计算机初级基础知识

1、计算机基础知识计算机基础知识v电子计算机不仅是数值计算的工具，而且是电子计算机不仅是数值计算的工具，而且是一种既能采集信息，又能处理信息的信息处一种既能采集信息，又能处理信息的信息处理机。又称为电脑。理机。又称为电脑。v3C技术：计算机（技术：计算机（Computer)、通讯、通讯（Communication)、控制、控制(Control)计算机的产生和发展计算机的产生和发展1.计算机的产生计算机的产生世界上第一台电子计算机于世界上第一台电子计算机于1946年在年在 美国问世，（埃克特，莫美国问世，（埃克特，莫克利）它的名字克利）它的名字“ENIAC”(埃尼阿埃尼阿克）。克）。2.计算机的发展

2、计算机的发展计算机发展的四个时代计算机发展的四个时代:第一代计算机第一代计算机(1947年年1957年年)：电子管电子管计算机时代。计算机时代。主要特征：主要特征：电子管组成基本逻辑电路电子管组成基本逻辑电路使用语言：机器语言或汇编语言使用语言：机器语言或汇编语言主要应用于科学计算主要应用于科学计算运算速度每秒几千次至上万次运算速度每秒几千次至上万次第二代计算机第二代计算机(1957年年1964年年)：晶体管晶体管计算机时代。主要特征：计算机时代。主要特征：晶体管作为基本逻辑电路晶体管作为基本逻辑电路使用程序设计语言：使用程序设计语言：COBOL使用范围：使用范围：数据处理、自动控制数据处理、

3、自动控制等等运算速度：每秒几十万次至上百万运算速度：每秒几十万次至上百万次次第三代计算机第三代计算机(1965年年1970年年)：中中小规模集成电路小规模集成电路计算机时代计算机时代。主要特征：主要特征：中小规模集成电路作基本逻辑电路中小规模集成电路作基本逻辑电路操作系统、会话语言（操作系统、会话语言（BASIC）应用范围进一步扩大应用范围进一步扩大运算速度每秒几百万次至上亿次运算速度每秒几百万次至上亿次第四代计算机第四代计算机(1970年至今年至今)：大规模大规模集成电路集成电路计算机时代。计算机时代。主要特征：主要特征：大规模集成电路大规模集成电路普及普及操作系统：操作系统：WINDOWS

4、操作系统操作系统运算速度每秒几十亿次至上千亿次运算速度每秒几十亿次至上千亿次我国计算机的发展v第一代计算机：第一代计算机：1958年，运算速度每秒年，运算速度每秒2000次。次。v第二代计算机：第二代计算机：1967年，运算速度每秒年，运算速度每秒5万次。万次。v第三代计算机：第三代计算机：1970年。年。v第四代计算机：第四代计算机：1975年开始研制。年开始研制。1983年亿次计算机研制成功年亿次计算机研制成功1992年银河年银河型巨型电子计算机型巨型电子计算机新华网上海2004年月日电（记者李斌、叶国标）我国目前运行最快的超级计算机每秒峰值运算速度万亿次的曙光日在上海超级计算中心正式启动

5、。这不仅标志着我国成为世界上继美、日之后第三个跨越万亿次计算机研发和应用的国家，而且标志着中国最大的网格主节点投入运行，一座信息技术领域的“三峡大坝”正在构建。 曙光可以在秒钟内实时完成万个万瓦以上的并网发电机组和万伏变电站构成的全国电网的电力安全评估；可在分钟内完成上海证券交易所年的多支股票交易信息的种证券指数的计算；能在小时内同时完成次小时的中国周边、北方大部、北京周边、北京市的年奥运会需要的气象预报计算，包括风向、风速、温度、湿度等，精度公里，即精确到每个奥运会场馆；小时内，可以同时完成次以上上海黄浦江过江隧道三维结构的地震数值分析的计算。 计算机的分类 数字计算机数字计算机1.处理的数

