第、章基础知识

1、1主讲：柯丽芳西安理工大学西安理工大学计算机学院软件工程系计算机学院软件工程系计算机应用基础计算机应用基础2课程说明l 课程名称课程名称:计算机应用基础l 总学时总学时: 40(20学时课堂+20学时上机)l 总学分总学分: 2.5l 上课安排：上课安排：第第4-14 周五下午周五下午 4:00-6:00l 上机安排：第上机安排：第5-15 周二下午周二下午 4:00-6:00 3对学生的要求对学生的要求l课前预习10分钟l按时上课,专心听讲,不要缺课l课后复习30分钟l认真完成课后作业l同学之间多交流课业问题l重视师生之间的沟通与互动 45课程总体介绍课程总体介绍第一章第一章 计算机基础知识

2、计算机基础知识 (4学时学时)第二章第二章 Windows2000中文操作系统中文操作系统 (4学时学时)第三章第三章 Word2000的基本操作的基本操作 (6学时学时)第四章第四章 Excel的基本操作的基本操作 (3学时学时)第五章第五章 PowerPoint的基本操作的基本操作 (1学时学时)第六章第六章 网络基础网络基础 (2学时学时) 6第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识 1.1 计算机概述计算机概述1.4 数据在计算机中的表示数据在计算机中的表示1.2 计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理 1.3 微型计算机微型计算机71.1 计算机概述计算机概述 1.1

3、.1 计算机的发展计算机的发展1.1.2 计算机的分代计算机的分代1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的新技术计算机的新技术1.1.5 未来新型计算机未来新型计算机8 1.1.1 计算机的发展计算机的发展 n 算算 盘盘 中国唐代中国唐代 第一种手动式计数器第一种手动式计数器n 计算尺计算尺 16221622年，英国年，英国William OughtredWilliam Oughtred（奥特瑞德（奥特瑞德） 手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算手动式、减、乘、除、指数和三角函数运算n 加法器加法器 16421642年，法国年，法国Blaise PascalBlaise P

4、ascal（帕斯卡）（帕斯卡） 机械式，只能做加法机械式，只能做加法n 计算器计算器 16731673年，德国年，德国Gottfried LeibnizGottfried Leibniz（莱布尼茨（莱布尼茨） 机械式，加、减、乘、除和开方机械式，加、减、乘、除和开方n 差分机差分机 18121812年，英国年，英国Charles BabbageCharles Babbage（巴贝奇（巴贝奇）n 分析机分析机 18341834年，英国年，英国Charles BabbageCharles Babbagen MARK- MARK- 1944 1944年，美国年，美国 艾肯艾肯n 计算机计算机 194

5、61946年，宾夕法尼亚大学年，宾夕法尼亚大学ENIACENIAC9查尔斯查尔斯. .巴贝奇巴贝奇 18121812年差分机年差分机 18341834年分析机年分析机 差分机和分析机（差分机和分析机（计算机的直系祖先计算机的直系祖先）三部分组成：三部分组成：(1)(1)由许多轮子组成的保存数据的存储库；由许多轮子组成的保存数据的存储库；(2)(2)运算装置；运算装置；(3)(3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的 数据以及输出结果的装置。数据以及输出结果的装置。10计算机科学奠基人计算机科学奠基人英国科学家英国科学家 阿兰阿兰. .图灵图灵电子计算机之

6、父：电子计算机之父：美籍匈牙利数学家美籍匈牙利数学家 冯冯. .诺依曼诺依曼阿兰阿兰图灵和冯图灵和冯诺依曼诺依曼美国计算机学会美国计算机学会(ACM)1966(ACM)1966年设立年设立图灵奖图灵奖主要贡献：主要贡献： 建立图灵机模型，奠定了可计算理论的建立图灵机模型，奠定了可计算理论的 基础基础 提出图灵测试，阐述了机器智能的概念提出图灵测试，阐述了机器智能的概念 主要贡献：主要贡献： 与同事研制人类第二台计算机与同事研制人类第二台计算机EDVACEDVAC “ “存储程序存储程序”概念概念 冯冯诺依曼计算机诺依曼计算机 奠定了现代计算机体系结构和工作原理奠定了现代计算机体系结构和工作原理

