计算机应用基础教程全套课件.ppt
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1、,计算机应用基础教程,(for Windows),高 等 学 校 教 材,陈建铎 主编 陈 康 主审,西安电子科技大学出版社,(第二版),目 录,第一章 计算机概述 第二章 计算机基础知识 第三章 Windows 98应用基础 第四章 Office 2000的作用与使用第五章 Word 2000文字处理系统的功能与使用第六章 Excel 2000电子表格的功能与使用 第七章 Visual FoxPro数据库管理系统 第八章 计算机网络概述 第九章 计算机病毒的检测与预防,第一章 计算机概述,1.1 计算机的基本组成与工作过程 1.2 计算机的产生与发展 1.3 计算机的类型、特点与应用 1.4
2、 计算机的发展趋势,1.1 计算机的基本组成与工作过程,1.1.1 计算机的基本组成 1.什么是计算机 计算机是一种能够自动高速地进行数字运算和信息加工处理的电子机器。它由电子器件组成,再配以适当的程序。程序输入后,执行程序,自动工作。,2.计算机的硬件组成,1.1.2 计算机的基本工作过程,计算机的基本思想是“存储程序”,基本工作过程就是执行存入的程序。所谓程序,是为完成某一任务的若干条指令的有序集合。指令是在设计和制造计算机时同时产生的,而程序则是人们根据具体的任务,选用某些指令设计而成的。程序设计完成后送入存储器,然后由中央处理器依次取出执行。,例1.1 求解 y=xz+pq,1.2 计
3、算机的产生与发展,1.2.1 计算机的产生1.2.2 计算机的发展1.第一代计算机2.第二代计算机 3.第三代计算机 4.第四代计算机 5.第五代计算机,1.3 计算机的类型、特点与应用,1.3.1 计算机的类型、特点与性能指标 1.计算机的类型 现代计算机按其信息表示的方式可分为两大类,即模拟计算机和数字计算机。目前人们所说的计算机主要是指电子数字计算机。电子数字计算机有多种分类方式。常用的方式有两种:一种是按其用途分为专用机和通用机;另一种是按其系统结构、规模和数据处理等综合能力分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机、单板机和单片机等。,2.主要特点,(1)由基本电子器件构成,采用二进
4、制计数方式。(2)除了数值计算和逻辑运算之外,计算机还能够处理包括数字、文字、符号、图形、图像以及声音在内的所有可转换成数字信号的信息。(3)采用“存储程序”的方式进行工作。(4)具有超强的信息存储能力和高速的运算与信息处理能力。(5)与通信网络互联,构成跨地区、跨国界乃至全球的计算机通信网,实现各种资源的共享。,3.主要性能指标,(1)字长 字长是计算机CPU一次直接处理二进制数据的位数,一般与运算器的位数一致。就一般而言,字长越长,运算精度越高。一般计算机的字长有8位、16位、32位和64位等。,(2)运算速度 运算速度是指计算机每秒执行基本指令的条数。它反映了计算机运算和对数据信息处理的
5、速度。表示计算机运算速度的单位有次/秒、百万次/秒、亿次/秒等。(3)主频 主频是指计算机的主时钟频率,它在很大程度上反映了计算机的运算速度,因此人们也常以主频来衡量计算机的速度。主频的单位是赫兹(Hz),实际使用时常以MHz、GHz表示,比如Pentium/866、PentiumIV/1.5分别表示主频频率为866 MHz和1.5GHz。,(4)内存储器容量 内存储器以字节为单位,其容量表示存储二进制数据的能力,因此也是计算机的一项重要的技术指标。常用千字节(KB)、兆字节(MB)、千兆字节(KMB)或吉字节(GB)表示。,(5)外存储器容量,外存储器设置在计算机的外部,主要用来存储暂不执行
6、或不被处理的程序或数据,相当于一个大的仓库。其容量也是一个重要的技术指标,它标志计算机存储信息的能力。在微型计算机中,常指硬盘存储器。其单位用兆字节(MB)、千兆(吉)字节(KMB或GB)或者兆兆字节(MMB或TB)表示。,1.3.2 计算机的应用,科学计算2.信息处理与办公自动化 3.自动控制 4.Internet 5.邮电通信 6.计算机辅助设计、辅助制造与辅助测试 7.计算机辅助教学 8.人工智能的研究 9.机器人 10.智能仪器仪表与家用电器,1.4 计算机的发展趋势,巨型化2.微型化 3.网络化,第二章 计算机基础知识,2.1 计算机中数的表示与运算 2.2 微型计算机系统组成 2.
