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计算机文化基础,主讲：傅清平,目录,第一讲：什么是计算机文化第二讲：计算机的发展史第三讲：计算机的应用及分类第四讲：计算机系统第五讲：信息在计算机中的表示第六讲：计算机安全第七讲：多媒体技术,第一讲：什么是计算机文化,国际上有关“计算机文化”的提法最早出现在80年代初。1981年在瑞士洛桑召开的第三次世界计算机教育大会上，前苏联学者伊尔肖夫首次提出。我们国家在1982年进行了相应的试点，并逐步大、中、小学中推广普及。现在全国大部分学校都在进行计算机文化基础的普及教育。,计算机文化又称为“信息文化”或“网络文化”。在当今信息社会，衡量一个计算机水平的依据是指“利用计算机进行信息获取、信息分析、信息加工和信息利用”有关的基础知识和实际能力 。,信息获取包括信息发现、信息采集与信息优选；信息分析包括信息分类、信息综合、信息查错与信息评价；信息加工包括信息的排序与检索、信息的组织与表达、信息的存储与变换以及信息的控制与传输等；信息利用则包括如何有效地利用信息来解决学习、工作和生活中的各种问题（例如能不断地自我更新知识、能用新信息提出解决问题的新方案、能适应网络时代的新生活等）。,这种与信息获取、分析、加工、利用有关的知识可以简称之为“信息技术基础知识 ”，相应的能力可以简称之为“信息能力”。这种知识与能力既是“信息文化”水平高低和信息素质优劣的具体体现，又是信息社会对新型人材培养所提出的最基本要求。达不到这方面的要求，将无法适应信息社会的学习、工作、生活与竞争的需要，就会被信息社会所淘汰。体现这种文化的知识与能力（即信息技术基础知识与信息能力），在信息社会中已和体现传统文化的“读、写、算”方面的知识与能力一样重要，不可或缺。换句话说，“读、写、算、信息”已成为信息社会中文化基础的四大支柱。从这个意义上完全可以说，缺乏信息方面的知识与能力就相当于信息社会的“文盲”。,第二讲：计算机的发展史,在宋代，我们的祖先又发明了珠算盘，后来有了珠算口诀“软件”16421644年间，法国数学家帕斯卡设计并制成了第一台机械式计算机加法机，他的这台机器用齿轮作为主要部件，用手摇动并用手控制。1671年，德国数学家莱布尼兹设计了一种能作四则运算的二进制位的手摇计算机，1673年制成样机，它的主要部件也是齿轮。,霍勒里斯以这个成果为基础于1896年成立了制表机器公司，后改名为IBM公司。18391944年，IBM公司与哈佛大学的艾肯共同协作，研制成功了第一台MarkI型顺序控制的通用计算机。它是继电器计算机,第一台电子数字计算机,1946年，世界上第一台电子数字计算机问世了，这台机器简称为“ENIAC”，是由美国陆军兵器局出资由弹道研究所出技术研制成的。主要应用于弹道计算。当时的ENIAC机仅用30秒钟就出色地完成了从发射到击中目标飞行了一分钟的弹道计算，于是喧嚣一时，被称为“比子弹还快”的超人。 这台电子计算机用了18000个电子管，1500多个继电器，70000个电阻，6000多个开关，耗电150千瓦，占地面积170平方米，重30吨。运算速度每秒钟5000次，比当时的继电器计算机快1000倍。,ENIAC 特点：使用十进制程序 程序与计算两分离 程序指令存放在机器的外部电路里，需要计算某个题目，必须首先用人工 接通数百条线路，需要几十人干好几天之后，才可进行几分钟运算。,“错误(bug)”和“排错(debug)”的起源,1945年夏天，Mark总是停机。后来发现在某个继电器中有个臭虫。 这只“臭虫”现被贴在笔记本的一页上，陈列在弗吉尼亚州的Dahlgren海军武器博物馆。,小知识,计算机发展历程中的著名人物 -电子计算机之父:冯诺依曼,数学家 冯诺依曼（J.Von Neumann），1913年出生于匈牙利首都布 达佩斯，6岁能心算8位数除法，8岁学会微积分，12岁读懂了函数论。