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1、【培训课件】大学计【培训课件】大学计算机基础案例教程算机基础案例教程上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术本课程的主要内容及要求本课程的主要内容及要求 本课程按照教学规律和学生的认知特点，采用本课程按照教学规律和学生的认知特点，采用“学习学习目标目标实现方法和步骤实现方法和步骤相关知识相关知识”的案例教学的新的案例教学的新范式，符合学生思维的构建方式。本教材共范式，符合学生思维的构建方式。本教材共7章，内容主章，内容主要包括：计算机与信息技术、操作系统、文字处理、电子要包括：计算机与信息技术、操作系统、文字处理、电子表格处理、电子演示文稿制作、网页制
2、作、计算机网络基表格处理、电子演示文稿制作、网页制作、计算机网络基础与基本应用。础与基本应用。 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.1 1.1 信息与信息技术信息与信息技术1.2 1.2 计算机概述计算机概述1.3 1.3 微型计算机系统基础知识微型计算机系统基础知识1.4 1.4 信息的表示与编码信息的表示与编码1.5 1.5 多媒体技术多媒体技术1.6 1.6 信息安全信息安全上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术本章重点及难点本章重点及难点重点：计算机的体系结构、计算机的组成、微型计算机的重点：
3、计算机的体系结构、计算机的组成、微型计算机的结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 一、信息的概念、特征和分类一、信息的概念、特征和分类 1.1 1.1 信息与信息技术信息与信息技术1、概念：、概念：（1 1）信息信息是是不确定性的减少或消除不确定性的减少或消除。 1948年，信息论的创始人香农（年，信息论的创始人香农（Shannon）提出。）提出。（2 2）信息）
4、信息是控制系统进行调节活动时，与外界是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用相互作用、相互交换的内容、相互交换的内容。 19501950年，控制论的创始人维纳（年，控制论的创始人维纳（N.WienerN.Wiener）提出。）提出。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2、信息的主要特征：、信息的主要特征：社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性 、客观性、客观性、传递性传递性（3 3）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。（4 4）信息是经过加工的、能够对接受者的行为和决）
5、信息是经过加工的、能够对接受者的行为和决策产生影响的数据。策产生影响的数据。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术3 3、分类：、分类：（1 1）按）按内容内容：社会信息与非社会信息：社会信息与非社会信息（2 2）按）按价值观念价值观念：有害信息和无害信息：有害信息和无害信息（3 3）按）按状态状态：动态信息和静态信息：动态信息和静态信息（4 4）按）按存在形式存在形式：内储信息和外化信息：内储信息和外化信息（5 5）按）按符号种类符号种类：语言信息和非语言信息：语言信息和非语言信息（6 6）按）按信息论方法信息论方法：未知信息和冗余信息：未知信息和
6、冗余信息上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术二、信息技术二、信息技术1、信息技术的概念、信息技术的概念根据使用的目的、范围、层次不同有以下表述：根据使用的目的、范围、层次不同有以下表述：中义：中义：是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术总和。（功能与过程的角度）的各种技术总和。（功能与过程的角度）广义：广义：是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种 方法、工具与技能的总和。（哲学角度）方法、工具与技能的总和。（哲学角度）狭义：狭义：利用计算机、网络、
7、广播电视等各种硬件设备、利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调信息技术的现代化与高科技含量）信息技术的现代化与高科技含量）上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2 2、信息技术的分类：、信息技术的分类：（1）按表现形态：硬技术（物化技术）与软技术（非）按表现形态：硬技术（物化技术）与软技术（非物化技术）。物化技术）。（4）按功能层次：主体层次、应用层次、外围
8、层次。）按功能层次：主体层次、应用层次、外围层次。（3）按使用信息的设备：电话技术、电视技术、广播技）按使用信息的设备：电话技术、电视技术、广播技术、复印技术、卫星技术、计算机技术及网络技术等。术、复印技术、卫星技术、计算机技术及网络技术等。（2）按工作流程中的基本环节：信息获取技术、信息）按工作流程中的基本环节：信息获取技术、信息传递技术、信息存储技术、信息加工技术、信息标准化传递技术、信息存储技术、信息加工技术、信息标准化技术。技术。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（1 1）高速化：高速度、大容量。）高速化：高速度、大容量。（2 2）网络化
