高等教育电子音像出版社高等教育出版社计算机应用基础计算机应用基础中等职业教育课程改革国家规划教材配套电子教案第第1 1章章 计算机基础知识计算机基础知识高等教育电子音像出版社高等教育出版社1.1 1.1 了解计算机了解计算机v了解计算机技术了解计算机技术v了解计算机技术的发展过程及趋势了解计算机技术的发展过程及趋势v体验与探索体验与探索了解计算机技术计算机技术在生产生活中的应用越来越密切，计算机计算机技术在生产生活中的应用越来越密切，计算机应用包括科学计算应用包括科学计算( (数值处理数值处理) )、信息管理、信息管理( (数据处理数据处理) )、辅、辅助设计与制造、教育信息化、电子商务、人工智能、网络助设计与制造、教育信息化、电子商务、人工智能、网络通信等通信等。了解计算机技术的发展过程及趋势1. 1. 计算机的发展阶段计算机的发展阶段发展阶段发展阶段电子器件电子器件软件软件应用领域应用领域第一代第一代(1946(194619581958年年) ) 电子管电子管机器语言、汇编语言机器语言、汇编语言 军事与科研军事与科研第二代第二代(1959(195919641964年年) ) 晶体管晶体管高级语言、操作系统高级语言、操作系统 数据处理和事务处理数据处理和事务处理第三代第三代(1965(196519701970年年) ) 中、小规模集中、小规模集成电路成电路多种高级语言、完善多种高级语言、完善的操作系统的操作系统科学计算、数据处理及科学计算、数据处理及过程控制过程控制第四代第四代(1971(1971年至今年至今) ) 大规模、超大大规模、超大规模集成电路规模集成电路数据库管理系统、网数据库管理系统、网络操作系统等络操作系统等人工智能、数据通信及人工智能、数据通信及社会的各领域社会的各领域了解计算机技术的发展过程及趋势2. 2. 计算机的发展趋势计算机的发展趋势科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、科学家们正在使计算机朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多功能化方向发展。智能化和多功能化方向发展。了解计算机技术的发展过程及趋势3.3.计算机的特点计算机的特点计算机能够按照事先存储的程序，接收输入数据、处理数据、存计算机能够按照事先存储的程序，接收输入数据、处理数据、存储数据并产生输出，它的整个工作过程具有以下几个特点：储数据并产生输出，它的整个工作过程具有以下几个特点：(1)(1)运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。(2)(2)计算精度高。计算机内部采用二进制运算，数值计算非常精确，计算精度高。计算机内部采用二进制运算，数值计算非常精确，一般有效数字可以达到十几位。一般有效数字可以达到十几位。(3)(3)具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存储能力取决于所配置的存储设备的容量。储能力取决于所配置的存储设备的容量。(4)(4)具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中，一旦向具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中，一旦向计算机发出运行指令，计算机就能在程序的控制下，自动按事先规定计算机发出运行指令，计算机就能在程序的控制下，自动按事先规定的步骤执行，直到完成指定的任务为止。的步骤执行，直到完成指定的任务为止。了解计算机技术的发展过程及趋势4. 4. 计算机的分类计算机的分类计算机的分类是指根据计算机的用途、价格、体积和性能等标准计算机的分类是指根据计算机的用途、价格、体积和性能等标准将其分成不同的类型。将其分成不同的类型。计算机按照用途，可以分为个人计算机、掌上电脑、服务器，以计算机按照用途，可以分为个人计算机、掌上电脑、服务器，以及大型机和超级计算机等。及大型机和超级计算机等。个人计算机能运行类型广泛的应用软件，如文字处理、照片编辑、个人计算机能运行类型广泛的应用软件，如文字处理、照片编辑、网络浏览、幻灯片制作等。个人计算机有台式机、笔记本电脑等几种网络浏览、幻灯片制作等。个人计算机有台式机、笔记本电脑等几种形式。形式。大型计算机和超级计算机体积庞大，价格昂贵，能够同时为成百大型计算机和超级计算机体积庞大，价格昂贵，能够同时为成百上千的用户处理数据，一般应用在企业、政府或科研部门。