计算机应用基础课件 单元2　计算机硬件与软件

计算机应用范围日益广泛。产生了各种各样的计算机硬件设备。本单元向读者介绍计算机系统中的各种硬件设备，以及这些设备的常用性能新指标，并且介绍不同设备对整体计算机系统性能的影响。。计算机通过种类、数量众多的应用软件，运用其强大功能在各领域发挥作用。1单元2

计算机硬件与软件学习目标了解常见计算机硬件。了解计算机类型及性能。了解常用软件的功能。掌握常用工具软件的使用。2单元2了解计算机硬件与软件任务1

了解中央处理器和存储设备任务2了解输入/输出设备任务3了解各类型计算机任务4了解软件类型任务5了解常用软件功能任务6了解软件工具3单元2了解计算机硬件与软件任务1了解中央处理器和存储设备4任务描述本任务要求学习者了解中央处理器，掌握中央处理器的各项指标；了解各项存储技术；理解度量单位。掌握中央处理器和各种存储设备的关系，及其对计算机系统整体性能的影响。5解决路径6中央处理器内存辅助存储存储设备性能相关知识1．中央处理器中央处理器（CentralProcessingUnit，CPU）是计算机系统的运算核心和控制核心。中央处理器的功能主要是解释、执行计算机指令以及处理数据。71．中央处理器中央处理器主要包括：运算部件（ArithmeticLogicUnit，ALU），主要用于执行算术运算操作和逻辑操作。控制部件（ControlUnit，CU），主要根据指令向其他各部件发出所要执行操作的控制信号。81．中央处理器中央处理器的性能通过各种指标表示，主要包括：CPU字长CPU频率Cache容量91．中央处理器多核处理器多核处理器是指在一枚处理器中集成两个或多个完整的计算内核。可更好地满足用户同时进行多任务处理的要求，为用户带来更强大的计算性能。101．中央处理器目前，市场上生产处理器的厂商主要有Intel和AMD，Intel公司生产的个人计算机上的CPU主要有酷睿i7、酷睿i5、酷睿i3等系列。AMD公司生产的个人计算机上的CPU主要有锐龙、皓龙、羿龙等系列。112．各类存储设备（1）随机存储器随机存储器（RandomAccessMemory，RAM）是指当读取存储器中的数据或将数据写入存储器时，所需时间与数据所在位置或写入位置无关。动态随机存储器（DynamicRAM，DRAM)静态随机存储器（StaticRAM，SRAM)122．各类存储设备（1）随机存储器动态随机存储器DRAM必须周期性地刷新，以达到保持信息的目的。数据存储密度高，容量大。常被用作计算机主存，即内存。132．各类存储设备（1）随机存储器静态随机存储器SRAM不需要刷新电路也能保存其内部存储的数据。数据存储密度较低，但速度非常快。高速和静态特性使得SRAM被用作Cache存储器。142．各类存储设备（2）只读存储器只读存储器（Read-OnlyMemory，ROM）所存储的数据只能读取，不能改写或随意写入数据。ROM中所存数据由厂商事先写好，断电后数据也不会改变。常用于存储各种固定程序和数据。152．各类存储设备（2）只读存储器可编程只读存储器（ProgrammableROM，PROM）可擦可编程序只读存储器（ErasableProgrammableROM，EPROM）电可擦可编程只读存储器（ElectricallyErasableProgrammableROM，EEPROM）。162．各类存储设备（3）闪存卡与读卡器闪存卡（FlashCard）：利用闪存（FlashMemory）技术存储数据信息的存储器。体积小巧，常用作数码照相机、手机、MP3播放器等小型数码产品的存储介质。闪存是非易失性存储器。172．各类存储设备（3）闪存卡与读卡器目前，市场上常见的闪存卡有SmartMedia（SM卡）CompactFlash（CF卡）MultiMediaCard（MMC卡）SecureDigital等。182．各类存储设备（3）闪存卡与读卡器各种类型闪存卡的接口规格不一致，读卡器实际上是接口转换器。目前，由于计算机上普遍使用USB接口，故读卡器多采用USB接口连接计算机。192．各类存储设备（3）闪存卡与读卡器USB的全称为通用串行总线，是一个外部总线标准，用于规范计算机与外围设备的连接和通信。USB接口可连接127种外围设备，成为当今计算机、智能设备上的必配接口。202．各类存储设备（4）固态硬盘固态硬盘（SolidStateDisk）是用固态电子存储芯片阵列制成的存储设备，其接口规范和定义、功能与普通硬盘相同，在外形和尺寸上也完全与普通硬盘一致，故得名固态硬盘。212．各类存储设备（4）固态硬盘固态硬盘的存储介质分为两种：一种是采用闪存芯片一种是采用DRAM作为存储介质。固态硬盘读/写速度快、防震抗摔性强、功耗低、无噪声、工作温度范围大、重量轻。222．各类存储设备（5）硬盘硬盘的存储介质由一个或多个覆盖有磁性材料的盘片组成，是计算机的主要存储设备之一。232．各类存储设备衡量硬盘性能的基本指标：容量。目前，台式计算机所用硬盘的容量多在500GB～3TB之间。转速：指盘片在一分钟内旋转的圈数。转速越高，硬盘数据传输速率越高。缓存：硬盘数据访问由缓存与内存交换数据，以此提高数据传输速率。242．各类存储设备（6）光盘驱动器光盘驱动器读取光盘上存储信息。存储介质的光盘是可以从光盘驱动器中取出的，如图2-9所示。252．各类存储设备（6）光盘驱动器不可擦写光盘，如CD-ROM、DVD-ROM等，数据由生产厂商烧录，用户只可读取。可擦写光盘如CD-R、CD-RW、DVD+RW等。262．各类存储设备（7）网络存储与在线云存储将专用的存储设备接入网络，为其他计算机提供存储服务，这就是网络存储。云存储指将大量存储设备通过软件整合，通过网络，共同提供数据存储和业务访问功能的系统。云存储指以数据存储和管理为核心的系统。27任务实施1．理解处理器与内存、辅助存储器的关系在计算机内，只有主存储器或内存能直接与CPU交换数据信息28任务实施2．了解内存与其他存储设备的区别内存一般由DRAM构成，临时存储信息。一旦断电，存储的信息会消失。硬盘等外存储设备在断电情况下，存储的信息不会丢失，而且容量更大。内存容量小，价格贵，速度快。外部存储设备速度慢，价格低廉，容量大，能永久保存数据。29任务实施3．了解存储设备对计算机性能的影响提高硬盘等存储设备的数据存取速度能提高计算机性能。30单元2