9、：信息网络分为电信网、广电网、计算机网。）网络化：信息网络分为电信网、广电网、计算机网。 （3 3）数字化：采用）数字化：采用0 0、1 1组成的二进制编码加以处理和传组成的二进制编码加以处理和传输，是最易表达、物理状态最稳定的信号。输，是最易表达、物理状态最稳定的信号。（4 4）个人化：将以实现个人通信的可移动性和全球性为）个人化：将以实现个人通信的可移动性和全球性为目标。目标。（5 5）智能化：利用计算机模拟人的智能。机器人、医疗）智能化：利用计算机模拟人的智能。机器人、医疗诊断专家等。诊断专家等。3、信息技术的特点：、信息技术的特点：上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例
10、教程第一章 计算机与信息技术 三、信息化与信息化社会三、信息化与信息化社会1、信息化的概念、信息化的概念 信息化是指在国民经济各部门和社会活动各信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领域普遍地、大量地采用领域普遍地、大量地采用现代信息技术现代信息技术，从而大，从而大大提高社会生产力和生活质量的过程。大提高社会生产力和生活质量的过程。 信息化的过程包括三层面、六要素信息化的过程包括三层面、六要素: 三层面：信息技术的开发与应用过程（基础）三层面：信息技术的开发与应用过程（基础） 信息资源的开发与利用过程（核心与关键）信息资源的开发与利用过程（核心与关键） 信息产品制造业发展的过程（重要支撑）信息
11、产品制造业发展的过程（重要支撑）上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 六要素：信息网络、信息资源、信息技术、六要素：信息网络、信息资源、信息技术、信息产品、信息法规环境、信息人才信息产品、信息法规环境、信息人才2 2、了解信息化社会的特征、了解信息化社会的特征 高深透性；网络化；信息劳动者、脑力劳动者的高深透性；网络化；信息劳动者、脑力劳动者的作用日益在增大作用日益在增大3 3、了解我国的信息化建设、了解我国的信息化建设 （1 1）通信产业迅猛发展。）通信产业迅猛发展。（2 2）计算机产业持续增长。）计算机产业持续增长。（3 3）信息化应用产业迅猛
12、发展。）信息化应用产业迅猛发展。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1.2.1 计算机的发展计算机的发展 1.2.2 计算机的特点计算机的特点 1.2.3 计算机的分类计算机的分类 1.2.4 计算机的应用计算机的应用 1.2.5 计算机系统的组成计算机系统的组成 1.2.6 计算机工作原理计算机工作原理 1.2 1.2 计算机概述计算机概述上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1 1、计算机的诞生、计算机的诞生 战国时代算筹战国时代算筹, ,唐末出现算盘。唐末出现算盘。 16421642年法国数学家
13、发明了加减法机械计算器。年法国数学家发明了加减法机械计算器。 16541654年英国人制造出第一把计算尺。年英国人制造出第一把计算尺。 16541654年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。 18871887年出现了手摇计算机。年出现了手摇计算机。 19461946年美国诞生了第一台电子计算机年美国诞生了第一台电子计算机ENIACENIAC， 埃尼阿克（埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator And Electronic Numerical Integrator And Calculator Calculator）
14、, ,即电子数值积分计算机。即电子数值积分计算机。1.2.1 计算机的发展计算机的发展上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1642 Blaise Pascal1822 1822 差分机差分机1833 1833 分析机分析机上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 在美国宾夕法尼亚大学诞生。为计算弹道和射在美国宾夕法尼亚大学诞生。为计算弹道和射击表而设计。它的主要元器件采用的是电子管。击表而设计。它的主要元器件采用的是电子管。 该机使用了该机使用了15001500个继电器，个继电器，1880018800个电子
15、管，占个电子管，占地地170170平方米，重量平方米，重量3030多吨，耗电多吨，耗电150150千瓦，耗资千瓦，耗资4040万美元。万美元。 每秒能完成每秒能完成50005000次加法运算，次加法运算，300300多次乘法运算，多次乘法运算，比当时最快的计算工具快比当时最快的计算工具快300300倍。倍。19581958年年我国研制出第一台电子管计算机。我国研制出第一台电子管计算机。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 5000次加法次加法/秒秒 体重体重28吨吨 占地占地170m2 18800只电子管只电子管 1500个继电器个继电器 功率功率
