計算機基礎知識.ppt

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第1章 計算機基礎知識,第一節(jié) 計算機的發(fā)展及目前狀況 第二節(jié) 個人計算機的硬件組成 第三節(jié) 個人計算機常用軟件 本章小結 習題一,第一節(jié) 計算機的發(fā)展及目前狀況 1946年2月14日，世界上第一臺電子數(shù)值積分計算機埃尼阿克（ENIAC——Electronic Numerical Integrator And Calculator，電子數(shù)值積分和計算機）誕生于美國賓夕法尼亞大學，在其后的半個多世紀，計算機技術以驚人的速度不斷地發(fā)展。,一、計算機的發(fā)展 計算機根據(jù)其采用的電子器件（邏輯元件）的發(fā)展狀況可分為以下幾個階段： 1．電子管計算機時代（1946年到20世紀50年代末） 這一時期的計算機都采用電子管作為基本邏輯元件，軟件方面確定了程序設計的概念，出現(xiàn)了高級語言的雛形。這一代計算機的特點是體積大、功耗高、速度慢（一般運算每秒數(shù)千次至數(shù)萬次）、容量小、價格昂貴。這一時期的計算機主要應用于軍事和科學研究計算領域，為計算機技術的發(fā)展奠定了基礎。,2．晶體管計算機時代（20世紀50年代中期到60年代末期） 這一時期的計算機采用了晶體管器件。軟件方面出現(xiàn)了一系列的高級語言（如FORTRAN），并提出了操作系統(tǒng)的概念。計算機設計出現(xiàn)了系列化的思想。其特點是體積縮小、功耗降低、壽命延長、運算速度高（一般每秒運算數(shù)十萬次，最高可達300萬次）、可靠性高，價格不斷下降。應用范圍也進一步擴大，從軍事與尖端技術領域擴展到了氣象、工程設計、數(shù)據(jù)處理以及其他科技領域。,3．中小規(guī)模集成電路時代（20世紀60年代中期到70年代初期） 由于采用中小規(guī)模集成電路（IC）作為基本器件，計算機的體積變得更小，壽命更長，功耗、價格也進一步下降，而運算速度和可靠性大大提高，應用范圍也進一步擴大。軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)以及結構化、模塊化程序設計方法。軟、硬件都向通用化、系列化、標準化方向發(fā)展。其典型的產品是IBM 360系列，它的主要特點是通用化、系列化、標準化。美國數(shù)據(jù)公司（CDC）在1969年1月研制成功的超大型計算機CDC 7600，運算速度達到每秒1千萬次浮點運算，是當時最成功的產品。,4．大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代（20世紀70年代初期至今） 這一時期采用VLSID（超大規(guī)模集成電路）和ULSID（極大規(guī)模集成電路），高度集成化是這一時代計算機的主要特征。最典型的產品是個人計算機，也就是平常所說的PC（Personal Computer），與以前的計算機相比，PC趨于體積微型化方向發(fā)展，因此習慣上又稱為微機。,二、計算機的現(xiàn)狀 計算機經過半個多世紀的發(fā)展，技術已經非常成熟，目前的計算機正向著微型化、巨型化、多媒體化、網絡化和智能化的方向發(fā)展。 1．微型化 隨著微電子技術的日益成熟，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路的應用，如今的計算機正在向著微型化方向發(fā)展。因為微型機可以應用到中、小型機無法進入的領域（如家用電器、數(shù)碼產品、通信設備等），因此微型機的發(fā)展非常迅速。,2．巨型化 為了滿足諸如天文、氣象、宇航等尖端科學以及探索新興科學（如基因工程）的需要，也為了能讓計算機具有人腦學習、推理的復雜功能，發(fā)展了高速、大容量和功能強大的巨型化計算機。巨型計算機運算速度可高達每秒數(shù)萬億次，大大縮小了復雜科學計算的時間。,3．多媒體化 多媒體是以數(shù)字技術為核心的圖像、聲音與計算機、通信等融為一體的信息環(huán)境的總稱。多媒體技術的目標是無論在什么地方，只需要簡單的設備就能夠自由地以交互和對話方式收發(fā)所需要的信息。,4．網絡化 計算機網絡是計算機技術發(fā)展中的一個重要分支，是現(xiàn)代通信技術和計算機結合的產物。從單機走向網絡，是計算機應用發(fā)展的結果。