第1章计算机系统

1、大学计算机基础大学计算机基础1主讲教师主讲教师:严光银严光银 电话电话邮箱邮箱:上机安排上机安排: 6-13周周 周一第周一第1讲（讲（8：00-9：50）信号本（信号本（1、2班班）二楼）二楼 6-13周周 周周二二第五第五讲（讲（19：30-21：20）建工建工本三楼本三楼课程说明课程说明o 教学目的n培养学生操作计算机的能力，掌握计算机基础知识。o 考核方式n理论成绩（100分）：理论考试80分，平时成绩20分。n上机成绩（100分）：上机考试70分，作业与考勤30分 。2课程主要内容课程主要内容o第1章 计算机系统n计算机硬件系统n计算机软件系统n计算机系统的

2、基本组成n微型计算机的硬件组成o第2章 网络基础n计算机网络基础知识n计算机网络通信基础n网络操作案例o第3章 Windows操作系统n操作系统概述n认识Windows 7n文件及文件夹的组织与管理n系统管理n附件的使用o第4章 计算机安全n计算机病毒n计算机的安全防护及设置n安全防范操作案例o第5章 信息编码n计算机的编码与数据n进制及其转换n计算机中的信息表示及存储o第6章 文字处理软件Word 2010nWord 2010概述nWord 2010操作案例o第7章 电子表格处理软件Excel 2010nExcel 2010概述nExcel 2010操作案例o第8章 演示文稿制作软件Powe

3、rPoint 2010nPowerPoint 2010概述nPowerPoint 2010操作案例o第9章 Internet应用nWWW浏览与网络搜索n邮件收发o第10章 程序设计概述3第第1章章 计算机系统计算机系统本章主要内容本章主要内容p 计算机硬件系统p 计算机软件系统p 计算机系统的组成p 微型计算机的硬件组成6* * 计算机发展概述计算机发展概述o 计算机是指能够部分代替人的脑力劳动，自动高效进行信息处理的电子设备。o 世界上第一台电子数字计算机：ENIACo 计算机主机的发展（分为四代）:电子管、晶体管、集成电路、（超）大规模集成电路o 计算机的工作原理：冯.诺依曼的存储程序o

4、计算机的特点：运行速度快、计算精度高、自动化程度高、存储能力强、具有逻辑判断能力o 计算机按综合性能分类：巨型机、大型机、中型机、小型机、巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、单片机微型机、单片机。其中微型机微型机又称个人计算机（Personal Computer）、PCPC机机和电脑，电脑，主要分为笔记本和台式机。o 微型机的核心是CPUCPU，目前主要的厂商是Intel和AMD 。7* * 计算机发展概述计算机发展概述o 计算机的应用：广泛使用于各个领域，如数值计算、信息管理、实时控制、计算机辅助系统、人工智能、电子商务等。nCADCAD、CAICAI、CAECAE、CATCAT、CAM

5、CAM、AIAI、OAOA的含义n应用模式单机模式、客户机/服务器模式（C/S)、网络模式（B/S)o 计算机的主要技术指标n字长字长：CPU在一次操作中能处理的最大二进制位数。n主频主频与运算速度运算速度 o主频即时钟频率。主频越大，速度越快。o运算速度一般用MIPS（百万条指令数/秒） 表示。n内存容量内存容量 n输入输入/ /输出设备输出设备（ I/O设备）n软件系统软件系统 8硬件硬件输入设备输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备输出设备：显示器、打印机 外外 存存：软盘、硬盘、光盘、闪存 网络设备网络设备：网卡、调制解调器等计计算算机机系系统统软件软件外部设备外部设备系统软件系统软件

6、应用软件应用软件运算器运算器（算术、逻辑运算）控制器控制器主机主机内存内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器 (Cache)操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等 实用程序：诊断程序、排错程序等 在某个方面应用的软件,如WORD、AUTOCAD数据库管理系统1.1.1 1 计算机系统的组成计算机系统的组成91.1.2 2 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 工作原理工作原理：冯：冯诺依曼的诺依曼的“存储程序存储程序”思想思想u 二进制二进制u程序与数据存放在内存程序与数据存放在内存u五大模块五大模块存储器数据流控制流运算器外