,1945年6月，冯 诺依曼等人联名发表了一篇计算机史上著名的“101页报告”，报告明确规定出计算机的五大部件，并用二进制替代十进制运算。“存储程序”，以便电脑自动依次执行指令。人们后来把这种“存储程序”体系结构的 机器统称为“冯 诺依曼计算机”。,1951年，冯诺依曼主持的EDVAC计算机宣告成功，它不仅可应用于科学计算，而且可用于信息检索等领域，主要缘于“存储程序”的威力。 EDVAC只用了3563只电子管和1万只晶体二极管，以1024个44比特水银延迟线来储存程序和 数据，消耗电力和占地面积只有ENIAC的1/3。,电子计算机发展根据构成的元器件来划分，可分为四个时代：,第一代电子管计算机第二代晶体管计算机第三代集成电路计算机第四代大规模和超大规模集成电路计算机,第一代电子管计算机,19461958 主要元件是电子管 运行速度：每秒几千次几万次,第二代晶体管计算机,19591964主要元件是晶体管 运行速度：每秒几十万次 软件：ALGOL60,FORTRAN,COBOL等程序设计语言,第三代集成电路计算机,19651970 主要元件是集成电路 运行速度：每秒几十万次几百万次 软件：BASIC，操作系统,小规模集成电路,第四代大规模和超大规模集成电路计算机,1971 主要元件是大规模和超大规模集成电路 运行速度：每秒几百万次亿次,第14代计算机的对比,未来新一代计算机,新一代计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术、电子仿生技术等多学科相结合的产物。 突破了冯.诺依曼体系结构的限制 主要特点是智能化 如：人工神经网络计算机 数据流计算机,我国计算机的发展,1957年哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。 1958年，研制成功第一台电子管计算机-103型通用数字电子计算机，运算速度2000次/秒。同年，晶体管研制成功。1959年，研制成功运算速度大约1万次/秒的计算机(104)。 1965年，研制成功第一台大型通用晶体管计算机，运算速度8万次/秒。 1971年，研制成功第一台集成电路计算机，运算速度十几万次/秒。 1977年，研制成功第一批微型计算机,1983年，“银河I号”巨型计算机研制成功，运算速度达每秒1亿次。 1993年，中国第一台10亿次巨型银河计算机II型通过鉴定。 1995年，曙光1000大型机通过鉴定，其峰值可达每秒25亿次。 1997年，“银河III”并行巨型计算机研制成功。 1999年，“银河IV”巨型机研制成功。,1999年，曙光2000I超级服务器研制成功，计算速度达到每秒200亿次。 2000年，高性能计算机“神威I”面世，其主要技术指标和性能达到国际先进水平。自此，我国成为继美国、日本之后，世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。 2000年，作为国家863计划重大成果的超级服务器曙光2000II通过国家科技部鉴定，其峰值计算机速度突破1000亿次，内存高达50千兆字节，达到了九十年代末国际同类产品的先进水平。,2001年“东方红日”的出现，“东方红日”是一个64位的UNIXLINUX服务器。 与“东方红日”一起诞生的，还有EASTSUN64中文操作系统。这是国内第一个中国人自行研制、拥有完全自主版权的64位全中文操作系统，该系统采用真正的64位架构，符合国际通行的行业标准，具有极强的网络服务和网络远程管理能力，能提供极强的并行及集群运算能力；该系统创造性地实现了在内核级别上中文字符处理，能够完全避免出现乱码，可有效支持EASTSUN64平台上的各种中文应用软件。,由中科院计算所承担设计开发的CPU（中央处理器）龙芯2号已经研发成功，实物于2003年12月20日在中科院计算所的成果汇报日期间首次公开亮相。据参与项目开发的技术人员介绍，目前的龙芯2号最高频率为300MHz，功耗1W-2W，成品率约为80%左右。