计算机基础知识与基本操作PPT学习课件

1、计算机应用基础，第1章计算机基础知识和基本操作，1.1计算机发展概述1.2计算机系统的组成1.3计算机系统的组成和基本操作1.4计算机中的数字系统和编码1.5计算机多媒体技术1.6信息高速公路和金字工程1.7计算机信息安全和病毒预防，2，1.1计算机发展概述，1.1.1计算机发展历程1944年同年，著名的匈牙利裔美国数学家纽曼， 约翰冯提出了“存储程序”和“程序控制”的思想，为电子计算机的逻辑结构设计奠定了基础，成为计算机设计的基本原则。 1.冯诺依曼思想的要点如下：1)计算机的基本结构应由五部分组成：运算单元、控制器、存储器、输入设备和输出设备。2)数据和指令应在计算机中以二进制形式表示。3

2、)采用“存储程序”和“程序控制”的工作模式。第一代计算机(1946-1957)使用电子管作为逻辑元件，所以它们被称为电子管计算机。使用机器语言作为编程语言，应用范围主要是科学计算。它体积大，运行速度慢，存储容量小，价格昂贵，使用不方便。第二代计算机(1958-1964)使用晶体管作为逻辑元件。开始使用汇编语言进行编程，其应用范围扩展到数据处理、事务处理和工业控制。与第一代计算机相比，它的运算速度提高了近100倍，体积是原来的十分之几。计算机经历了四个阶段：4。第三代计算机(1965-1970)。这一时期的主要特点是中小规模的集成电路被用作电子设备，操作系统出现了，这使得计算机越来越强大和广泛使

3、用。它们不仅用于科学计算，还用于文字处理、企业管理、自动控制等领域。计算机技术和通信技术相结合的信息管理系统已经出现，可用于生产管理、交通管理、信息检索等领域。第四代计算机(自1971年以来)是由大规模集成电路和超大规模集成电路作为主要电子器件制成的计算机。例如，80386微处理器可以将大约320，000个晶体管集成在一块面积大约为10毫米和10毫米的芯片上，这大大缩小了计算机的尺寸，并导致了小型化计算机的出现。随着操作系统的不断完善，视窗操作系统应运而生，应用软件层出不穷，逐渐形成软件产业。微型计算机经历了四个阶段：第一阶段是从1971年到1973年，有4004、4040和8008个微处理器

4、。1971年，英特尔公司开发了MCS4微型计算机(中央处理器为4040，4位机)。第二阶段是1974年至1977年微型计算机的发展和完善阶段。微处理器有8080、8085、M6800和Z80。第三阶段是1978年至1983年16位微型计算机的发展阶段。微处理器有8086、8088、80186、80286、M68000和Z8000。微机的代表产品是IBM-PC(中央处理器是8086)。这个阶段的顶级产品是苹果公司的麦金塔(1984)和国际商用机器公司的PCAT286(1986)微型计算机。第四阶段是从1985年开始的32位微型计算机的发展阶段。微处理器先后引入了80386和80486。1993年

5、，英特尔推出了奔腾或P5微处理器，它具有64位内部数据通道。可以看出，微型计算机的性能主要取决于其核心设备中央处理器的性能。1.1.2计算机1的特性。快速计算速度计算机的计算速度从每秒几十万次到几千亿次不等，这是手动和传统计算工具无法比拟的。高速计算是计算机的一个基本特征。高精度它具有超越人类能力的高精度控制，计算机在进行数值运算时可以达到很高的精度，可以精确到十几十个有效数字。计算机的高精度使其应用于尖端科学领域，如航空航天和核物理。，7、3有很强的记忆功能。计算机中有大容量的存储设备，不仅可以长时间存储大量的文字、图形、图像、声音等信息资料，还可以存储指导计算机工作的程序，使计算机具有很强

6、的记忆能力。4具有逻辑判断功能的计算机根据布尔代数进行运算，布尔代数也是逻辑代数，因此它不仅可以进行加法、减法、乘法和除法等算术运算，还可以进行“与”、“或”和“非”等逻辑运算。因此，它具有可靠的判断能力。5.自动执行功能在计算和事务管理的过程中，人们只需要预先将编程好的应用程序输入计算机并发出执行指令，计算机就可以按照程序中指定的步骤自动完成预定的处理任务。8，1.1.3计算机的应用，科学计算2信息处理3过程控制4计算机辅助功能5计算机和网络，多媒体技术，9，1.1.4计算机的分类根据计算机的规模和性能，计算机可分为以下几类：1计算速度超过每秒1亿次的计算机可称为超级计算机。2.计算速度超过

