2018 第1章 计算机基础知识

1、第一章，计算机基础知识，2，课程介绍，微软办公软件是微软公司推出的一个办公套件软件。主要版本有微软Office 97/2000/2003/XP/2007/2010/2013/2016等。它包括应用软件，如Word、Excel、Access、PowerPoint、Outlook等。Windows是微软办公套件系列应用软件的运行平台。3、第一章重点介绍学习内容、计算机发展简史、特点、分类及其应用、计算机中数据、字符和汉字的编码、计算机软硬件系统的组成和性能以及主要技术指标、多媒体技术和网络的基础知识、计算机病毒的概念和预防、4、第一章计算机基础知识、1.1概述、1.2信息表示和存储、1.3计算机硬

2、件系统、1.4计算机软件系统、1.5多媒体技术简介、 1.6计算机病毒及其防治，1.7互联网的基础和应用，5，1.1概述，世界上第一台计算机问世：电子数字积分器和计算器于1946年在宾夕法尼亚大学成功研制。 1.1.1计算机的发展将科学家从奴隶计算中解放出来。ENIAC的出现标志着计算机时代的到来。概述，冯诺依曼计算机原理二进制：计算机程序和程序操作所需的数据以二进制形式表示和存储。程序存储，自动执行：程序和数据存储在内存中。当计算机执行程序时，它可以自动地、连续地执行程序，并且在没有人工干预的情况下获得预期的结果。计算机发展的四个阶段(由于不同的物理设备)，第一代(1946-1959)有数千

3、个电子管(次/秒)，第二代(1959-1964)有数万个晶体管(次/秒)，第三代(1964-1972)。第四代(从1972年至今)大规模和超大规模集成电路每秒钟有数千万次。8，1.1概述，1。计算机特性，1)高速和精确的计算能力。2012年6月公布的世界超级计算机排名显示，排名第一的IBM红杉运算速度达到每秒16324万亿次浮点运算。中国的“天河一号”测得运算速度为每秒2570万亿次浮点运算，居世界第五位。2)准确的逻辑判断能力在信息检索中，可以根据需要进行匹配检索。1.1.2计算机的特性、应用和分类，9，1.1概述，3)强大的存储容量计算机可以长时间存储大量的数字、字符、图像、视频、声音和其

4、他信息。例如，能够“记住”大型图书馆的所有资料。4)自动功能计算机可以自动执行一组预先编写的指令(称为程序)。工作过程完全自动化，无需人工干预，并且可以重复。5)网络和通信功能目前广泛使用的互联网连接着全球200多个国家和地区的数亿台计算机。在线计算机用户可以共享在线数据和交换信息。1.1概述2。科学计算科学计算主要使用计算机来实现和应用数学方法。许多科学研究仍然需要大量的计算要求，例如，著名的人类基因序列分析计划在天气预报之前处理卫星云图数据。2)数据/信息处理数据/信息处理也称为非数值运算。例如，计算机在文字处理中的应用。11，1.1概述，3)过程控制过程控制计算是指利用计算机来检测和控制

5、生产过程、制造过程或操作过程，即通过实时监控目标对象的状态，可以及时调整受控对象，使受控对象能够正确地完成生产、制造或操作。过程控制广泛应用于各种工业环境。4)计算机辅助计算机辅助工程包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育、计算机辅助技术、计算机仿真等。1.1概述，5)网络通信计算机技术和数字通信技术的融合产生了计算机网络。计算机网络极大地改变了人们的生活和工作方式。人工智能人工智能用计算机模拟一些人类智能活动。其主要研究内容包括：自然语言理解、专家系统、机器人和自动定理证明等。13，1.1概述、7)多媒体应用多媒体是各种信息类型的合成，包括文本、图形、图像、音频、视频、动画等。

