处理结果输出的高度自动化的电子设备 21世纪 以计算机技术为核心的信息技术已经成为人类社会的一个重要的组成部分 计算机成为一种有效的信息处理工具 随着电子技术的迅猛发展 计算机的发展日新月异 计算机技术日趋成熟 计算机将迅速渗透到社会生活的各个领域 最终将改变我们的生活 从而促进人类社会的进步和发展 世界上第一台电子计算机ENIAC ElectronicNumericalIntegratorAndcalculator 是在1946年2月15日研制成功的 它采用了大量的电子管 继电器和电阻 占地面积为170平方米 重达30吨 可以说是一个庞然大物 而运算速度每秒仅有5000次 并且可靠性差 但它的诞生标志着人类进入了计算机时代 1 1 1计算机发展史 计算机从产生至今 有了异常飞速的发展 按照计算机采用的电子器件来划分 经历了五代 其发展情况如表所示 1 1 1计算机发展史 目前 计算机的性能大幅度提高 价格却大幅度下降 给计算机的普及创造了更有利的条件 计算机的发展有以下四方面的趋势 1 巨型化2 微型化3 网络化4 智能化 1 1 1计算机发展史 1 1 2计算机的特点与应用 计算机是一种高度自动化的信息处理设备 它具有诸多特点 1 运算速度快2 计算精度高3 记忆能力强4 自动化程度高5 具有复杂的逻辑推理和判断功能 随着计算机技术 通信技术 软件技术的迅速发展 计算机应用领域不断扩大 已经深入到人类社会活动的各个领域 归结起来 主要有如下几个方面 1 科学计算2 数据处理3 过程控制4 计算机辅助工程5 人工智能6 信息高速公路7 电子商务 1 1 2计算机的特点与应用 1 2微型计算机系统的基本组成 微型计算机是计算机中应用最普及 最广泛的一类 它是利用超大规模集成电路技术 把计算机中的中央处理器 CPU 集成在一小块芯片上 这种芯片称为微处理器 一个完整的微型计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成 一般微型计算机系统的基本组成 硬件系统是组成计算机的物理实体 它提供了计算机工作的物质基础 用户通过硬件向计算机系统发布命令 输入数据 并得到计算机的响应 计算机内部也必须通过硬件来完成数据存储 计算及传输等各项任务 微型计算机的硬件系统包括运算器 控制器 存储器 输入设备和输出设备五大部分 1 2 1微型计算机的硬件系统 1 运算器运算器负责计算机中的各类运算 如加 减 乘 除等算术运算 非 与 或等逻辑运算 还可以进行代码的传送 移位等操作 中央处理器 CentralProcessingUnit 简称CPU 是微型计算机的核心部件 中央处理器包括控制器和运算器两个部件 1 2 1微型计算机的硬件系统 2 控制器控制器是指挥控制中心 根据所运行程序提供的指令 控制微机硬件系统的各部分准确 快速 协调地工作 完成对数据加工和处理的任务 1 2 1微型计算机的硬件系统 3 存储器存储器是用来存储数据和程序的 记忆 装置 计算机中的全部信息 包括数据 程序 指令以及运算的中间结果和最终结果都要存放在存储器中 1 2 1微型计算机的硬件系统 存储器由若干个存储单元组成 每个存储单元依次给予了一个惟一的编号 称为地址 一般来说八个二进制位 bit 为一个字节 Byte 存储器的基本存储单位为字节 Byte 换算公式如下 1KB 1024B 210B1MB 1024KB 1024 1024B 220B1GB 1024MB 1024 1024KB 1024 1024 1024B 230B 1 2 1微型计算机的硬件系统 存储器分为两大类 1 内部存储器 简称内存或主存 2 外部存储器或辅助存储器 简称外存或辅存 1 2 1微型计算机的硬件系统 内存储器是计算机主机中的一个组成部分 用来存放当前正在使用的或者建立的程序和数据 内存储器可直接与CPU进行信息交换 内存储器一般都采用大规模或超大规模集成电路工艺制造的半导体存储器 具有体积小 重量轻 存取的速度快等特点 但价格较高 且不便长期保存 从功能上 内存储器可分为 随机存取存储器 RAM 只读存储器 ROM 1 2 1微型计算机的硬件系统 随机存取存储器 RAM RandomAccessMemory 是一种既能写入又能读出数据的存储器 计算机工作时 RAM能准确地保存数据 但这种保存功能需要电源的支持 一旦切断电源 其中的所有数据立即消失 计算机中的内存一般指的就是随机存储器 只读存储器 ROM ReadOnlyMemory 