16、150KW世界上第一台计算机世界上第一台计算机ENIAC图1上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图2上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图3上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 2 2、计算机的发展阶段、计算机的发展阶段（1 1）第一代计算机）第一代计算机194619462020世纪世纪5050年代末，电子管时代计算机。年代末，电子管时代计算机。电子管电子管作为主要逻辑部件。体积大，耗电量大，寿命短，作为主要逻辑部件。体积大，耗电量大，寿命短，可靠性差，成本
17、高。可靠性差，成本高。采用电子射线管、磁鼓存储信息，容量小。采用电子射线管、磁鼓存储信息，容量小。输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易输入输出装置落后，主要使用穿孔卡片，速度慢，容易出错，使用不方便。出错，使用不方便。软件，使用机器语言和汇编语言编程。软件，使用机器语言和汇编语言编程。电子管电子管典型机器：典型机器：国外的：国外的：ENIAC ENIAC 、UNIVACUNIVAC。国内的：国内的：103103、104104等。等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（2 2）第二代计算机）第二代计算机1958195819641964年
18、，晶体管计算机时代年，晶体管计算机时代主要特点：主要特点：晶体管晶体管作为主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，作为主要逻辑部件，体积减小，重量减轻，成本下降，能耗降低，可靠性和运算速度到了提高。成本下降，能耗降低，可靠性和运算速度到了提高。采用磁芯作主存储器，磁盘、磁鼓作外存储器。采用磁芯作主存储器，磁盘、磁鼓作外存储器。软件方面有了系统软件（监控程序），提出了操作软件方面有了系统软件（监控程序），提出了操作系统的概念，出现了高级语言。系统的概念，出现了高级语言。 这一时期的典型机器：这一时期的典型机器： 国外的：国外的：IBM7090IBM7090等等 国内的：国内的：441B441B等等晶体
19、管晶体管上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（3 3）第三代计算机）第三代计算机 1964196419721972年，集成电路计算机时代。年，集成电路计算机时代。中、小规模集成电路中、小规模集成电路做主要逻辑部件。做主要逻辑部件。采用采用半导体半导体存储器做主存储器。存储器做主存储器。软件：系统软件出现了分时操作系统，多用户可以共享计软件：系统软件出现了分时操作系统，多用户可以共享计算机资源。算机资源。程序设计方法：采用了结构化程序设计。程序设计方法：采用了结构化程序设计。典型机器：典型机器：国外国外IBM-360IBM-360等等; ;国内国内7
20、09709等等集成电路集成电路上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）第四代计算机）第四代计算机 19721972年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。大规模、超大规模集成电路大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件。作基本逻辑部件。存储器：半导体存储器；外存除了使用软、硬磁盘外，引存储器：半导体存储器；外存除了使用软、硬磁盘外，引进了光盘。进了光盘。输入输出设备：如鼠标、图像扫描仪、纯平及液晶显示器、输入输出设备：如鼠标、图像扫描仪、纯平及液晶显示器、激光打印机、绘图仪等。激光打印机、绘图仪等
21、。各种实用软件层出不穷。各种实用软件层出不穷。多媒体技术崛走。多媒体技术崛走。大规模集成电路大规模集成电路上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术逻辑元件逻辑元件程序设计语言程序设计语言运算速度运算速度内存容量内存容量第一代第一代1949194919571957年年电子管电子管机器语言汇编机器语言汇编语言语言几千次几千次/秒秒几几KB第二代第二代19581964年年晶体管晶体管FORTRANALGOL、COBOL几十万次几十万次/秒秒几十几十KB第三代第三代19651970年年中、小规模集中、小规模集成电路成电路操作系统和会操作系统和会话式语言话式语言
22、百万次百万次/秒秒第四代第四代1971大规模或超大大规模或超大规模集成电路规模集成电路几百万亿几百万亿次次/秒秒第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、能听、能第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、能听、能说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等图表图表几几MB几百几百MB面向对象面向对象上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 3 3、计算机的发展趋势：、计算机的发展趋势：（1 1）微型化：微型化：追求体积的进一步缩小，运算速度进一步追求