以信息、資源共享為目的的Internet已經成為計算機發(fā)展的必然選擇，也是人們工作生活不可缺少的工具。,5．智能化 智能化就是讓計算機來模擬人的感覺、行為、思維等過程，使計算機具備“視覺”、“聽覺”、“語言”、“思維”、“邏輯推理”等能力，形成智能型、超智能型計算機。智能化的研究包括模式識別、物形分析、自然語言的生成和理解、定理的自動證明、自動程序設計、專家系統(tǒng)、學習系統(tǒng)、智能機器人等。,第二節(jié) 個人計算機的硬件組成 個人計算機簡稱PC機，是目前使用最廣泛的計算機。從外觀上看，PC機主要包括主機、顯示器、鍵盤、鼠標、音響等，如圖1.2.1所示。,圖1.2.1 PC機外觀,一臺配備齊全的計算機硬件主要由主機設備和外部設備兩部分組成。 一、主機設備 主機是計算機的核心部件，從外觀上可分為臥式和立式兩種。通常在主機箱的正面有電源開關、復位開關、光盤驅動器等。,在主機箱的背面有電源插座，用來給主機及其他外部設備提供電源。一般計算機都有并行接口、串行接口、PS/2接口、USB接口。 計算機主機主要由主板、中央處理器、內存條、硬盤、光驅、顯卡、聲卡等組成。,1．主板 主板又稱為主機板，是安裝在主機箱內的一塊電路板，它是計算機其他設備的載體，很多設備都需要通過它連接在一起，如圖1.2.2所示。,圖1.2.2 Intel Q963芯片組主板,2．中央處理器 中央處理器（CPU）是整個計算機系統(tǒng)的核心，它的性能大致上反映了整個計算機配置的性能，也是區(qū)分計算機檔次的標準。 計算機常用的CPU有Intel公司的Pentium系列、Celeron系列和AMD公司的Athlon 64系列、Sempron系列等，如圖1.2.3所示。,圖1.2.3 Celeron D與Athlon 64 CPU,3．內存條 計算機的內存條實際上是指主機上的隨機存儲器（RAM）。內存條一般用來存儲計算機運行所需要的程序、數(shù)據(jù)以及支持用戶程序的系統(tǒng)程序等，應用程序一般都先要調入內存才能被CPU訪問執(zhí)行，因此內存容量的大小決定了計算機處理能力的復雜程度和整體運行速度。內存條的外觀如圖1.2.4所示。,圖1.2.4 內存條,4．硬盤和光驅 硬盤是計算機存儲信息的重要部件，通常稱為輔助存儲器或外存，如圖1.2.5所示。通常情況下，硬盤固定在計算機的主機箱內。光驅是光盤驅動器的簡稱，是電腦系統(tǒng)用來讀取CD上數(shù)據(jù)的專用設備，也是多媒體電腦的標準配置之一。DVD驅動器是目前的主流產品，CD-ROM光驅已逐漸退出市場。,圖1.2.5 硬盤,5．顯卡 顯卡是CPU與顯示器的接口電路，通過總線與CPU和顯示器相連。它可以將顯示緩沖存儲器發(fā)出的信息轉換成視頻控制信號，控制顯示器的顯示，如圖1.2.6所示。,圖1.2.6 顯卡,6．聲卡 聲卡是現(xiàn)在多媒體電腦的基本配件之一，是實現(xiàn)聲波/數(shù)字信號相互轉換的硬件設備。主要用于計算機系統(tǒng)中聲音信號的處理與輸出。隨著音頻采集、壓縮以及還原技術的成熟，聲卡在計算機中的應用也越來越廣泛，如圖1.2.7所示。,圖1.2.7 聲卡,二、外部設備 外部設備是相對于主機來說的，放置在機箱外部的設備都可看成是外部設備。 1．顯示器 顯示器是計算機系統(tǒng)最重要的輸出設備之一，如圖1.2.8所示。計算機中的數(shù)據(jù)信息需要通過顯示器表現(xiàn)出來，用戶也可以通過顯示器屏幕了解計算機當前狀態(tài)以及正在執(zhí)行的任務。,圖1.2.8 液晶顯示器,顯示器從顯示精度的程度上可分為高、中、低不同分辨率的類型，一般對于文字處理來說，對顯示器的要求不高，但對于游戲和圖形界面顯示，必須使用高分辨率的顯示器。,2．鍵盤和鼠標 鍵盤和鼠標（見圖1.2.9）是目前計算機中最為普遍和通用的輸入設備，通過它們使得人們對計算機的操作變得簡單易行。擁有一個方便舒適的鍵盤和一個靈活順手的鼠標，會使用戶在使用電腦時更加得心應手。,圖1.2.9 鍵盤和鼠標,鍵盤是用戶和電腦對話的工具，它由一組按陣列方式裝配在一起的按鍵組成，可分為電容式、機械式和機電式3種。 隨著Windows圖形操作系統(tǒng)的不斷普及和升級，鼠標在某些方面顯得比鍵盤更重要，它的點擊與滑動使復雜的電腦操作簡單化。鼠標的基本操作有單擊、雙擊、右擊、指向、移動等。,3．打印機 打印機是計算機的一種輸出設備，通過打印機可以將需要的信息打印在紙上，還可以將處理的數(shù)碼照片通過打印機打印出來長期保存。