6、据处理的数据 模拟计算机模拟计算机 通用计算机通用计算机2.应用范围应用范围 专用计算机专用计算机3.本身特性本身特性(运行速度、存储运行速度、存储容量、可同时使用的人数）容量、可同时使用的人数）可分为巨型机（超级计算可分为巨型机（超级计算机）、大中型机、小型机、工作机）、大中型机、小型机、工作站和微型机。站和微型机。计算机的特点v具有自动进行各种操作的能力具有自动进行各种操作的能力v具有高速处理的能力具有高速处理的能力v具有超强的记忆能力具有超强的记忆能力v精确的计算能力和可靠的判断能力精确的计算能力和可靠的判断能力计算机的应用计算机的应用v科学计算科学计算v过程检测与控制：（导弹、卫星的发

7、射过程检测与控制：（导弹、卫星的发射 ）v信息处理：（超市收银、报表统计信息处理：（超市收银、报表统计）v计算机辅助系统计算机辅助系统 计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD）（土木工程、服装）（土木工程、服装-) 计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAM）(3D打印打印-） 计算机辅助测试（计算机辅助测试（CAT）(计算机考试计算机考试-） 计算机辅助教学计算机辅助教学（CAI）（班班通）（班班通-）v人工智能人工智能 （对弈、翻译（对弈、翻译-）数据的表示、存储与运算数据的表示、存储与运算1.数制的基本概念数制的基本概念 信息的表现形式是多种多样的。如文字、语言、声信息的表现形式是多种多样的

8、。如文字、语言、声音、图像、图表等。音、图像、图表等。 计算机怎样处理这些信息呢？计算机怎样处理这些信息呢？ 在计算机内部一切信息的存放、处理和传送均采取在计算机内部一切信息的存放、处理和传送均采取二进制代码表示。二进制代码表示。二进制只有二进制只有0和和1两个基本数码，进位法则是两个基本数码，进位法则是“逢逢二进一二进一”。 二进制数不便阅读和书写，常用十六进制数作二进制数不便阅读和书写，常用十六进制数作为二进制数的缩写为二进制数的缩写 形式。形式。十六进制数共有十六进制数共有09及及A、B、C、D、E、F这十六个基本数字，其中这十六个基本数字，其中A、B、C、D、E、F分别表示十进制中的分

9、别表示十进制中的10、11、12、13、14、15。进位法则是进位法则是“逢十六进一逢十六进一”。二进制数、十进制数和十六进制数的数制代号二进制数、十进制数和十六进制数的数制代号分别为分别为B、D、H。例如：（例如：（1011）2表示二进制数表示二进制数1011，也可表示为，也可表示为1011B。反映二进制信息量的指标有位、字、字长反映二进制信息量的指标有位、字、字长 、字、字节等节等。位（位（Bit）是是 计算机中构成信息的计算机中构成信息的最小单位最小单位，指指二进制数中的一个数位，称作比特。二进制数中的一个数位，称作比特。字节（字节（Byte）简写（）简写（B）8个二进制位组成一个字节。

10、个二进制位组成一个字节。即1Byte=8Bit字字是指计算机在存储、传递或操作时作为一个单元的一组是指计算机在存储、传递或操作时作为一个单元的一组二进制数，它可以表示各种信息，如一个数据或一条指令。二进制数，它可以表示各种信息，如一个数据或一条指令。一个所包括的二进制位数称一个所包括的二进制位数称字长字长，一般有，一般有8位、位、16位、位、32位、位、64位等。位等。字（字（Word）是计算机在存储、传递或操作时作为一个单元的是计算机在存储、传递或操作时作为一个单元的一组二进制数，它可以表示各种信息。一组二进制数，它可以表示各种信息。字长（字长（Word length）一个字所包含的二进制位

11、数称字长。一个字所包含的二进制位数称字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，计算机的运行速度越快，数据处理的精长越长，计算机的运行速度越快，数据处理的精度越高，功能也越强。度越高，功能也越强。计算机的存储容量通常以它拥有的字节数计算机的存储容量通常以它拥有的字节数来描述，其它还有千字节（来描述，其它还有千字节（KB)、兆字节、兆字节(MB)、吉字节（、吉字节（GB）等较大的单位。其换算）等较大的单位。其换算关系如下：关系如下：1千字节千字节=1KB=1024B1兆字节兆字节=1MB=1024KB1吉字节吉字节=1GB=1024MB 优盘优盘32

