《计算机运应用基础》-计算机运应用基础第一章

1.1计算机概述1.1.1电子计算机的概念计算机，顾名思义就是用于解决计算问题的机器。人类最初研究和开发计算机就是为了能解决计算的问题。为了提高复杂计算的准确性和从繁琐的珠算、纸和笔的运算中解脱出来。结合现代计算机的特点，可以给现代的计算机下一个简单的定义：由计算机语言编写的程序操作并且控制机器运行，可快速、准确地完成大量算术运算和逻辑运算，并具有数据存储能力的电子设备。1.1.2计算机的发展1946年2月世界上第一台电子数字计算机ENIAC下一页返回1.1计算机概述1.1.1电子计算机的概念在美国宾夕法尼亚大学诞生。ENIAC计算机占地面积约170m2，相当于将近1/3个篮球场的面积；质量约30吨；用了18000多个电子管，每半个小时就需要更换一个电子管；每秒只能运算5000次加法。在ENIAC计算机设计完成后，科学家对它的系统结构继续进行改进，其中美籍匈牙利数学家冯·诺依曼和他的同事们提出的“程序存储”概念（即程序和数据都以二进制形式存储在存储器中，并按地址访问）对计算机的发展影响深远。现在所有以此概念为基础的计算机都统称为冯·诺依曼机。在计算机发展的六十多年里它的使用范围从原来的军事用途扩展到民用、商业等社会的各个领域。上一页下一页返回1.1计算机概述总体来说，按计算机所使用的物理元件划分计算机的发展过程一共经历了四个阶段：电子管时代、晶体管时代、中小规模集成电路时代、大规模时代和超大规模集成电路时代。目前正向第五个方向发展。1.电子管时代(1946年一1955年)第一代计算机又称为电子管计算机。如图1-1所示硬件方面，电子管计算机采用电子管，耗能大，可靠性差，价格昂贵;其存储器采用沿线或磁鼓(后期采用了磁芯)，外存储器采用磁带存储器。在软件方面，使用机器语言和汇编语言，两种语言在编写和修改程序方面都很不方便。上一页下一页返回1.1计算机概述但是在这时期的玛·诺依曼和他的同事们提出的“程序存储”理论却奠定了计算机理论的发展基础。这一时期的计算机主要应用于军事、工程和科学计算方面。

2.晶体管时代(1955年一1964年)

第二代计算机又称为晶体管计算机，如图1-2所示。在硬件方面，采用晶体管作为主要的逻辑电路元件，晶体管的寿命长、速度快、体积小、质量轻、省电，使计算机结构和性能都产生了质的变化;主要存储器采用磁芯存储器，外存储器采用磁鼓和磁带。在软件方面，创立了一系列高级程序设计语言，例如:ALGOL,FORTRAN,COBOL等，并提出了多种程序设计、并行处理和可变的程上一页下一页返回1.1计算机概述序设计思想。这一时期的计算机主要运用范围扩展到数据、事务管理和过程控制。

3.中小规模集成电路时代(1964年-1971年)

第三代计算机是集成电路计算机，如图1-3所示。

在硬件方面，人们将众多晶体管、电阻、电容等元件集成在一块薄薄的硅片上形成集成电路。并采用了这种集成电路作为计算机的主要元件。集成电路技术进一步降低了计算机的成本，并使计算机的体积、可靠性、速度、功能等方面都有了大幅度的改善。在存储技术方面，使用速度更快、更可靠的半导体存储器代替磁芯存储器，外存储器用磁盘代替了磁鼓。软件方面，系统软件和应用软件发展迅猛，软件功能更强大，上一页下一页返回1.1计算机概述使大部分厂商生产的机器系列兼容。这一时期的计算机使用范围进一步扩大，开始形成计算机网络。

4.大规模和超大规模集成电路时代(1971年至今)

第四代计算机是大规模集成电路计算机。在硬件方面，大规模、超大规模集成电路的出现，促进计算机的发展进入第四代。大规模集成电路的采用，使得计算机向微型化发展，其功能和可靠性大大提高，运行速度每秒可达上万亿次，并使价格大大下降，使计算机成为十分普通的家用工具。在软件方面，第四代计算机形成了软件工程，建立了数据库，上一页下一页返回1.1计算机概述出现了大量软件工具。在应用方面，出现了集图像、文字、声音等多种功能为一体的多媒体计算机，还全面建立了计算机网络，实现信息在计算机与计算机之间相互交流。目前人们所使用的计算机绝大多数是第四代计算机，如图1-4所示。计算机和所有的事物一样都是不断向前发展。新一代计算机的发展趋势表现为巨型化、微型化、网络化、智能化。上一页返回1.2计算机的分类、特点和应用1.2.1计算机的分类一般情况下可以从以下几个角度和方式来划分计算机的种类:1.按照用途来分，可分为通用机和专用机1)专用计算机。专用计算机是指专门针对特定的需要而开发的计算机种类，它的功能性强，具有专用性，可靠性高，但是适应性较差，不适于其它方面的应用。例如我们在卫星发射上使用的专用计算机就不能用于玩游戏。