打印機可分為針式打印機、噴墨打印機和激光打印機，其中噴墨打印機和激光打印機是目前的主流。分辨率是衡量打印機質量好壞的重要指標，通常以dpi為單位，分辨率越高，打印機的輸出質量就越好，當然價格也就越高。,噴墨打印機可分為單色和彩色兩種，它的優(yōu)點是打印精度高、噪音較低、價格不高，但打印速度比較慢，墨水消耗量較大，如圖1.2.10所示。激光打印機是目前發(fā)展較快的一種打印機，它的打印效果非常好，幾乎沒有噪音，但價格較貴。,圖1.2.10 噴墨打印機,4．掃描儀 對于家用電腦，掃描儀（見圖1.2.11）開辟了許多新的應用領域，如文字錄入、圖像輸入處理、制作電子相冊、掛歷、明信片等個性化作品。,圖1.2.11 掃描儀,5．音箱 音箱作為一種必不可少的音頻設備，已經越來越被廣大計算機用戶所使用，它作為多媒體電腦的重要組成部分之一，在音頻領域中有著不可取代的地位，如圖1.2.12所示。,圖1.2.12 音箱,第三節(jié) 個人計算機常用軟件 軟件是一種可以完成某種功能的有序指令集，是一種人類思維的智力成果。個人計算機除了前面所說的硬件組成外，還有很多軟件組成。一般把沒有裝任何軟件的機器叫做“裸機”，因此軟件也是個人計算機的主要部分。,計算機軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩種，系統(tǒng)軟件是用戶與計算機之間的接口，它直接與計算機硬件打交道，負責管理和維護計算機各種軟硬件資源。系統(tǒng)軟件常常為用戶提供了一個友好的操作界面，以方便用戶使用計算機，而用戶只需學會使用系統(tǒng)軟件，就能通過它來操作計算機了。,應用軟件是為了解決某些特定具體問題而開發(fā)的一種程序（如字符處理軟件、財務軟件等），它是在系統(tǒng)軟件環(huán)境下運行的，不用直接與硬件接觸。 一、操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)（Operation System，縮寫為OS）是一種高級管理程序，屬于系統(tǒng)軟件。它是直接控制和管理計算機系統(tǒng)的基本資源，可以方便用戶充分而有效地使用這些資源的程序集合。,操作系統(tǒng)的主要作用有3個：一是提高系統(tǒng)資源的利用。操作系統(tǒng)通過對計算機系統(tǒng)的軟硬件資源進行合理的調度與分配，改善資源的共享和利用狀況，從而最大限度地發(fā)揮計算機系統(tǒng)的工作效率，即提高計算機系統(tǒng)在單位時間內處理任務的能力。,二是提供方便友好的用戶界面。通過友好的工作環(huán)境，可以改善用戶與計算機的交互界面，如果沒有操作系統(tǒng)這個接口軟件，用戶將面對的是一臺只能識別0和1組成的機器代碼的“裸機”，有了操作系統(tǒng)，用戶就可以采用識別的方法同計算機打交道。,三是提供軟件開發(fā)的運行環(huán)境。在開發(fā)軟件時，還要考慮在哪種操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā)，當要使用某種保存在磁盤中的軟件時，需要使用操作系統(tǒng)管理下的計算機系統(tǒng)調用有關的工具軟件及其他軟件資源。,1．Windows 98 Windows 98是美國Microsoft公司開發(fā)的一種圖形窗口界面操作系統(tǒng)，由于其操作簡單，在很多行業(yè)以及廣大家庭用戶中廣受歡迎。 Windows 98操作系統(tǒng)有第一版和第二版兩種版本，現(xiàn)在絕大多數(shù)用戶或公司使用的都是Windows 98簡體中文第二版。,2．Windows XP Windows XP是目前最主流的操作系統(tǒng)，也是Windows 2000的升級產品，它的用戶界面如圖1.3.1所示。,圖1.3.1 Windows XP界面,Windows XP是在Windows 2000的基礎上開發(fā)的32位操作系統(tǒng)，有兩個版本，普通用戶通常用Home Edition（家用版）和Professional Edition（專業(yè)版）。 Windows XP新增加了許多功能，主要有以下幾種： （1）如果用戶在Windows XP中同時打開多個文件窗口，當窗口最小化時，系統(tǒng)會自動將多個窗口合并成一個窗口。另外，Windows XP會自動將用戶安裝的軟件在程序菜單中用黃色標識。