办公自动化的计算机基础.ppt

1,3.1 计算机系统的组成 3.2 电子邮政 3.3 电子会议3.4 多媒体技术3.5 图形、图象处理3.6 语音处理,办公自动化的计算机基础,2,3.1.1 计算机文化概述3.1.2 指令、程序与程序设计语言3.1.3 计算机系统的组成及工作原理 3.1.4 计算机软件系统的组成3.1.5 计算机软、硬件的相互关系,3.1 计算机系统的组成,3,1.什么是计算机2.计算机的特点3.计算机的发展4.计算机的发展趋势5.计算机的分类 6.计算机的应用,3.1.1 计算机文化概述,4,1.什么是计算机,计算机俗称电脑，它是一种无需人工干预，能高速运算，具有内部存储能力，由程序来控制其操作过程的电子设备。按照信息处理形式，计算机可分为数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟电子计算机。,5,2.计算机的特点,(1)运算速度快；1998年美国：每秒钟3.9万亿次运算；2002年日本：每秒35.6万亿次浮点运算；(2)计算精度高：理论上可不受限制；(3)具有很强的“记忆”和逻辑判断能力；(4)程序控制下自动操作；(5)通用性强。,6,ENIAC,（1）近代计算机的发展,1834 分析机,1944 MARK-I,计算机时代,3.计算机的发展,7,18000个电子管占地170平方米重达30吨耗电150千瓦保存80个字节每秒5千次加、减法运算价值40万美元,（2）现代计算机的发展,Electronic Numerical Integrator And Calculator,电子数字积分计算机,1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来,8,第一代：电子管计算机（4658),逻辑元件 电子管内 存 水银延迟线外 存 磁鼓工作速度 几千几万次秒软 件 机器语言或汇编语言应 用 科学计算代表机型 ENIAC特 点 体积庞大，运算速度低，成本高,9,第二代：晶体管计算机(5964),逻辑元件 晶体管内 存 磁芯外 存 磁盘工作速度 几十万次秒软 件 高级算法语言应 用 事务管理及工业控制代表机型 IBM 7000 系列优 点 体积小，寿命长，速度快，能耗少，可靠性高,10,第三代：集成电路计算机(6570),逻辑元件 中小规模集成电路（硅）内 存 半导体存储器外 存 磁带或磁盘工作速度 几十万几千万次/秒软 件 高级算法语言、操作 系统应 用 计算、管理及控制代表机型 IBM System/360优 点 体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长发展特点 计算机设计出现了标准化、通用化、系列化的局面,11,第四代：大规模集成电路计算机,逻辑元件（超）大规模集成电路内 存 半导体存储器外 存 磁盘和光盘工作速度 几百万几千万次秒软 件 操作系统和应用软件应 用 以计算机网络为特征微型计算机属于第四代计算机,IntelPENTIUM,71年-现在,12,第五代：智能化计算机,主攻目标让计算机具有人的听、说、读、写和思维推理能力,神经网络计算机 用数据单元模拟人脑的神经元，并利用神经元结点的分布式存储和相互关联来模拟人脑活动,生物计算机 使用蛋白分子为主要原料制成的生物芯片构成，存储能力巨大，而且以波的形式来传播信息,现代计算机的发展阶段,特点,时代,几百MB,几十MB,面向对象的语言,14,（3）微机和网络阶段,(1)微处理器:利用大规模集成电路技术，把计算机的中央处理单元集成在一块芯片上，称为（Microprocessor）;其功能是进行算术、逻辑运算，控制整个计算机自动、协调地完成各种操作。(2)微型计算机:以微处理器为核心，配上大规模集成电路的RAM、ROM、IO接口电路以及相应的辅助电路而构成的计算机装置，称为（Microcomputer）。,15,微型计算机的发展,16,4.计算机的发展趋势,(1)微型化：利用超大规模集成电路技术；(2)巨型化：尖端科学研究需要；(3)网络化：相互通讯、资源共享；(4)智能化：用计算机模拟人类某些智能；(5)多媒体化：将计算机系统与多种信息媒体综合于一体进行处理；(6)新概念计算机：神经网络计算机、光学计算机、生物计算机、量子计算机、超导计算机等。,17,5.计算机的分类,按工作原理划分：电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机；按功能划分：可分为通用计算机、专用计算机和工业控制机等。