大学计算机基础（Windows 11+ Office 2021）课件 项目一 了解并使用计算机

了解并使用计算机项目一目录了解计算机的发展历程认识计算机中信息的表示和存储形式了解并连接计算机硬件任务一任务二任务三了解计算机的软件系统使用鼠标和键盘任务四任务五小赵作为计算机相关专业的学生，在参与学校的“科技与社会”通识课程期末展示筹备工作时，需负责制作一段关于计算机发展历程的汇报短片。为保证汇报内容科学严谨、紧跟时代步伐，他需全面且系统地梳理计算机的诞生过程及各个关键发展阶段，同时要深入分析计算机技术的未来发展趋势。本任务要求了解计算机的诞生及发展阶段，认识计算机的特点、应用和分类，了解计算机的发展趋势等。任务要求任务要求了解计算机的发展历程任务一任务实现任务实现了解计算机的发展历程任务一（一）了解计算机的诞生及发展阶段（二）认识计算机的特点、应用和分类（三）了解计算机的发展趋势（一）了解计算机的诞生及发展阶段（二）认识计算机的特点、应用和分类1．计算机的特点运算速度快存储能力强 计算精度高自动化程度高 逻辑判断准确（二）认识计算机的特点、应用和分类2．计算机的应用在计算机诞生初期，其主要应用于科研和军事等领域，负责的工作内容主要是大型的高科技研发活动。计算机的应用可以概括为以下7个方面。科学计算多媒体技术过程控制人工智能计算机辅助网络通信数据处理和信息管理（二）认识计算机的特点、应用和分类3．计算机的分类巨型机中型机嵌入式计算机大型机微型机0102030405（三）了解计算机的发展趋势1．计算机的发展方向02040301随着超大规模集成电路的进一步发展，PC将更加微型化。微型化随着计算机的普及，计算机网络也逐步深入人们的工作和生活。网络化早期的计算机只能按照人们的意愿和指令处理数据，而智能化的计算机能够代替人类进行脑力劳动，具有类似人类的智能，如能听懂人类的语言、能看懂各种图形、可以自己学习等。智能化巨型化是指计算机的运算速度更快、存储容量更大、功能更强和可靠性更高。巨型化2．未来新一代计算机芯片技术计算机的核心部件是芯片，计算机芯片技术的不断发展是推动计算机未来发展的关键因素。（三）了解计算机的发展趋势（1）DNA计算机（2）光计算机（3）量子计算机目录了解计算机的发展历程认识计算机中信息的表示和存储形式了解并连接计算机硬件任务一任务二任务三了解计算机的软件系统使用鼠标和键盘任务四任务五在准备展示计算机发展历程相关材料的过程中，小赵认识到，若要对计算机的运行机制有更深刻的理解，首先需要厘清其底层的数据表示与处理原理。为此，小赵计划系统学习计算机如何运用二进制表示和存储各类信息，如数据单位、数制转换、美国信息交换标准代码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，ASCII）与Unicode等字符编码规则。掌握这些核心概念，可以有效提升展示内容的专业性与逻辑深度，并为未来运用计算机技术奠定理论基础。本任务要求认识计算机中的数据及其单位，了解数制及其转换，了解二进制数的运算，了解计算机中字符的编码规则，以及了解多媒体技术的相关知识。任务要求任务要求认识计算机中信息的表示和存储形式任务二任务实现任务实现认识计算机中信息的表示和存储形式任务二（一）计算机中的数据及其单位（二）数制及其转换（三）二进制数的运算（四）计算机中字符的编码规则（五）多媒体技术简介（一）计算机中的数据及其单位2．未来新一代计算机芯片技术计算机处理的数据分为数值数据与非数值数据（如字符、图像）两大类。所有数据在计算机内部均以二进制形式存储与运算，而在与外界交互时，系统会自动将其转换为易于理解的形式（如十进制数、文字或图形）。数据的存储与运算涉及以下3种基本单位。位（bit）计算机中的数据都以二进制代码表示，二进制代码只有0和1两个数码，采用多个数码（0和1的组合）表示一个数。字节（Byte）字节是计算机中信息组织和存储的基本单位，也是计算机体系结构的基本单位。在对二进制数据进行存储时，以8位二进制代码为一个单元存放在一起，称为1字节，即1Byte=8bit。字长人们将计算机一次能够并行处理的二进制代码的位数称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标，字长越长，数据所包含的位数越多，计算机的数据处理速度越快。（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术（1）将二进制数10110转换成十进制数。先将二进制数10110按位权展开，再将乘积相加，转换过程如下。1．非十进制数转换为十进制数(10110)2=(1×24+0×23+1×22+1×21+0×20)10