7、11电子计算机的问世电子计算机的问世 1946 1946年年2 2月由宾州大学研制的月由宾州大学研制的ENIACENIAC电子计算机时代的到来。电子计算机时代的到来。 Electronic Numerical Integrator And Calculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机重达重达3030吨吨占地占地250m250m2 2启动工耗启动工耗150000150000瓦瓦1800018000个电子管个电子管:每秒每秒5 5千次加减运算千次加减运算:没有存储器没有存储器:采用十进制采用十进制121.1.2 计算机的分代计算机的分代时代时代年份年份器件器件软件软件应用应用一一 46

8、-5846-58电子管电子管机器语言汇编语言机器语言汇编语言 科学计算科学计算二二58-6458-64晶体管晶体管高级语言高级语言数据处理工业控制数据处理工业控制 三三64-7164-71集成电路集成电路操作系统操作系统文字处理图形处理文字处理图形处理四四7171年迄今年迄今大规模集成电路大规模集成电路数据库、网络等数据库、网络等社会的各个领域社会的各个领域电子管电子管晶体管晶体管集成电路集成电路大规模集成电路大规模集成电路131.1.3 计算机的分类计算机的分类 按综合性能按综合性能指标分类指标分类高性能计算机（高性能计算机（巨型机或大型机巨型机或大型机）：）： 速度最快、处理能力最强、速度

9、最快、处理能力最强、 最快：最快：NEC Earth Simulator NEC Earth Simulator 每秒每秒3535万亿次浮点运算，峰值万亿次浮点运算，峰值4040万亿次万亿次 中国：曙光中国：曙光4000A 25604000A 2560颗颗6464位位AMD OpteronAMD Opteron处理器处理器 每秒每秒8 8万亿次浮点运算，全球排名第万亿次浮点运算，全球排名第10(2004)10(2004)工作站工作站：介于介于PCPC与小型机之间高档微机系统与小型机之间高档微机系统 高分辨率、大容量内外存，图形功能较强高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机微型计算机：

10、台式机、笔记本和台式机、笔记本和个人数字助理个人数字助理 (PDA)(PDA)服务器服务器：网络环境中为多个用户提供服务的：网络环境中为多个用户提供服务的 计算机系统计算机系统按用途分类按用途分类通用机通用机 很强的综合处理能力很强的综合处理能力 专用机专用机 功能单一功能单一 14曙光曙光4000A 曙光曙光4000A4000A采用国际高性能计算机主流的机群结构，整采用国际高性能计算机主流的机群结构，整个系统规模达到个系统规模达到640640个结点，每个结点为个结点，每个结点为4CPU4CPU的的SMPSMP系统，系统，采用采用AMD 2.2GHz OpteronAMD 2.2GHz Opt

11、eron 64 64位处理器，峰值运算速度为位处理器，峰值运算速度为11TFLOPS11TFLOPS。整个系统通过四套网络互连，包括。整个系统通过四套网络互连，包括Myrinet2000Myrinet2000、千兆以太网、百兆以太网和管理网络。系统的主要配置如千兆以太网、百兆以太网和管理网络。系统的主要配置如下：下：* * 11264 GFLOPS 11264 GFLOPS峰值运算速度峰值运算速度* * 2560 2560个个CPUCPU* * 640 640个结点个结点* * 5TB 5TB内存内存* * 95TB 95TB存储存储* * 四套互联网络四套互联网络* * 曙光机群软件曙光机群

12、软件 151.1.4 计算机的新技术计算机的新技术1 1 嵌入式技术嵌入式技术 将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中的一种技术。将计算机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中的一种技术。 系统和功能软件固化起来，类似系统和功能软件固化起来，类似BIOSBIOS的工作方式。的工作方式。 应用：各种家电、数码相机等应用：各种家电、数码相机等2 2 网格计算网格计算 利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级虚拟的超级计算机计算机”，其中每一台的计算机就是一个，其中每一台的计算机就是一个“节点节点”，而整个计算是由成，而整个

13、计算是由成千上万个千上万个“节点节点”组成的组成的“一张网格一张网格”。 优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。 示例：示例：163 3 中间件技术中间件技术 中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。 4 4 多媒体技术多媒体技术5 5 仿生学技术仿生学技术 171.1.5 未来新型计算机未来新型计算机1 1 光子计算机光子计算机 利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储。 不同波长的表示不同的数据不同波长的表示不同的数据 优点：超高速