是一种用专用设备才能写入的可擦可编程存储芯片 用户只能读出数据信息而不能写入信息的存储器 但当机器断电或关机时 只读存储器中的信息不会丢失 ROM中主要存放固定不变的程序和数据 如计算机系统的设置程序 参数表 基本输入输出系统等对计算机运行十分重要的信息 1 2 1微型计算机的硬件系统 外存储器是内存储器的延伸和补充 一般用来存放需要永久保存的或是暂时不用的程序和数据信息 外存储器不直接与CPU交换信息 当需要时可以调入内存和CPU交换信息 外存储器广泛采用了磁性介质作为基本材料 其特点为价格较低 存储容量大 可靠性高 但存取速度慢 1 2 1微型计算机的硬件系统 软盘存储器软盘存储器是计算机中最早使用的数据存储器之一 软盘存储器是软磁盘 软盘 和软磁盘驱动器 软驱 组成 软盘是一张塑料薄膜圆盘 在其两面均覆盖一层磁性材料 为了防止盘片脏污和磨损 一般把它封装在一个保护套中 形成一个整体 软盘都有一个写保护口 当处于写保护状态时 磁盘的信息只能读出 不能进行写操作 反之 可以进行读写操作 1 2 1微型计算机的硬件系统 硬盘存储器硬盘存储器是计算机中最广泛使用的外存储器之一 硬盘存储器是由硬盘和硬盘驱动器构成 它是一种涂有磁性物质的金属圆盘 通常由若干片硬盘片组成盘片组 与软盘相比 具有存储容量大 存取速度快的特点等 现在微机上所配置的硬盘一般在80GB以上 1 2 1微型计算机的硬件系统 光盘存储器随着计算机技术的发展 光盘存储器的使用已越来越广泛 光盘存储器是一种利用激光技术存储信息的装置 光盘存储器由光盘和光盘驱动器组成 其特点是存储容量大 存取速度快 常见的光盘存储器有CD ROM CD R CD RW DVD ROM等 1 2 1微型计算机的硬件系统 移动存储器随着通用串行总线 USB 开始在PC机上出现并逐渐盛行 借助USB接口 移动存储产品也逐步成为现在存储设备的主要成员 常用的移动存储设备有USB优盘 USB移动硬盘 存储卡等 1 2 1微型计算机的硬件系统 4 输入设备输入设备是向计算机中输入程序 数据 声音 图像等信息的设备 微型计算机系统中常用的输入设备有 键盘 鼠标 扫描仪 数码相机 话筒 1 2 1微型计算机的硬件系统 1 键盘键盘是微型计算机的主要输入设备 是实现人机对话的重要工具 通过它可以输入程序 数据 操作命令 也可以对计算机进行控制 目前微型计算机的键盘已标准化 1 2 1微型计算机的硬件系统 2 鼠标器鼠标器简称鼠标 是计算机的一种主要的输入设备 鼠标器具有操作方便 快捷 直观 和较强的绘制图形功能等特点 目前几乎所有的应用软件都支持鼠标操作方式 1 2 1微型计算机的硬件系统 鼠标的操作指向 移动鼠标 将鼠标指针定位到某一对象上 单击 将鼠标指针指向某一对象 然后快速按下鼠标左键 双击 将鼠标指针指向某一对象 然后快速地连续按两下鼠标左键 右击 将鼠标指针指向某一对象 然后快速按一下鼠标右键 拖动 将鼠标指针指向某一对象 按住鼠标左键不放 移动鼠标指针至指定位置后再释放鼠标 1 2 1微型计算机的硬件系统 3 扫描仪扫描仪是一种新型的重要输入设备 它的作用就是将图片 照片 胶片以及文稿资料等书面材料或实物的外观扫描后输入到计算机当中 并形成文件保存起来 扫描仪的形式多种多样 如按颜色划分有黑白扫描仪和彩色扫描仪 如按扫描方式划分有手持扫描仪 平板扫描仪和滚筒扫描仪 1 2 1微型计算机的硬件系统 5 输出设备输出设备是将计算机中处理后的数据 程序和图形等转换成为人们能够识别的形式显示出来的设备 常用的输出设备有 显示器 打印机 绘图仪 声音输出设备等 1 2 1微型计算机的硬件系统 1 显示器显示器是计算机最主要的输出设备 显示器是计算机的主要输出设备 用来将系统信息 计算机处理结果 用户程序及文档等信息显示在屏幕上 显示器按其构成的器件可分为阴极射线管 CRT 显示器和液晶 LCD 显示器 目前常用的显示器分辨率有1024 768像素 1280 1024像素 1600 1200像素等 分辨率越高 其清晰度越好 显示的效果越好 1 2 1微型计算机的硬件系统 2 打印机打印机是广泛使用的输出设备 是将计算机中的信息打印到纸张或其他特殊介质上 以供阅读和保存 目前常用的打印机有针式打印机 喷墨打印机和激光打印机 针式打印机属于击打式打印机 其速度慢 噪声大 喷墨打印机是非击打式打印机 其打印效果清晰 质量高 激光打印机也是非击打式打印机 其特点是打印质量最佳 体积小 噪声小 目前已经被广泛使用 1 2 1微型计算机的硬件系统 