=(16+4+2)10

=(22)10（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术（2）将八进制数232转换成十进制数。先将八进制数232按位权展开，再将乘积相加，转换过程如下。1．非十进制数转换为十进制数(232)8=(2×82+3×81+2×80)10

=(128+24+2)10

=(154)10（3）将十六进制数232转换成十进制数。先将十六进制数232按位权展开，再将乘积相加，转换过程如下。(232)16=(2×162+3×161+2×160)10

=(512+48+2)10

=(562)10（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术将十进制数转换成二进制数、八进制数和十六进制数时，可先将数值分成整数和小数部分分别进行转换，再拼接起来。例如，将十进制数转换成二进制数时，整数部分和小数部分分别进行转换。整数部分采用除2取余倒读法，即将十进制数除以2，得到一个商和余数（K0），再将商除以2，又得到新的商和余数（K1）；如此反复，直到商为0时得到余数（Kn-1）。将得到的各个余数，以最后余数为最高位，最初余数为最低位依次排列，即Kn‒1…K1K0，此即十进制数对应的二进制数的整数部分。2．十进制数转换成其他进制数（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术将十进制数225.625转换成二进制数。先用除2取余倒读法进行整数部分的转换，再用乘2取整正读法进行小数部分的转换，转换过程如下。2．十进制数转换成其他进制数（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术3．二进制数转换成八进制数、十六进制数将二进制数1101001.101转换为八进制数，转换过程如下所示。二进制数 001 101 001 . 101八进制数

1

5

1 .

5得到的结果为(1101001.101)2=(151.5)8。（1）二进制数转换成八进制数将二进制数101110011000111011转换为十六进制数，转换过程如下所示。二进制数 0010 1110 0110 0011 1011十六进制数

2

E

6

3

B得到的结果为(101110011000111011)2=(2E63B)16。

（2）二进制数转换成十六进制数（二）数制及其转换2．未来新一代计算机芯片技术八进制数转换成二进制数的转换原则是“一分为三”，即从八进制数的低位开始，将每一位上的八进制数写成对应的3位二进制数。如有小数部分，则从小数点开始，按上述方法分别向左右两边进行转换。4．八进制数、十六进制数转换成二进制数八进制数162.4二进制数001110010.100结果为(162.4)8=(1110010.1)2。（1）将八进制数162.4转换为二进制数

十六进制数3B7D二进制数0011101101111101得到的结果为(3B7D)16=(11101101111101)2。（2）十六进制数转换成二进制数（三）二进制数的运算2．未来新一代计算机芯片技术1．二进制数的算术运算加法运算二进制数的加法运算按“逢二进一”法向高位进位，运算规则为0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=10。乘法运算二进制数的乘法运算与常见的十进制数的运算规则类似，运算规则为0×0=0、1×0=0、0×1=0、1×1=1。减法运算减法实质上是加上一个负数，主要应用于补码运算，运算规则为0-0=0、1-0=1、0-1=1（向高位借位，结果本位为1）、1-1=0。除法运算二进制数的除法运算也与十进制数的运算规则类似，运算规则为0÷1=0、1÷1=1，而0÷0和1÷0是无意义的。（三）二进制数的运算2．未来新一代计算机芯片技术2．二进制数的逻辑运算“与”运算“或”运算“非”运算“异或”运算“与”运算又被称为逻辑乘，通常用符号“×”“∧”“·”表示。其运算规则为0∧0=0、0∧1=0、1∧0=0、1∧1=1。“或”运算又被称为逻辑加，通常用符号“+”或“∨”表示。其运算规则为0∨0=0、0∨1=1、1∨0=1、1∨1=1。“非”运算又被称为逻辑否，通常通过在逻辑变量上方画线来表示，如变量为A表示，则其非运算结果用