了解计算机硬件与软件任务2了解输入/输出设备31任务描述本任务要求学习者了解显示器、投影仪和触摸屏，掌握鼠标、键盘和打印机；了解3D打印；了解其他输入/输出设备，包括传声器、扬声器、扫描仪、条形码读取器等。32解决路径33显示器、投影仪鼠标、键盘和打印机3D打印其他I

/O设备相关知识1．显示设备显示器可以分为CRT、LCD等多种，如图2-12所示。341．显示设备显示器性能的衡量指标主要包括：屏幕尺寸：用屏幕对角线的长度标示，单位为英寸。屏幕比例：屏幕横向和纵向的尺寸比例。分辨率：标示屏幕显示图像的精细程度。色彩度：显示器屏幕像素所能够显示颜色的数目351．显示设备投影仪是可以将图像或视频投射到幕布上显示的设备。361．显示设备投影仪主要技术指标：亮度：亮度的单位为“流明”（lm）。分辨率：指一幅图像包含的像素数目。灯泡寿命：投影机的外光源，其寿命关系到投影机的使用成本。371．显示设备3D显示即为立体显示主要分为佩戴立体眼镜不闪式3D技术快门式3D技术。不需佩戴立体眼镜381．显示设备触摸屏和手势触摸屏（TouchScreen）又称触控屏或触控面板。是一种可接收触点等输入信号的感应式液晶显示装置391．显示设备触摸屏从工作原理上，电阻式电容感应式压电式红外线式表面声波式。触摸屏主要分为单点触摸和多点触摸。402．鼠标、键盘和打印机鼠标用于移动、定位光标，并通过按键装置对屏幕元素操作。可代替键盘指令，使操作计算机更加简便。机械鼠标光学鼠标412．鼠标、键盘和打印机有线鼠标接口串行接口总线接口PS/2接口USB接口。无线鼠标是通过无线电信号连接到计算机的鼠标。422．鼠标、键盘和打印机键盘是计算机最常用、最主要的输入设备。常用的键盘接口有PS/2接口、USB接口以及无线键盘。432．鼠标、键盘和打印机打印机（Printer)是计算机的输出设备。通常按是否有击打动作，打印机分为击打式打印机与非击打式打印机。衡量打印机好坏的指标有三项：打印分辨率打印速度噪声。442．鼠标、键盘和打印机针式打印机：由打印针组成打印头，在墨带上敲击。喷墨打印机：非击打方式。微小喷嘴将墨水喷射至打印纸。激光打印机：非击打方式。激光将图像“写”到感光鼓。感光鼓被激活的区域会吸收墨粉。453．3D打印以计算机上三维数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可黏合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。优点是能直接从计算机图形数据中生成任何形状零件，缩短产品研制周期，提高生产率和降低生产成本。464．其他输入/输出设备麦克风（Microphone）将声音信号转换为电信号的装置。麦克风技术指标有：灵敏度、频率响应、阻抗、信号噪声比。474．其他输入/输出设备计算机音箱用于输出计算机中的音频信号。性能指标有灵敏度、频率响应、额定功率、额定阻抗、指向性以及失真度等。计算机的耳麦是将耳机与麦克风制作为一个整体。484．其他输入/输出设备扫描仪（Scanner）利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将平面内的信息转换为数字信息，供计算机处理。滚筒式扫描仪平面扫描仪笔式扫描仪、便携式扫描仪、馈纸式扫描仪、胶片扫描仪、底片扫描仪和名片扫描仪。494．其他输入/输出设备摄像头是一种视频输入设备，具有视频摄影、传播和静态图像捕捉等功能。504．其他输入/输出设备条形码读取器条形码技术集编码、印刷、识别、数据采集和处理于一身，广泛应用许多领域。条码扫描器，用于读取条码所包含信息设备。51任务实施1．了解显示器和投影仪接口显示控制器即显卡，其接口通常有D-Sub接口、DVI接口和HDMI接口，52D-Sub接口

