中职计算机应用基础第1章 计算机和网络基础知识课件

1、(中职）计算机应用基础第1章 计算机和网络基础知识ppt课件第1章计算机和网络基础知识1.1 计算机基本原理1.1.1 计算机基本原理 1.1.2 计算机的分类 1.1.3 冯诺依曼型计算机的基本结构 1.1.4 微型计算机系统的基本组成 1.1.5 计算机的主要性能指标 1.1.1 计算机基本原理计算机具有输入、处理、存储和输出信息四个基本功能 输入的数据在进行处理之前先被存储到计算机的存储单元中。计算机中的处理单元称为中央处理器（Central Processing Unit，即通常所说的CPU）负责从内存中获取数据，对数据进行处理，并将结果存放到内存中。 存储单元用于将输入的数据、处理中

2、的临时数据、处理后的结果数据进行存储。众多的存储单元集合起来，就形成了计算机中的存储设备存储器（Memory）。数据在处理完成后通常需要输出结果，可以输出数据处理结果的设备称为输出设备（Output Device）。 1.1.2 计算机的分类1巨型机（Supercomputer）2大型机（Mainframe）3小型机（Minicomputer）4微型计算机5工作站（Workstation）1.1.3 冯诺依曼型计算机的基本结构从传统理论来说，计算机的硬件系统由五大逻辑结构构成控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备。 控制器（Controller）是硬件系统的主控部件，是计算机的指挥中心，计

3、算机的各个部件在控制器的控制下有条不紊地协调工作。运算器（ALU，Arithmetic Logic Unit）又称为算术逻辑单元，可用于算术运算和逻辑运算，是计算机进行数据运算的部件。控制器、运算器与一些必须的存储部件（寄存器及缓存等）常制作在同一块半导体芯片中，称为中央处理单元，即CPU（Central Processing Unit）。存储器（Memory）是计算机中的记忆部件，用于存放程序、数据以及程序运算的结果。输入设备负责将待处理的程序和数据（包括字符、图像、声音等不同类型的数据）读入计算机中。输出设备用于将计算机处理后的结果转化为字符、声音、图像等内容进行输出。 1.1.4 微型计

4、算机系统的基本组成在真实的计算机中，上述理论上的硬件又可以分为具有不同功能的硬件，如CPU、内存、硬盘、显示器、键盘等。右图给出了常见的硬件设备与理论中硬件的对应关系。 1.1.5 计算机的主要性能指标1字长2主频3运算速度4内存容量5外存容量1.2 数制与编码 1.2.1 计算机中常用的数制 1.2.2 数据的编码 1.2.3 字符编码 1.2.4 汉字编码 1.2.1 计算机中常用的数制日常生活中，我们接触最多的数值表示方法是十进制，满十进一。计算机中，基本的数制是二进制，只有0和1两个数字，满二进一。 由于二进制数表示数据的位数太多，在书写文档或设计程序时通常用八进制（以三个二进制位为一

5、位，可用数字为07）、十六进制（以四个二进制位为一位，可用数字为09及AF表示数字015）表示。 1.2.2 数据的编码数值型数据由数字组成，表示数量，用于算术运算。在计算机中，可用的数字只有0和1，因此数字计算机使用二进制数字表示法来表示数值型数据。在二进制表示法中010的表示如右表所示。 1.2.3 字符编码ASCII值字符控制字符ASCII值字符ASCII值字符ASCII值字符000(空)NUL032空格064096001SOH033!065A097a002STX034066B098b003ETX035#067C099c004EOT036$068D100d005ENQ037%069E10

6、1e006ACK038&070F102f007(嘟声)BEL039071G103g008BS040(072H104h009(tab)HT041)073I105I010(换行)LF042*074J106j011(起始位置)VT043+075K107k012(换页)FF044,076L108l013(回车)CR045-077M109m014SO046.078N110n015SI047/079O111o016DLE0480080P112p017DC10491081Q113q018DC20502082R114r019 !DC30513083S115s020 DC40524084T116t021 NAK