14、优点：超高速 缺点：体积庞大缺点：体积庞大2 2 生物计算机（分子计算机）生物计算机（分子计算机） 2020世纪世纪8080年代中期开始研制年代中期开始研制 采用了生物芯片采用了生物芯片3 3 量子计算机量子计算机 利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机181.2 计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 1.2.2 计算机系统的硬件组成计算机系统的硬件组成 1.2.3 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 19系统软件系统软件应用软件应用软件计算机系统分为：硬件计算机系统分为：硬件+软件软件

15、硬硬 件件软软 件件1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成 20输入设备：键盘、鼠标、扫描仪输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机输出设备：显示器、打印机 外外 存：软、硬盘、光盘、闪存存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等网络设备：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应用软件应用软件硬件硬件运算器运算器寄存器寄存器控制器控制器主机主机内存内存CPUCPU随机存储器随机存储器(RAM)(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)高速缓冲存储器高速缓冲存储器 操作系统：操作系统：WindowsWindows、U

16、nixUnix、LinuxLinux语言处理程序：语言处理程序：C C、PascalPascal、VBVB等等 实用程序：诊断程序、排错程序等实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统办公软件包、数据库管理系统 计算机系统的组成计算机系统的组成21计算机硬件包括主机和外设计算机硬件包括主机和外设主机主机外设外设输入设备输入设备输出设备输出设备外存设备外存设备网络设备网络设备1.2.2 计算机系统的硬件组成计算机系统的硬件组成 22计算机的五大部件计算机的五大部件冯冯诺依曼思想：诺依曼思想： 二进制二进制 程序与数据一样存程序与数据一样存 放在内存放在内存 五大模块五大模块数据流

17、数据流控制流控制流存储器存储器运算器运算器外存储器外存储器输输出出设设备备内存储器内存储器输输入入设设备备控制器控制器中央处理单元中央处理单元 CPUCPU23处理器处理器（中央处理单元（中央处理单元 CPU）处处理理器器控制器控制器运算运算器器控制整个计算机控制整个计算机所有部件的工作所有部件的工作执行算术运算执行算术运算和逻辑运算和逻辑运算24存储器存储器 存储器存储器是计算机是计算机存储数据和程序存储数据和程序的记忆单元集合，的记忆单元集合，每个记忆单元由每个记忆单元由8 8位二进制位组成，可读写其中的数据。位二进制位组成，可读写其中的数据。存储器存储器存储器通常分为内存储器和外存储器。

18、存储器通常分为内存储器和外存储器。存放大量信息存放大量信息外存储器外存储器信息交流中心信息交流中心内存储器内存储器25存储器相关术语存储器相关术语1KB=210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1024MB1TB= 210GB= 1024GB字节字节BYTEBYTE7 6 5 4 3 2 1 0位位BitBit位位(Bit)(Bit)：计算机中采用二进制计算机中采用二进制 0 0或或1 1在在CPUCPU中占中占1 1位位字节字节(Byte)(Byte)：8 8个二进制位为一个字节个二进制位为一个字节 1KB = 1024B, 1MB = 1024KB,

19、 1KB = 1024B, 1MB = 1024KB, 1GB = 1024MB (1024 = 2 1GB = 1024MB (1024 = 21010) )字长字长(Length Word)(Length Word)：CPUCPU在单位时间内在单位时间内 能一次处理的二进制数据的位数能一次处理的二进制数据的位数 地址地址(Address)(Address)：内存被分为一个个字节内存被分为一个个字节 每个字节都有一个惟一的标识每个字节都有一个惟一的标识26输入输入/输出设备输出设备常用输入设备：常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出

20、设备：显示器、打印机、绘图仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。27指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。操作码操作码 操作数操作数 数据传送指令数据传送指令 数据处理指令数据处理指令 程序控制指令程序控制指令 输入输出指令输入输出指令 其它指令其它指令 If GotoIf Goto And Or And OrCPUCPU内存内存I/OI/O设备设备主机主机对计算机的硬件进行管理等对计算机的硬件进行管理等指令指令 结构结构分分类类操作码操作码 要完成的操作类型或性质要完成的操作类型或性质操作数操作数 操作的内容或