IEEE 根据计算机的性能指标和面向的应用对象将计算机按规模分为6种：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、微型机、个人计算机和工作站；,6.计算机的应用,1.指令与程序,指令：是指示计算机执行各种操作的代码，每条指令可以完成一个独立的操作，如加、减、乘、除等；指令系统：是一台计算机能执行的全部指令的集合；程序：是由指令组成的，是为解决某个问题而编制的指令序列。,指令、程序与程序设计语言,20,操作码是命令动词，控制执行何种操作；,一条指令包括操作码和操作数两部分:,操作数指出参与操作的数据或数据存放的位置，又称地址码。其格式如下所示:,1.指令与程序,21,2.程序设计语言,1)机器语言（Machine Language）如：二进制代码 01000000（加法操作）机器能直接识别，但难记；2)汇编语言（Assembly Language）如：助记符 ADD（加法操作）容易记忆，但机器不能识别，需要翻译成机器语言代码，机器才能执行：3)高级语言（High-level Programming Language）如：y=a+b；print x；等，更容易记忆，但也必须翻译（编译或解释）成机器语言才能执行：,22,编译方式：是将高级语言源程序通过编译程序一次性翻译成机器语言目标代码；（编译）,解释方式：通过解释程序对高级语言源程序进行逐句解释，解释一句就执行一句，但不产生机器语言目标代码（解释）,汇编语言源程序,高级语言源程序,高级语言源程序,汇编语言目标代码,汇编程序,编译程序,机器语言目标代码,链接,执行,解释程序,链接,执行,执行,23,3.1.3 计算机系统的组成及工作原理,1.计算机系统的组成2.硬件系统 3.计算机的工作原理4.计算机的硬件设备5.软件系统,计算机系统,运 算 器 控 制 器硬件:(物质设备)存 储 器 输入设备 输出设备软件:(程序+文档)系统软件 应用软件,1.计算机系统的组成,一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,25,计算机硬件是人们看得见、摸得着的实体，它是由一组设备组装而成的，将这些设备作为一个统一体而协调运行，故称之为硬件系统。计算机硬件主要由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五部分组成。1运算器（ALU）2.控制器（CU）3存储器（1）主存储器（内存）（2）辅助存储器（外存）4输入设备 5输出设备,2.硬件系统,26,冯诺依曼思想：二进制程序与数据一样存放在内存五大模块,27,1)运算器（ALU:Arithmetical and Logical Unit）运算器的主要功能就是对二进制数据进行算术运算和逻辑运算，所以也称算术逻辑单元。2)控制器（CU：Control Unit）控制器是整个计算机的控制枢纽，用于控制计算机各部件协调地工作。运算器和控制器合在一起称为中央处理器CPU（Central Processig Unit），它是计算机的核心部件。人们所说的286、386、486等微机，是以CPU对应的型号80286、80386、80486等来命名的。,2.硬件系统,28,字长：在计算机中，作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，称为一个字。组成该字的二进制“数”的“位数”称为“字长”。字长等于CPU中通用寄存器的位数。因此在用字长来区分计算机时，常把计算机说成“8位机”、“16位机”、“32位机”、“64位机”。主频：对同一型号的CPU还可按他们的主频进一步加以区分，例：100、133、166、200、233、266、300MHZ，4GHZ等。主频是表征计算机运算速度的主要参数。,CPU的主要参数：,29,3)存储器（Memory）,存储器是计算机用来存放程序和数据的记忆装置。计算机中的全部信息，包括输入的原始信息，经过计算机初步加工后的中间信息以及最后处理得到的结果信息都记忆或存储在存储器中。另外，对数据信息进行加工处理的一系列指令所构成的程序也存放其中。存储器分为两大类：内存储器和外存储器。,30,4)输入/输出设备（Input/Output Device）,输入输出设备是实现人与计算机之间相互联系的部件。其主要功能是实现人机对话、输入与输出以及各种形式的数据变换等。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音响等。