7、每秒数千万次的计算机是一台大型计算机。3.计算速度在每秒100万次以上、每秒1000万次以下的中型计算机是中型计算机，与大型计算机没有明显区别，通常用于国家重点科研机构和重点理工科院校。小型计算机的运行速度大约是每秒百万次。微型计算机微型计算机也被称为个人计算机。随着计算机技术的发展，各种机器之间的差异越来越不明显。近年来，高级微型计算机的速度和性能甚至超过了前几年的小型计算机。6工作站工作站实际上是一台高级微型计算机。它的操作速度通常比微型计算机快。它配有大容量存储器和大屏幕显示器，具有强大的网络通信功能。它主要用于计算机图像处理和计算机辅助设计等专业领域。计算机硬件系统由五部分组成：运算单

8、元、控制器、存储器、输入设备和输出设备。它们之间的逻辑关系如下图所示：13，这五个组件的基本功能简述如下：1 .算术逻辑单元，也称为算术逻辑单元(简称算术逻辑单元)。它是实现各种算术运算和逻辑运算的实际执行组件。算术运算是指各种数值运算；逻辑运算是指因果判断的非数值运算。算术单元的核心部件是加法器和高速寄存器。前者用于实现操作，而后者用于存储各种数据和操作结果。14、14、2控制器是分析和执行指令的组件，也是统一命令和控制计算机组件以时间序列操作的组件。计算机能够自动连续工作的原因取决于控制器的统一命令。控制器通常由一组复杂的电子电路组成，现在非常大规模的集成电路被广泛使用。控制器和运算单元集

9、成在一个非常大的芯片中，构成了整个计算机系统的核心。这就是我们通常所说的中央处理器。中央处理器是计算机硬件的核心，是计算机的心脏。微型计算机的中央处理器也称为微处理器。存储器通常指的是内部存储器或“主存储器”。内存是计算机的内存组件，用于存储运行的程序和数据。内存通常由许多存储单元组成，存储各种数据。当需要存储或取出数据时，可以通过数据所在单元格的地址来访问数据。根据存储信息的方式，内存可分为三种类型：只读存储器、随机存取存储器和高速缓冲存储器。输入设备输入设备是计算机用来接收外部信息的设备，人们用它们来发送程序、数据和各种信息。输入设备一般由两部分组成，即输入接口电路和输入设备。输入接口电路

10、是输入设备中连接输入设备(一种外围设备)和主机的部件，如键盘和鼠标接口，通常集成在计算机主板上。也就是说，输入设备在使用前必须通过输入接口电路连接到计算机上。当然，最常见的输入设备是键盘和鼠标，扫描仪也是输入设备，还有手写光电笔用于手写输入。输出设备的功能与上述“输入设备”相反，它以人们可以识别的形式表示由计算机处理的信息或中间结果。像输入设备一样，输出设备也包括两部分，即输出接口电路和输出设备。输出接口电路用于连接计算机系统和外部输出设备，如显卡用于连接显示器等输出设备，声卡可以连接主机和音箱等输出设备。打印机接口用于连接打印机和主机系统。输出设备是上述显示器、音箱、打印机、绘图仪等。18，

11、1.2.2计算机软件系统，19，基本概念：软件：它由三部分组成：程序，数据和文档。程序是一组有序的指令。计算机能够自动并连续完成预定操作的原因是运行特定程序的结果。计算机程序通常由计算机语言编译，编译程序的工作称为编程。数据：指各种信息集，数字和非数字。文档：用自然语言(中文或英文)描述程序的文本称为文档。系统软件是指管理、监控和维护计算机资源(包括硬件和软件)的软件。系统软件主要包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统、网络系统和服务程序。核心是：操作系统、语言处理程序和各种服务程序。(1)操作系统操作系统是管理和控制计算机软件、硬件和数据资源的大型程序，是用户和计算机之间的接口，为软

