计算机应用基础(第一章).pptx
计算机应用基础,第一章、计算机基础知识,01,认识计算机,02,03,04,计算机的硬件系统,计算机的软件系统,信息在计算机中的表示,05,微型计算机的性能指标,1.1 认识计算机,1、计算机的起源及发展,2、计算机的特点、应用 分类,1.1.1 认识计算机 计算机的起源及发展,1.1.1 认识计算机 计算机的起源及发展,根据冯诺依曼体系结构构成的计算机，必须具有如下功能：,1）把需要的程序和数据送至计算机中。2）必须具有长期记忆程序、数据、中间结果及最终运算结果的能力。3）能够完成各种算术、逻辑运算和数据传送等数据加工处理的能力。4）能够根据需要控制程序走向，并能根据指令控制机器的各部件协调操作。5）能够按照要求将处理结果输出给用户。,1.1.1 认识计算机 计算机的起源及发展,为了完成上述的功能，计算机必须具备五大基本组成部件，如图1-1所示，包括：,1）输入数据和程序的输入设备。2）记忆程序和数据的存储器。3）完成数据加工处理的运算器。4）控制程序执行的控制器。5）输出处理结果的输出设备。,1.1.1 认识计算机 计算机的起源及发展,图1-1 冯诺依曼的“程序存储”结构,1.1.1 认识计算机 计算机的起源及发展,以电子计算机为代表的现代计算机在发展过程中，根据所使用的关键器件又分为了四个时代。（1）第一代：电子管计算机（20世纪40年代中期到20世纪50年代中期）（2）第二代：晶体管计算机（20世纪50年代中期到20世纪60年代中期）（3）第三代：集成电路计算机（20世纪60年代中期到20世纪70年代初期）（4）第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（20世纪70年代初期至今）,1.1.2 认识计算机 计算机的特点、应用和分类,1、计算机的特点计算机之所以在20世纪成为促进人类社会生产力发展的决定性因素，是因为它相比于其他的工具有着不可比拟的优势，其特点可以归纳为以下几点：（1）计算速度快（2）计算精度高（3）逻辑性强（4）数据处理量大（5）自动化程度高（6）应用领域广泛,1.1.2 认识计算机 计算机的特点、应用和分类,2、计算机的应用计算机的应用广泛，在现代社会的各个领域都发挥着巨大的作用，主要的用途包括：（1）科学计算（2）信息管理（3）自动控制（4）人工智能（5）辅助工程（6）学习娱乐（7）电子商务,1.1.2 认识计算机 计算机的特点、应用和分类,3、计算机的分类根据不同属性对计算机的分类方式有多种1、按照计算机的规模可以划分为：巨型机、大型机、小型机、微型机、单片机等2、按照计算机的构成器件可以划分为：电子计算机、光子计算机、量子计算机和生物计算机。3、按照计算用途可以划分为：通用计算机和专用计算机。4、按照计算机内部所使用的电信号的形式：模拟计算机和数字计算机。5、微型计算机或者个人计算机（pc）可分为：台式机、笔记本计算机、平板计算机、智能移动终端设备。,1.1.2 认识计算机 计算机的特点、应用和分类,4、未来计算机发展趋势计算机发展到今天，结构越来越复杂，功能越来越强大，已经大大超出了单纯计算工具的功能范畴，广泛应用于人类生产生活的各个领域。未来计管机的发展将会呈现以下几个趋势：1、网络化2、智能化3、巨型化和微型化,1.2 计算机的硬件系统,1、中央处理器（CPU),2、存储器,3、输入/输出设备,4、主板,1.2.1 计算机的硬件系统 中央处理器（CPU）,计算机对信息进行处理是通过程序的执行来实现的，而CPU的作用就是要控制整个通序执行，具体包括以下基本功能：（1）程序控制（2）操作控制（3）时间控制（4）数据运算除此之外，CPU还要负责计算机的输入/输出管理、总线控制、中断处理等任务。,1.2.1 计算机的硬件系统 中央处理器（CPU）,微型计算机的CPU由运算器和控制器两部分组成。