,（2）Windows XP采用了AppFixs模擬仿真技術，通過模擬與軟硬設備適應的操作環(huán)境來解決軟硬件不兼容的問題。這樣用戶就可以指定一個軟件的運行模式，即將系統(tǒng)模擬為Windows NT 4.0或Windows 95/98的模式。,（3）Windows XP內置了圖片瀏覽、文件壓縮功能。安裝Windows XP后，無須再安裝諸如ACDSee等專用的圖片瀏覽軟件。通過Windows XP提供的圖片瀏覽器，可以輕松地實現(xiàn)圖片的翻頁瀏覽、任意旋轉、另存、打印、設置壁紙等功能。,（4）Windows XP增強了多媒體功能。Windows XP內置了Windows Media Player 8.0多媒體播放程序，在界面、音質方面都超過以前的版本。Windows XP還增加了Windows Movie Maker（視頻編輯制作）軟件，雖然功能上不如專業(yè)軟件，但是完全可以滿足家庭多媒體制作的要求。此外，Windows XP中增加了對刻錄機的支持，不需要額外的刻錄軟件，就像文件夾一樣實現(xiàn)刻錄光盤的讀寫操作。,（5）Windows XP支持目前常用的TCP/IP，IPX，NETBIOS和網絡協(xié)議等，支持網絡共享連接。用戶可通過“網絡屬性”建立Windows XP，Windows 2000，Windows 98之間的局域網絡。,3．Windows 2000 Windows 2000是Microsoft公司推出的“基于NT技術構建”的新型操作系統(tǒng)，具有安全機制和更強大的服務和網絡功能。Windows 2000有Windows 2000 Professional，Windows 2000 Server，Windows 2000 Advanced Server和Windows 2000 Datacenter Server四個版本的產品。,（1）Windows 2000 Professional（Windows 2000專業(yè)版）：大多數(shù)桌面計算機和便攜機都使用這個版本，它既能滿足商業(yè)用戶在可靠性與安全性方面的要求，也能滿足家庭用戶在多媒體功能與易用性方面的要求。,（2）Windows 2000 Server（服務器版）：此版本具有Windows 2000 Professional的所有特性，還能提供簡單的網絡管理服務，適用于一般網絡環(huán)境下進行文件打印、軟件應用以及Web等各種服務，適合于各種服務器系統(tǒng)的要求。,（3）Windows 2000 Advanced Server（高級服務器版）：這個版本提供了比Windows 2000 Server更強的功能，具有更高的擴展性、互操作性和可管理性，可應用于擁有多種操作系統(tǒng)和提供Internet服務的部門和應用程序服務器。,（4）Windows 2000 Datacenter Server（數(shù)據(jù)中心服務器版）：這是功能最為強大的服務器操作系統(tǒng)，支持16位對稱多處理器系統(tǒng)以及高達64 GB的物理內存。另外，該版本為大型的數(shù)據(jù)庫、經濟分析、科學和工程模擬、聯(lián)機交易服務等應用做了專門的優(yōu)化。,4．Linux Linux是一套免費使用和自由傳播的操作系統(tǒng)，它主要用于基于Intel x86系列CPU的計算機上。這個系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設計和實現(xiàn)的。其目的是建立不受任何商品化軟件的版權制約的全世界都能自由使用的軟件。,Linux是一個遵循POSIX標準的免費的多任務、多用戶操作系統(tǒng)，具有BSD和SYSV的擴展特性。其在外表和性能上同常見的UNIX非常相似，但是所有系統(tǒng)核心代碼已經能全部被重新編寫了。由于免費的開放源代碼使得市場上的Linux版本繁多，常見的有TURBO Linux，RedHat Linux，Xteam Linux等。,二、應用軟件 隨著計算機的日益普及以及應用領域的不斷擴大，出現(xiàn)了各種各樣的應用軟件。主要有辦公軟件、圖形圖像處理軟件、工具軟件、殺毒軟件、多媒體播放軟件等。,1．辦公軟件 計算機應用于辦公領域，必須有辦公軟件的支持。