6、多媒体技术是指人与计算机对上述多媒体信息的交互捕捉、传输、转换、编辑、存储和管理，由计算机综合处理成表格、文本、图形、动画、音频、视频等视听信息有机结合的表现形式。8)嵌入式系统嵌入式系统是一种“完全嵌入受控设备并为特定应用而设计的特殊计算机系统”。1.1概述，3。计算机分类1)超级计算机：超级计算机是指速度最快、处理能力最强的计算机，现在被称为高性能计算机。2)大型通用计算机：大型通用计算机具有通用性强、计算速度快、综合处理能力强、性能覆盖面大的特点。3)微型计算机：微型计算机体积小、智能、重量轻、使用方便，是目前计算机应用的主流。15，1.1概述，(4)工作站工作站是一种高级微机，它比微机

7、具有更大的存储容量和更快的运行速度。通常配有高分辨率的大屏幕显示器和大的内外存储器，具有强大的信息处理功能、高性能图形图像处理功能和联网功能。5)服务器服务器通常作为各种应用程序的服务提供商出现。例如，作为网络的节点，服务器存储和处理网络上80%的数据和信息，因此它被称为网络的灵魂。1.人工智能人工智能主要研究如何让计算机做过去只有人才能做的智能工作，它的核心目标是给计算机和人脑一样的智能。例如，指纹识别技术在模式识别中得到了广泛的应用；计算机辅助翻译大大提高了翻译效率。人工智能使计算机更接近人类的思维和智能，实现人机交互，理解人的语言，理解人的表情，并进行人脑思维。1.1.3计算机科学研究与

8、应用，17，1.1概述，2。网格计算是专门针对复杂科学计算的一种新的计算模式，它利用互联网将分散在不同地理位置的计算机组织成一台“虚拟超级计算机”，其中每台参与的计算机都是一个“节点”，数千个“节点”组成一个网格计算有两个优点：(1)超级处理能力；(2)充分利用互联网上的闲置处理能力。它被认为是21世纪的一种新的网络基础设施，将全世界的计算机联合起来共同工作。18，1.1概述，3。中间件技术是介于应用软件和操作系统之间的系统软件。19，1.1概述4。云计算是分布式计算、网格计算、并行计算网络存储、虚拟化计算机和网络技术发展相结合的产物。云计算的核心思想是管理和调度大量通过网络连接的计算资源，形

9、成一个计算资源库，为用户提供按需服务。提供资源的网络被称为“云”。云计算由硬件、软件和服务组成。用户可以使用成本极低的终端设备，并向“云计算”服务提供商支付相应的服务费用，这样他们就可以通过网络轻松获得所需的计算、存储等资源。20，1.1概述，1。电子计算机的发展方向，兆兆意味着更快的计算速度、更大的存储容量、更完善的功能、更高的可靠性，计算速度可达每秒万亿次，存储容量超过几百个T字节。2)微型计算机正逐步发展成为便携式计算机和手持式计算机，它们因价格低廉、使用方便和软件丰富而受到用户的青睐。，1.1.4计算机未来的发展趋势，21，1.1概述，3)联网是指利用技术和计算机技术将分布在不同地方的

10、计算机互联，并根据网络协议相互通信，以共享软件、硬件和数据资源。4)智能化是指模拟人的感觉和思维能力。智能计算机具有解决问题和逻辑推理的功能，以及处理知识和管理知识库的功能。22，1.1概述，2。未来的新一代计算机，(1)模糊计算机：基于模糊理论的计算机，可以实现对工程处理的模糊和不准确的判断。2)生物计算机：由生物元素构成的计算机。3)光子计算机：利用光信号进行数字操作、信息存储和处理的计算机。4)超导计算机：用超导材料代替半导体材料制成的计算机。超导计算机具有能耗低、运行速度快的特点。5)量子计算机：执行高速数学和逻辑运算，根据量子动力学定律存储和处理量子信息的计算机。23，1.1概述，有