,冯诺依曼于1946年首先提出了程序存储的基本思想概括为以下三点：(1)计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五个基本部分组成。(2)计算机内部采用二进制表示指令和数据。(3)将编制好的程序和原始数据存入计算机的内存储器中，启动计算机后，能自动逐条取出指令执行。,3.计算机的工作原理,32,冯诺依曼提出的这种体系结构，奠定了现代计算机结构理论，被誉为计算机发展史上的里程碑，直到现在，计算机仍沿用这种“存储程序”的体系结构，因此，所有的计算机都有一个共同的名字，称之为“冯诺依曼”体系结构的计算机。,美籍匈牙利数学家冯诺依曼,33,34,计算机的工作过程,计算机的工作过程，就是执行程序的过程。第一步：先把编制好的程序输入到计算机的存储器中，保存起来（程序存储）；第二步：计算机自动依次取出指令、执行指令：每一条指令的执行过程又可以划分为如下四个基本操作：取出指令 分析指令（取出下一条指令）得到下一指令地址 执行指令,35,4.计算机的硬件设备,通常，计算机硬件设备可分为三大部分：主机：安装在机箱里面的硬件与机箱，被称为主机。输出设备：如显示器、打印机等。输入设备：如键盘、鼠标及手写板等。,36,（1）主机,主机由机箱和机箱中的组件构成。其中主机箱中的主要组件有主板、CPU、内存条、硬盘、软盘驱动器、光驱、显卡、声卡及电源等。,1）主机箱,37,2）主板,主板又称系统板或母板（mother board），是计算机主机的核心，被固定在机箱内。计算机整体性能是否能稳定有效地得到发挥，主板将起到非常重要的作用。计算机中几乎所有的基本设备都与主板相连接。主板是计算机中最大的一块电路板，上面有一系列的插槽及接口：,38,39,早期的CPU,586,686,K6,P,P,P,3）CPU,40,CPU的流行产品,目前，微型计算机的CPU大多采用Intel公司的Pentium系列产品、Celeron（赛扬）系列产品和AMD公司的K系列产品。其中Intel公司于2000年11月20日发布的Pentium：(核心面积为217mm2，集成了4200万个晶体管，引脚数423针，时钟频率高达1.5GHz，数据宽度64位)Pentium 的推出标志着一个处理器新时代的开始。,41,内存是计算机运行程序时临时存储数据的地方，其存储速度及大小直接影响着计算机的整体性能。内存存储的数据直接供CPU使用，存储容量越大，计算机执行效率越高。内存包括ROM和RAM两种。,4）内存储器,42,只读存储器(Read only Memory，简称ROM)是一种写入信息之后，只能读出而不能再写入的固定存储器；特点：信息在断电后仍能保存下来；用途：常用它来存放固定的程序和数据。如主机板上的BIOS就是。可编程只读存储器 PROM：用户可根据自己的需要一次性写入存储的内容；可擦除可编程只读存储器：EPROM；电可擦除可编程只读存储器：EEPROM（E2PROM）。,4）内存储器,43,随机存储器(Random Access Memory，简称RAM)是一种可以任意读写数据的存储器，其中的数据会因掉电而丢失，故一般用来存放正在使用的数据。CPU对它们既可读出又可写入数据。形状：内存通常制作成条状，称为内存条，插在主板的内存插槽中;特点：RAM存储单元的内容可以随时读出或写入，故又称为读写存储器。但它里面存放的信息会因断电而消失；用途：暂存输入、输出的数据和中间计算结果，用来和外存交换信息。,4）内存储器,44,4）内存储器,RAM又可以分为以下两类：静态存储器（Staic RAM，SRAM），又称为Cache（高速缓存），传输数据速度非常快，也非常昂贵。CPU内的一级、二级缓存就使用了此类存储器。动态存储器（Dynamic RAM，DRAM），是最常见的一种RAM类型，常说的内存即计算机系统主内存就是动态RAM。动态RAM比SRAM传输数据速度慢一些，但同时也比SRAM便宜得多。,45,5）软盘驱动器及软盘,软盘驱动器是驱动软盘旋转并同时向软盘写入数据或从软盘读出数据的设备，它由机械结构和控制电路两部分组成。,46,3.5寸磁盘内部结构示意图,47,软盘保护盒上开有读写孔，以供驱动器的磁头对磁盘表面进行读写，标签旁有一个写保护口，当上面的滑动块将孔封住时，可以进行读写，而滑动块将孔露出时，则只能读出不能写入。写保护是个非常有用的功能，可防止误写操作，也避免病毒对它的侵害。,目前广泛使用的是3.5英寸双面高密度软盘。每张盘片的容量一般为1.44MB。,软盘是涂有磁性材料的塑料圆盘，封装在方形的塑料保护盒里。如图所示。,48,硬盘是计算机系统中使用最多的外存储器，安装在主机箱中，如图所示。