23、体积的进一步缩小，运算速度进一步提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，微型计提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，微型计算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪表等小型设备中。表等小型设备中。（2 2）巨型化：巨型化：追求大容量、高速度，为尖端科学领域的追求大容量、高速度，为尖端科学领域的数值分析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发数值分析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发展水平。展水平。（3 3）多媒体技术：多媒体技术：当前开发和研究的热点。其中技术关当前开发和研究的热点。其中技术关键是处理视频和音频数据。键是处理视频
24、和音频数据。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）非冯非冯 诺依曼体系结构：诺依曼体系结构：例如，神经网络计算机、例如，神经网络计算机、DNADNA计算机、光子计算机。计算机、光子计算机。（5 5）智能化智能化：目前人们正在研制第五代计算机，它具有目前人们正在研制第五代计算机，它具有类似人学习和推理的思维能力，能类似人学习和推理的思维能力，能“说说”、能、能“看看”、能能“听听”、能、能“想想”、能、能“做做”，具有人的部分功能，具有人的部分功能，能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型的能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型
25、的电子计算机。电子计算机。（6 6）计算机与通信相结合的网络技术：计算机与通信相结合的网络技术：计算机网络。计算机网络。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1. 运算速度快运算速度快 : 如巨型机可达十几万亿次如巨型机可达十几万亿次/ /秒。秒。2. 计算精度高计算精度高：目前微型计算机的计算精度可以达到目前微型计算机的计算精度可以达到3232位二进制。位二进制。3. 具有记忆和逻辑判断功能具有记忆和逻辑判断功能:指能进行与、或、非等的逻指能进行与、或、非等的逻辑运算。辑运算。 1.2.2 1.2.2 计算机的特点计算机的特点 4. 能自动运行且支
26、持人机交互：能自动运行且支持人机交互：把编好的程序存入计算把编好的程序存入计算机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2.按硬件组合及用途按硬件组合及用途:通用计算机通用计算机专用计算机专用计算机1.2.3 1.2.3 计算机的分类计算机的分类1.按处理的信号：按处理的信号：数字式计算机数字式计算机模拟式计算机模拟式计算机数模混和计算机数模混和计算机3.按
27、规模按规模:个人机个人机(PC:PersonalComputer)工作站工作站(WS:WorkStation)小型机小型机(Minicomputer)主机主机（大型机（大型机Mainframe)小巨型机小巨型机(中型机中型机Minisupercomputer)巨型机巨型机(Superconputer)上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1.巨型机巨型机运算速度快、存储容量大，可达运算速度快、存储容量大，可达1亿次每秒以上运算速度，亿次每秒以上运算速度，主存容量高达几百兆至几千兆字节，字长可达主存容量高达几百兆至几千兆字节，字长可达64位位2.大型
28、机大型机运算速度一般在运算速度一般在100万次万次/秒几千万次秒几千万次/秒，字长秒，字长32位位64位，主存容量在几百兆字节以上。它有比较完善的指令系位，主存容量在几百兆字节以上。它有比较完善的指令系统，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。统，丰富的外部设备和功能齐全的软件系统。3.中型机中型机中型机规模介于大型机和小型机之间。中型机规模介于大型机和小型机之间。4.小型机小型机规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，规模较小、结构简单、成本较低、操作简便、维护容易，从而得以广泛推广应用。从而得以广泛推广应用。5.微型机微型机采用微处理器、半导体存储器和输入输出接口等芯片组装，采用微
29、处理器、半导体存储器和输入输出接口等芯片组装，具有体积更小、价格更低、通用性更强、灵活性更好、可具有体积更小、价格更低、通用性更强、灵活性更好、可靠性更高、使用更加方便等优点。靠性更高、使用更加方便等优点。6.工作站工作站工作站实际上就是一台高档微机，运算速度快，主存储器工作站实际上就是一台高档微机，运算速度快，主存储器容量大，易于联网，特别适合于容量大，易于联网，特别适合于CAD/CAM和办公室自动化。和办公室自动化。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 计算机及其应用已经渗透到社会的各行各业，正计算机及其应用已经渗透到社会的各行各业，正在改变着