2)通用计算机。通用计算机是指适应性强，应用范围较广泛，能满足人们日常生活中多方面需求的计算机，但其运行效率、速度、可靠性和经济性等因素依据不同的应用对象下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用会受到不同程度的影响。

2.按照所处理的数据类型来分，可分为模拟计算机和数字计算机

1)模拟计算机。模拟计算机由在计算机内部参与运算的数值由不间断的连续量表示，其运算过程中数值是连续的，早期的计算机属于模拟计算机，因其计算精度低以及物理元件的落后，所以应用范围较窄，己退出了历史的舞台。2)数字计算机。数字计算机由参与运算的数值用断续的数字量表示，其运算过程中数值按数字位进行计算，数字计算机能模仿人的大脑进行逻辑判断，所以又被称为“电脑”。上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用

3.按照1989年由IEEE科学巨型机委员会提出的运算速度、字长、存储容量等多方小型机、工作站面的综合性能可将计算机分为巨型机、大型机、和微型计算机。这种分类标准是随时间和技术条件的变化而变化。某一时期的巨型机若十年后就可能变为了大型机或小型机。1.2.2计算机的特点计算机具有存储容量大、运算速度快、运算精度高、程序控制自动化、逻辑推理和判断能力强、应用领域广等主要特点。

1.运算速度快计算机由电子器件构成，具有很高的处理速度。目前世界上最快的计算机每秒可算万亿次，普通计算机每秒也可处理上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用上百万条指令。这不仅极大地提高了工作效率，而且使时限性强的复杂处理可在限定的时间内完成。

2.运算精度高计算机极高的计算精度是手工计算所无法达到的，如对圆周率的计算，数学家经过长期艰苦的努力只算出小数点后500位，而使用计算机很快就计算到小数点后200万位。

3.存储容量大计算机的存储器具有存储程序和数据的功能，随着集成度的提高，存储器可以存储的信息量越来越大。

4.具有逻辑判断能力计算机不但可以进行算术运算，还可进行逻辑运算。计算机的逻辑判断是计算机的又一重要特点，是计算机能实现上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用信息处理自动化的重要因素。

5.具有自动控制能力计算机是自动化电了装置，在工作中无须人工十预，能自动执行存储在存储器中的程序。计算机内部的操作、运算都是在程序的控制下自动进行的。

6.通用性强在不同的应用领域中，只要编制和运行不同的应用软件，计算机就能在任意领域中很好地完成工作，通用性极强。1.2.3计算机的应用在当今社会，计算机的应用已深入到社会生活中的每个领域，改变了传统的社会生活方式，在各个领域中计算机扮演了上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用重要的角色。下面按计算机应用的类型归纳为几个方面。1.科学计算科学计算也称为数值计算。通常是指解决科学研究和工程技术中出现的数学问题的计算。2.数据处理数据处理也称为信息处理或非数值计算。在工程计算和科学研究中对大量数据的加工处理，主要是针对原始数据进行收集、分类、排序、存储等加工过程。3.自动化控制自动化控制指人们按照操作对象的工作流程，编写一定的计算机程序，用于自动控制操作对象的运行，使操作对象的工作流程处于无人工操作状态下自动采集信息，并按最佳值上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用进行调制的过程。4.计算机辅助系统计算机辅助系统是指人们借助计算机的帮助完成各种任务。它主要包括了计算机辅助设计、计算机辅助教学、计算机辅助制造等多个方面的内容。5.电子商务电了商务（E-Business）是在计算机技术和通信技术形成的计算机网络环境下，利用开放的Internet(因特网)实现消费者在网上购物、商户之间在网上交易和在线电子支付的一种新型的商业运营模式。上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用6.人工智能人工智能(ArtificialIntelligence，简称AI)。人工智能的目的是让计算机能模仿人类的智能，能够像人一样思考。人工智能是计算机科学的前沿学科，是计算机科学的重要分支和计算机应用新领域，它同原子能技术，空间技术一起被称为20世纪二大尖端科技。