7、3 多媒体技术与多媒体计算机 2.4 DOS操作系统与应用 2.5 汉字处理系统 2.6 计算机病毒的防护与数据安全,2.1 计算机中数的表示与运算,2.1.1 进位计数制,表2.1 权,2.1.2 二进制数的表示与运算,1.二进制数的表示 若令基数R=2,即得二进制数,使用两个数符“0”和“1”。进位时,逢二进一;借位时,借一当二。例如10110101是一个二进制数,其大小等于十进制的181。为了便于识别,常以B(Bit)作为后缀进行说明,例如10110101B。对于任意二进制数1011.011,按权展开式为:1011.011=12302212112002-112-212-3,2.算术运算
8、基本的算术运算有四种,即加、减、乘、除,且规则非常简单,举例如下:(1)加法运算 例2.1 1101+1011=11000,(2)减法运算 例2.2 1101-0110=0111,(3)乘法运算 例2.3 1101110=1001110,(4)除法运算 例2.4 11011101=101余10,3.逻辑运算,(1)逻辑“或”逻辑“或”亦称为逻辑加,使用的运算符有“”或者“”或者“”,均读为“或”。它是参加运算的两个数中至少有一个为1时,“或”的结果为1。运算如下:,00=0 例2.5 10011101=110101=1 10=1 11=1,(2)逻辑“与”逻辑“与”亦称为逻辑乘,使用的运算符有
9、“”或者“”或者“”,均读为“与”。它是参加运算的两个数都是1时,“与”的结果为1。运算规则如下:00=0 例2.6 11001011=100001=0 10=0 11=1,(3)逻辑“非”逻辑“非”亦称为取反。它是逻辑数位的值为1时,“非”运算的结果为0;逻辑数位的值为0时,“非”运算的结果为1。使用的运算符为“”,称为“非”号。例 2.7 设X=1001,则X=0110。,(4)逻辑“异或”逻辑“异或”亦称为按位加或者模2加,使用的运算符为。它是两个逻辑数位的值相同时,“异或”运算的结果为0,否则为1。运算如下:00=0 例2.8 1100 1010=0110 01=1 10=1 11=0
10、,2.1.3 计算机中数的表示,1机器数 在计算机中,数有两种。一种是无符号数,即所有的数位都表示数;另一种是带符号数。对于带符号数,常用最高位作为符号位,即“0”表示正数,“1”表示负数。例如:,1010011 010100110101001 10101001,符号位,2定点数与浮点数(1)定点数 定点数是一种小数点位置固定的数。在计算机中,常把小数点固定在最高位之前,称为纯小数,比如0.1011101;或者把小数点固定在最低位之后,称为整型数,比如01110001。对于纯小数,若用m+1位二进制数表示:N=NsN-1N-2N-m 其中Ns表示符号位,可表示数的范围为:|N|12-m。对于整
11、型数,若用n+1位二进制数表示:N=NsNn-1N2N1N0其中Ns表示符号位,可表示数的范围为:|N|2n1。对于无符号数,所有n+1位都表示数位,因此可表示数的范围为:0N2n+11。,(2)浮点数 浮点数是小数点位置不固定的数,也是一种指数表示法。比如110.011可表示为:N=110.011=1.100112+10=0.1100112+11 浮点数由两部分组成。一部分是尾数,用纯小数表示;另一部分是阶码,形式如下:,阶码是一个带符号的整数,表示小数点向右或向左移动的位数;尾数是一个带符号的纯小数,表示数值的有效数字。阶符和尾符各占1位,阶码和尾数的位数由数据格式决定。若设尾数为6位,阶