通过使用相关测试对龙芯2号的性能分析表明，相同主频下龙芯2号的性能已经明显超过PII，达到PIII的水平,设计人员称龙芯2号的设计SPEC CPU2000分值可达到300分以上，设计频率在500MHz以上时性能可与1GHz以上的PIII或PIV的性能相当。据新华社北京2004年10月6日电，在集成电路核心技术研发中，信息产业部实施的“中国芯工程”取得群体突破，一批拥有自主知识产权、掌握核心技术又占据一定市场份额的芯片制造企业不断涌现。,计算机的发展趋势,巨型化微型化智能化网络化多媒体化,第三讲：计算机的应用及分类,数值计算(科学计算)数据处理过程控制(实时控制)辅助设计人工智能其它,数值计算(科学计算),圆周率的计算，轨迹计算，生化反应，天气预报。,数据处理,如银行系统，证券系统，财会系统，铁路系统，学生管理系统等。,过程控制(实时控制),计算机辅助,CAD，CAM，CIMS，CAI。,人工智能,专家系统，模式识别，自然语言处理，机器翻译，定理证明等。,计算机分类,数字，模拟，数模混合计算机通用，专用计算机巨型，中型，小型，微型，工作站，服务器,第四讲：计算机系统,计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的。所谓硬件系统就是泛指实际的物理设备，主要包括运算器、控制器、存储器、输入和输出设备五个部分。所谓软件系统是指实现算法的程序、数据及其文档，包括计算机本身运行所需的系统软件和用户完成任务所需的应用软件。计算机系统的组成如下图所示。,运算器 主机 CPU 控制器 内存储器 硬件系统 外设 外存储器 I/O设备电子计算机 操作系统 系统结构 系统软件 语言编译解释系统 其它 软件系统 应用软件 通用应用程序 专用应用程序 文档,计算机硬件基本结构,所有冯诺依曼结构的计算机都由以下五部分组成：控制器：负责对程序规定的控制信息进行分析、 控制并协调输入、输出操作或内存访问存储器： 是实现记忆功能的部件。负责存储程 序和数据。运算器： 负责数据的算术运算和逻辑运算，即数 据的加工处理。输入设备：负责把用户的程序和数据输入到计算 机的存储器中。输出设备：负责从计算机中取出程序执行结果或 其它信息，供用户查看。,计算机硬件系统,内存储器又称为主存或内存，是微机的存储和记忆装置，用以存放数据和程序。微机的内存通常采用半导体器件。（1）内存单元的地址和内容,内存储器（Memory）,内存中存放的是程序和数据，从形式上看，均为二进制数，一般将每一位二进制数叫做一个二进制位（bit），8个二进制位记做一个字节（byte），每一个内存单元中存放一个字节的信息。内存容量就是指它所能包含的内存单元的数量，通常以字节为单位。1024（210）字节记做1KB，220字节记做1MB，230字节记做1GB。,一组二进制数作为一个整体来参加运算或处理，这组数码叫计算机的一个字（word）。一个字中包含二进制位数的多少叫字长，例如，16位微机字长为16位，32位微机字长为32位。字长是标志计算机精度的一项技术指标。,CPU对内存的操作有两种：读或写。读操作是CPU将内存单元的内容读入CPU内部，而写操作是CPU将其内部信息传送到内存单元保存起来。显然， 读操作是非破坏性的，即该内存单元的内容在信息被读“走”之后仍然保持原信息；而写操作的结果改变了被写内存单元的内容，是破坏性的。,按工作方式分，内存可分成两大类：随机存储器RAM（Random Access Memory）只读存储器ROM（Read Only Memory）。RAM可以被CPU随机地读写，故又称为读写存储器。这种存储器用于存放用户装入的程序、数据及部分系统信息。当机器断电后，所有信息全部丢失。,（3）内存的分类,外存储器又叫辅助存储器，只能和内存储器进行信息交换，通过内存再与CPU或IO设备交换信息。常见的外存储器由驱动器、控制器和盘片三部分组成。