7.多媒体技术多媒体技术(MultimediaTechnology是近年来计算机领域中最热门的技术之一。它集计算机、电视机、录音机、录像机、VCD机、DVD机、电话、传真机等各种电器为一体，甚至可代替目前的多种家用电器。多媒体技术可把文字、声音、图像、视频、通信等多项媒体信息集于一体，经过计算机的数字记录、处理和传输后，把这些信息再客观地表现出来，使人们更容易接收上一页下一页返回1.2计算机的分类、特点和应用一体，甚至可代替目前的多种家用电器。多媒体技术可把文字、声音、图像、视频、通信等多项媒体信息集于一体，经过计算机的数字记录、处理和传输后，把这些信息再客观地表现出来，使人们更容易接收。上一页返回1.3计算机系统的组成1.3.1计算机系统的组成一个完整的计算机系统包括硬件系统(简称硬件)和软件系统(简称软件)两大部分。硬件是指组成计算机的所有物理设备，简单地说就是看得见摸得着的东西，包括计算机的输入设备、输出设备、存储器、CPU等。软件是指在硬件设备上运行的程序、数据及相关文档的总称。软件是以文件的形式存放在软盘、硬盘、光盘等存储器上，一般包括程序文件和数据文件两类。程序软件按照功能的不同，通常分为系统软件和应用软件两类。下一页返回1.3计算机系统的组成系统软件通常是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件资源)的一种软件。主要包括操作系统、各种程序设计语言及其编译或解释系统、数据库处理系统等。应用软件是指利用计算机及系统软件为解决各种实际问题而编制的、具有专门用途的计算机程序。主要包括各种用于科学计算的软件包、各种文字处理软件、各种图形软件、计算机辅助软件等。1.3.2计算机硬件系统当今的计算机仍属于玛·诺依曼体系结构，即由5大部分组成:输入设备、输出设备、存储器、运算器和控制器，其中运算器和控制器又合称为中央处理器(CPU)。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成一个完整的微型计算机系统包括硬件系统和软件系统两部分，如图1-5所示。计算机的硬件结构可以如图1-6表示。其中的“总线”是条电通路，通过它将计算机的各部分相互连接，并且所有的信息交换都必须通过总线实现。1.输入设备输入设备主要用于向计算机输入信息。常用的输入设备有键盘、鼠标、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。2.输出设备上一页下一页返回1.3计算机系统的组成输出设备的主要功能是将计算机处理的结果显示和打印出来。常用的输出设备有:显示器、打印机、软盘驱动器、硬盘驱动器、光盘驱动器等。

3.存储器计算机可完成记忆存储功能的器件称为存储器。计算机的存储器主要用于保存信息。存储器分为内存储器和外存储器。

1)内存储器内存储器简称内存，用来存放CPU正在运行的程序和数据，它的特点是存取速度快。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成内存储器基本分为两种:只读存储器ROM（ReadOnlyMemory）和随机存储器RAM(RandomAccessMemory)。只读存储器只能读取信息，而不能存储信息，它的特点是断电后存放的信息不会丢失。ROM常用于存放固定的数据，如检测程序、ROMBIOS。只读存储器除ROM外还有可编程只读存储器PROM(ProgrammableROM),可擦除可编程只读存储器EPROM（ErasableprogrammableROM)等类型。与PROM只能存储一次不同，EPROM可以反复多次存储及擦除。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成随机存储器的特点是能存能取，但断电后存放的信息将丢失。随机存储器又可分为静态随机存储器SRAMCStatioRAM)和动态随机存储器DRAMCDynamicRAM)两种。一般来说，在关机前应将有用的信息存储到硬盘上，以便长期保存。

2)外存储器外存储器简称外存，与内存储器相比容量较大但速度较慢，主要用于长期保存信息。常用的外存储器包括硬盘、光盘、软盘和各种移动存储设备等。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成