表示。“异或”运算通常用符号“”表示，其运算规则为：00=0、01=1、10=1、11=0。（四）计算机中字符的编码规则2．未来新一代计算机芯片技术1．西文字符的编码ASCII编码ASCII是基于拉丁字母的一套编码系统，主要用于显示现代英语和其他西欧语言，其被国际标准化组织指定为国际标准。标准ASCII使用7位二进制编码表示所有的大写字母和小写字母、数字0～9、标点符号，以及在美式英语中使用的特殊控制字符。标准ASCII共有27=128个不同的编码值，可以表示128个不同字符。Unicode编码Unicode也是一种国际标准编码，其能够表示世界上绝大多数书写语言中可能用于计算机通信的文字和其他符号。目前，Unicode在网络、Windows操作系统和大型软件中得到广泛应用。（四）计算机中字符的编码规则2．未来新一代计算机芯片技术2．汉字的编码输入码机内码输入码也称外码，用于将汉字通过键盘等输入设备输入计算机中。输入码的常见类型包括拼音码、字形码、区位码等。机内码是计算机内部用于存储、处理输入汉字时使用的编码，是汉字在计算机中的“唯一标识”。常见的机内码标准有GB2312、GBK、GB18030等。字型码交换码字形码是用于显示或输出汉字字形的编码方式，常见的字形码有点阵码（16×16、24×24点阵）和矢量码（如TrueType字体）等。交换码即国家标准编码，是用于不同系统或设备之间进行汉字信息交换的编码方式。例如，在网络通信中，常常使用Unicode编码作为交换码来确保不同语言和字符集之间的兼容性。（五）多媒体技术简介2．未来新一代计算机芯片技术1．多媒体技术的特点多样性集成性交互性实时性协同性多媒体技术主要具有以下5个特点。（五）多媒体技术简介2．未来新一代计算机芯片技术2．多媒体计算机的硬件具体来说，多媒体计算机的硬件主要包括以下3种。音频卡视频卡各种外部设备（五）多媒体技术简介2．未来新一代计算机芯片技术3．多媒体计算机的软件多媒体计算机的软件种类较多，根据功能可以分为多媒体操作系统、多媒体处理系统工具和用户应用软件3种。多媒体操作系统多媒体处理系统工具用户应用软件（五）多媒体技术简介2．未来新一代计算机芯片技术4．常见的多媒体文件格式在计算机中，利用多媒体技术可以将声音、文字和图像等多种媒体信息进行综合式交互处理，并以不同的媒体文件格式进行存储。声音文件格式图像文件格式视频文件格式目录了解计算机的发展历程认识计算机中信息的表示和存储形式了解并连接计算机硬件任务一任务二任务三了解计算机的软件系统使用鼠标和键盘任务四任务五为配合课堂展示，小赵需要现场演示一台计算机的组装与连接过程。但小赵对计算机的主机、显示器、键盘、鼠标等硬件的接口类型和连接方式不熟悉，因此小赵需要学习计算机的基本结构与主要硬件组成，并动手完成一套完整设备的物理连接，确保展示当天设备能正常启动。本任务要求认识计算机的基本结构，对微型计算机的各硬件组成（如主机及主机内部的硬件、显示器、键盘和鼠标等）有基本的认识和了解，并能将这些硬件连接在一起。任务要求任务要求了解并连接计算机硬件任务三任务实现任务实现了解并连接计算机硬件任务三（一）计算机的基本结构（二）计算机的硬件组成（三）连接计算机的各组成部分（一）计算机的基本结构尽管各种计算机在性能和用途等方面都有所不同，但是其基本结构都遵循冯·诺依曼结构，因此人们便将符合这种设计的计算机称为冯·诺依曼计算机。冯·诺依曼计算机主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5部分组成。（二）计算机的硬件组成计算机硬件是指计算机中看得见、摸得着的一些实体设备。从外观上看，微型计算机主要由主机、显示器、鼠标和键盘等部分组成。下图所示为微型计算机的外观组成及主机内部的主要硬件。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术1．CPUCPU由一片或少数几片大规模集成电路组成，这些电路执行控制部件和算术逻辑部件的功能，如右图所示。CPU既是计算机的指令中枢，又是系统的最高执行单位。CPU主要负责执行指令，是计算机系统的核心组件，在计算机系统中具有举足轻重的地位，也是影响计算机系统运算速度的重要因素。目前，CPU的生产厂商主要有Intel公司、AMD公司，以及我国的龙芯中科公司、海光公司等，市场上销售的CPU产品大多是由Intel公司、AMD公司和龙芯中科公司生产的。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术2．主板主板也称为主机板或系统板（SystemBoard），从外观上看，主板是一块方形的电路板，如下图所示。其中，BIOS芯片是一块矩形存储器，其中存有与主板匹配的BIOS程序，能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备和调整CPU外频等，如下图所示。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术3．