30、传统的工作、学习和生活的方式，推动着社在改变着传统的工作、学习和生活的方式，推动着社会的发展，如在以下领域中：会的发展，如在以下领域中：科研、工商、教育、医药、政府、娱乐、家庭等。科研、工商、教育、医药、政府、娱乐、家庭等。 1.2.4 1.2.4 计算机的应用计算机的应用 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术归纳起来主要有以下几种用途归纳起来主要有以下几种用途1.1.科学计算科学计算：通常是指用于完成科学研究和工程技术：通常是指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。中提出的数学问题的计算。2.2.数据处理数据处理：非数值计算，是指对大
31、量的数据进行采：非数值计算，是指对大量的数据进行采集、查询、分类、排序、统计、存储及传输等。集、查询、分类、排序、统计、存储及传输等。3.过程控制过程控制：实时控制，是指用计算机及时采集检测：实时控制，是指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。动调节。4.计算机辅助工程计算机辅助工程：计算机辅助设计：计算机辅助设计CAD、计算机辅助、计算机辅助制造制造CAM、计算机辅助教学、计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试、计算机辅助测试CAT等等 。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与
32、信息技术5.5.人工智能（人工智能（Artificial Intelligence,AI)Artificial Intelligence,AI)：利：利用计算机模拟人的智能。研究方向：模式识别、自用计算机模拟人的智能。研究方向：模式识别、自然语言理解、然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、自动定理证明、自动程序设计、专家专家学习、机器人、机器学习等。学习、机器人、机器学习等。6.6.网络应用网络应用：利用通信设备将异地计算机系统连接：利用通信设备将异地计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传播。起来，实现资源共享和信息传播。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计
33、算机与信息技术19461946年年 冯冯. .诺依曼提出诺依曼提出“存储程序存储程序”的方案。的方案。 (1)(1)计算机由计算机由5 5个基本部分组成个基本部分组成: : 运算器、控制器、存储器、输入运算器、控制器、存储器、输入 设备和输出设备。设备和输出设备。 (2)(2)指令和数据以二进制表示。指令和数据以二进制表示。 (3)(3)指令和数据存放在存储器中指令和数据存放在存储器中, , 并要按地址寻访。并要按地址寻访。该方案核心是：程序存储、程序控制该方案核心是：程序存储、程序控制1.2.5 1.2.5 计算机系统的组成计算机系统的组成John von Neumann 冯冯 诺依曼诺依曼
34、上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术程序存储和程序控制程序存储和程序控制 “程序存储程序存储”：计算机利用：计算机利用“存储器存储器”（内（内存）来存放所要执行的程序，存）来存放所要执行的程序， CPUCPU依次从存储器依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。直至完成全部指令任务为止。系统组成系统组成Flash演示演示上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术硬件系统：硬件系统：由电子部件和机电装置组成的计算机由电子部件和机
35、电装置组成的计算机实体。实体。一、计算机硬件系统一、计算机硬件系统功能功能:接受计算机程序；并在程序的控制下完成数接受计算机程序；并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务。据输入、数据处理和输出结果等任务。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术输输入入设设备备输输出出设设备备存存储储器器运运算算器器控控制制器器“数据信息数据信息”流向流向, ,包括包括原始数据、中间数据、原始数据、中间数据、处理结果、程序指令等处理结果、程序指令等1.1.冯冯. .诺依曼计算机系统基本组成诺依曼计算机系统基本组成各类计算机（硬件系统）都是由各类计算机（硬
36、件系统）都是由5大基本部件组成大基本部件组成:“控制信息控制信息”流向流向, ,全部由全部由控制器发出控制器发出上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 （1）运算器）运算器ALU: Arithmetical and Logical Unit 功能功能:算术运算和逻辑运算。算术运算和逻辑运算。 运算器中的数据来自内存运算器中的数据来自内存,运算的结果又送回内存。运算的结果又送回内存。（2） 控制器（控制器（CU：Control Unit） 功能功能:控制计算机各部件协调地工作。控制计算机各部件协调地工作。 工作过程工作过程:从内存中取出指令，译码分析，