4.CPU

中央处理器(CentralProcessingUnit)简称CPU，中央处理器包括运算器和控制器两个部件，它是计算机系统的核心。CPU和内存储器构成了计算机的主机。CPU的主要功能是按照程序给出的指令序列分析指令、执行指令，完成对数据的加工处理。计算机的所有操作，如键盘的输入、显示器的显示、打印机的打印、结果的计算等都是在CPU的控制下进行的。运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，它主要由算术逻辑部件、寄存器组组成。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成算术逻辑部件主要完成对二进制数的加、减、乘、除等算术运算和或、与、非等逻辑运算以及各种移位操作;寄存器组一般包括累加器、数据寄存器等，主要用来保存参加运算的操作数和运算结果，状态寄存器则用来记录每次运算结果的状态，如结果是零还是非零、是正还是负等。1.3.3计算机软件系统计算机软件系统是指计算机中的程序、程序运行所需要的数据以及开发、使用和维护程序所需要的文档的集合。它是计算机系统的重要组成部分，没有软件系统，计算机硬件系统将不能运行。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成一般情况下，人们将计算机软件系统划分为系统软件和应用软件两大类。1.系统软件系统软件维持计算机的正常运行，控制和协调硬件系统，为应用软件的开发和运行提供平台。系统软件主要包括操作系统、文字处理程序、计算机语言处理程序、实用程序和数据库管理系统等。1)操作系统操作系统(OperatingSystem简称OS)是系统软件中最基本和最重要的，是人和计算机之间的接口，也是计算机硬件和其他软件的接口。它负责处理和调度计算机系统中所有的硬件资源和软件资源，协调计算机各个部件的工作，为用户提供使用计算机的界面。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成操作系统的种类比较多，常见的操作系统包括DOS,Windows,Linux,UNIX,OS/2等。不同的操作系统具有不同的功能和使用环境。为不同档次的硬件系统和应用软件选择合适的操作系统能大大地提高各种硬件的利用率和计算机系统的整体性能。2)语言编译程序计算机语言编译程序又称为计算机语言或程序设计语言，是具有一定格式的语言符号系统，是用户指挥和控制计算机的重要工具，能准确和规范地表达用户的意图。按计算机语言出现的先后次序可将其分为机器语言、汇编语言、高级语言和面向问题语言四代。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成机器语言（MachineLanguage）是第一代计算机语言，用“0”和“1”组成的二进制代码表示，能被计算机直接识别和执行的一种机器指令的集合。机器语言具有占用空间小、灵活、直接执行和速度快等特点，是机器唯一能够直接执行的语言。由于机器语言采用二进制码进行编写程序，所以编写过程十分繁杂。而且全由0和1组成指令代码，不方便记忆，直观性差，还容易出错，所以要学习和掌握机器语言非常困难。目前，除了计算机厂家少数的专业人员使用外，绝大多数程序员己经不再去学习机器语言了。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成汇编语言(AssembleLanguage是第一代计算机语言，由一组与机器语言指令一一对应的符号指令和简单语法组成。它克服了机器语言难读、难编、难记和易出错的缺点，使用与代码指令实际含义相近的英文缩写词、字母和数字等符号来取代机器语言指令代码(如用ADD表示运算符号“+”的机器代码)，方便了编写程序。但是汇编语言和机器语言一样是针对硬件操作的控制信息，面向对象是机器。使用起来还是比较繁琐费时，通用性也差，不同的计算机一般使用不同的汇编语言，它仍然属于低级语言;但是汇编语言占用内存空间少，运行速度快，用于编写系统软件和过程控制软件比高级语言更有优势。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成高级语言(HighLevelLanguage)是第二代计算机语言，是比较接近人们日常语言，对机器依赖性低，适用于各种机器的计算机语言，是面向用户的语言。高级语言比较通俗易懂、兼容性好，便于移植，对非计算机专业人员来说也比较容易理解和接受，对计算机的发展起了极大的推动作用。高级语言编写的源程序不能直接在计算机上运行，需要借助语言处理程序加工成目标程序后，才能够被机器执行。目前被广泛使用的高级语言有BASIC,PASCAL,C,,C++,JAVA,FORTRAN,PHP以及VC,VB等。每一种高级语言都有专用符号、英文单词、语法规则和语句结构。下面简单介绍几种高级语言的特点:上一页下一页返回1.3计算机系统的组成BASIC语言是1964年由美国人一一达尔摩斯学院的基米尼和科茨发明的，是为初学者学习计算机编写程序设计的。它由一系列通用符号指令代码组成。简单易学，实用性强，是初学者掌握其他高级语言的基础语言。BASIC语言经过多年的发展，现有解释方式和编译方式两种翻译程序，是一种功能全面的中小型计算机语言。C语言是基于UNIX系统设计思想发展起来的一门通用计算机编程语言。它的主要特点是语法规则和语句结构自然，同时兼顾了高级语言和汇编语言的特点，简洁、丰富、易懂、可移植。C语言引进了函数的概念，每个函数都是针对一个特定的任务设计的小程序。在需要解决某些问题时，可通过引入函数使编写程序更加简单和模块化。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成PASCAL是一种结构程序设计语言，是由瑞士人从ALGOL60衍生处理发明的，其功能比ALGOL60更强目容易使用。它具有大量的控制结构，充分体现了结构化程序设计的思想和要求，适用于科学计算和编写系统软件，是一种非常实用和高效率的语言。在日常运用和学校计算机教学中，PASCAL语言占有重要的一席之地。3)实用程序计算机在运行的过程中，可能会出现这样或那样的问题，影响计算机的正常操作，例如:感染病毒、硬件损坏、运行缓慢等。为了解决这些存在的问题，人们开发了不少实用程序，使人们更加安全和方便地使用计算机。例如:文字处理程序、反病毒程序、硬件诊断程序、文件解压缩程序等。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成4)数据库管理系统数据库管理系统是用于对日常工作中出现的大量数据进行处理的系统，它能对数据进行有效的存取、共享和处理，主要解决计算机科学中数据处理的非数值计算问题。主要运用于则务管理、仓库管理、档案管理和商场管理等数据处理。数据库管理系统是一个复杂的系统，是计算机系统和数据库系统的综合体。厂家针对不同的使用环境和客户要求开发许多数据库管理程序(DBMS)。其中适用于微机单机的数据库管理系统有DBASE,FoxBASE,VisualFoxPro等，适合网络环境的大型数据库系统有MySQL,Oracle,Sybase,SQLServerIIIDB2等。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成2.应用软件应用软件是用户为了解决实际问题运用计算机系统软件编写的程序。我们按照应用软件的用途将应用软件划分为通用软件和专用软件两大类。通用软件是指实用性强，适合在大部分行业中使用的软件。包括常用的办公软件Office套装、WPS，平面设计软件Photoshop,CorelDraw，浏览器软件IE,Netscape等，这些都是适合多个行业的使用要求的。另一种是专用软件，例如:铁路订票系统、高校招生系统等，都是针对某个行业的具体要求开发设计。下面介绍日常生活中部分常用软件。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成1)办公软件常见的办公室软件包括了MicrosoftOffice,WPS和OpenOffice系列。办公室软件界面简洁、操作简单、容易上乎，可以为用户提供文字处理、文档排版、电了表格处理、数据处理和演示文稿等多种功能。办公室软件强大的功能满足一般日常办公需要，是现代办公室实现办公自动化不可少的工具。2)网页设计网页设计的常用软件包括FrontPage和Dreamweaver等。用户利用网页制作工具可建立自己的网站，在网站中可链接文字、图片、声音、视频等多种格式的信息，还可以实现用户之间的交互功能。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成3)网页浏览工具常用的网页浏览工具包括Netscape和InternetExplorer（简称IE）用于访问远程计算机上的万维网(WWW)和FTP站点等。通过网页浏览工具可以获取网上丰富的信息资源，以及有不出家门而晓天下事等便捷效果。4)多媒体开发多媒体开发软件包括了Authorware,Director和Flash等工具。这类的工具能开发出具有交互功能目包含声音、图形、视频、文字等信息的作品。常用于制作课件、动画、MTV等。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成5)辅助设计