12、G 硬盘硬盘500G(1千字节1000B）信息的表示信息的表示v西文的表示西文的表示 计算机中使用的字符包括英文字符、数字和计算机中使用的字符包括英文字符、数字和各种特殊符号，它们按特定的规则用若干位各种特殊符号，它们按特定的规则用若干位二进制数的组合表示，这就是字符信息的编二进制数的组合表示，这就是字符信息的编码表示码表示。目前普遍使用的是目前普遍使用的是“美国信美国信息交换标准码息交换标准码”，即，即ASCII码。码。ASCII码码ASCII码用码用8位二进制数对字符信息进位二进制数对字符信息进行编码。其中最高位规定为行编码。其中最高位规定为0，另外，另外7位用位用于编码，共有于编码，共有

13、27=128种不同组合种不同组合,可以表示可以表示128个字符。其中有个字符。其中有32个通用控制符个通用控制符,10个个十进制数，十进制数，52个英文大写和小写字母以及个英文大写和小写字母以及34个专用符。其值由小到大为：个专用符。其值由小到大为：09十个数十个数字，大写字母字，大写字母AZ，小写字母，小写字母az。例如：例如：9用用00111001B表示，表示，F用用01000110B表示表示中文的表示中文的表示国标码（国标码（GB2312-80）：共有汉字和图形符）：共有汉字和图形符号号7445个，其中一级汉字个，其中一级汉字3755个，二级汉字个，二级汉字3008个，图形符号个，图形符

14、号682个。个。机内码：指在计算机中表示汉字的编码。机内码：指在计算机中表示汉字的编码。一个汉字的机内码占两个字节一个汉字的机内码占两个字节。汉字的字模信息计算机系统的组成计算机系统是由计算机硬件系统和软件系统组成。硬件和软件的关系：同样重要，缺一不可计算机的工作原理计算机的工作原理v1945年，美籍著名数学家冯诺依曼年，美籍著名数学家冯诺依曼(ronNeumann)提出，计算机硬提出，计算机硬v件系统由运算器、存储器、控制器、输入设件系统由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大功能部分组成。备、输出设备五大功能部分组成。v这种计算机结构被称为冯诺依曼结构这种计算机结构被称为冯诺依曼结

15、构。微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统v中央处理器（中央处理器（CPU） 是计算机系统的核心，包括运算器运算器和控制器控制器两个部件。 CPU品质的高低主要决定了一台计算机系统的档次。 CPU可以同时处理的二进制可以同时处理的二进制数的位数是其重要的一个品质标数的位数是其重要的一个品质标志。志。* 286机是机是16位机，位机，386和和486是是32位机，位机，Pentium则是则是64位机。位机。存储器存储器 存储器是计算机的记忆部件，用于存放存储器是计算机的记忆部件，用于存放计算机进行信息处理时所必须的原始数据、计算机进行信息处理时所必须的原始数据、中间结果、最后结果以及指示计算机

16、工作的中间结果、最后结果以及指示计算机工作的程序。程序。 在存储器中含有大量的存储单元，每个存储单在存储器中含有大量的存储单元，每个存储单元可以存放八位的二进制信息，这样的存储单元称元可以存放八位的二进制信息，这样的存储单元称为一个字节（为一个字节（Byte），），即存储器的容量是以字节为即存储器的容量是以字节为基本单位的。基本单位的。存储器中的每一个字节都依次用存储器中的每一个字节都依次用0开始的整数进行编号，这个编号称开始的整数进行编号，这个编号称为地址为地址。CPU就是按地址来存取存储就是按地址来存取存储器中的数据。器中的数据。存储器的容量是指存储器中所包存储器的容量是指存储器中所包含的