37、根据指从内存中取出指令，译码分析，根据指令的功能发出控制信号。当各部件执行完控制器发令的功能发出控制信号。当各部件执行完控制器发来的命令后，都会向控制器反馈执行的情况。来的命令后，都会向控制器反馈执行的情况。运算器和控制器组成中央处理单元，即运算器和控制器组成中央处理单元，即CPU(Central CPU(Central Processing Unit) Processing Unit) 。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（3 3）存储器（）存储器（MemoryMemory）存放程序和数据的记忆装置。使用时，存放程序和数据的记忆装置。使用时，对
38、存储器对存储器有两种操作：有两种操作： 读操作：读操作：从存储器中取出信息，不破坏原有的内容。从存储器中取出信息，不破坏原有的内容。 写操作：写操作：把信息写入存储器，原来的内容被抹掉。把信息写入存储器，原来的内容被抹掉。存储器通常分为：内存储器、外存储器。存储器通常分为：内存储器、外存储器。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 内存储器：简称内存（又称主存），是计算机中信内存储器：简称内存（又称主存），是计算机中信息交流中心。内存与运算器、控制器和输入、输出设息交流中心。内存与运算器、控制器和输入、输出设备间直接进行数据交换。备间直接进行数据交换
39、。 通过通过输入设备输入设备输入的程序和数据最初送入内存，输入的程序和数据最初送入内存，控控制器制器执行的指令和执行的指令和运算器运算器处理的数取自内存，运算的处理的数取自内存，运算的中间结果和最终结果保存在内存中，最后将内存中的中间结果和最终结果保存在内存中，最后将内存中的信息由信息由输出设备输出设备输出。所以，内存的存取速度直接影输出。所以，内存的存取速度直接影响计算机的运算速度。响计算机的运算速度。 特点：特点：容量小、存取速度快、断电后数据丢失。容量小、存取速度快、断电后数据丢失。 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术外存储器外存储器: :
40、用来存储大量暂时不参与运算的数据程序及用来存储大量暂时不参与运算的数据程序及运算结果。外存不与其他部件直接交换数据，只是与内运算结果。外存不与其他部件直接交换数据，只是与内存成批的交换信息。存成批的交换信息。特点：特点：容量大、存取速度慢、断电后数据不丢失。常见的容量大、存取速度慢、断电后数据不丢失。常见的外存设备：软盘、硬盘、外存设备：软盘、硬盘、U盘、光盘等。盘、光盘等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2.存储器有关术语存储器有关术语 地址地址：标识每个存储单元的编号。：标识每个存储单元的编号。 位位： 一个二进制数（一个二进制数（0或或1
41、）称一位（）称一位（bit，比特），比特） 字节字节：基本存储单位，八位二进制为一个字节，：基本存储单位，八位二进制为一个字节， Byte简写简写B1B=8 Bit （二进制位）（二进制位） 1KB=1024 B 1MB=1024 KB 1GB=1024 MB 1TB=1024 GB1024=21024=21010上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术字字： 作为一个整体被存取或运算的最小信息单位。作为一个整体被存取或运算的最小信息单位。字长字长：对：对CPUCPU在单位时间内在单位时间内( (同一时间同一时间) )能一次处理的能一次处理的 二进制数
42、的位数叫字长。二进制数的位数叫字长。CPUCPU字长可以是字长可以是8 8、 1616、3232、6464位。位。字长直接关系到计算机的计算精度、功能和速度字长直接关系到计算机的计算精度、功能和速度 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）输入设备（）输入设备（Input Device） 键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。1.显示器显示器 2.打印机打印机（5）输出设备（）输出设备（Output Device） 显示器、打印机、绘图仪和音响等。显示器、打印机、绘图仪和音响等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计
43、算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术软件软件是指为了运行、管理和维护计算机而编是指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据、文档的总称制的各种程序、数据、文档的总称。计算机软件。计算机软件按功能分为按功能分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件。 1、 系统软件（系统软件（System Software） 是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，为是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，为应用软件提供支持和帮助的软件。应用软件提供支持和帮助的软件。 （1）操作系统（）操作系统（OS：Operating System） 操作系统是对计算机的硬件和软件资源进行控制和管理操作系统