（1）运算器运算器是计算机的加工处理部件，它的运算功能是由一个称为算术逻辑运算单元（简称ALU）的数字电路实现的。（2）控制器控制器由程序计数器PC，指令寄存器IR，指令译码器ID，操作控制器OC和时序信号产生器等组成，负责协调并控制计算机各功能部件执行程序的指令序列，是整个计算机的控想制指挥部件。,1.2.2 计算机的硬件系统 存储器,存储器是计算机系统用来存储程序和数据的器件，它是一个记忆装置，也是计算机能够实现程序存储控制的基础。,1.按存储介质分类2.按存取方式分类3.按信息的可更改性分类4.按断电后信息的可保存性分类5.按所处位置及功能,1.2.3 计算机的硬件系统 输入、输出设备,计算机与其使用者的交互是通过输入/输出设备来实现的，输入设备将数据、命令和程序等来自外部的信息，转换成计算机能接收并识别的形式，送入计算机。输出设备是将计算机运算处理的结果，转换成人或其他设备能接收和识别的形式并展现出来，输出信息的形式有字符、文字、图形、图像、声音、视频等。微型计算机常用的输入设备有：,1.2.3 计算机的硬件系统 输入、输出设备,微型计算机常用的输入设备有：,1、键盘2、鼠标3、扫描仪,4、麦克风5、摄像头6、触摸屏,1.2.3 计算机的硬件系统 输入、输出设备,常用的输出设备有：,1、显示器2、打印机3、音响和耳机,1.2.3 计算机的硬件系统 输入、输出设备,常用的输出设备有：,1、显示器2、打印机3、音响和耳机,1.2.4 计算机的硬件系统 主板,主板又称主机板（Mainboard）、系统板（Systemboard)和母板（Motherboard)，是微型计算机中最主要的一个集成电路板，它将计算机的各个硬件设备有机地联系在了一起。CPU、存储器、输人输出设备的控制卡（适配器）等各种器件通过主板上的插槽、接口、总线以及数据线相连，从而能够协同配合工作。,1.2.4 计算机的硬件系统 主板,CPU插槽,内存插槽,北桥芯片组,南桥芯片组,PCI扩展插槽,图1-2 微型计算机的主板,1.2.5 计算机的硬件系统 计算机的通信接口,1.3 计算机的软件系统,1、计算机软件分类,2、计算机软件如何控制 硬件工作,1.3.1 计算机的软件系统 计算机软件的分类,计算机系统的功能是靠硬件和软件协同工作才能实现的，软件是用户与硬件之间进行交流的桥梁，用户通过软件将数据、命令、程序等信息传递给计算机硬件，控制和操作硬件工作，得到需要的结果。,1、系统软件 2、应用软件,1.3.1 计算机的软件系统 计算机软件的分类,1.系统软件系统软件泛指那些为了有效地使用计算机系统，为应用软件开发与运行提供支持，或者能为用户管理与使用计算机提供方便的一类软件。比如基本输入/输出系统（BIOS）、操作系统（如Windows系列操作系统、UNIX、Linux等）、程序设计语言处理系统（C语言编译器、Java语言编译器等）、数据库管理系统（如ORACLE、SQL Server、Access等）都属于系统软件的范畴。系统软件的主要特征是：它与计算机硬件有很强的交互性，能对硬件资源进行统一的控制、调度和管理；系统软件有一定的通用性。它并不是专为解决某个具体应用而开发的。在通用计算机系统中，系统软件都是必不可少的。通常在购买计算机时，计算机供应厂商必须提供给用户一些最基本的系统软件，否则计算机无法工作。,1.3.1 计算机的软件系统 计算机软件的分类,2.应用软件应用软件泛指那些专门用于解决各种具体应用问题的软件或程序。由于计算机应用的广泛性，应用软件相比于系统软件，更加丰富多样、五花八门。按照应用软件的开发方式和适用范围，应用软件可再分成通用应用软件和定制应用软件两大类。,1、通用应用软件 2、定制应用软件,1.3.2 计算机的软件系统 计算机软件如何控制硬件工作,计算机的软件是由各种程序设计语言编写的，软件来控制硬件工作依照的是程序编写者目程序设计语言预先设计好的方法和步骤。