盘片用来存储信息，驱动器完成对盘或带的读写和其它操作，控制器完成盘或带与内存之间的信息交换。,外存储器,（1）软盘驱动器与软盘类型软盘是与用户接触最多的外存储器。它是在聚酯塑料上涂了磁性材料的薄片，每片软盘外装一个永久性的保护套。目前，微机上常用的软盘有5.25英寸和3.5英寸两种，俗称5寸盘和3寸盘。3寸盘片外形如下图所示：,每个同心圆称为一个磁道。磁道从外向里顺次编号，最外层称为第0道。为了记录信息方便把每一个磁道又分成几个区段，称为扇区。磁盘读写时以扇区为基本单位，每个扇区存放同样数量的信息，为512个字节。盘片按可以记录信息的表面，分有单面盘和双面盘。只有一个表面能记录信息的称单面盘，两个表面都能记录信息的称双面盘。容量=280 15 512=1.44MB,硬盘是外存储器的一种，它是在金属基片（如黄铜、铝合金）、陶瓷基片或玻璃基片上，涂布磁性材料制成。通常将几片盘片组装在一起，称为硬磁盘的盘组。一个完整的硬盘系统由硬盘组、硬盘驱动器和硬盘驱动器接口卡组成， 整个盘体为防灰尘而密封在一起。硬盘与主机的连接是通过将硬盘驱动器接口卡插入主机扩展槽内，并用硬盘驱动器专用连线与硬盘驱动器接口卡相连接而成，现在硬盘驱动器接口卡一般都直接装配在硬盘上，一个电缆接口将它和主板连接在一起。,硬盘,光盘存储器,随着多媒体技术的发展，光盘驱动器正成为微机的基本配置。按工作方式不同，光盘分为三大类：只读型（CD-ROM）、一次写入型（WORM）和可抹型（MO）。所有的光存储器设备的工作都依赖于激光技术。激光是具有高度聚光性、高度可控制性的光束。当把信息存储在光介质时，用激光来把应该记为逻辑“”的地方烧穿，把应该记为逻辑“”的地方留上空白。这种由电子控制的激光就可以把数据记载到盘上。,输入设备,输入设备是用来将原始信息，如数据、程序、控制命令等转换为计算机所能识别的信息，并存入计算机内存的设备。常见的输入设备有键盘、鼠标，还有光笔、扫描仪、触摸屏、语音输入系统等。其中键盘和鼠标是最基本的和使用最多的输入设备,优盘优盘的作用和磁盘十分相似，所以也称为“盘”，并且要通过USB接口与电脑相连，所以是名副其实的“U盘”。如果拆开外壳来看，它的内部封装有一种半导体存储芯片，这一芯片被称为Flash Memory，即“闪存”，写在上面的数据是可以长期保存的，断电后不会丢失，所以它才可以当作外部存储来使用。,输出设备,输出设备是计算机系统与外部世界沟通的重要外部设备，它能将存储在内存中的计算机处理的结果或其它信息，以能为人所接受的或能为其它计算机接受的形式输出，它是计算机实用价值的生动体现。微机常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。,计算机总线,在微型计算机系统中，信息的传送是通过总线进行的。总线是传送信息的公共通道， 并将各个功能部件连在一起。总线分为数据总线、地址总线和控制总线，分别传送数据、地址和控制信号。,扩展槽,1、ISA 工业总线2、PCI 互联总线3、AGP 高级图形扩展槽4、USB 串行总线接口,计算机软件,系统软件包括：操作系统，程序设计语言，语言处理程序，数据库管理系统，实用程序,应用软件包括：字处理软件，电子表格软件，计算机辅助设计软件，图形图像处理软件，多媒体处理软件，网络通信软件，定制软件,第五讲 信息在计算机中的表示,为什么要用二进制？容易表示节约设备运算简单,进制的概念,十进制R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9(53)10=5*101+3*100二进制R=2 ，可使用0,1八进制R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7十六进制R=16 ，可使用0,9,A,B,C,D,E,F,1、“逢R进一，借一当R”2、由0，1，2R-1等R个数构成3、（anan-1a1a0)R=an*Rn+a n-1*R n-1+a1*R1+a0*R0,不同进制数之间的转换,1. 