计算机软件系统通常可分为系统软件应用软件 1 2 2微型计算机的软件系统 1 系统软件系统软件是计算机设计制造者提供的 用来控制计算机运行 管理计算机的各种资源 并为应用软件提供支持和服务的一类软件 通常包括操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 网络系统和常用服务程序等 1 操作系统 OperatingSystem 简称OS 2 程序设计语言 3 工具软件 1 2 2微型计算机的软件系统 2 应用软件应用软件是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的计算机程序 应用软件的内容很广泛 涉及到社会的许多领域 常见的应用软件有以下几种 各种电子表格软件 如 Multiplan SuperCale Excel CCED 办公自动化系统 各种文字处理软件 如 WPS Word WordPerfect 各种辅助设计软件 如 AutoCAD 3DSMAX以及辅助教学软件 如 PowerPoint Authorware等 1 2 2微型计算机的软件系统 目前应用比较普遍的是微型计算机 微型计算机的功能强弱是由它的硬件组成 软件配备 系统结构等诸多方面的因素决定的 那么衡量系统性能的主要技术指标有以下几方面 1 字长2 运算速度3 主频4 内存容量5 软件配置6 兼容性7 系统可维护性 1 3微型计算机系统的主要技术指标 1 字长字长是计算机能直接处理的二进制信息的位数 字长标志着计算机处理信息的精度 字长越长 数据精度就越高 数据处理的速度也越快 现在的微机字长一般为32位和64位 1 3微型计算机系统的主要技术指标 2 运算速度运算速度是每秒钟所能执行的指令条数 对于微型计算机可用CPU的主频和每条指令的执行所需的时钟周期来衡量 一般来说 微型计算机的运算速度可达每秒几百万至上千万条指令 常用MIPS millioninstructionpersecond 每秒百万条指令来表示 1 3微型计算机系统的主要技术指标 1 4数据在计算机内的表示 计算机是处理信息的工具 信息包括数字 字符 图形 声音 视频等 一切信息在计算机内部存储 传输 处理都采用的是二进制的形式 在计算机内部 电路中常用的器件具有两种不同的稳定状态 高电平和低电平 这两种状态之间能相互转换 二进制是计算机中信息表示及处理的基础 1 4 1数制 按进位的原则进行计数 称为进位计数制 简称 数制 在日常生活中经常要用到数制 通常以十进制进行计数 除了十进制计数以外 还有二进制 八进制 十六进制等计数方法 1 十进制十进位计数制简称十进制 有十个不同的数码符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 进位原则是 逢十进一 例如 一个十进制数258 78可以展开为 258 78 10 2 102 5 101 8 100 7 10 1 8 10 2一个n位十进制数a1 a2 a3 an的值可以求出 a1 10n 1 a2 10n 2 a3 10n 3 an 10 2这里每一位乘上的值10n 1 10n 2 10 2称为该位的权 十进制的基数为10 1 4 1数制 2 二进制二进位计数制简称二进制 有二个不同的数码符号 0 1 进位原则是 逢二进一 例如 一个二进制数11101 101可以展开为 11101 101 2 1 24 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 0 2 2 1 2 3 29 625 10二进制数的权值为2n 1 2n 2 2n 3 2 3 二进制的基数为2 1 4 1数制 3 八进制八进位计数制简称八进制 有八个不同的数码符号 0 1 2 3 4 5 6 7 进位原则是 逢八进一 例如 一个八进制数126 53可以展开为 126 53 8 1 82 2 81 6 80 5 8 1 3 8 2 86 67 10八进制数的权值为8n 1 8n 2 8n 3 8 2 八进制的基数为8 1 4 1数制 4 十六进制十六进位计数制简称十六进制 有十六个不同的数码符号 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 进位原则是 逢十六进一 例如 一个十六进制数3AD 5可以展开为 3AD 5 16 3 162 A 161 D 160 5 16 1 941 0625 10十六进制数的权值为16n 