第一章计算机基础知识

1、山西省晋中卫校,计算机应用基础,王潆雪,教学教材,计算机应用基础 高等教育出版社 黄国兴 周南岳等主编,第一章 计算机基础知识,1.1 计算机概述 1.2 微型计算机系统的基本组成 1.3 计算机病毒基础知识,第一章 计算机基础知识,1.1.1 计算机的概念 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用领域,1.1 计算机概述,计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。 具有以下几个特征： 运算速度快 精确度高，可靠性好 具有记忆能力和逻辑运算能力 能自动执行命令 高性能的实时通信和交流能力 信息表达形式的直观性和使用的方便性,1.1.1 计

2、算机的概念,1计算机的诞生 世界上第一台电子数值积分计算机诞生于1946年。 2计算机的发展历程 计算机从处理数据的方法上分成模拟式计算机和数字式计算机。 模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模拟某一变化过程，它主要用于仿真研究。数字机则以数字量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字机来完成。,1.1.2 计算机的发展,按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分计算机的时代： 第一代电子计算机(1946年到1957年）：基本逻辑电路由电子管组成。 第二代电子计算机（1958年到1964年）：基本逻辑电路由晶体管电子元件组成。 第三代电子计算机（1965年到1970年）：基本逻辑电路由中、

3、小规模集成电路组成。 第四代电子计算机（1971年至今）：采用大、超大规模集成电路构成逻辑电路。,3计算机发展趋势 当前计算机的发展趋势概括为四化：巨型化、微型化、网络化和智能化。 微型化 芯片的集成度越来越高，计算机的元器件越来越小，而使得计算机的计算速度快、功能强、体积小、价格低。 巨型化 为了满足尖端科学技术、军事、气象等领域的需要，计算机也必须向超高速、大容量、强功能的巨型化发展。巨型机的发展集中体现了计算机技术的发展水平。, 网络化 计算机网络可以实现资源共享。资源包括了硬件资源，如存储介质、打印设备等，还包含软件资源和数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。 智能化 智能化是

4、未来计算机发展的总趋势。这种计算机除了具备现代计算机的功能之外，还要具有在某种程度上模仿人的推理、联想、学习等思维功能，并具有声音识别、图像识别能力。,1.巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。 2.大型机：运算速度在100万几千万次/秒， 3.中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。 4.小型机：结构简单、规模较小、操作简单。 5.微型机：体积小、价格低、功能全、操作方便。 6.工作站：易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示器和较强的网络通信功能。,1.1.3 计算机的分类,1科学计算 2自动控制 3信息处理 4人工智能 5计算机辅助设计,1.1.4 计算机的应用领域,6娱乐与文化教育 7

5、产品艺术造型设计 8计算机通信 9电子商务,（一）计算机的传统应用领域,（二）计算机的现代应用领域,计算机辅助系统: CAD(计算机辅助设计）Computer Aided Design 利用计算机的图形功能做各种设计工作。 CAM（计算机辅助制造）Computer Aided Manufacture 利用计算机管理、控制生产设备及其操作。 CAE（计算机辅助教育）Computer Aided Education 利用多媒体计算机的图、文、声功能实施教学 CIMS（计算机集成制造系统） Computer Integrated Manufacturing System CAT（计算机辅助测试）Co

6、mputer Aided Test CS（计算机模拟）Computer Simulation,计算机的现代应用领域,2. 办公自动化 3. 休闲娱乐 4. 人工智能：用计算机来模拟人的智能，包括：模式识 别、景物分析、自然语言理解和生成、专家系统、博弈、机器人。,微型计算机系统结构框图 1.2.1 计算机的基本结构 1.2.2 主板 1.2.3 内部存储器 1.2.4 外部存储器 1.2.5 输入设备 1.2.6 输出设备 1.2.7 电源与机箱 1.2.8 微型计算机硬件发展展望 1.2.9 软件系统,1.2 微型计算机系统的基本组成,微型计算机系统的组成部件,1.2.1 微型计算机系统结构

