大学计算机基础1.2.3

1、大学计算机基础教学计划第一部分 计算机基础知识 2周第二部分 操作系统WindowsXP 2周第三部分 网络基础 2周第四部分 Word 2003 3周第五部分 Excel 2003 3周第六部分 PowerPoint 2003 1周 机动： 1周复习、考试：关于学习对计算机建立一个完整的、系统的概念。对计算机能够熟练操作，对 “应用”有一个基本了解。培养“自己学习”的意识与方法。课程特点知识性与技能性相结合知识性方面：知识点比较多。知识面比较宽，要求注重理解。技能性方面：操作性比较强。应用软件部分，要求熟练操作。学习的方法多看书、加深理解。多上机练习、不清楚的地方对照书籍操作。认真完成书面和

2、上机作业。学习要求平时：占总成绩的10%书面与上机作业：占总成绩的30%期末考试：占总成绩的60%同学们的要求同学们对本课程的需求？第一章 计算机基础知识1.1 计算机概述1.2 计算机组成及工作原理1.3 计算机常用的数制及编码1.4 多媒体技术基础1.5 计算机病毒简介及其防治1.6 计算机产业及主要产品介绍1.1 计算机概述1.1.1 计算机的发展第一台电子计算机概述计算机发展过程计算机的发展趋势1.1.2 现代计算机设计的先驱者1.1.3 计算机的特点1.1.4 计算机的分类1.1.5 计算机的应用1.1 计算机概述电子计算机的诞生是科学技术发展史上一个重要的里程碑，也是20世纪人类最

3、伟大的发明创造之一。信息处理是当今世界上发展最快和应用最广的科学技术领域之一。计算机的应用无处不在。计算机技术的普及程度和应用水平已经成为衡量一个国家或地区现代化程度的重要标志。计算机的发展概述我国在唐末宋初发明而至今仍被广为使用的算盘。(图)十七世纪问世了计算尺。(图)1887年制成的手摇计算机。 (图)20世纪初出现的电动齿轮计算机。电子计算机正是上述计算工具的继承和发展。第一台电子计算机概述 1）背景20世纪40年代，美国国防部委派宾夕法尼亚大学的莫克利主持设计，耗资40万美元，于1946年研制出世界上第一台由程序控制的电子数字计算机，名为 ENIAC（Electronic Numeri

4、cal Integrator And Calculator）。2）性能：它每秒能进行5000次加法运算，用它计算弹道只要3 s，比机械计算机快1000倍，比人工计算快20万倍。 ENIAC在美国陆军弹道研究所运行了约10年。3）特点：ENIAC共用了18 000个电子管和86 000个其他电子元件，1 500个继电器，耗电150 kW/h，运算速度却只有每秒300次各种运算或5 000次加法，占地170 m2，有两个教室那么大，重量达30 t。4）意义尽管ENIAC（图）有许多不足之处，但毕竟是计算机的始祖，揭开了电子计算机时代的序幕。从它问世以后，计算机技术飞速发展，速度之快令人震惊，195

5、0年全世界只有25台计算机，1970年已有10万台。计算机发展过程第一代：由电子管制成的计算机（1946-1955年）。第二代：由晶体管制成的计算机（1955-1964年）。 第三代：由中规模、小规模集成电路（ MSI/SSI）取代原来的分立元件制成的计算机（1964-1971年）。第四代：由大规模、超大规模集成电路（LSI/VLSI）构成的计算机（1971-现今）。计算机的发展趋势计算机的发展趋势（续） 1. 纳米计算机 2. 量子计算机 3. 光子计算机 4. 生物计算机 5.人工智能计算机1.计算机的巨型化2.计算机的微型化3.计算机的网络化4.计算机的智能化近来计算机的发展未来计算机的