7、0535085U117u022 SYN0546086V118v023 ETB0557087W119w024 CAN0568088X120 x025 EM0579089Y121y026 SUB058：090Z122z027 ESC059；091123028 (光标向左)FS060094126031 (光标向下)US063？095127DEL1.2.4 汉字编码1汉字信息交换码2汉字输入码3汉字机内码4汉字输出码5各种汉字编码之间的关系1.3 微型计算机的硬件系统1.3.1 中央处理器1.3.2 存储器1.3.3 总线1.3.4 计算机外围设备1.3.1 中央处理器在真实的计算机系统中，控制器、运

8、算器与一些必须部件（寄存器及缓存等）常制作在同一块半导体芯片中，称为中央处理单元，即通常所说的CPU。在计算机中，CPU负责执行指令、处理数据，是计算机硬件系统的核心部件。 在计算机系统中，CPU是评判计算机运行性能的主要指标。 CPU的性能由主频、字长、高速缓冲存储器（Cache）等因素制约。 所谓计算机的升级换代，实际上主要是指中央处理器的升级换代。微型计算机升级换代的最重要标志是主频的增快和字长的增大。 1.3.2 存储器1存储器计算机中用于存储数据的部件称为存储器（Memory），它用于存放程序、数据以及程序运算的结果。在计算机系统中存储器按其性能和用途的不同，分为内存储器（简称内存）

9、与辅助存储器（又称为外部存储器或海量存储器，简称外存），如图所示。 1.3.2 存储器2存储器的性能指标（1）存取周期 （2）容量 （3）数据宽度与带宽 1.3.3 总线信息在计算机内部的传输通过总线来进行。总线是计算机内部各个部件之间传输数据的公共通道，它包括控制总线、数据总线和地址总线。 衡量总线性能的指标主要有以下几项：（1）总线宽度 （2）总线速度 （3）传输速率 1.3.4计算机外围设备1硬盘2软盘与软驱3光驱与光盘4闪存5鼠标6显示器与显卡7声卡与音箱8机箱与电源9打印机与扫描仪1.4 微型计算机的软件系统1.4.1 软件系统的分类1.4.2 系统软件1.4.3 应用软件1.4.4

10、 数据库系统1.4.1 软件系统的分类软件可分为系统软件和应用软件，系统软件协助计算机执行基本的操作任务。应用软件则协助人们完成一项具体的任务。 1.4.1 软件系统的分类系统软件和应用软件都可以继续细分下去，系统软件可以分为操作系统、支撑软件、程序开发软件等。应用软件则根据应用方向的不同，可分为商务办公、图像/多媒体、家用/娱乐、网络通信等等。 1.4.2 系统软件1Windows系列操作系统2Mac系列操作系统3Linux操作系统1.4.3 应用软件1商务办公软件2图像与动画软件3网络通信软件1.4.4 数据库系统1数据库基本概念（1）结构化：一个数据库可以由一个或多个数据文件组成，每个数

11、据文件内部的数据都按一定的模型进行组织，同一数据库的各个库文件从整体上来看也服从一定的模型结构形式。（2）独立性：应用程序与数据库相互独立，数据库中数据的逻辑组织和物理存储方式与应用程序无关，任何一方的改变一般不会影响到另一方。（3）数据共享、减少冗余：数据库中的数据集中进行管理、存储，由不同用户所共享，有效减少数据冗余，有利于保持数据的一致性。 1.4.4 数据库系统2数据与记录数据（Data）指的是对事物、事件、活动等的基本描述，从描述方式上来看可以是数字、文字、图像、声音等各种形式。 在计算机中，为了便于存储和处理这些相关数据，在处理时从中抽取出最主要的数据组成记录（Record）来进行

12、处理。 1.4.4 数据库系统3数据库系统与数据库管理系统数据库系统是在计算机中引入数据库后的系统，一般由数据库、数据库管理系统、计算机应用软件、计算机硬件和数据库管理人员及用户组成。数据库管理系统（DBMS，DataBase Management System）是一个以统一的方式管理、维护数据库中的数据的软件系统，它是数据库系统的核心，其主要功能是维护数据库系统的正常运行，接受并响应用户对数据库的访问要求，建立和维护数据库内的数据文件，提供检索、统计、修改和更新数据的方法，并提供保证数据安全性和完整性的维护方法。1.5 网络基础知识1.5.1 网络基本概念1.5.2 网络设备1.5.3 互联