AutoCAD,Rhino,MAPLE和Pro/E等是常见的辅助设计工具。被广泛地运用于建筑设计、机械设计、电路设计等多个工程领域。使用这类的软件可大大提高工作效率、提高设计的精确性。6)视频编辑

AdobePremiere,AfterEffects和Ulead的会声会影的使用，大大缩短了视频编辑与后期制作的时间以及降低了制作成本，只需要在计算机上安装视频编辑软件，即可以有一个影视制作室进行编辑和制作了。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成7)图形图像处理软件图形图像处理软件包括了平面设计软件Photoshop,Freehand和CorelDraw等，以及二维制作软件3DsMAX和Maya等。总的来说，一个计算机系统性能的高低，不一定需要最好的硬件系统或是最高版本的软件系统，而是需要硬件系统和软件系统的合理搭配，才能发挥一个计算机系统的最大功效。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成1.3.4计算机工作原理一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两个部分，如图1-7所示。硬件系统是组成计算机系统的物理基础，是软件系统的载体，它包括了输入设备、输出设备、中央处理器(CentralProcessingUnit，简称CPU)、存储器等。而软件系统是帮助人们完成操作的各种程序，是计算机系统的灵魂，包括了操作系统和应用软件。特别是系统软件负责管理和维护整个硬件系统和其他软件的正常运行。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成如果把一个完整的计算机系统比作一个人，那硬件系统就是肉体，软件系统就是思想意识，所以，一个没有安装软件系统的计算机硬件系统是一台无法使用的机器。人们通常把没有安装软件系统的计算机称为“裸机”。从第一台计算机ENIAC诞生到现在，尽管计算机技术发生了很大变化，但是其基本的工作原理并没有改变，都是基于1946年美籍匈牙利数学家玛·诺依曼提出“程序存储”概念设计的。该概念明确了计算机的工作过程就是执行程序的过程，以及在计算机内部怎样组织程序，明确了计算机的体系结构问题。因此现在以该概念为基础设计的计算机统称为玛·诺依曼机。玛·诺依曼的“程序存储”概念的基本特点:上一页下一页返回1.3计算机系统的组成（1）计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入设备和输出设备五大基本部件。（2）程序和数据采用二进制来表示。它们存放在存储器中并按地址寻访。（3）程序由指令组成。程序的执行就是在内存储器中能自动逐条取出指令和执行指令。具体工作流程：各种信息通过输入设备，进入计算机的内存储器，然后送到由控制器和运算器组成的中央处理器(CPU)中，运算完毕把结果送到外存储器存储，最后再由内存储器通过输出设备显示出来，整个过程由控制器进行控制。计算机的整个工作过程及基本硬件结构如图1-8所示。上一页下一页返回1.3计算机系统的组成按照玛·诺依曼的“程序存储”概念，计算机内部运行的是一进制的数据、程序和指令。一条指令的执行分为三个步骤:（1）取出指令。要执行的指令从存储器某个地址中取出被送到CPU内部的指令寄存器暂存。（2）分析指令。对保存在指令寄存器中的指令进行分析译码，译出该指令要完成的操作。（3）执行指令。根据对指令的翻译结果，向各个部件发出要完成该操作的控制信号，完成该指令的功能。程序是由众多的指令所组成的，在程序的运行中，当一条指令执行完后，则自动进入下一条指令的读取。而在计算机的运行过程中是由许多的程序在同时运行构成的。CPU连续不断地完成指令的读取和执行，直到关闭计算机。上一页返回1.4微型计算机的硬件组成1.4.1微型计算机硬件一台微型计算机的硬件系统从外观来看主要部件包括主机、显示器、鼠标和键盘等几个部分。其中主机通常都是一个大的机箱，在机箱单面安装有CPU,主板、内存、硬盘、电源等一些部件。