目前硬盘的发展主要是向大容量、高速存储、小体积、高可靠性这几个方面进行。硬盘一般采用IDE标准接口，随着技术的不断提高，目前比较流行的是EIDE标准接口。,6）硬盘,49,硬盘的磁道、扇区、柱面,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定,硬盘,50,7）光盘与光驱,光盘读写原理：写入数据时，用高能激光束沿螺旋线照射光盘片，在可塑层上灼出极小的坑，并以小坑的有无表示 0 和 1。全部数据写完后，再往可塑层上喷镀一层金属材料以固定信息。读出时，用低能激光束入射光盘，利用盘表面上的小坑和平面处的不同反射，来区分 0 和 1。特点：容量大、可靠性高、不怕电磁干扰、保存时间长、价格低，容量为650MB左右。分类：只读（CD-ROM）、一次写入（WORM）和可擦写（CD-RW）等；常用只读光盘，直径120mm，容量650MB。,51,52,显示卡也称图形加速卡，显示卡和显示器构成了计算机的显示系统。图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，这些都是专门用来执行图形加速任务，因此，就可以大大减少CPU所必须处理的图形函数，减轻CPU的工作负担从而提高计算机的整体性能。显卡的主要功能如下：将欲显示的字符或图形的内码转换成图形点阵；与同步信息形成视频信号输出给显示器；型号：MDA、CGA、EGA、VGA、SVGA、AGP等。目前微型计算机上常用的显卡多为AGP卡。,8）显示卡,53,功能插针,电容,输出口,BIOS芯片,AGP接口,显示芯片,显存,54,色彩数：即显卡能支持的最大颜色数量，一般有256、64K、16M、4G等几种。图形分辨率：即显卡能支持的最大水平像素数和垂直像素数。AGP卡的图形分辨率有640480、800600、1024768、12801024等多种规格。显示内存容量：即显卡上配置的显示内存的大小，一般有2MB、4MB、8MB、16MB、32MB、64MB等不同规格。其容量直接影响显卡的色彩数和图形分辨率。,显卡的性能指标包括接口方式、数据位宽度、显示内存的大小、支持的分辨率、色彩数目、屏幕刷新速率及图形加速性能等。,55,声卡的诞生把计算机从无声世界带入了丰富多彩的多媒体世界，无论是在应用软件还是在娱乐程序中，层次清晰的语音、典雅优质的音乐、效果逼真的模拟声，是一套成功的软件不可缺少的组成部分，而所有这些音响效果，都是由声卡所产生的。声卡的出现使计算机得到了更加广泛的运用。,9）声卡,56,（音效处理）,有源音箱,音频输入,数字信号,声卡照片,1.5,57,显示器又称监视器（Monitor），它是计算机系统中最基本的输出设备。显示的所有信息都是由0和1组成的数字数据。按所使用的显示器件分为阴极射线显示器（CRT）、液晶显示器（LCD）、等离子显示器等。常用的有CRT显示器和液晶显示器。尺寸:有15、17、19、21英寸等规格。像素和点距：显示器所显示的图形和文字是由许多“点”组成的，这些点就称为像素，点距就是屏幕上相邻两个像素点之间的距离，是决定图像清晰度的重要因素。点距越小，图像越清晰，细节越清楚。目前最常用的是0.28mm点距的显示器。,（2）显示器,58,分辨率:一屏能显示的像素数目。有640480、800600、1024768、12801024等规格。扫描方式：逐行扫描和隔行扫描。逐行扫描的显示器，图像稳定、清晰。刷新频率：一秒钟刷新屏幕的次数。有60Hz、75Hz、100Hz。频率高，图像稳定。,（2）显示器,59,键盘是向电脑提供指令和信息的必备工具之一，是计算机系统一个重要的输入设备。常用键盘有104键盘和107键盘，随着多媒体技术的发展，键盘上集成了多种功能，如播放键、手写板等。按制造工艺可分为机械式键盘、电容式键盘、薄膜式键盘、电阻式键盘等。由于薄膜式键盘生产成本低，目前使用较为普及。,（3）键盘,60,功能键区,主键盘区,编辑键区,数字键区,61,62,光标移动键和编辑键的功能,63,64,鼠标以其快速、准确、直观的屏幕定位和选择能力而深受欢迎，目前已成为微机必备的输入设备。鼠标的外形像是一只老鼠，它通过一根电线与主机的串行接口或PS/2接口相连。鼠标的基本操作有：指向：把光标定位到某一对象上。单击：鼠标左键快速地按下、松开。双击：连续按两次鼠标左键。右击：鼠标右键快速地按下、松开。拖动：单击某对象，按住左键不放，同时移动鼠标光标至新位置。,（4）鼠标,65,根据工作原理，鼠标的分类如下：机械鼠标。通过内部橡皮球的滚动，带动两侧的转轮来定位，成本低但寿命短、精度差。