总线总线是计算机各功能部件之间传输信息的公共通信通道，主机内部各部件通过总线互连，外部设备则通过相应接口电路接入总线，共同构成计算机硬件系统。根据所传输信息的类型，总线可分为以下3类。数据总线：在CPU与随机存取存储器（RandomAccessMemory，RAM）之间来回传输需处理、存储的数据。地址总线：传输CPU发往存储器或输入/输出接口设备的地址信息。控制总线：传输各类控制信号，包括CPU对内存储器和输入/输出接口的读写命令、输入/输出设备向CPU发出的中断请求、CPU对输入/输出的响应信号、输入/输出设备的工作状态信息，以及其他功能控制信号。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术4．存储器计算机中的存储器包括内存储器和外存储器两种。内存储器简称内存，也称主存储器，是计算机用来临时存放数据的地方，也是CPU处理数据的中转站。下图所示为DDR5内存储器。从工作原理上说，内存储器一般采用半导体存储单元，包括RAM、只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）和高速缓冲存储器（Cache）。平常所说的内存储器通常是指RAM，RAM既可以从中读取数据，又可以写入数据，当计算机断电时，存于其中的数据会丢失。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术4．存储器外存储器简称外存，是指除计算机内存储器及CPU缓存以外的存储器，一般在断电后仍能保存数据。常见的外存储器有硬盘和可移动存储设备等。如下图所示。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术5．输入设备输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置，用于将数据、文本和图形等转换为计算机能够识别的二进制代码并将其输入计算机。键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆和语音输入装置等都属于输入设备，下面介绍3种较常用的输入设备。（1）鼠标（2）键盘（3）扫描仪（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术6．输出设备显示器打印机投影仪音箱耳机0102030405输出设备是计算机硬件系统的终端设备，用于将各种计算结果（如数据或信息）转换成用户能够识别的数字、图像和声音等形式。常见的输出设备有以下5种。（二）计算机的硬件组成2．未来新一代计算机芯片技术7．触摸屏触摸屏又被称为触控屏或触控面板，是一种感应式液晶显示装置。当用户触摸触摸屏上的图形按钮时，触摸屏上的触觉反馈系统可根据预先编写好的程序驱动各种连接装置，并借由液晶显示画面显示出生动的效果。触摸屏作为一种新型的计算机输入设备，提供了目前相对简单、方便、自然的人机交互方式，主要应用于查询公共信息、工业控制、军事指挥、电子游戏、点歌、点菜和多媒体教学等方面。（三）连接计算机的各组成部分其具体操作如下。（1）将计算机各组成部分放在电脑桌的相应位置后，将USB鼠标和USB键盘的连接线插头对准机箱背部的主板扩展插槽的USB接口并插入。如下图所示。（2）检查各种连线，确认连接无误后，将主机电源线插头插入主机后的电源接口中，并打开电源开关，如下图所示。（3）将显示器包装箱中配置的电源线一头插入显示器的电源接口中，再将显示器数据线的另外一个插头插入显示器后面的HDMI中，如下图所示。（三）连接计算机的各组成部分（4）将显示器电源线插头插入电源插线板中，如下图所示。（5）将主机电源线插头插入电源插线板中，完成连接计算机各部件的操作，如下图所示。目录了解计算机的发展历程认识计算机中信息的表示和存储形式了解并连接计算机硬件任务一任务二任务三了解计算机的软件系统使用鼠标和键盘任务四任务五成功连接一台计算机的硬件后，小赵意识到仅有硬件无法运行程序，他还需要向同学们解释什么是操作系统（OperatingSystem，OS）、应用软件及其相互之间的关系。为此，小赵计划梳理系统软件（如Windows操作系统）与常用应用软件（如Office、浏览器）的功能区别，并说明软件如何协同硬件完成具体任务。本任务要求掌握计算机软件的定义，了解系统软件的分类和常用的应用软件。任务要求任务要求了解计算机的软件系统任务四任务实现任务实现了解计算机的软件系统任务四（一）计算机软件的定义（二）系统软件（三）应用软件（一）计算机软件的定义计算机软件简称软件，是指计算机系统中的程序及其文档。其中，程序是对计算任务的处理对象和处理规则的描述，是按照一定顺序执行的、能够完成某一任务的指令集合；而文档则是便于用户了解程序的说明性资料。计算机之所以能够按照用户的要求运行，是因为计算机采用了程序设计语言（计算机语言）。程序设计语言是人与计算机之间沟通时使用的语言，用于编写计算机程序。计算机可通过程序控制自身的工作流程，从而完成特定的设计任务。可以说，程序设计语言是计算机软件的基础和组成部分。计算机软件总体分为系统软件和应用软件两大类。（二