44、是对计算机的硬件和软件资源进行控制和管理的程序，是系统软件的核心。的程序，是系统软件的核心。二、计算机软件系统二、计算机软件系统上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大型程序，由一系列模块组成。型程序，由一系列模块组成。是对计算机硬件的第一级扩充，是软件系统最基是对计算机硬件的第一级扩充，是软件系统最基本的部分。本的部分。进行作业管理、处理器管理、存储管理、文件管进行作业管理、处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理理、设备管理对硬件的接口、对其他软件的接口、对用户的接
45、对硬件的接口、对其他软件的接口、对用户的接口、对网络的接口。口、对网络的接口。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术硬件系统用户系统软件应用软件操作系统图图1.3计算机系统各层次之间的关系计算机系统各层次之间的关系上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术汇编语言汇编语言机器语言机器语言高级语言高级语言第二代计算机语言，采用助记符代第二代计算机语言，采用助记符代替机器语言中的指令和数据。替机器语言中的指令和数据。(1)面向机器，速度快，面向机器，速度快，占用存储空间小，必须通过占用存储空间小，必须通过汇编程序翻
46、译成机器语言。汇编程序翻译成机器语言。(2)通用性和可移植性差。通用性和可移植性差。（2 2）程序设计语言）程序设计语言第一代计算机语言，由第一代计算机语言，由0.1代码组成代码组成、能被机器直接识别。、能被机器直接识别。优点：优点：编程质量高，执行速度快；编程质量高，执行速度快；缺点：缺点：不易学习和修改，可移植性不易学习和修改，可移植性差、通用性差。差、通用性差。接近自然语言，接近自然语言，由各种意义的由各种意义的“词词”和和“数学公式数学公式”按照一定的按照一定的“语法规语法规则则”组成。组成。(1)(1)面向问题，而不是面向机器面向问题，而不是面向机器 (2)(2)易学易改、通用性、可
47、移植性强；易学易改、通用性、可移植性强；上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（3）语言处理程序）语言处理程序 将高级语言编写的程序翻译成机器语言的翻译程序。将高级语言编写的程序翻译成机器语言的翻译程序。 将高级语言程序翻译成与之等价的机器语言程序时将高级语言程序翻译成与之等价的机器语言程序时，前者称为，前者称为“源程序源程序”，后者称为，后者称为“目标程序目标程序”翻译有两种方式翻译有两种方式:编译方式、解释方式编译方式、解释方式。编译方式编译方式:将高级语言源程序通过编译程序翻译成机器语将高级语言源程序通过编译程序翻译成机器语言目标代码，再连接装
48、配得到执行程序并运行。言目标代码，再连接装配得到执行程序并运行。 解释方式解释方式:通过解释程序对高级语言源程序进行逐行解释通过解释程序对高级语言源程序进行逐行解释，解释一句执行一句，不产生机器语言目标代码。，解释一句执行一句，不产生机器语言目标代码。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术高级语言源程序编译程序机器语言目标代码链接执行（编译） 图图1.4编译过程编译过程 高级语言源程序解释程序执行（解释） 图图1.5解释过程解释过程 便于对源程序进便于对源程序进行调试和修改行调试和修改, ,但但处理过程较慢。处理过程较慢。上一页上一页下一页下一页主目
49、录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）数据库管理程序）数据库管理程序 利用数据库系统可以有效地保存和管理数据，并利利用数据库系统可以有效地保存和管理数据，并利用这些数据得到各种有用的信息。用这些数据得到各种有用的信息。（5 5）工具软件）工具软件（服务性程序）（服务性程序） 在系统开发和系统维护时使用的工具。工具软件包在系统开发和系统维护时使用的工具。工具软件包括编辑、链接程序，计算机测试和诊断程序，数据库管括编辑、链接程序，计算机测试和诊断程序，数据库管理软件及网络软件等。理软件及网络软件等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与
50、信息技术2 2、应用软件（、应用软件（Application SoftwareApplication Software）应用软件是为应用软件是为解决某种专门问题而设计的软件。它包括应用软件包和解决某种专门问题而设计的软件。它包括应用软件包和面向问题的应用软件，以及为解决科研及生产中的实际面向问题的应用软件，以及为解决科研及生产中的实际问题而由用户设计的应用程序，均属于应用软件。问题而由用户设计的应用程序，均属于应用软件。应用软件按功能分为应用软件按功能分为：字处理软件、电子表格处理软：字处理软件、电子表格处理软件、辅助设计软件、网络软件及实时控制软件等。件、辅助设计软件、网络软件及实时控制软件