17、字节数。含的字节数。计算机的存储器分为计算机的存储器分为内存内存储器和储器和外存外存储器两种。储器两种。内存储器由半导体存储器组成的，内存储器由半导体存储器组成的，和外存储器相比较，其存取速度和外存储器相比较，其存取速度快快。内存储器内存储器按其工作方式不同，可分为随机存储器随机存储器和只读存储器。只读存储器。随机存储器随机存储器称为RAM,允许随机地按任意指定地址的存储单元进行存取信息。断电后其中信息将丢失。只读存储器只读存储器称为ROM，其中信息只能读出而不能随意写入，断电后存放的信息不会丢失。外存储器外存储器 外存储器又称辅助存储器，容量一般比较大，而且可以移动。在微型计算机中，常用的外

18、存有在微型计算机中，常用的外存有磁盘、光盘和磁带。目前常用的是磁磁盘、光盘和磁带。目前常用的是磁盘。盘。磁盘又分为硬盘和软盘。磁盘又分为硬盘和软盘。1.硬盘硬盘硬盘有若干硬盘片组成的盘片组，一般固定在计算机机箱内。硬盘和软盘相比容量较大，存取速度较快。目前生产的硬盘容量一般有几个GB以上，甚至几十个GB。2.软盘软盘软盘软盘按尺寸分为5.25英寸和3.5英寸。按存取面数和存储信息的密度又可分为单面单密度、单面双密度、双面单密度、双面双密度、单面高密度、双面高密度。常用磁盘：3.5英寸的双面高密度软盘，容量为1.44MB。5.25英寸的软盘容量为1.2MB。光盘光盘 计算机系统的光盘主要有三类：

19、计算机系统的光盘主要有三类：只读性光盘、一次性写入性光盘和可只读性光盘、一次性写入性光盘和可擦写光盘。擦写光盘。只读性光盘（CDROM）只能读出信息而不能写入信息。CDROM中的信息要通过光盘驱动器才能读取。CDROM的存储容量约为650MB。输入设备输入设备 输入设备输入设备是外界向计算机传送信息的装置。在微型计算机系统中，常用的输入设备有键盘和鼠标。1.键盘键盘键盘键盘由一组按阵列装配在一起的按键开关组成。主要有101、102、104键盘。2.鼠标鼠标鼠标鼠标可以方便、准确地移动光标进行定位，它是一般窗口软件和绘图软件的首选输入设备。常用的鼠标有光电式和机械式鼠标输出设备输出设备 输出设备

20、输出设备的作用是将计算机中的作用是将计算机中数据信息传送到外部媒介，并转化成数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所需要的的表示形式某种为人们所需要的的表示形式。 常用的输出设备是显示器和打印机常用的输出设备是显示器和打印机1.显示器显示器显示器又称监视器显示器又称监视器(Monitor),它是计算机系统中最基本的输出它是计算机系统中最基本的输出设备设备,也是计算机系统不可缺少的也是计算机系统不可缺少的部分。部分。 显示器的类型有很多，而且有多显示器的类型有很多，而且有多种分类方法。种分类方法。按显示的内容按显示的内容字符显示器字符显示器图形显示器图形显示器按显示的颜色按显示的颜色单色显示

21、器单色显示器彩色显示器彩色显示器按分辩率按分辩率低分辨率（约为低分辨率（约为300200）中分辨率（约为中分辨率（约为600350）高分辨率（约为高分辨率（约为640480，1024768）2.打印机打印机打印机也是计算打印机也是计算机最常用的输出设备。机最常用的输出设备。按打印机的打印按打印机的打印方式来分，目前常用方式来分，目前常用的打印机可分为：的打印机可分为：点点阵打印机、喷墨打印阵打印机、喷墨打印机机和和激光打印机。激光打印机。总结：计算机的硬件系统组成控制器运算器中央处理器（CPU）主机内存储器外存储器存储器输入设备硬件系统外部设备输出设备计算机的软件系统计算机的软件系统v所谓软件