十进制数与R进制数之间的转换 (1) 十进制整数转换成R进制整数把一个十进制整数转换为二进制整数的方法如下： 把被转换的十进制整数反复地除以 R，直到商为0，所得的余数(从末位读起 )就是这个数的二进制表示。简单地说，就是“除 R取余法”。 例如，将十进制整数 ( 2 1 5 ) 转换成二进制整数的方法如下：,(215)10(11010111)2,R进制数转换成十进制数,把R进制数转换为十进制数的方法是，将R进制数按权展开求和即可。即写成多项式形式。,（110011）2=1*25+1*24+1*21+1*20 =32+16+2+1=(51)10,二进制 十六进制,二进制 八进制,二、八与十六进制之间的转换,整数从右向左小数从左向右,非数值信息的表示1 西文字符编码 ASCII码是“美国信息交换标准代码”的简称， ASCII码包括09十个数字，大小写英文字母及专用符号等95种可打印字符，还有33种控制字符。一个字符的ASCII码通常占一个字节，用七位二进制数码组成，所以ASCII码最多可表示128个不同的符号。例如：数字09用ASCII码表示为30H39H；大些英文字母AZ的ASCII码为41H5AH， ”H”表示十六进制。 30H转化成二进制位0110000，这就是机器内数字0的ASCII码。由于ASCII码采用七位编码，没有用到字节的最高位，系统就用这一位作为校验码。,2、汉字在计算机中的表示,汉字机内码汉字输入码汉字输出码其它汉字编码,第六讲、计算机系统安全,0、 “黑客”？1.什么是计算机病毒是一种人为编制的可以制造故障的计算机程序。2.计算机病毒程序的结构 1）传染部分：负责病毒的传播扩散 2）表现部分：屏幕显示表现和破坏两个部分3.计算机病毒的特点 破坏性，传染性，隐蔽性，潜伏性,4、计算机病毒的分类,1）.按破坏后果分为良性病毒和恶性病毒。2）.按寄生方式分为引导型，文件型，复合型。3）.文件型又分为源码型，外壳型，嵌入型等病毒。4）按触发条件分：定时型、定数型、随机型。 5.传播途径：软盘，光盘，网络及电子邮件等。6.计算机病毒的工作过程7.计算机病毒的预防8.计算机病毒的检测和消除,第七讲 多媒体计算机知识初步,、多媒体计算机的概念1）媒体：一是指用以存储信息的实体； 二是用以承载信息的载体。2）多媒体：实现音频、视频、图像等多种媒体的集成应用。3）多媒体计算机：汇集了计算机体系结构，系统软件，音频、视频信号的获取、处理、特技以及显示输出等技术。4）多媒体技术：处理文字、图像、动画、声音和影像的综合技术。,5）多媒体的几个基本元素简介（1）文本：指以ASCII码存储的文件。（2）图形：指由计算机绘制的各种几何图形。（3）图像：指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面。（4）动画：指借助计算机生成一系列可供动态实时演播的连续图像。（5）音频：指数字化的声音。（6）视频：指由摄像机获取的活动画面。,2、多媒体计算机系统的构成多媒体硬件平台、多媒体操作系统、图形用户接口、支持多媒体数据开发的应用工具软件。3、 多媒体技术的应用信息管理、宣传广告、教育和训练、演示系统、咨询服务、电子出版物、视频会议、家庭、通信等。,4、有关名词简介1）超文本：是多维性的文本块间相互关联的结合。2）超媒体：是一种非线性的具有联想思维能力的多媒体技术。3）静态图像压缩标准（JPEG）4）动态图像压缩标准（MPEG）5）乐器数字化接口（MIDI）6）媒体控制接口（MCI）7）MPEG解压卡,WIN98的文件系统磁盘与文件夹资源管理器自定义任务栏WIN98应用程序常用系统工具,本章要点,中文WIN98概述WIN98启动与退出Win98桌面汉字输入界面鼠标操作窗口操作对话框与消息框菜单与工具栏文件与文件夹的操作控制面板的使用回收站的使用,一、中文WIN98概述,WIN98操作系统是由美国微软公司推出的32位、图形用户界面、多任务、抢先式操作系统。