7、存储器输出设备内存储器输入设备控制器10存储器存储器n存储器8个二进制位），并且有一个唯一的编号，称为地址。o 存储器分为内部存储器和外部存储器，简称内存和外存。o 内部存储器又分为 ROMROM和RAMRAM两种。nROM中的信息CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序，如BIOS芯片。nRAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。CPU对它们既可读出又可写入数据。11内存条内存条12高速缓冲存储器高速缓冲存储器CacheCacheo CacheCache是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它

8、们之间的速度不匹配问题。CPUCacheRAM13外部存储器外部存储器o 硬盘（数十GB）o 可移动磁盘(U盘）通常采用USB接口（通用串行总线）o CD-ROM光盘（约650MB）CD-ROM的 1X=150kB/s o DVD-ROM光盘（约4.7GB)DVD-ROM的 1X=1.3MB/s硬盘片读写磁头移动硬盘14输入、输出设备输入、输出设备o 常用输入设备n键盘n鼠标n扫描仪n光笔o 常用输出设备n显示器CRT显示器、LCD液晶显示器n打印机激光打印机、针对打印机、喷墨打印机n绘图仪 特别说明：磁盘即可作为输入设备，又可作为输出设备。 数据存盘时是输出设备，读取数据时是输入设备。151

9、.31.3 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成o 主机内部n主板、CPU、内存条、显卡、声卡、网卡n硬盘、光驱n机箱和电源o 外部硬件n显示器n键盘、鼠标n音箱o 可选外设n打印机n扫描仪n数码相机n数码摄像机16主板主板17CPUCPUo CPUCPU字长字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数一次处理的二进制数的位数。o CPUCPU外频外频：主板为CPU和计算机系统提供的基准频率。 o CPUCPU主频主频：CPU内核工作的时钟频率，单位是GHZ。o CPUCPU倍频倍频：主频与外频的比值。：主频与外频的比值。主频主频= =外频外频* *倍频倍频n通常说的通常说的超频超频就是就是更

10、改外频更改外频或或倍频倍频o 现在现在CPUCPU向向多核多核方向发展方向发展显卡显卡o 又称为显示适配器。用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示。o 显卡图形芯片供应商主要包括AMD（ATI）和Nvidia(英伟达)两家。o 显卡分类：集成显卡集成显卡和独立显卡独立显卡o 独显接口（主板提供)n PCI接口n AGP接口n PCI Express接口显卡显卡o VGA接口视频图形阵列n英文：Video Graphics Array，是最常见的一种显示接口。n使用VGA接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A（数字/模拟）转

11、换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D（模拟/数字）转换器将模拟信号再次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。o DVI接口数字视频接口n英文：Digital Visual Interfacen直接向液晶显示器传输数字信号，因而速度快，清晰度高。o HDMI高清晰度多媒体接口n英文：High Definition Multimedia Interface，HDMIn是一种数字化视频/音频接口技术，是适合影像传输的专用型数字化接口，其可同时传送音频和影音信号，最高数据传输速度为5Gbps。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转

12、换。201.41.4 计算机的软件系统计算机的软件系统o 软件系统分为系统软件系统软件和应用软件应用软件。o 计算机裸机、操作系统和应用软件三者之间的关系如下图所示。各种件软用应操统系作裸机21o 系统软件是指管理、控制和维护计算机的各种资源，扩大计算机功能和方便用户使用计算机的各种程序集合。o 常用的系统软件（DOS、Windows95 /98/me/2000/XP、Windows Vista 、Windows7、Windows8；Unix、Linux）C、Visual C+、Visual Basic）系统软件系统软件22o 应用软件是指由用户或软件公司开发的，建立在操作系统基础上的，用于解