上千的用户处理数据，一般应用在企业、政府或科研部门。体验与探索体验与探索v体体验：了了解解计算算机机技技术的的发展展搜集计算机朝微型化、网络化、智能化和多功能化发展的例子。体验与探索体验与探索v探探索索：什什么么是是信信息息社社会会的的标志志社会的发展越来越依靠信息技术。社会的发展越来越依靠信息技术。1.2 1.2 认识微型计算机认识微型计算机v认识微型计算机的组成认识微型计算机的组成v认识主板系统单元认识主板系统单元v认识主板与外部设备的接口认识主板与外部设备的接口v认识外存储器认识外存储器v体验与探索体验与探索认识微型计算机的组成1. 1. 微型计算机的组成微型计算机的组成一套微型计算机由主机、显示器、键盘、鼠标等部件一套微型计算机由主机、显示器、键盘、鼠标等部件构成。构成。认识微型计算机的组成2. 2. 计算机系统的组成计算机系统的组成计算机计算机系统系统硬件硬件软件软件外外部部设设备备外存储器（磁带、磁盘、光盘等）外存储器（磁带、磁盘、光盘等）输出设备（显示器、打印机等）输出设备（显示器、打印机等）输入设备（键盘、鼠标器、扫描仪等）输入设备（键盘、鼠标器、扫描仪等）主机主机内存储器内存储器中央处理器中央处理器计算机辅助设计计算机辅助设计/ /制造制造/ /教学、系统仿真、人教学、系统仿真、人工智能、管理信息系统、办公自动化等各种工智能、管理信息系统、办公自动化等各种应用软件包以及用户自行开发的软件应用软件包以及用户自行开发的软件各种系统开发工具各种系统开发工具操作系统、设备驱动程序、数据操作系统、设备驱动程序、数据库管理系统、库管理系统、通信处理程序等通信处理程序等应用应用软件软件支撑支撑软件软件系统系统软件软件了解计算机技术的发展过程及趋势3.3.计算机的特点计算机的特点计算机能够按照事先存储的程序，接收输入数据、处理数据、存计算机能够按照事先存储的程序，接收输入数据、处理数据、存储数据并产生输出，它的整个工作过程具有以下几个特点：储数据并产生输出，它的整个工作过程具有以下几个特点：(1)(1)运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。运算速度快。目前最快的巨型机每秒能进行数百万亿次运算。(2)(2)计算精度高。计算机内部采用二进制运算，数值计算非常精确，计算精度高。计算机内部采用二进制运算，数值计算非常精确，一般有效数字可以达到十几位。一般有效数字可以达到十几位。(3)(3)具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、具有记忆和逻辑判断功能。计算机的存储设备可以把原始数据、中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存中间结果、计算结果、程序执行过程等信息存储起来供再次使用。存储能力取决于所配置的存储设备的容量。储能力取决于所配置的存储设备的容量。(4)(4)具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中，一旦向具有自动执行功能。由于数据和程序存储在计算机中，一旦向计算机发出运行指令，计算机就能在程序的控制下，自动按事先规定计算机发出运行指令，计算机就能在程序的控制下，自动按事先规定的步骤执行，直到完成指定的任务为止。的步骤执行，直到完成指定的任务为止。认识主板系统单元1. 1. 主板的结构主板的结构内存条插槽内存条插槽CPUCPU插槽插槽外部设备外部设备接口接口电源接口电源接口外部设备外部设备接口接口认识主板系统单元2. CPU2. CPUCPU(CPU(中央处理器中央处理器) )一般由逻辑运算单元、控制单元和存一般由逻辑运算单元、控制单元和存储单元组成，它是计算机的核心元件。它的主要参数有主储单元组成，它是计算机的核心元件。它的主要参数有主频、外频、字长、频、外频、字长、CacheCache等。等。3.3.内存条内存条内存又称为内存储器或者主存储器。内存又称为内存储器或者主存储器。认识主板与外部设备的接口主板集成常用适配器接口如下图所示。主板集成常用适配器接口如下图所示。