13、网1.5.1 网络基本概念1计算机网络组成一个简单的计算机网络由主机（Host）、集线器（Hub）和服务器（Server）组成。 两个简单网络通过路由器（Router）连接Internet而成一个计算机广域互连网络。 图1 简单计算机网络图2 计算机广域互连网络1.5.1 网络基本概念计算机网络主要由硬件、软件和协议三部分组成。（1）网络硬件包括服务器（Server）、主机或工作站（Host/Workstation）、网卡（NIC）、传输介质（Medium）、互连设备（网桥、路由器等）。（2）网络软件包括通信软件和网络操作系统。例如：UNIX、Windows XP和Netware等。（3）网络

14、协议是计算机之间或网络之间交流的规则和标准。TCP/IP协议是当今最广泛应用的一种协议。1.5.1 网络基本概念2计算机网络类型按照覆盖范围划分，计算机网络可以分为局域网、广域网和城域网等。 局域网(LAN)是一种小范围内使用的通过电缆将主机连接起来的网络，通常方圆小于10Km。如一个机房、一栋楼内。局域网的传输速率比较高，在0.1Mb/s至100Mb/s之间。 广域网(WAN)是一种覆盖范围大，通常使用电话线、卫星或组合信道连接局域网的网络。它以56kbs到1.55Mb/s的数据。Internet是典型的广域网。 城域网（MAN）是一种介于局域网和广域网之间的网络。多用于校园、企业或政府。它

15、的传输速率在50Mb/s左右。1.5.1 网络基本概念2计算机网络类型按照网络的拓扑结构来划分，可以分为总线型网、环型网、星型网等。 星型网络:它的各结点通过点到点的链路与中心结点相连，如图所示。1.5.1 网络基本概念 总线型网络：总线型络中所有的站点共享一条数据通道，如图所示。1.5.1 网络基本概念 树型网络：树型网络是总线型与星型两种网络结构的综合，结构如图所示。 1.5.1 网络基本概念 环型网络：其中的各结点通过传输介质连成一个封闭的环形，如图所示。 1.5.2 网络设备1局域网常用设备（1）网卡（NIC，network interface card，网络接口卡） （2）集线器（H

16、ub，主要指共享式集线器） （3）交换机（Switch） 1.5.2 网络设备2广域网常用设备（1）路由器（Router）（2）网关 （3）调制解调器（Modem） 1.5.3 互联网1网络通信协议（TCP/IP协议）网络协议是两台计算机之间进行网络对话所使用的语言，它规定了网络中的计算机或设备之间相互通信、进行数据管理和数据交换的整套规则，通过这些规则，网络上的计算机才有了相互间通信的基础。 网络协议很多，其中使用最广泛、最成功的协议是TCP/IP协议。TCP/IP（Transfer Control Protocol/Internet Protocol，传输控制/网际协议）是一个庞大的协议族

17、，它包括上百个具有各种功能的协议，而TCP协议和IP协议是保证数据完整传输的两个基本的重要协议。 1.5.3 互联网2Internet地址（1）IP地址 因特网中有上亿台计算机，要想在这些计算机之间进行通信，从上亿台计算机中找到所需要通信的那台计算机，就需要计算机网络IP地址。像每个人都有一个唯一的身份证号一样，所有互联网中的计算机都有一个唯一的标识，称为计算机的IP地址。IP地址由32位二进制的比特位组成，分为四个部分，每部分用对应的十进制数字表示，每部分间用“.”分隔。 1.5.3 互联网2Internet地址（2）计算机域名 对于一般用户来讲，以点分隔的数字型的IP地址方式比较抽象，难于记忆，不方便理解。于是，TCP/IP专门设计了一种字符型的主机命名机制域名系统（DNS）。 域名通常也由几