7、框图,计算机的硬件系统,计算机工作原理,部件载体：电脑最重要的部件CPU、内存、芯片组和功能卡，都安插在主板的插座和插口上。 沟通部件：主板上有密密麻麻的线路，它们负责各个部件之间的信息传输。,1.2.2 主板,Pentium （奔腾）主板,主板,内存,总线插槽,接口卡,CPU,串行接口,USB接口,主板,是计算机中最关键的部件，它由控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。 运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 控制器：从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，负责向其他各部件发出控制信号。 寄存器：用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信息、中间结果等内容。,微处理器

8、CPU,几款主流的CPU,国人的骄傲龙芯,几种类型的CPU（奔腾、奔腾、Cyrix686、K6-2）,英特尔几种型号的CPU,访问速度快 信息暂时性 容量小 相对价格较高,访问速度慢 信息永久性 容量大 相对价格较低,存储器,存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。 主存储器（内存） 辅助存储器（外存） 随机存储器RAM 只读存储器ROM ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。 RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出或写入；断电后信息丢失。,1.2.3 内部存储器,存储器,内 存,常见的几种内存条,位：是计算机中存储数据的最

9、小单位。指二进制数中的一个位数，其值为“0”或“1”，其英文名为“bit”。 字节：是计算机存储容量的基本单位，计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。其英文名为“byte”，通常用“B”表示。 字节经常使用的单位还有KB（千字节）、MB（兆字节）和GB（千兆字节）等，它们与字节的关系是：,关于存储的几个重要概念,1 B=8 bit 1 KB=210 B =1 024 B 1 MB=2101 KB=210210 B =1 024 KB 1 GB=2101 MB=210210210 B =1 024 MB,字：是计算机内部作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，其英文名为“Word”

10、。 字长：是计算机CPU一次处理数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。 字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算精度就越高。,外部存储器包括软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、磁带存储器等几大类。,1.2.4 外部存储器,1U盘,金士顿256GB,2硬盘存储器,移动硬盘,光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆盘。,3光盘存储器,光盘驱动器,DVD外形,光盘库 磁带机,4其他外部存储设备,1键盘,1.2.5 输入设备,2鼠标,鼠标根据其使用原理可分为：机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标。,机械鼠标：移动鼠标，带动滚球。,光电鼠标,无线鼠标,3扫描仪

11、,手持式扫描仪,4光笔,5数字化仪,数字化仪是一种图形输入设备，它可将各种图纸的图形信息转换成计算机可识别的数字信号输入计算机中。它与绘图仪一起常用于工程设计单位。,6麦克风,利用话筒可以进行语音输入。其硬件系统是由声卡和话筒（麦克风）组成。,7数码相机,8其他输入设备,条形码阅读器,游戏手柄,输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结果，并将结果以字符、数据、图形等人们能够识别的形式进行输出。常见输出设备有显示器、打印机、投影机、绘图仪、声音输出设备等。,1.2.6 输出设备,显示器,显示控制适配器（显卡）,1显示器,显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度和颜色深度及刷

12、新频率。 分辨率：屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最小单位。 分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越清晰。 灰度：指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。 颜色深度：指计算机中表示色彩的二进制位数。 刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，画面闪烁越小，通常是75 Hz90 Hz。,2打印机,3绘图仪,4声音输出设备,声音输出设备包括声卡和扬声器两部分。声卡可分为8位、16位、32位、64位，位数越高，效果越好。 声卡的总线接口有ISA和PCI两种，PCI已经成为主流。声卡除了发声以外，还提供录入、编辑、回放数字音频和进行MIDI音乐合成的

13、能力。 扬声器主要有音箱和耳机两类。,PCI声卡,5投影机,1.2.7 电源与机箱,微机电源要求输入220V、50Hz的交流电，经过变压整流稳压后，输出四种直流电，供微机不同部件使用。 如果对供电可靠性要求较高可使用不间断电源（UPS）。,用于交流稳压及停电保护 (如：UPS),向主板、软盘驱动器、硬盘驱 动器或光盘驱动器等提供电源 (位于机箱内),电源,直流稳压电源,不间断电源,UPS电源,1.2.8 微型计算机硬件发展展望,1. 功能强大 微机的运算速度、存储器容量大大加强。 2. 微型化、集成化 半导体材质不断改进，目前已研制出了铜芯片，使计算机的结构与形式发生了变化。如笔记本电脑、掌上