PS/2PS/2键盘键盘接口接口PS/2PS/2鼠标鼠标接口接口集成集成VGAVGA显示接显示接口口集成集成DVIDVI显示接显示接口口网卡接口网卡接口声卡接口声卡接口USBUSB接口接口HDMIHDMI高清晰度多高清晰度多媒体接口媒体接口认识外存储器常用的外存储器常用的外存储器硬 盘U 盘光驱与光盘体验与探索体验与探索v体体验：了了解解CPU 主主板板 内内存存型型号号与与参参数数说明：说明：现在计算机硬件更新换代非常快，搜集当现在计算机硬件更新换代非常快，搜集当前流行的前流行的CPU、主板、内存条的型号和主要参、主板、内存条的型号和主要参数，观察各主板有哪些外部设备接口及各自位数，观察各主板有哪些外部设备接口及各自位置。置。体验与探索体验与探索v探探索索：了了解解BIOS的的设置置学习学习BIOS的设置方法的设置方法1.3 1.3 微型计算机的输入微型计算机的输入/ /输出设备输出设备v认识输入设备认识输入设备v认识输出设备认识输出设备v体验与探索体验与探索认识输入设备1. 1. 常用输入设备常用输入设备键 盘鼠 标扫描仪数码照相机数码摄像机触摸屏认识输入设备2. 2. 键盘的键符分布键盘的键符分布键盘分为四个区：功能键区、字符键区、光标控制键键盘分为四个区：功能键区、字符键区、光标控制键区和数字键区。区和数字键区。认识输出设备常见输出设备常见输出设备显示器打印机音箱或耳机绘图仪摄影仪体验与探索体验与探索v体体验：键盘的的使使用用与与指指法法基准键与手指的对应基准键与手指的对应键位指法键位指法体验与探索体验与探索v探探索索：输入入输出出设备使使用用 尝试各种输入输出设备使用。尝试各种输入输出设备使用。1.4 1.4 计算机软件及应用计算机软件及应用v认识软件认识软件v了解知识产权与版权保护了解知识产权与版权保护v体验与探索体验与探索认识软件1. 1. 计算机软件分为系统软件和应用软件计算机软件分为系统软件和应用软件系统软件主要用于计算机系统内部的管理、控制和维系统软件主要用于计算机系统内部的管理、控制和维护计算机的各种资源的软件，如护计算机的各种资源的软件，如Windows XPWindows XP操作系统及其操作系统及其中的设备驱动程序等。中的设备驱动程序等。应用软件指向计算机提供相应指令并实现某种用途的应用软件指向计算机提供相应指令并实现某种用途的软件，它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序。现软件，它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序。现在许多软件已经趋于标准化和模块化，如各种财务软件、在许多软件已经趋于标准化和模块化，如各种财务软件、教学软件、图形软件都是组合的应用程序软件包。教学软件、图形软件都是组合的应用程序软件包。认识软件2. 2. 程序设计语言程序设计语言系统软件主要用于计算机系统内部的管理、控制和维护系统软件主要用于计算机系统内部的管理、控制和维护计算机的各种资源的软件，如计算机的各种资源的软件，如Windows XPWindows XP操作系统及其中的操作系统及其中的设备驱动程序等。设备驱动程序等。应用软件指向计算机提供相应指令并实现某种用途的软应用软件指向计算机提供相应指令并实现某种用途的软件，它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序。现在许件，它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序。现在许多软件已经趋于标准化和模块化，如各种财务软件、教学软多软件已经趋于标准化和模块化，如各种财务软件、教学软件、图形软件都是组合的应用程序软件包。件、图形软件都是组合的应用程序软件包。程序设计语言有三类：机器语言、汇编语言、高级语言。程序设计语言有三类：机器语言、汇编语言、高级语言。了解知识产权与版权保护1. 1. 软件的版权软件的版权维护版权是通过法律的形式保护创造性工作的原始作维护版权是通过法律的形式保护创造性工作的原始作者权利的一种方法。软件开发者拥有软件版权。者权利的一种方法。软件开发者拥有软件版权。2. 2. 软件许可证软件许可证软件的许可证是指规定计算机软件（程序）使用者权软件的许可证是指规定计算机软件（程序）使用者权利的法律合同，又称许可协议。按商业软件、共享软件、利的法律合同，又称许可协议。按商业软件、共享软件、免费软件、公共领域软件等不同类型的软件，对它们的分免费软件、公共领域软件等不同类型的软件，对它们的分发规定了不同的协议。发规定了不同的协议。体验与探索体验与探索v体体验：搜搜集集常常用用软件件操作步骤说明：操作步骤说明：搜集常用软件后，了解各软件的类型搜集常用软件后，了解各软件的类型(商商业软件、共享软件、免费软件业软件、共享软件、免费软件)，要注意软件，要注意软件版权。