Microsoft Office系列是現(xiàn)代化文秘辦公最常用的辦公軟件，其中包括Office Access，Office Excel，Office Powerpoint，Office Word，Office Outlook等組件，目前Office 2003是最新版本，如圖1.3.2所示為Word 2003界面。,圖1.3.2 Word 2003界面,另外，由金山公司開發(fā)的WPS也是一款功能完善的辦公軟件。 2．圖形圖像軟件 隨著計算機應用的普及，計算機對各種圖形圖像的處理能力越來越強，也開發(fā)了各種關于圖形圖像的軟件。,Photoshop是一種用于處理圖像的軟件，另外，借助集成的Web工具應用程序Adobe Image Ready，Photoshop還為專業(yè)設計和圖形制作營造了一個功能廣泛的工作環(huán)境，使人們可以創(chuàng)作出既適合印刷又可用于Web、無線裝置或其他介質的精美圖像。,通過功能全面的修飾、繪圖、Web工具等工具組，Photoshop可以幫助用戶有效地完成多種圖像編輯任務。 另外，還有看圖軟件ACDSee，它不但可以進行圖片的快速瀏覽，而且可以對圖像進行簡單的旋轉、放大等處理。,3．工具軟件 為了更加方便地管理和維護計算機，還開發(fā)出了一些工具軟件。如專門用于磁盤分區(qū)格式化的軟件PartitionMagic，用于系統(tǒng)克隆與備份軟件ghost，用于網絡資料的下載工具Flash Get、迅雷，文件壓縮解壓縮工具WinZip。如圖1.3.3所示為最常用的文件壓縮工具WinZip的工作界面。,圖1.3.3 WinZip工作界面,4．殺毒軟件 隨著計算機網絡的普及，計算機病毒也無孔不入地滲透到計算機系統(tǒng)的各種設備中。各種類型的計算機病毒給計算機用戶帶來了嚴重的損失，如何有效地防治病毒和保護計算機安全已成為廣大用戶十分關注的問題。,常用的殺毒軟件有： （1）瑞星殺毒軟件：瑞星殺毒軟件2005版是采用目前國際上先進的結構化多層可擴展SME技術研制的第五代全新殺毒引擎，具有首創(chuàng)網絡游戲防盜功能的個人防火墻、針對沖擊波等漏洞型網絡病毒設計的漏洞掃描系統(tǒng)、全新智能化數(shù)據(jù)修復系統(tǒng)、嵌入式即時安全信息中心、預殺式無毒安裝、注冊表修復工具等功能。,（2）金山毒霸：其產品功能設計重點由“殺毒”轉向“防毒”。全面升級的金山毒霸更是秉承了這一先進理念，通過安全中心集中管理，全面攔截網頁瀏覽、電子郵件、下載、聊天、局域網、光盤、軟盤等各種病毒入侵通道，實現(xiàn)真正的“防毒一體化”。,殺毒本地化——屏保查毒、閃電殺毒、獨立內存殺毒等功能殺毒更徹底。 升級本地化——局域網同步升級，遍布全國18省32地區(qū)的52臺服務器。,5．多媒體播放軟件 隨著計算機網絡化的發(fā)展，在網絡上傳輸視頻和音頻成為一種趨勢，人們不再滿足于單一、被動的傳統(tǒng)媒體娛樂方式（如電視、廣播等），多媒體播放器的出現(xiàn)滿足了人們追求個性、互動化的網絡娛樂方式。,（1）音頻播放器：音頻播放器可播放各種格式的CD，MP3音樂，比較出色的有Winamp播放軟件。 （2）視頻播放器：為了播放各種電影，在網上傳播視頻信號等，人們開發(fā)出了各種視頻播放器。Windows Media Player是Microsoft公司在DirectShow的基礎上開發(fā)的媒體播放軟件。它提供了最廣泛、最具可操作性、最方便的多媒體內容，可以播放更多的文件類型，包括Windows Media，ASF，MPEG-1，MPEG-2，WAV，AVI，MIDI，VOD，MP3等文件。 另外，還有如RealPlayer、暴風影音、金山影霸等多媒體播放軟件。,本章小結 本章主要講述了計算機的發(fā)展歷史及目前狀況、計算機的硬件組成及常用軟件。通過介紹計算機的發(fā)展史使我們對計算機的發(fā)展有一個基本的了解；一臺完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，計算機的硬件系統(tǒng)又由中央處理器、主板、存儲器、輸入/輸出設備等組成，軟件系統(tǒng)通常分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類，這是本章的重要內容，要重點掌握。,習 題 一 1．簡述計算機的發(fā)展概況。 2．計算機由哪些硬件部分組成？ 3．簡述計算機軟件系統(tǒng)的組成。 4．系統(tǒng)軟件與應用軟件有什么區(qū)別？ 5．常用的操作系統(tǒng)有哪幾種？ 6．常用的應用軟件有哪些？,