6、发展1.电子计算机的巨型化发展2005年11月，IBM的Blue Gene/L（图）以280.6 Teraflops（1 Teraflop表示每秒钟可完成1万亿次浮点计 算）的性能名列第一 。由联想集团独立开发、具有自主知识产权的“深腾6800”（图）的大规模机群系统，其实际速度可达每秒4万亿次浮点运算。在2003年11月公布的全世界当时安装的实际运算速度最快的前500台计算机名单中，排在第14位。2.电子计算机的微型化发展“嵌入式系统”（图）还广泛地渗透到象仪器仪表、导弹弹头、医疗仪器、汽车、手机、家用电器等机电设备中去，实现了机电一体化。 3.电子计算机的网络化发展 现今计算机网络Inte

7、rnet已经深入到社会生活的方方面面，加入网络的计算机已达数亿台。通过Internet，我们可以获得网上无比丰富的信息资源，可以与地球上任何地方的人迅速地交换各种信息，成为人类生活的第二空间。 不能联网的计算机已经成为一个“孤岛”。4.电子计算机的智能化发展模拟人类的感觉、行为、思维过程；使计算机具有“视觉”、“听觉”、“说话”、“行为”、“思维”、“推理”、“学习”、“定理证明”、“语言翻译”等的能力。机器人技术、计算机对奕和专家系统等就是计算机智能化的具体应用。计算机的智能化催化着第五代计算机的孕育和诞生。1.纳米计算机 惠普实验室的科研人员应用纳米技术研制计算机内存芯片，其体积不过数百个

8、原子的大小，相当于人的头发丝直径的千分之一。一旦研究获得成功，将为其他微型计算机元件（包括像今天的Pentium级芯片一样的微处理器）的研制和生产铺平道路，并在可穿戴式计算机的研究方面获得突破。 2.量子计算机 量子计算机是利用一种链状分子聚合物的特性来表示开与关的状态，利用激光脉冲来改变分子的状态，使信息沿着聚合物移动，从而进行运算。量子计算机有四大优点：一是加快了解题速度（它的运算速度可能比目前个人计算机的奔芯片快上10亿倍）；二是大大提高了存储能力；三是可以对任意物理系统进行高效率的模拟；四是能实现发热量极小的计算机。 3.光子计算机 光子计算机即全光数字计算机，以光子代替电子、光互联代

9、替导线互联、光硬件代替计算机中的电子硬件、光运算代替电运算。光子计算机系统的互联数和每秒互联数，远远高于电子计算机，接近人脑；光子计算机的处理能力强，具有超高速运算速度；信息存储量大，抗干扰能力强，将具有与人脑相似的容错性。 4.生物计算机 生物计算机的运算过程就是蛋白质分子与周围物理化学介质相互作用的过程。计算机的转换开关由酶来充当，而程序则在酶合成系统本身和蛋白质的结构中极其明显地表示出来。生物计算机的信息储存量大，模拟人脑思维；既有自我修复的功能，又可以直接与生物活体相联。5.人工智能计算机 预计在2035年可能出现的人工智能计算机不仅能模仿人的左脑进行逻辑思维，而且能模仿人的右脑进行形

10、象思维，程序设计人员可以成功地把计算机设计得像人，模拟人的思维、人的说话及人的感觉，以假乱真。1.1.2 现代计算机设计的先驱者图灵：人工智能之父冯诺伊曼(图)：计算机之父比尔盖茨（图）：Microsoft公司布兰和佩奇（图）：google1.1.3 计算机的特点1、运算速度快2、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进行自动控制计算机的特点11、运算速度快2、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进行自动控制 所谓运算速度是指平均每秒能执行指令的条数。目前巨型机已达每秒钟万亿次。许多以前用人工无法完成的定量分析工作现在都能实现。计算机的特点21、运算速度快2、

11、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进行自动控制 计算机采用二进制数字运算，可得到很高的计算精度。例如,圆周率的计算，经过1500多年许多科学家的人工计算达到小数点后500位，而第一台计算机诞生后，利用计算机计算马上达到2000位，目前已达到小数点后上亿位。计算机的特点31、运算速度快2、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进行自动控制 计算机不仅可以进行计算，还能把数据、结果、计算机指令等信息存储起来。通常用容量来衡量计算机的存储记忆能力。计算机中的存储器容量可以很大。计算机的特点41、运算速度快2、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进