1 16n 2 16n 3 16 1 十六进制的基数为16 1 4 1数制 1 4 2不同进制之间的转换 1 十进制数转换为二进制数 例1 将十进制数164 8273转换为二进制数是 A 10100100 1101B 10100101 1101C 100101 1011D 10100100 1011答案 A解析 整数部分和小数部分分别采用不同的方法进行转换 十进制整数转换成二进制整数采用 除2取余法 十进制小数转换成二进制小数是用 乘2取整法 2 十进制数转换为八进制数十进制数转换为八进制数的方法整数采用 除8取余法 小数是用 乘8取整法 3 十进制数转换为十六进制数十进制数转换为十六进制数的方法整数采用 除16取余法 小数是用 乘16取整法 1 4 2不同进制之间的转换 4 二进制数与八进制数之间的转换 1 二进制数转换为八进制数 例2 将二进制数 110011010 10011101 2转换成八进制数是 A 633 472B 632 472C 632 247D 632 272答案 B解析 二进制数转换为八进制数的方法是将二进制数以小数点为基准 分别向左向右 每3位为一组 不满3位的用0来补足 然后将每组的3位二进制数用相应的一位八进制数表示 110011010 100111010632 472 1 4 2不同进制之间的转换 2 八进制数转换为二进制数 例3 将八进制数 427 165 8转换成二进制数是 A 100010110 001110110B 100010111 001110101C 100010111 001110110D 100010111 001110111答案 C解析 八进制数转换为二进制数的方法是将每一位八进制数用对应的3位二进制数表示 427 165100010111 001110110 1 4 2不同进制之间的转换 5 二进制数与十六进制数之间的转换 1 二进制数转换为十六进制数 例4 将二进制数 110011010 10011101 2转换成十六进制数是 A 19A 9DB 19A 9CC 199 9DD 199 9C答案 A解析 二进制数转换为十六进制数的方法是将二进制数以小数点为基准 分别向左向右 每4位为一组 不满4位的用0来补足 然后将每组的4位二进制数用相应的一位十六进制数表示 000110011010 1001110119A 9D 1 4 2不同进制之间的转换 2 十六进制数转换为二进制数 例5 将十六进制数 5D 7B 16转换成二进制数是 A 1011101 11111011B 1011101 01111011C 1011100 01111011D 10100100 11111011答案 B解析 十六进制数转换为二进制数的方法是将每一位十六进制数用对应的4位二进制数表示 5D 7B01011101 01111011 1 4 2不同进制之间的转换 1 4 3字符编码和汉字编码 二进制是计算机的内部表示 为了统一一些常用字符 如英文字母 数字 标点符号 运算符 各种控制符等 在计算机中的表示 1 字符编码计算机除了用于数值计算外 还有其他许多方面的应用 计算机中采用二进制编码存储信息 输入计算机中的各种符号 英文字母 汉字等信息均要用二进制编码表示 目前国际上通用的是美国标准信息交换码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 简称为ASCII码 每个字符对应一个ASCII码 每个ASCII码由7位二进制数编码 在计算机的存储单元中 一个ASCII码值占一个字节 8个二进制位 因此最高位为0 ASCII码共表示128个字符 其中包含数字符号0 9 大小写的英文字母 各种运算符 标点符号等 1 4 3字符编码和汉字编码 2 汉字编码计算机对汉字进行处理时也要将汉字代码化 即对汉字进行编码 汉字的种类比较多 编码较困难 主要有以下几种方法 1 汉字交换码 国标码 2 汉字机内码 3 汉字字形码 1 4 3字符编码和汉字编码 1 5多媒体技术基础 随着微电子 计算机和数字化声像技术的飞速发展 多媒体技术应运而生 是近年来计算机领域中最热门的技术之一 多媒体技术对各种媒体进行处理 并采用了图形界面 窗口操作 触摸屏技术 不仅改变了人类获取 处理 使用信息的方式 也将改变人类的学习 工作和生活的方式 多媒体技术是一个涉及面极广的综合技术 是开放性的没有最后界限的技术 1 5 1多媒体概述 1 媒体2 多媒体技术3 多媒体技术的特点 1 数字化 2 集成性 3 