21、所在的地址操作的内容或所在的地址 1.2.3 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 计算机的工作原理：计算机的工作原理： 计算机的工作过程实际上是快速地执行指令的过程。计算机的工作过程实际上是快速地执行指令的过程。28指令的执行过程分为以下指令的执行过程分为以下4 4个步骤：个步骤： 取指令取指令 分析指令分析指令 执行指令执行指令 一条指令执行完成，指令计数器加一条指令执行完成，指令计数器加1 1或将转移地址或将转移地址 码送入程序计数器，然后回到码送入程序计数器，然后回到。29301.3 微型计算机微型计算机31 高速化高速化 处理器主频处理器主频 超小型化超小型化 典型的标志是笔记本

22、电脑和典型的标志是笔记本电脑和PDAPDA的流行。的流行。 多媒体化多媒体化 全新的多媒体处理芯片、多媒体和全新的多媒体处理芯片、多媒体和超媒体超媒体系系 统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多统的开发和标准化、虚拟现实技术和发展多 媒体通信等。媒体通信等。 网络化网络化 网络计算机、具有联网功能的网络计算机、具有联网功能的PDAPDA以及各种类以及各种类 型的个人计算机等正在飞速发展。型的个人计算机等正在飞速发展。 隐形化隐形化 今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形像，今后将摆脱显示屏、键盘加主机的传统形像， 电视计算机、影音计算机等将大量出现。电视计算机、影音计算机等将大量出现。1.3.1

23、 微型计算机微型计算机 的发展方向的发展方向 32按组成结构分类：按组成结构分类： 单片机单片机 组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛用于控制、组成部分集成在一个超大规模芯片上，广泛用于控制、 仪器仪表、通信、家用电器等领域。仪器仪表、通信、家用电器等领域。 单板机单板机 各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用于过程控各组成部分装配在一块印刷电路板上，常用于过程控 制或作为仪器仪表的控制部件制或作为仪器仪表的控制部件 。 多板机多板机 各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台式、便携各组成部分装配在多块印刷电路板上，如台式、便携 式式PC PC 机。机。 按用途分类：按用途分类： 微型计算机按

24、用途可分为台式、便携式、手持式等。微型计算机按用途可分为台式、便携式、手持式等。 1.3.2 微型计算机的分类微型计算机的分类 33微型计算机的主要性能指标：微型计算机的主要性能指标： CPUCPU指标指标 主要包括主要包括CPUCPU字长、时钟频率。字长、时钟频率。 运算速度运算速度 计算机的运算速度通指平均运算速度，即每计算机的运算速度通指平均运算速度，即每 秒钟所能执行的指令条数。秒钟所能执行的指令条数。 内存容量内存容量 内存容量反映了内存储器存储数据的能力。内存容量反映了内存储器存储数据的能力。 34主机内主机内基本结构：基本结构： 系统主板（又称母板）、系统主板（又称母板）、CPU

25、CPU、硬盘驱动器、硬盘驱动器、DVD-ROMDVD-ROM驱动器、软盘驱动器、显示器适配器、驱动器、软盘驱动器、显示器适配器、内存、电源。内存、电源。1.3.3 微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统 从外部看，计算机由显示器，主机，键盘，鼠标，音箱等组成。从外部看，计算机由显示器，主机，键盘，鼠标，音箱等组成。微型计算机的微型计算机的硬件系统硬件系统： 主板、主板、CPUCPU、存储器、总线与接口、输入、存储器、总线与接口、输入/ /输出设备。输出设备。35系统主板系统主板 微型计算机中最大的一块集成电路板。微型计算机中最大的一块集成电路板。 微型计算机中各种设备的连接载体。微型计算机中

26、各种设备的连接载体。 主板的结构：主要有主板的结构：主要有ATAT、ATXATX、NLXNLX、EATXEATX等类型。等类型。 ATXATX是目前最常用的主板结构。是目前最常用的主板结构。 36内存内存总线插槽总线插槽接口卡接口卡CPUCPU插座插座串行接口串行接口USB接口接口芯片组芯片组37芯片组芯片组 芯片组决定了主板的结构及芯片组决定了主板的结构及CPUCPU的使用。的使用。 根据芯片的功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。根据芯片的功能，可分为南桥芯片和北桥芯片。南桥芯片：南桥芯片：主要负责主要负责I/OI/O接口控制、接口控制、IDEIDE设备（硬盘等）设备（硬盘等） 控制以及高级能源