HDMI接口

DVI接口

1．了解显示器和投影仪接口D-Sub接口也称为VGA接口，传递标准RGB信号。数据传输率较低，无法达到高清的要求。531．了解显示器和投影仪接口DVI（DigitalVisualInterface，数字视频接口）是数字接口，传送数字信号，传输速率高。应用逐渐广泛。541．了解显示器和投影仪接口HDMI（HighDefinitionMultimediaInterface，高清晰度多媒体接口）是不压缩、全数字的音频/视频接口，。与USB相似，像连接USB设备一样，使用方便。551．了解显示器和投影仪接口通过无线方式在显示端显示图像，从技术层面来说，目前有两种途径予以解决。传送压缩后视频数据。主要通过WIFI或UWB技术实现。直接传送视频信号。有代表性的是WHDI技术。562．了解计算机打印机接口目前，常见的打印机连接计算机的接口主要有并行接口、USB接口、网络和无线网接口。并行接口采用并行传输方式来传输数据应用时间最长难以实现数据高速传输并行接口常见于针式打印机上。572．了解计算机打印机接口目前普遍使用的USB接口数据传输速率高，支持热插拔，具有即插即用的优点。大幅度降低了打印文件的传输时间，打印速度大幅度提升。582．了解计算机打印机接口将打印机接入局域网，网络内的用户方便快捷地完成打印，降低了办公设备的购置和维护成本。网络打印机接入网络方式：通过并行接口或USB接口与外置打印服务器连接，打印服务器再通过网络接口接入网络。通过内置于打印机中打印服务器上的网络接口接入网络。59单元2了解计算机硬件与软件任务3了解各类型计算机60任务描述本任务要求学习者了解不同的计算机类型，如嵌入式计算机、智能手机、平板计算机、笔记本式计算机、台式计算机、大型计算机和超级计算机及其特点。61解决路径62嵌入式计算机移动设备台式计算机大型计算机超级计算机相关知识1．嵌入式计算机通常，嵌入式计算机是专用计算机，只应用于某一领域，如工业控制、网络通信等领域。以其工作领域应用为中心，其硬件、软件根据应用需要进行增添或删减，以适应严格要求。632．智能手机智能手机（SmartPhone)具有独立操作系统，可通过安装软件来不断扩充功能，可通过移动通信网络实现无线网络接入。643．平板计算机平板个人计算机（TabletPersonalComputer），是一种小型、方便携带、功能完整的个人计算机，以触摸屏作为基本的输入设备。654．笔记本式计算机笔记本式计算机（NoteBookComputer）体积小、重量轻、方便随身携带，是一种小型、方便携带的个人计算机。665．台式计算机台式计算机有体积较大的机箱，各设备部件，如主机、显示器、键盘、鼠标等相对独立，功能完善。676．大型计算机大型计算机也称为主机（MainframeComputer）参见，主要用于大量数据和关键项目的计算，如银行、金融交易等。687．超级计算机超级计算机是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机，多用于科学研究的计算和工程技术的计算。对国家安全、经济社会发展具有重大意义，是一个国家科研实力的体现，是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。69任务实施1．了解移动设备与台式计算机的区别台式计算机可扩展性强，硬件设备配置丰富，功能完善，性能强。笔记本计算机是移动版的台式计算机，具备较强移动性，同时有着与台式计算机相似的性能移动设备侧重于移动性，外观时尚，体积小巧，性能稍逊，很少进行复杂事务，702．了解大型计算机和超级计算机的区别大型计算机使用专用指令系统和操作系统，使用冗余技术确保安全性及稳定性。