1.中央处理器CPUCPU是中央处理器的英文简写形式，英文全称是CentralProcessingUnit。CPU由控制器和运算器组成，其主要功能是进行算术运算和逻辑运算，它是计算机硬件中决定计算机性能的核心部件。如图1-9是CPU的正反面。下一页返回1.4微型计算机的硬件组成评价CPU性能的主要技术指标包括主频、外频和倍频数、内部缓存和地址总线宽度等。主频:即CPU内部核心工作的时钟频率，其单位是赫兹(Hz)。主频是衡量CPU运算速度的一个最重要的指标，对于同种类的CPU主频越高，CPU的速度就越快，整机的性能就越高。外频和倍频数:外频是CPU的外部时钟频率，由计算机所使用的主板决定，CPU的主频与外频的关系是:CPU主频一外频X倍频数。内部缓存(L1Cache)：封闭在CPU芯片内部的高速缓存，用于暂时存储CPU运算时的部分指令和数据，存取速度与CPU主频一致，内部缓存的容量单位一般为KB。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成内部缓存越大，CPU工作时与存取速度较慢的CPU外部缓存和内存间交换数据的次数越少，计算机的运算速度就相对提高。地址总线宽度:地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间，简单地说就是CPU到底能够使用多大容量的内存。目前世界上生产CPU的主要厂商是Intel和AMD公司，它们的产品在中国市场上占绝对的垄断地位。中国近年来在研制CPU上也取得长足进步，自主开发出具有Intel公司P4水平的CPU龙芯2产品。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成2.主板主板如图1-10,是主机箱内用于安插多种硬件的电路板。它采用开放式结构，板上一般集成芯片组、各种I/O控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯接插件、扩展槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元器件。芯片组如图1-11所示，是主板上最重要的部件，它性能的优劣影响主板整体性能的高低。芯片组与CPU种类的选择之间有重大的关系，如两者不匹配，将严重影响计算机正常工作。此外，芯片组还决定了主板的系统总线频率(即通常所说的CPU外频)、倍频系数、扩展槽的种类与数量、AGP显示接目的速度(C1X,2X,4X或更高)等性能。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成主板上常见的芯片组有Intel(美国)、VIA(中国台湾)、SIS(中国台湾)、ALi(中国台湾)、AMD(美国)等。3.内部存储器内部存储器又称内存，用来存放“程序”和“数据”。CPU执行程序时，首先从内存中读取程序和数据。内存可分为两部分:ROM(只读存储器)和RAM(随机存储器)。ROM所存储的内容由计算机设计者和厂商事先设计好，用户一般情况下只能使用它们，而不能修改、删除和增加，它不会因断电而丢失。RAM通常用于暂时存储用户读取的程序和数据，CPU可在RAM中读取和写入程序和数据，但是一旦关机断电，RAM中的程序和数据就会消失。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成人们一般所说的计算机内存都是针对RAM而言，如图1-12所示。内存条安插在主板的内存条插槽中。内存的主要品牌有金士顿（kingston）、现代(Hy),黑金刚（kingbox）等。4.外部存储器外部存储器是用户存储所需数据和程序的部件。保存在外部存储器中的数据和程序是由计算机用户根据自身使用要求写入的。这些数据和程序可长期有效地保存。数据和程序保存在外部存储器中需要占据一定的存储器空间(在内存储器中的程序和数据也一样)。数据和程序所占据的空间大小用字节(Byte)作为最基本的容量单位，一个字节由8个二进制位组成。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成常见的外部存储器有硬盘、软盘、光盘和U盘等。这些外部存储器虽然都是用于存储数据和程序，但是在结构、使用和存储容量等方面却各不相同。

1)硬盘硬盘是外部存储器中最主要的存储部件，由磁性圆盘和硬盘驱动器等组成，如图1-13所示。存储容量由初期只有几十兆(MB)发展到现在几百GB。目前市场上微型计算机的硬盘容量在60G到160G之间。评价硬盘读取数据快慢的技术指标主要包括了转速、平均寻道时间、平均访问时间以及缓冲时间等方面。其中转速是最重要的指标，它是决定硬盘内部传输率的关键因素。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成2)软盘目前在微型计算机上使用的软盘是容量为1.44MB的3.5英寸软盘，如图1-14所示。3.5英寸软盘内的盘片由磁性聚醋化工材料组成。数据和程序保存在软盘的盘片上，盘片外有塑料保护外壳，防止盘片被损坏。读取软盘内的数据和程序需要借助软盘驱动器。软盘的容量相对其他外部存储器来说是比较小的，而目容易损坏，所以目前使用得比较少了。3)光盘光盘和软盘一样不能直接固定安装在计算机上，读取光盘内的数据和程序需要借助光盘驱动器。光盘相对软盘有较高上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成的质量和较大的容量，保存在光盘中的数据可保留几十年，甚至更长的时间，其容量在几百MB到十几个GB之间。虽然所有的光盘外观上基本一致的，但其类型有很多种，按数据写入光盘的方式划分有CD-ROM,CD-RW,CD-R,DVD等不同的类型。不同的光盘击要使用不同的光盘驱动器读取，例如，CD光盘击要使用CD-ROM光驱读取数据，DVD光盘则使用DVD光驱读取数据(注:DVD光驱可同时读取CD光盘，CD-ROM不可读取DVD光盘)。如图1-15所示。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成4)移动存储设备常见的移动存储设备包括U盘、MP3、移动硬盘等，这些移动存储设备体积小、容量大、安全可靠，取代了软盘成为人们首选移动设备。移动存储设备通常通过USB接日(通用串联接口)与计算机连接传输数据。使用USB接日技术的移动存储设备支持即插即用，非常方便实用。5.显示器显示器又称为监视器(Monitor是微型计算机中重要的输出设备之一。伴随计算机技术的发展，显示器种类也不断推陈出新。目前，市场上最常见的显示器是阴极射线显示器(CRT)和液晶显示器两种，如图1-16所示。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成6.键盘和鼠标键盘和鼠标是个人计算机必选的输入设备。键盘经历了101键到104键的演变，现在常见的104键在原来101键的基础上增加了3个Windo+0s按键，接口包括ATX和早期的AT接日。根据物理结构的不同，键盘可以分为机械式键盘、电容式键盘和薄膜式键盘。鼠标可以分为机械式、机电式和光电式，以光电式最常见，而光电式鼠标需要一个专用垫板。鼠标的接口有PS/2,USB和早期的D型接口。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成1.4.2微型计算机主要性能指标