12、行自动控制 计算机不但具有计算能力，还具有逻辑判断能力。由于能进行逻辑判断，因而使得计算机能解决各种不同的问题。计算机的特点51、运算速度快2、计算精度高3、具有记忆存储功能4、有逻辑判断功能5、能进行自动控制 由于程序和数据存储在计算机中，一旦向计算机发出指令，它就能自动按规定步骤完成一系列的操作运算及输出结果。1.1.4 计算机的分类1按计算机的工作原理分类模拟计算机数字计算机2按计算机的用途分类专用计算机通用计算机3按计算机的规模分类巨型机、大型机、中型机小型机、微型机、单片机1.1.5 计算机的应用科学计算(数值计算)数据处理(信息处理)过程控制(实时控制)计算机通信(计算机网络)计算

13、机辅助设计、辅助制造、辅助测试和辅助教学人工智能(各种专家系统)1.2 计算机的组成及工作原理1.2 .1 计算机的组成1.2 .2 计算机的工作原理1.2 .1 计算机的组成计算机系统计算机硬件中央处理器（CPU）运算器、控制器、寄存器存储器内存随机存储器（RAM）只读存储器（ROM）外存软盘、硬盘、光盘、U盘输入设备键盘、鼠标、扫描仪输出设备显示器、打印机、投影仪计算机软件系统软件操作系统、监控程序、编译和解释程序应用软件数据库、软件包、图形化软件等CPU内存BIOS介绍BIOS即基本输入/输出系统。实际上它是被固化在计算机ROM（只读存储器）芯片上的一组程序，为计算机提供最低级的、最直接

14、的硬件控制与支持。更形象地说，BIOS就是硬件与软件程序之间的一个“桥梁”或者说是接口(虽然它本身也只是一个程序) ，负责解决硬件的即时需求，并按软件对硬件的操作要求具体执行。BIOS系统设置程序微机部件配置情况是放在一块可读写的CMOS RAM芯片中的，它保存着系统CPU、软硬盘驱动器、显示器、键盘等部件的信息。关机后，系统通过一块后备电池向CMOS供电以保持其中的信息。BIOS介绍（续）开机后BIOS最先被启动，然后它会对电脑的硬件设备进行完全彻底的检验和测试。如果发现问题，分两种情况处理：严重故障停机，不给出任何提示或信号；非严重故障则给出屏幕提示或声音报警信号，等待用户处理。如果未发现

15、问题，则将硬件设置为备用状态，然后启动操作系统，把对电脑的控制权交给用户。BIOSBIOS画面软盘和软驱硬盘光盘和光驱U盘鼠标、键盘、扫描仪显示器、打印机和投影仪主板计算机硬件原理框图（外）存储器（内）存储器中央处理器（CPU）输入设备输出设备数据流控制流控制器运算器23415输入命令存取命令输出命令存取命令运算命令操作系统操作系统介绍操作系统OS是控制和管理计算机系统的一组程序的集合，是应用软件运行的基础。用户通过操作系统定义的各种功能接口来操作计算机。操作系统五大功能：进程和处理机管理、作业管理、存储管理、设备管理和文件管理。操作系统可以分为如下几类：单道批处理系统，只能为单一用户服务。如

16、：DOS操 作系统。多道批处理系统，同时为多个用户服务。如：UNIX操 作系统。分时系统，同一时间只能处理一个任务。实时系统，同一时间可以处理多个任务。网络操作系统，管理连接在计算机网络上的多台计算机 的操作系统。如：Windows NT操作系统。应用软件计算机语言介绍机器语言：二进制形式汇编语言：助记符形式高级语言：C语言、Basic、Pascal、Java、Html、XML等1.2.2计算机的工作原理计算机工作过程可以简单概括为输入、处理、输出和存储4个过程。 输入是指接受由输入设备（如键盘）提供的信息；处理是对信息进行加工处理的过程，并按一定方式进行转换；输出是将处理结果在输出设备上（如