27、管理等；控制以及高级能源管理等；北桥芯片：北桥芯片：负责与负责与CPUCPU的联系并控制数据在北桥内部传输，的联系并控制数据在北桥内部传输，发热量较高，芯片上会装有散热片。发热量较高，芯片上会装有散热片。 38CPU通用通用CPUCPU：高性能，功能强，微机采用：高性能，功能强，微机采用嵌入式嵌入式CPUCPU：面向特定领域：面向特定领域IntelIntel的处理器：的处理器：PentiumPentium，Celeron(Celeron(赛扬赛扬) )，BaniasBanias( (迅驰迅驰) )39CPU早期使用过的微处理器早期使用过的微处理器 40CPUPentium 4Pentium 4

28、微处理器和微处理器和ItaniumItanium微处理器内部结构照片微处理器内部结构照片 41国产国产CPU龙芯龙芯 汉芯汉芯假冒！假冒！ 标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了标志着我国在现代通用微处理器设计方面实现了“零零”的突破，打破了的突破，打破了我国长期依赖国外我国长期依赖国外CPU产品的无芯的历史。产品的无芯的历史。 42内部存储器内部存储器访问速度快访问速度快信息暂时性信息暂时性相对价格高相对价格高外部存储器外部存储器访问速度慢访问速度慢信息永久性信息永久性相对价格低相对价格低存储器存储器微型计算机存储器分微型计算机存储器分内部存储器内部存储器和和外部存储器外部存储器43（1

29、 1）随机存取存储器）随机存取存储器(Random Access Memory(Random Access Memory，简称，简称RAMRAM) ) RAM RAM通常指计算机主存，通常指计算机主存，CPUCPU对它们既可读出又可写入数据。对它们既可读出又可写入数据。 微型计算机上广泛采用微型计算机上广泛采用动态随机存储器动态随机存储器DRAM DRAM ，制作成内存条形，制作成内存条形式出现。式出现。内部存储器内部存储器用于笔记本电脑内存条用于笔记本电脑内存条 用于台式机内存条用于台式机内存条44（2 2）只读存储器）只读存储器(Read only Memory(Read only Mem

30、ory，简称，简称ROMROM) ) CPU CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不会丢失。息不会丢失。ROMROM中一般存放计算机系统管理程序。中一般存放计算机系统管理程序。（3 3）高速缓冲存储器）高速缓冲存储器( (CacheCache) ) 介于介于CPUCPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题。于解决它们之间的速度冲突问题。 一般采用静态随机存取存储器一般采用静态随机存取存储器SRAMSRAM构成，它的访问速构成，它的访问速度是度是DRAMDRAM的的

31、1010倍左右。倍左右。 CPUCPUCacheCacheRAMRAM2.6GHZ2.6GHZ533MHZ533MHZ45(1) 软盘软盘 用表面涂有磁性材料柔软的聚用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成。酯材料制成。 读写软盘时，磁头直接接触盘读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为面。常用软盘容量为1.44MB1.44MB。外部存储器外部存储器46硬盘的硬盘的磁道、扇区、柱面磁道、扇区、柱面柱面柱面扇区扇区磁道磁道硬盘片硬盘片读写磁头读写磁头(2) 硬盘硬盘47利用光学方式读利用光学方式读/ /写数据。写数据。(3)光介质存储器光介质存储器 CDCD：只读型和可读写型，：只读型和可读写型，650MB650MB 可录式光盘，只能写一次可录式光盘，只能写一次 可重复刻录的光盘，可重复擦写可重复刻录的光盘，可重复擦写DVDDVD：提供相当于普通：提供相当于普通CDCD的的8 8到到2525倍的存储容量和倍的存储容量和 9 9倍以上的读取速度。倍以上的读取速度。 48(4)移动存储产品移动存储产品 移动硬盘移动硬盘 由台式电脑硬盘或者由笔记本电脑硬盘改装而成，这由台式电脑硬盘或者由笔记本电脑硬盘改装而成，这类产品性价比非常好。类产品性价比非常好。 通常来讲可按产品的接口类型分为通常来讲可按产品的接口类型分为USB1.1USB