12、码为3位,则二进制数N=0.1011012+100的浮点表示形式为:,3原码、反码和补码 在计算机中,为了便于计算,带符号数常用原码、补码或反码表示。(1)原码 在用原码表示时,数X的原码记为X原;若设机器字长为n,则原码的定义为:,其中2n-1称为模。设:X=1001101 则X原=01001101 Y=0101011 则Y原=10101011当机器字长n=8时,1原=00000001 1原=10000001127原=01111111 127原=111111110原=00000000 0原=10000000,(2)反码 在用反码表示时,数X的反码记为X反;若设机器字长为n,则反码的定义为:,
13、其中2n1称为模。设:X=1001101 则X反=01001101 Y=0101011 则Y反=11010100,当机器字长n=8时,1反=00000001 1反=11111110127反=01111111 127反=100000000反=00000000 0原=11111111 反码的求法可概括为:正数的反码与原码相同,负数的反码是将其原码除符号位外,各位变反。,(3)补码 X补=在用补码表示时,数X的补码记为X补;若设机器字长为n,则补码的定义为:,其中2n称为模。设:X=1001101 则X补=01001101 Y=0101011 则Y补=10101100当机器字长n=8时,1补=000
14、00001 1补=11111111 127补=01111111 127补=10000001 0补=0补=00000000,4.补码运算 在计算机设计的初期,减法运算主要通过补码的加法运算来实现。比如:设:X=1001101,Y=0101011,求XY的值。可通过补码的加法来实现,即 XY=X+(Y),则:X补=01001101 Y补=10101100 于是:X补+Y补=01001101+10101100=100100010 由于字长为8位,舍去最高进位(舍去的是模,不影响运算结果),XY=+0100010。,2.1.4 十进制数的表示,1.BCD码,2.十进制数与二进制数之间的转换(1)十进制
15、整数转换成二进制数 十进制整数转换成二进制数的最简便方法是“除2取余”法,也称为基数除法。,(2)十进制小数转换成二进制数 十进制小数转换成二进制数的常用方法是“乘2取整”法,也称为基数乘法。例2.10 将十进制小数0.725转换成二进制数。采用“乘2取整”法,过程如下:,即 0.725D0.101110B,(3)二进制数转换成十进制数 二进制数转换成十进制数的常用方法是按权展开,然后按照十进制规则计算。例2.11 将二进制小数1101.011B转换成十进制数。采用按权展开法,过程如下:1101.011B=(123+122+021+120+02-1+12-2+12-3)D=(8+4+0+1+0
16、+0.25+0.125)D=13.375D,例2.12 将二进制数1100101.0101B转换成八进制数,过程如下:从小数点开始向左和向右每3位一分,高位和低位不够3位时补0。,即 1100101.0101B=145.24O例2.13 将八进制数72.46O转换成二进制数,过程如下:即 72.46O=111010.100110B,2.1.6 十六进制数的表示,若令基数R=16,即得十六进制数,使用的数符有0,1,2,9,A,B,C,D,E,F,常用H(Hexadecimal)作为后缀进行说明,例如1E.5BH。由于24=16,因此1位十六进制数可用4位二进制数表示,或者4位二进制数用1位十六
17、进制数表示。,例2.14 将二进制数101101110.1001001B转换成十六进制数,过程如下:从小数点开始向左和向右每4位一分,高位和低位不够4位时补0。,即 101101110.1001001B=16E.92H,例2.15 将十六进制数2B8.A5H转换成二进制数,过程如下:,即 2B8.A5H=1010111000.10100101B,2.1.7 ASCII码,b3b2b1b0,b3b2b1b0,在实际使用时,ASCII码常以二进制数或十六进制数的形式书写。二进制写成b6b5b4b3b2b1b0,例如英文字母W的ASCII码为101 0111B,数符4的ASCII码为011 0100