13、决实际问题的各种程序的集合。o 常用的应用软件，如Word、WPS、Excel、PowerPoint等。，如AutoCAD、Protel等。，如3DSMax、Photoshop等。 应用软件应用软件23o 计算机语言分为三类。n由计算机语言直接编写的程序称为源程序。n除机器语言源程序可以直接被计算机直接识别外，其它语言编写的源程序都必须通过语言处理程序翻译成机器语言后才能被计算机执行。o 目前有两种语言处理方式：。：边解释边执行，不产生具体的目标程序，如BASIC。：把源程序一次性翻译成目标程序，再通过连接程序的连接，最终形成可直接运行的可执行程序。大多数语言均采用编译方式。计算机语言和语言处

14、理方式计算机语言和语言处理方式24* * 1.1.5 5 计算机新技术简介计算机新技术简介o 网格计算网格计算: :网格计算即分布式计算，是一门计算机科学。它研究如何把一个需要非常巨大的计算能力才能解决的问题分成许多小的部分，然后把这些部分分配给许多计算机进行处理，最后把这些计算结果综合起来得到最终结果。 最近的分布式计算项目已经被用于使用世界各地成千上万志愿者的计算机的闲置计算能力，通过因特网，您可以分析来自外太空的电讯号，寻找隐蔽的黑洞，并探索可能存在的外星智慧生命；您可以寻找超过1000万位数字的梅森质数；您也可以寻找并发现对抗艾滋病毒更为有效的药物。用以完成需要惊人的计算量的庞大项目。

15、 云计算（cloud computing）是基于互联网的相关服务的增加、使用和交付模式，通常涉及通过互联网来提供动态易扩展且经常是虚拟化的资源。云是网络、互联网的一种比喻说法。过去在图中往往用云来表示电信网，后来也用来表示互联网和底层基础设施的抽象。用户通过电脑、笔记本、手机等方式接入数据中心，按自己的需求进行运算。 对云计算的定义有多种说法。对于到底什么是云计算，至少可以找到100种解释。目前广为接受的是美国国家标准与技术研究院（NIST）定义：云计算是一种按使用量付费的模式，这种模式提供可用的、便捷的、按需的网络访问， 进入可配置的计算资源共享池（资源包括网络，服务器，存储，应用软件，服务

16、），这些资源能够被快速提供，只需投入很少的管理工作，或与服务供应商进行很少的交互云计算 地理信息系统是某一个专业方面的，如：交通系统、警务系统、房产系统等等； 数字地球现在叫数字城市，是一个平台，基于基础地理信息（数字地图等）的城市平台，可以把其他专业的数据加载到平台上，公开可以公开的部分，联系可以链接的部分，形成整体的综合应用模式。 简单的做个比喻，地理信息系统就是单机版的游戏，自己玩；数字城市就是网络版，一起玩。 地理信息系统和数字地球虚拟现实虚拟现实 真实幻觉(Virtual Reality，简称VR，又译作灵境、幻真)是近年来出现的高新技术，也称灵境技术或人工环境。虚拟现实是利用电脑模

17、拟产生一个三维空间的虚拟世界，提供使用者关于视觉、听觉、触觉等感官的模拟，让使用者如同身历其境一般，可以及时、没有限制地观察三度空间内的事物。智能信息处理智能信息处理智能信息处理智能信息处理 为了适应信息时代的信息处理要求，当前信息处理技术向智能化方向发展，从信息的载体到信息处理的各个环节，广泛地模拟人的智能来处理各种信息。智能信息处理是计算机科学中的前沿交叉学科，是应用导向的综合性学科，其目标是处理海量和复杂信息，研究新的、先进的理论和技术。智能信息处理研究涵盖基础研究、应用基础研究、关键技术研究与应用研究等多个层次。它不仅有很高的理论研究价值，而且对于国家信息产业的发展乃至整个社会经济建设、发展都具有极为重要的意义 。开展智能信息处理的基础理论研究，包括信息和知识处理的数学理论、复杂系统的算法设计和分析、并行处理理论与算法、量子计算和生物计算等新型计算模式、机器学习理论和算法、生物信息和神经信息处理等。以因特网应用为主要背景的特定领域智能信息处理，包括：大规模文本处理、图像视频信息检索与处理、基于 Web 的知识挖掘、提炼和集成等。另外还有商务和金融活动中的智能信息处理，包括电子政务、电子商务、电子金