光电鼠标。通过内部的红外光发射和接收装置来确定鼠标的位置，精度高，寿命较长，但要使用专门的鼠标垫。光学机械式鼠标。结合了机械鼠标和光电鼠标的优点。Web的鼠标。加入了滚轮技术的光学机械式鼠标，带有一到两个滚轮，可以方便地滚动屏幕，省去了单击滚动条的麻烦。无线鼠标。不需连线，以红外或射频方式遥控鼠标操作。价格比较高。,（4）鼠标,66,调制解调器（Modem）如果想用计算机经过电话线发传真或上网，那么调制解调器就是必不可少的设备，经过调制解调器，数字信号可转换为模拟信号，模拟信号也可转换为数字信号。调制解调器根据其位置，可分为台式外置式和卡式内置式两类。,（5）辅助设备,67,针式打印机 优点：打印成本低，打印介质广。缺点：打印质量差，噪声大。,喷墨打印机 优点：价格低，噪声较小，打印速度较快，打印质量好。缺点：遇水会退色，对打印纸张要求高。,激光打印机优点：打印速度快，打印质量好，噪声小 缺点：价格贵，打印成本高。,打印机,（5）辅助设备,68,功能:可将图象扫描成点的形式存放在磁盘上，还可以通过专用的软件来识别标准的英文和汉字，将其转换成文本文件的形式存于计算机中，并通过文字处理软件进行编辑。用途:用于带图片的各种档案资料管理。,1.5,扫描仪,（5）辅助设备,69,数码相机数码相机是光、机、电一体化的产品。它的核心部件是电荷耦合器件（Charge Couple Device，CCD）图像传感器。,（5）辅助设备,70,优盘是以半导体芯片为存储介质。其优点是体积小、重量轻、便于携带、不怕碰撞、无噪声、读写速度快等。其缺点是价格较高、容量有限。它采用了一种叫做“Flash Memory”的技术，是一种非易失性的存储器，可重复擦写 100万次，保存数据可长达10年以上。,优盘（闪存盘）,（5）辅助设备,71,移动存储产品,磁光技术移动存储产品磁盘技术与光技术结合,Flash存储设备 闪存芯片为存储介质采用USB的接口可擦写100万次以上,72,计算机软件是指在计算机硬件上运行的各种程序以及有关的文档资料。使用不同的计算机软件，可以让计算机完成许多不同的工作。计算机软件一般分为系统软件和应用软件两大类。系统软件是指与计算机系统有关的面向系统本身的软件。主要负责管理、控制、维护、开发计算机的软硬件资源，提供给用户一个便利的操作界面和提供编制应用软件的资源环境。应用软件是由计算机用户在各自的业务领域内开发和使用的、用于解决各种实际问题的应用程序。,5.软件系统,73,操作系统(DOS WINDOS OS/2 UNIX等)机器语言 程序设计语言 汇编语言 高级语言 解释程序 编译程序 数据库和数据库管理系统 开发工具 网络软件 诊断、维护程序 各种软件包(如 Office 2000等)用户自编应用程序(MIS OA等),系统软件,应用软件,软 件,5.软件系统,74,操作系统,操作系统:用于管理和控制计算机硬件和软件资源的一组程序,计算机硬件与其它软件的接口用户和计算机的接口,75,主要功能有：处理机管理 存储管理 设备管理 信息(文件)管理,76,常用操作系统,1.DOSMicrosoft公司研制的配置在PC的操作系统 单用户命令行界面操作系统 从4.0版开始成为支持多任务的操作系统。2.Windows 图形用户界面,Windows 98,Windows NT,Windows 2000,Windows XP,77,3.Unix分时操作系统，主要用于“服务器/客户机”体系4.Linux由UNIX发展而来,源代码开放5.OS/2为PS/2设计的操作系统，用户可自行定制界面 6.Mac OS较好的图形处理能力，主要用在桌面出版和多媒体应用等领域。用在苹果公司的Power Macintosh机及Macintosh一族计算机上，与Windows缺乏较好的兼容性7.Novell Netware 基于文件服务和目录服务的网络操作系统，用于构建局域网。,78,应用软件（Application Software）为解决某种专门问题而设计的软件，如：办公自动化软件包 Office（Word、Excel、PowerPoint）；CAD、CAM及CAI软件；网络应用软件（如Outlook）；用户设计的应用程序等。,79,计算机系统的层次关系,最 终 用 户,应 用 程 序 软 件 包,程序设计语言 其他系统软件,操 作 系 统,裸 机,80,1硬件是软件的物资基础，没有硬件系统，软件就无法运行。2软件是硬件功能的完善和扩充，计算机的硬件只有与软件结合，才能发挥它的功能。3硬件和软件相互补充、相互渗透、相互促进。,计算机软、硬件的相互关系,81,第三章结束,