14、电脑。,笔记本电脑,掌上电脑,平板电脑,1.2.9 软件系统,服务程序,语言处理程序,操作系统,用户程序,应用软件包,工具软件,系统软件,应用软件,计算机软件系统,系统软件是管理、监控、维护计算机资源（包括硬件与软件）的软件。包括： 操作系统 程序设计语言 各种程序设计语言的处理程序 工具软件,1系统软件,2应用软件 应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序。如各种工程计算、模拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理和各种图形处理软件等等。,1病毒的由来 计算机病毒作为一个概念自1983年11月3日由美国计算机专家弗雷德科恩首次提出并进行了验证。随着计算机技术的飞速发展，计算机病毒也在迅速泛

15、滥、蔓延，危害越来越大。 2计算机病毒的概念 计算机病毒，本质上是一种人为设计、可执行的破坏性程序，具有自我复制功能。计算机病毒一般由病毒引导模块、病毒传染模块、病毒激发模块三大部分组成。,1.3 计算机病毒基础知识,（1）破坏性和危险性 （2）潜伏性 （3）传播性 （4）激发性 （5）灵活性,3计算机病毒的特征,4计算机病毒的主要症状,屏幕出现一些异常的显示画面或问候语。 机箱的扬声器发出异常的蜂鸣声。 可执行文件的长度发生变化。 程序或数据突然消失。 系统运行速度明显变慢。 系统启动异常或频繁死机。 打印出现问题。 生成不可见的表格文件或程序文件。 系统不承认磁盘或者硬盘不能正常引导系统。

16、,5计算机病毒的分类,按设计者的意图和破坏性的大小分为：良性病毒和恶性病毒。 按照入侵途径，计算机病毒可分为：外壳型、源码型、入侵型和操作系统型。 按照病毒的发作时间分为定时发作病毒和随机发作病毒。,6宏病毒,宏病毒是Windows下使用某些应用程序自带的宏编程语言编写的病毒。特征： 感染数据文件 容易编写 容易传播 多平台交叉感染,7病毒传播途径,计算机病毒传播的主要途径是磁介质、网络和光盘。 8计算机病毒的防范 防范计算机病毒可从硬件和软件以及管理三方面来考虑。,从软件方面看，可能的措施有： 慎用来历不明的软件。 软盘使用前最好使用杀毒软件进行检查。 重要数据和文件定期做好备份，以减少损失

17、。 启动盘和装有重要程序的软盘要写保护。 使用较好的杀毒软件进行病毒查找，确定是否 染上病毒，尽早发现，尽早清杀。,在硬件方面，主要是采用防病毒卡来防范病毒的入侵。 在管理方面，应该加强宣传，做到专机专用、专盘专用。对于机房中的公共用机尤其应该加强管理，最好采用新型的主动反病毒软件，以便及时查杀。随着Internet的广泛流行，也应该加强对于网络中病毒的检测与查杀，并对下载文件进行必要的管理。,9病毒检测工具,采用病毒检测的专用工具：一种是扫描病毒的关系字方法。这种方法一般准确有效，但它只能对付已出现的病毒，对新病毒无可奈何。另一种是校验软件。这种软件根据某种算法，对所有可能受病毒攻击的数据进

18、行校验并将结果保存起来，每次运行时总重算一遍并与前次的进行比较，若发现有被修改的文件则报告给用户。该方法能查到目标被改动的文件，但不能准确地确认病毒名称。,10病毒的消除,发现病毒后，应使用未被感染过的备份软件重新启动机器，感染严重，可考虑将其低级格式化，再做高级格式化，以彻底清除病毒。 目前最方便、最理想的方法是利用市场上数量众多的查杀病毒软件进行杀毒，如360安全卫士、KV3000、瑞星杀毒软件、金山毒霸等。,第一台电子计算机,18000个电子管 占地170平方米 重达30吨 耗电150千瓦 保存80个字节 每秒5千次加、减法运算 价值40万美元,返回,第一代：电子管计算机（1946-1957）,逻辑元件 电子管 内 存 延迟线或磁芯 外 存 纸带、卡片或磁带 工作速度 几千几万次秒 软 件 机器语言或汇编语言 应 用 科学计算 代表机型 ENIAC 特 点 体积庞大，运算速度低，成本高,返回,第二