1.字长字长（Word）是CPU能够直接处理一进制的位数，标志着计算机处理数据的精度。同时字长与指令长度相对应，因而也代表了指令系统功能的强弱以及处理数据的速度。字长是评价计算机最主要的性能指标。由于字长是由CPU决定的，而同期的CPU字长通常是相同的，所以往往被忽视。如目前Intel的Pentium,AMD的Athlon都是32位的CPU。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成2.主频

CPU工作必须要有先后顺序，也就是说必须要有时间单位。计算机的主频也叫做计算机的时钟频率，即单位时钟周期内完成指令的条数。CPU的主频越高，单位时钟周期内完成的指令就越多，它的运行速度也就越快。主频的大小将直接关系到计算机的运行速度。主频的单位用Hz,MHz,GHz等表示。最早的个人计算机主频为4.7MHz，现在Intel公司和AMD公司CPU的主频已在3GHz左右。3.运算速度上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成计算机的运算速度通常指平均运算速度，即每秒钟所能执行的指令条数，一般用百万条指令每秒(MillionInstructionPerSecond，MIPS)作单位。

4.存储容量计算机存储器包括内存储器和外存储器，都以字节为基本单位，用B（Byte）表示。一个字节是8位一进制数。通常用B(字节)、KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)、TB(太字节)表示。

5.内存容量任何程序和数据的存取都要通过内存，内存容量的大小反映了存储程序和数据的能力，从而反映了信息处理能力的强弱。存储容量越大，运行软件的速度越快。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成内存的性能指标如下:1)存储容量即一根内存条可以容纳的一进制信息量，如目前‘常用内存条的存储容量一般多为128MB,256MB,512MBo2)存储器的可靠性存储器的可靠性用平均故障间隔时间来衡量，可以理解为两次故障之间的平均时间间隔。

3)性能价格比性能主要包括存储器容量、存储周期和可靠性二项内容，性能价格比是一个综合性指标，对于不同的存储器有不同的要求。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成6.外设配置外设配置是指计算机的输入/输出设备、多媒体部件以及外存储器等的配置情况。其中主要有键盘的按键数及它是否是多功能键盘;显示器和打印机的种类和性能指标;光盘驱动器是CD-ROM还是DVD-ROM;速度是多少;声卡和音响的种类和声道数;电脑是否配置有USB或者IEEE1394接口等。7.软件配置软件配置包括操作系统、计算机语言、数据库管理系统、网络通信软件、汉字软件及其他各种应用软件等。由于目前微型机的种类很多，特别是各类兼容机种类繁多，因此，在选购微型机时，应以软件兼容性为主。上一页下一页返回1.4微型计算机的硬件组成一般微型机之间的兼容性包括软盘格式、接口、总线、键盘形式、操作系统和I/O规范等方面。以上列出了微机一些主要的性能指标。对于微型机的优劣不能根据一两项指标来评定，而是需要综合考虑经济合理性、使用效率及性能价格比等多方面因素，以满足应用需求为目的。上一页返回1.5多媒体计算机1.5.1多媒体计算机的概念

20世纪90年代是多媒体技术迅猛发展的时代，多媒体技术是一门融合微电了技术、计算机技术、通信技术、数字化声像技术、高速网络技术和智能化技术于一体的综合的高新技术。它的出现为人们展现出一个丰富多彩的视听世界，随着多媒体技术应用不断地发展和深化，必将对人类工作、生活的各个领域和思想观念产生巨大的影响。1.媒体媒体(Media)在计算机领域中主要有两种含义，一是指用以存储信息的实体，如磁带、磁盘、光盘等;一是指用以承载信息的载体，如数字、文字、声音、图形、图像、动画等。在多媒体技术中，媒体是后一种含义。下一页返回1.5多媒体计算机2.多媒体多媒体（Multimedia）是指多种信息载体的表现形式和传递方式，就是用多种媒介方法传递信息。其中“多”指多种媒体的表现、多种感官的作用、多种的设备、多学科的交叉、多领域的应用;“媒体”指人与客观世界的中介，如传递知识的文字、图形、动画、图像、声音等。3.多媒体的基本元素

1)文本文本是指以ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。

2)图形图形是指由计算机绘制的各种几何图形。上一页下一页返回1.5多媒体计算机

3)图像图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。

4)动画动画是指借助计算机生成一系列可供动态实习演播的连续图像。

5)音频音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。

6)视频视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。由摄像机得到的视频图像是一种模拟视频图像。上一页下一页返回1.5多媒体计算机