程序语言是用户与计算机之间进行交互的工具，目户通过程序语言告诉计算机做什么、怎么做，这些程序语言或者直接操控硬件，或者经过解释、翻译，变成硬件能识别的各种控制命令。,1.3.2 计算机的软件系统 计算机软件如何控制硬件工作,计算机的软件是由各种程序设计语言编写的，软件来控制硬件工作依照的是程序编写者目程序设计语言预先设计好的方法和步骤。程序语言是用户与计算机之间进行交互的工具，目户通过程序语言告诉计算机做什么、怎么做，这些程序语言或者直接操控硬件，或者经过解释、翻译，变成硬件能识别的各种控制命令。,1.4 微型计算机的性能指标,微型计算机是人们日常工作学习离不开的工具，那么如何衡量一台微型计算机性能的优劣呢?其主要的性能指标有如下几个：,1、cpu的性能指标 2、内存容量3、输入输出数据传输速率,1.5 信息在计算机中的表示,1、数值的转换,2、西文的表示方法：ASCII,3、中文的的表示方法,1.5.1 信息在计算机中的表示 数值的转换,因为计算机采用的是二进制数制，而人们日常生活中以十进制作为主要的计数方式，此外还存在其他的数制形式，所以要实现人与计算机间信息的交互，首先要了解不同数制之间是如何转换的。考虑到计算机内部采用二进制计数，为了方便书写和显示，有时采用十六进制数制；人们平时使用最多的是十进制，所以主要介绍二进制、十进制和十六进制之间的相互转换。,1、数制的概念2、二进制的特点3、数制之间的概念,1.5.1 信息在计算机中的表示 数制的转换,1.数制的概念数制是人们利用数字符号来计数的方法。将数字符号排列，按由低位向高位进位计数的方法称为进位计数制，概括起来可以说“逢几进一”，就是几进制计数。比如人们日常生活中用09十个数字来计数，当计数达到10时，便会向高位进一，这就是十进制计数制。一个数无论采用哪种数制表示，都包含两个基本要素：基数与位权。,1.5.1 信息在计算机中的表示 数制的转换,1.数制的概念数制是人们利用数字符号来计数的方法。将数字符号排列，按由低位向高位进位计数的方法称为进位计数制，概括起来可以说“逢几进一”，就是几进制计数。比如人们日常生活中用09十个数字来计数，当计数达到10时，便会向高位进一，这就是十进制计数制。一个数无论采用哪种数制表示，都包含两个基本要素：基数与位权。,1.5.1 信息在计算机中的表示 数制的转换,2.二进制数的特点对于人们来说，使用二进制数并不方便，如书写冗长，难以记忆，但计算机中却采用了二进制数，这是因为二进制数与其他数制相比，有以下一些特点：,1、容易实现2、工作可靠3、运算简单4、便于逻辑之间的转换,1.5.1 信息在计算机中的表示 数制的转换,3.数制之间的转换对于人们来说，使用二进制数并不方便，如书写冗长，难以记忆，但计算机中却采用了二进制数，这是因为二进制数与其他数制相比，有以下一些特点：,在任意的R进制数中，任意一个数S都可以按权展开式的形式表示为其中，r为数制中允许使用的数字符号，取值范围为0R-1，R为其基数；n为整数部分的位数；m为小数部分的位数。,1.5.2 信息在计算机中的表示 西文的表示方式：ASCII,最初的计算机是通过使用者敲击键盘上的按键向计算机输入各种命令和数据而工作的，而处理后的结果也要以字母或数字的形式输出到显示器或打印机上供用户使用，因此计算机用得最多的就是由英文字母、数字、运算符号、标点符号构成的字符数据。,1.5.3 信息在计算机中的表示 中文的表示方式,计算机是西方人发明的工具，因此早期的计算机中信息表示是以英文为基础的，一个字符可以表示一个字母，一共只需要规定26个字符来表示英文字母，就可以任意组合。而中文与英文不同，是象形文字，目前存在一万多个汉字，常用的也有六千多个，所以中文在计算机中表示方式要复杂得多。汉字要在计算机中被表示，需要经过输入、处理、输出三个环节，根据汉字在计算机表示中所处的环节不同，其编码方式主要分为四类。,1、输入码 2、交换码 3、机内码 4、汉子的字形码,