22、，是指能指挥计算机工作的程序与所谓软件，是指能指挥计算机工作的程序与程序运行时所需的数据，以及与这些程序和程序运行时所需的数据，以及与这些程序和数据有关的文字说明和图表资料，其中文字数据有关的文字说明和图表资料，其中文字说明和图表又称为文档说明和图表又称为文档。计算机的软件系统可以分为计算机的软件系统可以分为系统系统软件软件和和应用软件应用软件两大类。两大类。常见的应用软件有：常见的应用软件有：各种用于科学计各种用于科学计算的程序包，各种字处理软件，计算机辅算的程序包，各种字处理软件，计算机辅助设计、辅助制造、辅助教学等软件，各助设计、辅助制造、辅助教学等软件，各种图形软件等。种图形软件等。一

23、一.系统软件系统软件系统软件是指管理、监护和维护计系统软件是指管理、监护和维护计算机资源的（包括硬件和软件）的软件。算机资源的（包括硬件和软件）的软件。主要分为：主要分为：v操作系统操作系统是最低层的系统软件，它是最低层的系统软件，它是对硬件系统功能的首次扩充，也是其是对硬件系统功能的首次扩充，也是其它系统软件和应用软件能够在计算机上它系统软件和应用软件能够在计算机上运行的基础。运行的基础。v程序设计语言和语言处理程序程序设计语言和语言处理程序 程序设计语言就是用户用来编写程程序设计语言就是用户用来编写程序的语言，它是人与计算机之间交换信序的语言，它是人与计算机之间交换信息的工具。一般分为：息

24、的工具。一般分为： 机器语言、汇编语言和高级语言。机器语言、汇编语言和高级语言。1.机器语言机器语言是是最底层最底层的计算机语言。的计算机语言。（计算机能够直接识别）（计算机能够直接识别）2.汇编语言：英文缩写（指令助记符）汇编语言：英文缩写（指令助记符）3.高级语言高级语言面向问题的程序设计语面向问题的程序设计语言。言。如：如：BASIC，C，PASCAL语言等。需语言等。需通过通过编译程序编译程序翻译成机器语言后方能执行翻译成机器语言后方能执行 。 高级语言（源程序）高级语言（源程序）机器语言（目标程序）机器语言（目标程序）v工具软件工具软件又称服务软件，是又称服务软件，是开发和研制各种软

25、件的工具。常开发和研制各种软件的工具。常见的工具软件有诊断程序、调试见的工具软件有诊断程序、调试程序、编辑程序等。程序、编辑程序等。1.诊断程序诊断程序又称为查错程序，主又称为查错程序，主要用来诊断计算机各部件能否正常工作，要用来诊断计算机各部件能否正常工作，是一种面向计算机维护的软件。是一种面向计算机维护的软件。2.调试程序调试程序用于用于对程序进行调试。它是程对程序进行调试。它是程序开发者的重要工具。如序开发者的重要工具。如DEBUG调试程序。调试程序。3.编译程序编译程序主要主要用于输入、修改和编辑程用于输入、修改和编辑程序或数据。序或数据。二、应用软件二、应用软件应用软件是指除了系统软

26、件外的软件，应用软件是指除了系统软件外的软件，它是用户利用计算机及其提供的系统软它是用户利用计算机及其提供的系统软件作为解决各种实际问题而编制的计算件作为解决各种实际问题而编制的计算机程序。常见的应用软件有以下几种：机程序。常见的应用软件有以下几种：各种信息管理软件各种信息管理软件办公自动化软件办公自动化软件各种文字处理软件各种文字处理软件各种计算机辅助设计和辅助教学软件各种计算机辅助设计和辅助教学软件各种软件包各种软件包 v软件版权保护软件版权保护 计算机软件与硬件同样属于商品。计算机软件与硬件同样属于商品。按照按照中华人民共和国著作权法中华人民共和国著作权法的规的规定，国务院颁布了定，国务

27、院颁布了计算机软件保护条计算机软件保护条例例，并于，并于1991年年10月月1日起施行日起施行。条例条例明确规定：未经软件著作权人明确规定：未经软件著作权人的同意，复制其软件的行为是侵权行为，的同意，复制其软件的行为是侵权行为，侵权者要承担相应的民事责任。侵权者要承担相应的民事责任。总结：计算机的系统组成运算器控制器中央处理器（CPU）主机内存储器外存储器存储器输入设备硬件系统外部设备输出设备系统软件计算机系统组成软 件系统应用软件计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1946年以美国著名数学家冯诺依曼提出了现代计算机基本结构的EDVAC计算机方案,方案指出计算机硬件系统应由运算运算器器、存