版权。体验与探索体验与探索v探探索索：搜搜索索知知识产权保保护法法律律文文件件在网上搜索我国保护知识产权颁布了法律、在网上搜索我国保护知识产权颁布了法律、法规文件，然后整理成文件名称列表并填入下表法规文件，然后整理成文件名称列表并填入下表中。中。序号序号文件名称文件名称文件号文件号内容摘要内容摘要*1.5 *1.5 数制与编码数制与编码v了解二进制数和十进制数之间的转换了解二进制数和十进制数之间的转换v认识认识ASCIIASCII码和汉字编码码和汉字编码v体验与探索体验与探索了解二进制数和十进制数之间的转换计算机电路只有两种状态：计算机电路只有两种状态：“”表示表示“关关”，“”表示表示“开开”，这里和就是数据在计算机里的表示方，这里和就是数据在计算机里的表示方式，称二进制数。式，称二进制数。1. 1. 十进制数转换成二进制数十进制数转换成二进制数一个十进制数转换为二进制数，只需将该数反复除以一个十进制数转换为二进制数，只需将该数反复除以2 2，所得的余数，所得的余数( (先从最后一个余数读起先从最后一个余数读起) )就是二进制的表示就是二进制的表示形式。形式。57282余余12142723212余余0余余0余余1余余1余余1低位低位高位高位0将二进制数将二进制数5757转换成二进制数：转换成二进制数：结果：结果：(57)10(111001)2了解二进制数和十进制数之间的转换2. 2. 二进制数转换成十进制数二进制数转换成十进制数将二进制数（将二进制数（11011101）转换为十进制数，其转换式如下：）转换为十进制数，其转换式如下：(1101)2 123122021120 8401 (13)103.3.二进制数与十进制数之间的关系二进制数与十进制数之间的关系十进十进制数制数0 01 12 23 34 45 56 67 78 89 9101011111212131314141515 二进制数011011 100 101 110 111 10001001101010111100110111101111 认识ASCII码和汉字编码1. ASCII1. ASCII码码ASCIIASCII码码( (美国国家信息交换标准字符码美国国家信息交换标准字符码) )是国际通用的是国际通用的信息交换标准代码。信息交换标准代码。ASCIIASCII码是一种用码是一种用7 7位二进制数表示位二进制数表示1 1个字符的字符编码，个字符的字符编码，共可以表示共可以表示128128种不同字符。使用计算机时，从键盘键入的种不同字符。使用计算机时，从键盘键入的各种字符由计算机自动转换后，以各种字符由计算机自动转换后，以ASCIIASCII码形式输入到计算码形式输入到计算机中。机中。认识ASCII码和汉字编码2. 2. 汉字编码汉字编码计算机在处理汉字信息时也要将其转换为二进制代码，这就需要计算机在处理汉字信息时也要将其转换为二进制代码，这就需要对汉字进行编码。通常汉字有国标码和机内码两种。对汉字进行编码。通常汉字有国标码和机内码两种。(1)(1)国标码（国标区位码）。计算机处理汉字所用的编码标准是我国标码（国标区位码）。计算机处理汉字所用的编码标准是我国于国于19801980年颁布的国家标准年颁布的国家标准GBGB 2312-80(2312-80(中华人民共和国国家标准信中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码息交换汉字编码) )，简称国标码。国标码的主要用途是作为汉字信息，简称国标码。国标码的主要用途是作为汉字信息交换码使用，使不同系统之间的汉字信息进行相互交换。国标码是扩交换码使用，使不同系统之间的汉字信息进行相互交换。国标码是扩展的展的ASCIIASCII码。码。(2)(2)机内码。机内码指在计算机中表示一个汉字的编码，它是国标机内码。机内码指在计算机中表示一个汉字的编码，它是国标码的另一种表示形式，为避免国标码和码的另一种表示形式，为避免国标码和ASCIIASCII码的双重定义，在编码设码的双重定义，在编码设计中，置最高位恒为计中，置最高位恒为1 1，以此来区别是，以此来区别是ASCIIASCII码字符还是汉字字符。码字符还是汉字字符。体验与探索体验与探索v体体验：数数制制转换1. 1. 将二进制数将二进制数(1110)(1110)转换成十进制数转换成十进制数2. 2. 将十进制数将十进制数(46)(46)转换成二进制数转换成二进制数