12、件开发和应用提供环境。操作系统有多种分类方法，例如：根据计算机模型，它可以分为大型机、中型计算机、小型计算机和微型计算机操作系统；根据计算机用户的数量，可以分为单用户和多用户操作系统；根据操作系统的功能特点，操作系统分为三类：批处理操作系统、实时操作系统和分时操作系统。随着计算机技术和计算机体系结构的发展，出现了许多新的操作系统，如微机操作系统、多处理器操作系统、网络操作系统和分布式操作系统。目前，微机操作系统的主流是微软的DOS(单用户、单任务)操作系统和Windows(单用户、多任务)操作系统。语言处理器机器语言是一种用二进制代码编写的编程语言，可以被机器直接识别。它的优点是不用翻译就能被

13、计算机识别，所以执行速度快。它的缺点是难以读写、直觉差(所有的数字都是0和1)、难以记忆和使用时容易出错，以及对特定模型的极大限制。汇编语言是一种用助记符表示指令的编程语言，可以反映指令的功能，即符号化的机器语言。汇编语言的优点是运算速度快，比机器语言更容易编写和修改。主要的缺点是仍然很难记住和掌握，因为使用了大量的助记符。高级语言是一种以独立于机器的指令形式表达操作意图的编程语言。高级语言的表达更接近人类的自然语言。高级语言的特点是与机器语言和汇编语言相比运行缓慢，但易于编写和修改，容易被人们掌握。常用的高级语言有：BASIC、FORTRAN、PASCAL、C等。因为计算机只能直接识别和执行

14、机器语言，所以用汇编语言或高级语言编写的程序不能被机器立即执行，需要被翻译成机器指令代码，这些代码可以通过语言处理程序被计算机直接识别和执行。将用汇编语言编写的源程序翻译成机器代码的过程称为汇编，完成这项工作的软件称为汇编程序。将用高级语言编写的程序(称为“源程序”)翻译成机器语言程序(称为“目标程序”)，然后计算机可以执行它。在这个翻译过程中通常有两种方法：翻译和编译。编译是将源程序翻译成目标程序的整个部分，然后执行它。数据库管理系统在计算机应用中占有很大的数据处理比例。如何存储、利用和管理大量的数据，如何使多个用户共享相同的数据资源，是数据处理中必须解决的问题。第一个商业化的数据库系统诞生

15、于20世纪60年代末的美国。(4)网络系统软件计算机网络通过通信线路将分布在不同地理位置的多个独立计算机系统连接起来，实现相互通信和资源共享。计算机网络由网络硬件、网络拓扑、传输控制协议和网络软件组成。网络软件主要指网络操作系统。(5)其他系统软件也包括一些服务程序，方便用户使用和维护计算机。应用软件是为解决用户的各种实际问题而编译或购买的软件，因此应用软件是针对特定的问题或特定的需求。计算机在上述各个领域的应用是通过应用软件实现的。应用软件的丰富与否及其质量将直接影响计算机的应用范围和实际经济效益。计算机软件和硬件系统之间的相互作用计算机软件和硬件系统不能独立工作，但必须相互结合。计算机硬件

16、是基础，计算机硬件系统中的许多硬件都需要软件的支持才能正确发挥其作用，这是硬件的“驱动力”。在安装其他软件之前，所有软件都需要安装相应的操作系统软件。操作系统是整个计算机软件发挥作用的平台。原则上，应用软件的安装没有先后顺序，但应该注意的是，应该与相应的操作系统和版本一致，27、1.3.1微机的系统组成、微机的宏结构、1.3微机的系统组成和基本操作、28、微机的微(总线)结构、29、1主机，一般来说，微机的主机箱都配有系统主板(包括中央处理器和内存等)。)、外部存储器(软盘、硬盘和光盘)、总线扩展槽、输入输出接口电路(显示适配卡、打印适配卡、声卡、视频卡和调制解调器卡)等。(1)CPUCPU是

17、硬件的核心，主要包括运算单元和控制器。中央处理器芯片决定计算机的等级。CPU有两个主要性能指标：字长和主频。字长(位):中央处理器执行操作和数据处理的最基本和最有效的信息位长。字长越长，性能越强。个人计算机的字长已经从8088的准16位(16位用于操作，8位用于输入输出)增长到现在的32位和64位。主频率(兆赫):中央处理器操作的时钟频率。主频率越高，数据处理速度越快。内存，内部内存也叫主内存，简称主内存。内存用于存储计算机当前运行的程序和数据。它可以被中央处理器访问，并直接与中央处理器交换信息。其特点是：读写速度快，但容量较小，价格较高。目前，大部分内部存储器都是半导体存储器，根据其功能可以分为随机存储器和只读存储器。只读存储