28、储器存储器、控制器控制器、输入设备输入设备和输出设输出设备备五部分组成。其关系如下图:输入设备主存储器输出设备控制器运算器数据和指令流向控制流向指令指令计算机所能完成的每个动作所计算机所能完成的每个动作所对应的一组二进制编码，称为对应的一组二进制编码，称为指令指令。一台计算机所能执行的全部指令的一台计算机所能执行的全部指令的集合称为指令系统。集合称为指令系统。程序：程序：完成特定功能的指令序完成特定功能的指令序列，称为列，称为程序程序。存储程序原理存储程序原理：“取指令、解释指令、执行取指令、解释指令、执行指指”的过程。的过程。v多媒体技术多媒体技术 多媒体技术是指利用计算机技术把文多媒体技术

29、是指利用计算机技术把文本、声音、图形和图像等多媒体综合一体本、声音、图形和图像等多媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。工处理的技术。 多媒体技术具有以下特征：多媒体技术具有以下特征： 集成性集成性 交互性交互性 数字化数字化 实时性实时性计算机网络计算机网络是计算机技术和通讯技术互相渗透不断发展的产物。功能：资源共享数据传递分布式处理提高计算机的可靠性和可用性计算机安全常识计算机安全常识 计算机安全主要包括两个含义：计算机安全主要包括两个含义：计算机数计算机数据安全据安全和和计算机设备安全。计算机设备安全。v计算机系统维护计算机系统

30、维护环境要求环境要求指计算机对其工作的物理指计算机对其工作的物理环境方面的要求环境方面的要求。下面是计算机环境的一些基本要求：下面是计算机环境的一些基本要求：1.温度：一般在温度：一般在1535之间之间2.湿度：相对湿度一般在湿度：相对湿度一般在20%80%之间之间3.洁净要求洁净要求4.电源要求电源要求5.防止干扰防止干扰v计算机病毒计算机病毒(Computer Viruses) 计算机病毒是一种人为的特制的计算机病毒是一种人为的特制的小小程序程序，具有自我复制能力，通过非授权，具有自我复制能力，通过非授权入侵而隐藏在可执行程序和数据文件中，入侵而隐藏在可执行程序和数据文件中，影响和破坏正常

31、程序的执行和数据安全影响和破坏正常程序的执行和数据安全，具有相当大的破坏性。具有相当大的破坏性。 特征：特征：传染性传染性 潜伏性潜伏性 破坏性破坏性计算机病毒清除计算机病毒清除清除计算机病毒的方清除计算机病毒的方法：人工处理及利用法：人工处理及利用反病毒软件。反病毒软件。计算机病毒的预防计算机病毒的预防v人工预防人工预防v软件预防软件预防v硬件预防硬件预防v管理预防管理预防微型计算机的基本操作微型计算机的基本操作计算机的外部结构计算机的外部结构显示器显示器主机主机键盘鼠标鼠标的基本操作鼠标的基本操作v指向指向v单击单击v右击右击v双击双击v拖动拖动指向：移动鼠标，光标的尖部对准某一对象的过程单击：快速按下左键，并释放左键。右击：快速按下右键，并释放左键。双击：连续两次快速击鼠标的左键。拖动：按住鼠标左键并移动鼠标到适当位置。关机操作：关机操作：单击显示器屏幕左下角的单击显示器屏幕左下角的“开始开始”按钮。按钮。单击单击“关闭系统关闭系统”。在出现的方框中选择在出现的方框中选择“关闭计算机关闭计算机”，并，并单击单击“是是”。等待，直到屏幕上出现等待，直到屏幕上出现“现在可以安全关现在可以安全关闭计算机了闭计算机了”再关主机电源开关。再关主机电源开关。最后关显示器电源开关。最后关显示器电源开关