操作系统的定义： 是管理计算机软硬件资源、控制程序运行、改善人机界面和为应用软件提供支持的系统软件；其在层次上最靠近硬件。,二、WIN98启动与退出,启动后WIN98界面,打开方法：开始菜单关机,关闭对话框,WIN98的桌面,开始按钮,任务栏,图标,输入法状态栏,候选框,外码框,设置图标,输入法指示器,三、 鼠标操作,1、鼠标指针的含义2、鼠标的基本操作 指向对象、击键、拖放、与键盘组合,鼠标的基本操作,鼠标指针的含义,四、 窗口操作,1、窗口组成 2、窗口基本操作 打开与关闭、更改大小、移动、切换、最小化、最大化、还原、显示打开方式,窗口组成,水平方向改变大小,水平方向改变大小,垂直方向改变大小,沿对角线方向改变大小,操作方法：鼠标单击任务栏上图标 当前窗口标题栏显亮！,窗口的切换,窗口的移动,操作方法鼠标单击窗口标题栏拖放,窗口最大化与最小化,五、对话框与消息框,1、对话框 文本框、列表框、下拉列表框与下拉组合框、单选与复选框、微调框、数值框、滑标2、消息框,六、菜单与工具栏,1、开始菜单2、菜单约定3、快捷菜单4、快捷键与访问键5、剪切、移动、复制、粘贴 捕获整个屏幕与活动窗口的方法 PrintScreen Alt+ PrintScreen,消息框,开始菜单,菜单的约定,快捷菜单,七、文件与文件夹的操作,1、创建文件夹2、文件与文件夹的重命名(三种方法)3、复制、移动与删除文件与文件夹4、查找文件与文件夹5、文件与文件夹的属性,文件夹的创建,创建方法：确定创建目标位置1、使用菜单2、鼠标右键,文件（夹）复制（移动）,复制（移动）步骤1、选中对象2、复制（剪切）3、目标位置4、粘贴命令操作方法1、使用菜单2、鼠标右键3、配合使用ctrl（shift）键,文件（夹）删除,操作方法：1、使用菜单2、鼠标右键3、DEL键4、直接拖放至 回收站,文件（夹）粘贴,文件查找,文件重命名,文件重命名,文件删除,多个文件删除,删除文件消息框,文件属性,文件属性,八、控制面板的使用,使用控制面板可对系统进行配置、管理、优化以及设备安装。1、设置显示属性、屏保、更改界面外观2、设置鼠标与键盘3、添加打印机4、添加/删除输入法5、添加/删除程序6、创建启动盘7、日期与时间的设置,设置显示属性,九、回收站的使用,1、如何删除文件： （1)DEL键 （2）使用删除菜单 （3）删除同时按SHIFT，文件不放进 回收站而彻底删除。 2、回收站的使用： （1）还原 （2）清空3、回收站的设置：右击图标选择“属性” 大小、确认框,十、WIN98的文件系统,1、文件 是存储在辅助存储器中的一组相关信息的集合。 2、文件名的规定： 最多有255个字符，扩展名有3个。 不可用的字符有： / : ? “ | * 3、不可用的设备名： CON AUX或COM1 NUL LPT1 LPT2,十一、磁盘和文件夹,1、磁盘为外存，可长期保留数据，有软盘、硬盘及光盘。每个盘定义不同的名称（即盘符）共有AZ 26个： A、B：软盘 C：硬盘 光盘紧跟硬盘后2、软盘的操作(格式化、复制等)3、文件夹（也称目录）：是一种特殊的文件，其作用是管理其包含的文件和文件夹。同文件一样有五种属性。,十二、资源管理器,1、打开方法(四种)2、展开（+）和折叠（-）文件夹3、右窗格的查看方式4、文件（夹）的排序5、选定文件（夹） 单击、CRTL、SHIFT、全选、反向6、文件夹选项,十三、自定义任务栏,1、定义任务栏 包括位置、尺寸、工具栏和属性2、自定义“开始”菜单 添加和删除菜单3、如何建立快捷方式(掌握两种方法)4、更改快捷方式图标,十四、WIN98应用程序,1、写字板2、记事本3、画图4、多媒体,十五、常用的系统工具,1、磁盘清理程序2、磁盘扫描程序3、磁盘碎片整理程序,添加打印机,添加打印机,文档打印对话框,控制面板打开方法,控制面板窗口,添加/删除程序,