适合数据处理的非数值计算，着重强调数据的吞吐量。超级计算机往往采用最前沿的技术，适合科学计算的数值计算，往往用于科学研究、工程计算等领域。71单元2了解计算机硬件与软件任务4了解软件类型72任务描述本任务要求学习者了解不同的软件类型，如台式机软件与移动设备软件，本地软件与在线软件，商用软件、免费软件、付费软件、开源软件等。了解软件用户许可协议、软件使用许可证。73解决路径74台式机软件与移动设备软件本地软件与在线软件商用软件与开源软件相关知识1．了解台式机软件和移动设备软件台式计算机和笔记本式计算机具备性能强劲的特点，因而运行于其上的应用软件大多功能丰富，体积较大，运行占用资源多。移动设备突出移动性，硬件设备配置受到限制。一般而言，移动设备上的软件体积小巧，功能简单，运行不需要耗费太多资源。751．了解台式机软件和移动设备软件移动设备软件是接入网络访问应用商店，下载并安装应用程序。应用商店是一个软件平台，各移动设备软件开发商都可将自己开发的软件发布到应用商店里。苹果应用商店（ApplicationStore）Android应用商店。762．了解本地软件与在线软件本地软件是指软件安装在本地计算机上，其功能在本地计算机系统上运行。目前大多数软件都是这种类型。在线软件是指软件供应商将应用软件统一部署在自己的服务器上，用户通过互联网访问该服务器，使用软件功能。773．了解商业软件、免费软件与开源软件商业软件指被作为商品进行交易的计算机软件。用户须向软件供应商支付费用以购买软件使用许可证。免费软件是可以自由、免费使用、传播的软件。自由软件是一种可以不受限制地自由使用、复制、研究、修改和分发的软件。Linux、MySQL、Firefox，OpenOffice。78任务实施软件的价值通过知识产权体现。软件作者的权益通过知识产权法律保护。无论是商业软件，还是自由软件，软件作者都享有版权，所不同的是这些软件的使用许可证。791．了解商业软件使用许可证商业软件使用许可证明确许可方的版权归属、法定权利，比较完整地保证软件开发者的权益。802．了解自由软件使用许可证自由软件也称为开源软件，只不过开源软件是从技术角度定义，即软件的源代码公开。自由软件则是从知识产权许可角度定义，即被许可人获得很大程度的使用自由。81单元2了解计算机硬件与软件任务5了解常用软件功能82任务描述了解文字处理软件、电子表格软件、数据库软件和演示文稿软件的用途；了解其他类型的软件，如娱乐软件、笔记软件与网络笔记本、媒体编辑与处理软件、项目管理软件、系统优化软件的功能。83解决路径84办公软件媒体软件其他类型软件相关知识1．常用办公软件的用途（1）文字处理软件文字处理软件是用于对文章进行编辑、排版的软件。（2）电子表格软件电子表格软件对表格数据进行编辑、处理。851．常用办公软件的用途（3）演示文稿软件演示文稿软件是用于编辑、制作演示文稿的软件，（4）数据库软件数据库软件是按数据结构来存储和管理数据的计算机软件。861．常用办公软件的用途（5）MicrosoftOfficeMicrosoftOffice是Microsoft公司发布的基于Windows操作系统的办公软件套装。871．常用办公软件的用途（6）WPSOfficeWPSOffice是金山软件公司发布的办公软件套装。WPSOffice体积小巧、内存占用低，运行速度快，具有强大插件平台支持.882．各种媒体软件的功能（1）音乐播放软件：Foobar2000、千千静听等（2）视频播放软件：MediaPlayer、射手播放器等（3）媒体编辑与处理软件：AdobePremiere、SonyVegas、会声会影等