4.多媒体计算机多媒体计算机MPC(MultimediaPersonalComputer)是能对文本、声音、图形、图像、动画、视频等多种媒体进行获取、编辑、存储、处理、加工和表现的一种计算机系统。简单地讲，多媒体计算机是配备了声卡、显卡的计算机。

5.多媒体技术多媒体技术是处理文字、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息的综合技术，包括各种媒体的处理和信息压缩技术、多媒体计算机系统技术、多媒体数据库技术、多媒体通信技术及多媒体人机界面技术等。上一页下一页返回1.5多媒体计算机

6.多媒体的特点

1)集成性。多种媒体有机地组织在一起，共同表达一个完整的多媒体信息。

2)交互性。可以方便地实现人机交互，使用户可以更有效地控制和使用信息，增加对信息的注意和理解。

3)实时性。于多媒体系统需要处理各种复合的信息媒体，决定了多媒体技术必然要支持实时处理。接收到的各种信息媒体在时间上必须是同步的，其中声音和视频图像必须严格同步。

4)多样性。信息媒体的多样化和媒体处理方式的多样化。

5)数字化。处理的信息都是数字化信息。上一页下一页返回1.5多媒体计算机1.5.2多媒体计算机的组成完整的多媒体计算机系统由多媒体硬件平台、多媒体操作系统、图形用户界面和支持多媒体开发的应用软件组成。一个多媒体计算机系统最基本的硬件是声卡、光盘驱动器、显卡。在个人计算机上加上声卡、显卡和光盘驱动器，就构成了目前所谓的多媒体计算机。当然，在实际应用中，还应配置必要的其他硬件设备(如摄像机、扫描仪、触摸屏、打印机,影碟机、音响设备等)以及相应的软件，才能构成一个多媒体系统。支持多媒体功能的操作系统是指在传统的操作系统基础上，增加对多媒体信息处理的控制和管理的软件。多媒体功能的操作系统目前尚无严格定义。上一页下一页返回1.5多媒体计算机1.5.3多媒体计算机的应用多媒体技术的应用领域非常广泛，几乎遍布各行各业以及人们生活的各个角落。由于多媒体技术具有直观、信息量大、易于接受和传播迅速等显著的特点，多媒体应用领域的拓展十分迅速。目前，多媒体技术的应用主要在如下几个方面。

1.信息管理多媒体信息管理的内容是多媒体与数据库相结合，用计算机管理数据、文字、图形、静态图像和声音资料。利用多媒体技术，把人事资料、文件、图纸、照片、录音、录像等通过扫描仪、录音机和录像机等设备输入计算机，存储于光盘。在数据库技术支持下，通过计算机进行放音、放像和显示等，实现资料的查询。上一页下一页返回1.5多媒体计算机

2.宣传广告多媒体系统声像图文并茂，在宣传广告效果上有特殊的优势。制作广告节日要用专门的多媒体节日制作软件工具。

3.教育与训练多媒体在教育上的应用，实质是通过多媒体系统阅读电子书刊、演放教育类的多媒体节日。多媒体技术是传统计算机辅助教学软件的最佳表现乎段，从文字、图形和动画扩展成声音、动态图像，并具有极为强大的交互能力，便于学生自己调整进度，达到因材施教的效果。

4.演示系统演示系统是指诸如在博物馆等场合用计算机向观众介绍各种知识，并把立体声、图形、图像、动画等结合起来。上一页下一页返回1.5多媒体计算机

5.咨询系统如旅游、邮电、交通、商业、金融、证券、宾馆咨询等，利用多媒体系统提供高质量的无人咨询服务。

6.多媒体电子出版物利用CD-ROM的大容量存储介质，代替各种传统出版物，特别是各种乎册、白科全}弓、年鉴、音像、辞典等电了出版物。

7.多媒体通信多媒体计算机技术在通信工程中应用，如可视电话、视频会议系统等。上一页下一页返回1.6计算机病毒1.6.1计算机病毒的概念

1.什么是计算机病毒计算机病毒是人为编制可以制造故障的计算机程序，通过非法入侵而隐藏在程序或数据文件中。当计算机运行时，它可以把自身精确拷贝或有修改地拷贝到其他程序体内，不仅能够破坏计算机系统的正常运行，而目还具有很强的传染性。

2.计算机病毒的特点

1)传染性计算机病毒具有很强的繁殖能力，能自我复制到内存、硬盘和软盘，甚至传染到所有文件中。上一页下一页返回1.6计算机病毒尤其目前因特网日益普及，数据共享使得不同地域的用户可以共享软件资源和硬件资源，但与此同时，计算机病毒也通过网络迅速蔓延到联网的计算机系统。传染性即自我复制能力，是计算机病毒最根本的特征，也是病毒与常程序的本质区别。2)破坏性计算机病毒的主要目的是破坏计算机系统，使计算机系统的资源和数据文件遭到干扰甚至崩溃。根据其破坏程度的不同，计算机病毒分为良性和恶性病毒，前者侵占系统资源，占用磁盘空间，使机器运行速度变慢等;恶性病毒发作时直接对系统造成严重的损坏，如破坏数据、删除文件、格式化磁盘、破坏主板等。上一页下一页返回1.6计算机病毒3)潜伏性计算机病毒的潜伏性是指计算机病毒进入系