17、显示器等）显示或打印等操作；存储是将原始数据或处理结果进行保存以便再次使用。计算机的工作原理（续）这4个步骤组成一个循环过程。输入、处理、输出和存储并不一定按照上述的顺序操作。在程序的指挥下，计算机根据需要决定采取哪一个步骤。个人计算机的工作过程是通过输入设备（键盘或鼠标等）输入用户的操作命令或数据，计算机的处理单元（微处理器）接受到输入命令后，进行处理并将结果在计算机的输出设备（显示器或打印机等）上输出，也可以将结果保存在计算机的存储器（硬盘或软盘）上。因此，计算机对于某种输入命令所要进行的对应操作，是由事先保存在计算机中的程序决定的。计算机的工作原理软盘内存打印机CPU（由运算器和控制器组

18、成）输入程序原始数据输出运算结果指令数据线控制信号线键盘2*3662*30输入设备外部存储器输出设备000100110000001100001011.3 计算机常用的数制及编码1.3.1 何谓数制和编码1.3.2 进位计数制1.3.3 编码1.3.1 数制与编码数制是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。编码是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息的技术。1.3.2进位计数制进位计数制，就是按进位的方法进行计数。它包括三要素：数位、基数、位权。常用进位计数制：16进制、10进制、8进制、2进制各个进位计数制的换算关系数位数位是指数码在数中的位置。 例如十进制

19、数：1234.56 1 2 3 4. 5 6 千 百 十 个 十 百 位 位 位 位 分 分 位 位 3 2 1 0 -1 -2基数某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，称为这种计数制的基数。 1. 十进制的基数 基数为10，数码为0，1，2，9十个。 2. 二进制的基数 基数为2，数码为0，1两个。 3. 十六进制的基数 基数为16，数码为09，A，F十六个。 4. 八进制的基数 基数为8，数码为0，1，7八个。位权位权是指在进位计数制中，为了确定一个数位的实际数值必须乘上的因子。 十进制数123.45中的位权 1 2 3. 4 5 102 101 100 10-1 10-2 十六进

20、制数12A.BC中的位权 1 2 A. B C 162 161 160 16-1 16-2 二进制数101.01中的位权 1 0 1. 0 1 22 21 20 2-1 2-216进制十六进制计数制中，数值用0，1，9，A，F表示，基数为16，是逢十六进一的计数制，各数位的权是以16为底的幂。【例1】十六进制数56EA可以表示为：(56EA)16=5163+6162+14161+10160 =(22250)10【例2】十六进制数26.25可以表示为： (26.25)16=2161+6160+216-1+516-2 =(38.144531)102进制二进制计数制中，数值用0，1表示，基数为2，是

21、逢2进一的计数制，各数位的权是以2为底的幂。【例1】十六进制数1101可以表示为：(1101)2=123+122+021+120 =(13)10进位计数制的关系十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数 1 0001 1 1 2 0010 2 2 3 0011 3 3 4 0100 4 4 5 0101 5 5 6 0110 6 6 7 0111 7 7 8 1000 10 8进位计数制的关系（续）十进制数 二进制数 八进制数 十六进制数 9 1001 11 9 10 1010 12 A 11 1011 13 B 12 1100 14 C 13 1101 15 D 14 1110 16 E 15

22、 1111 17 F 16 10000 20 101.3.3 编码数据的存储单位：位、字节、字常用信息编码：ASCII码、GB2312位、字节、字位(Bit)：即数位，是计算机中最小的数据单位。字节(Byte)：8位为1个字节，即1个字节由8个二进制数位组成。字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。存储空间容量的单位除用字节(Byte,简记为B)表示外，还可以用千字节(KB)、兆字节(MB)及十亿字节(GB)等表示。 1KB2101024 1MB210KB1024KB220 1TB1024GB240 1GB210MB1024MB230B字(Word)：字由若干字节构成(一般为字节的整数倍)，如16位、32位、64位等。ASCII码ASCII（American Standard Card for Information Interchange ）美国信息交换标准代码 。一个字节为8位二进制，一个ASCII码占一个字节的低7位，最高位为规定为0，这样一个字节可表示2的7次方即128种状态，（从0000000001111111），每种状态与一个ASCII码字符唯一对应，即可表示128个