11、：狭义电子商务和广义电子商务两种狭义：平台，消费者，产品，物流等。广义而言：合作伙伴、材料供应商、平台、消费者、产品、物流、内部网等。参与者将电子商务分为：企业间电子商务(B2B)企业间电子商务(B2C)消费者间电子商务(C2C)非商业电子商务(No-business EC)企业内电子商务(Intrabusiness EC)，1.1.5电子商务电子商务是一种全新的商务手段，它从根本上改变了传统经济活动中的交易模式和流通模式电子商务是现代信息技术和现代商务技术的结合。1.1概述，信息技术现代信息技术1.1.6信息技术一般来说，信息收集、处理、存储、传输和利用过程中的每一项技术都是信息技术，这是一

12、个狭义的定义。应用于信息处理的科学、技术和工程的培训方法和管理技能；上述方面的技能和应用；计算机及其与人和机器的互动；相应的社会、经济、文化和其他事物。信息技术不仅包括现代信息技术，还包括与现代文明和古代社会之前的原始时代相对应的信息技术。25，1.1概述，2。现代信息技术的内容，信息基础技术、新材料、新能源和新器件、信息系统技术、传感技术、通信技术、计算机和智能技术及控制技术、信息应用技术、信息管理、信息控制和信息决策的开发与制造技术，26，1.1概述，3。现代信息技术的发展趋势。数字多媒体具有高速、网络化、宽带智能、27、1.2信息表示和存储、数据：数据是客观事物的符号表示。例如，数值、字

13、符、语言、图形和图像都是不同形式的数据。信息：它不仅是客观事物变化和特征的反映，也是事物之间相互作用和相互联系的表现。信息在传输、存储和处理之前必须经过数字编码。信息具有针对性和时效性。1.2.1数据和信息，28，1.2信息的表示和存储，数据和信息的区别：数据是信息的载体，信息是数据处理的结果。信息是有意义的，但数据不是。例如，数据2、4、8、16和32是一组本身没有意义的数据。我们可以把它们作为一组几何级数来分析，清楚地得到下面的数字，并赋予它们意义，这就是信息。是有用的数据。29，1.2信息表示和存储，1.2.2计算机数据，物理上易于实现，信息存储更容易、可靠、操作简单、通用性强，ENIA

14、C采用十进制和二进制优势，30，1.2信息表示和存储，1。在计算机技术中，数据用二进制表示，1位数据只能表示0和1代码。2.字节由8位二进制数字组成。内存容量通常以字节(b)表示：千字节1KB=1024B=210B兆字节1MB=1024KB=220B兆字节1GB=1024MB=230B兆字节1TB=1024GB=240B兆字节，1.2.3计算机中的数据单位，31 1 1.2信息的表示和存储，3。字长是指一台计算机可以同时处理的二进制数，即在一个机器周期内，中央处理器最多可以并行处理的二进制数。字长是计算机的一个重要指标，它直接反映了计算机的计算能力和精度。字长越长，计算机的处理能力就越强。字长

15、是字节的整数倍，如8位、16位和32位。今天，它已经发展到64位用于微型计算机，128位用于大型机/超级计算机。1.西文字符编码ASCII(美国信息交换标准码)是一种国际标准，是计算机中最常用的字符编码。世界上通用的ASCII码是7位ASCII码，它使用7位二进制数来表示一个字符的编码，总共有27=128个不同的编码值，可以相应地表示128个不同字符的编码。计算机使用一个字节(8个二进制位)来存储7位的ASCII码，最高位置是0。1.2.4字符编码，33，1.2信息表示和存储，7位ASCII码表，34，1.2信息表示和存储，字符十六进制表示十进制表示空间20h 320930h 39h 4857 az41 H5 ah 6590 az61 h7ah 97122，控制字符：032普通字符：94。示例：“a”字符的编码是1100001，十进制数是97，ASCII码的排列分为大小写：空格数、大写字母和小写字母、35、1.2信息表示和存储、2。汉字编码，一级汉字：3755，二级汉字：3008，部首排列。每个汉字占用两个字节，国家标准码(GB2312-80)，位置码，36，1.2信息表示和存