交互性 1 5 2多媒体个人计算机的基本配置 1993年 按照MPC MultimediaPersonalComputer 联盟的标准 多媒体个人计算机包含以下几个基本单元 个人计算机 CD ROM驱动器 音频卡 视频卡 音响或耳机及MicrosoftWindows98以上操作系统 其中主要硬件配置必须包括CD ROM 音频卡和视频卡 这三方面既是构成现代MPC的重要组成部分 也是衡量一台MPC功能强弱的基本标志 1 5 3多媒体信息处理的关键技术 1 数据压缩技术2 多媒体存储技术 1 5 4多媒体技术的应用与发展 1 多媒体技术的应用2 多媒体技术的发展 1 6计算机信息安全1 6 1计算机信息系统安全概念 计算机信息系统是指由计算机及其相关的和配套的设备 设施 含网络 构成的 按照一定的应用目标和规则对信息进行采集 加工 存储 传输 检索等处理的人机系统 计算机信息系统的安全保护 应当保障计算机及其相关的和配套的设备 设施 含网络 的安全 运行环境的安全 保障信息的安全 保障计算机功能的正常发挥 以维护计算机信息系统的安全运行 1 6 2计算机系统安全的保护措施 中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例 规定公安机关对计算机信息系统安全保护工作行使下列监督职权 监督 检查 指导计算机信息系统安全保护工作 查处危害计算机信息系统安全的违法犯罪案件 履行计算机信息系统安全保护工作的其他监督职责 为了加强对计算机信息网络国际联网的安全保护 维护公共秩序和社会稳定 公安部计算机管理监察机构负责计算机信息网络国际联网的安全保护管理工作 1 6 3计算机病毒概述 计算机病毒出现在二十世纪七十年代末 那时由于计算机技术的局限 导致了计算机病毒在功能上的低级 破坏性也很小 人们没有给予太多的重视 今天 随着计算机技术和网络技术的快速发展 计算机病毒也在不断进步 对计算机系统安全所造成的危害越来越严重 已经引起了全社会的普遍关注 消除和预防病毒已经成为计算机系统日常维护中非常重要的一个方面 1 计算机病毒的定义计算机病毒的定义是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据 影响计算机使用 并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码 显然 计算机病毒是一组人为制造的入侵计算机系统的有害程序 它不仅破坏计算机系统的正常运行 而且还具有很强的传染性 1 6 3计算机病毒概述 2 计算机病毒的主要特点 1 破坏性 2 传染性 3 隐蔽性 4 潜伏性 1 6 3计算机病毒概述 3 计算机病毒的类型计算机病毒的种类繁多 1 按病毒的破坏程度分类 2 按病毒的传染机理分类 1 6 3计算机病毒概述 4 计算机病毒的传播途径 1 计算机网络 2 磁性介质 1 6 3计算机病毒概述 1 6 4计算机病毒的预防与清除 1 计算机病毒的预防鉴于新病毒的不断出现 计算机病毒的预防就显得更加重要了 主要归纳为以下几方面 1 不使用来历不明的软盘 光盘 2 对所有系统盘和不写入数据的盘片 应该进行写保护 3 系统中重要数据和文件要定期备份 4 不要随意打开不知来源的邮件和档案 5 不在计算机上运行来历不明的软件或盗版软件 6 安装正版的病毒监控软件 并及时升级版本 2 病毒的清除一旦发现微机上感染了病毒 应立即着手进行清除 用软件清除病毒是较好的方法 有些反病毒软件可以查出或清除上千种病毒 杀毒方便实用 对使用人员的要求不高 目前广泛使用的反病毒软件有KV3000 瑞星杀毒软件 金山毒霸等 若在网络上发现病毒 应立即脱离网络 以防扩大传染范围 在尚未确定安全的前提下 不要使用 1 6 4计算机病毒的预防与清除 1 7常用输入法简介 键盘输入是指汉字通过计算机的标准键盘 根据一定的编码规则来输入汉字的一种方法 这是最常用 而且最简便易行的汉字输入方法 键盘汉字输入法种类繁多 而且新的输入法不断涌现 各种输入法各有各的特点 本节介绍五笔字型和智能ABC两种常用的输入方法 1 7 1五笔字型汉字输入方法 五笔字型汉字输入法是一种根据汉字字型进行编码的输入方法 它的基本思想是将汉字划分为笔形 字根 单字三个层次 笔画组合产生字根 字根拼形构成汉字 按照习惯书写顺序 以字根为基本单位 组字编码 拼形输入 这种方法的特点是 用于输入汉字的键位较少 汉字编码的码长较短 输入的效率较高 1 五笔字型编码的基础知识 1