）系统软件系统软件是指控制和协调计算机及其外部设备，支持应用软件开发和运行的系统。其主要功能是调度、监控和维护计算机系统，同时负责管理计算机系统中各种独立的硬件，协调它们的工作。系统软件是应用软件运行的基础，所有应用软件都是在系统软件上运行的。系统软件主要分为以下4种。01操作系统02语言处理程序03数据库管理系统04系统辅助处理程序（三）应用软件应用软件是指一些具有特定功能的软件，即为解决各种实际问题而编制的程序，包括各种程序设计语言以及用各种程序设计语言编写的应用程序。计算机中的应用软件种类繁多，这些软件能够帮助用户完成特定的任务。例如，要编辑一篇文章可以使用Office软件，要处理一张图像可以使用Photoshop软件，这些软件都属于应用软件。常见的应用软件种类有办公软件、图形处理与设计软件、翻译与学习软件、多媒体播放和处理软件、网站开发软件、程序设计软件、数据备份与恢复软件和网络通信软件等。目录了解计算机的发展历程认识计算机中信息的表示和存储形式了解并连接计算机硬件任务一任务二任务三了解计算机的软件系统使用鼠标和键盘任务四任务五在调试展示用的计算机时，小赵发现自己对快捷键和鼠标高效操作不够熟练，影响了文档编辑和窗口切换效率。为提升操作流畅度，小赵决定系统学习鼠标的单击、双击、拖曳、滚轮等基本操作，以及键盘布局、功能键使用和常用快捷组合键，确保在演示过程中能快速响应操作需求。本任务要求掌握鼠标的基本操作方法，了解键盘的布局和打字的正确方法，并练习“盲打”。任务要求任务要求使用鼠标和键盘任务五任务实现任务实现使用鼠标和键盘任务五（一）鼠标的基本操作（二）键盘的使用（三）新型人机交互方式（一）鼠标的基本操作2．未来新一代计算机芯片技术1．手握鼠标的方法鼠标左边的按键称为鼠标左键，鼠标右边的按键称为鼠标右键，鼠