18、B。若用十六进制数表示,W的ASCII码为57H,4的ASCII码为34H,2.2 微型计算机系统组成,2.2.1 微型计算机基本硬件组成,图2.2 微型计算机系统组成,1.主机 主机由中央处理器和内存储器组成,其芯片安装在一块印刷电路板上,这块板称为主机板。主机板放置在机箱内,合称为主机箱。现在人们也把主机板和主机箱统称为主机。,2.微处理器,(1)运算器,(2)控制器,3.内存储器,(1)随机存取存储器(RAM)随机存取存储器RAM(Random Access Memory):其中的数据可以随机读出或者写入。关机或者停电时,其中的数据丢失。RAM又可分为:静态存储器SRAM(Static
19、RAM)和动态存储器DRAM(Dynamic RAM)。静态存储器SRAM:是用双极型或MOS型晶体管构成的触发器作为基本存储单元,只要电源正常供电,触发器中存储的数据信息就能稳定保持。动态存储器DRAM:是用MOS型晶体管中的栅极电容存储数据信息,需要定时(一般为2 ms)充电,补充丢失的电荷,因此称为动态存储器,充电的过程称为刷新。,(2)只读存储器(ROM)只读存储器分为三种:固定只读存储器(ROM):其内容是厂家生产时写入,用户不能改写;可写入只读存储器(PROM):其内容由用户事先写入,写入后不能再改写;可改写只读存储器(EPROM):其内容可用紫外线照射擦除,然后重新写入。另外还有
20、一种电擦除只读存储器(E2PROM):其内容可用电擦除,然后重新写入。,4.高速缓冲存储器,5.外存储器,(1)软盘,图2.7 磁盘的磁道和扇区,图2.8 3.5英寸软盘软盘,表2.4 软盘参数表,(2)硬盘 硬盘是在硬质盘片上涂上磁性材料,用以存储二进制信息。硬盘也是由盘片、驱动器、磁头和读/写电路组成。这些部件合为一体,密封装配,安装在微型计算机的机箱内,一般不能随意拆卸,通过扁平电缆线与主机板连接。硬盘的记录格式与软盘类似,不同的是硬盘有多张盘片和多个磁头。盘片转动时,位于不同盘面上磁头画出一个柱面,因此寻址时其地址顺序为柱面号、盘面号和扇区号。硬盘的容量很大,一般为几百MB几十GB。微
21、型计算机中的硬盘也称为温彻斯特盘,简称为温氏盘。,(3)光盘 光盘存储器由光盘机和盘片组成,其盘片(亦称为母盘)上敷以光敏材料,激光照射时,分子排列发生变化,形成小坑点(亦称为光点),以此记录二进制信息。只读光盘(CD-ROM):一次性写入型光盘(CD-R):可抹型光盘:,6.总线结构,图2.9 微型计算机总线结构示意图,2.2.2 常用输入输出设备,1.输入设备,图2.10 微型计算机键盘排列示意图,(1)键盘,(2)鼠标器,图2.11 鼠标器,(3)图形扫描仪 图形扫描仪(Canner):是一种输入图形和图像的设备,由电荷耦合器件CCD(Charge Coupled Device)组成。按
22、其工作原理可分为:线阵列和面阵列两种,普遍使用的是线阵列电子扫描仪;按其扫描方式可分为:平面式和手持式两种;按其灰度和色彩可分为:二值化扫描仪、灰度扫描仪和彩色扫描仪。平面扫描仪多采用并行口与主机连接,手持式扫描仪多采用串行口与主机连接,由专门的程序支持其工作。,(4)其它 除了上述输入设备之外,常用的还有条形码阅读器、磁卡阅读器、光笔、触摸屏等。随着多媒体技术的发展,近年来出现了许多语音、手写输入装置,比如汉王99等。,2.输出设备(1)显示器 显示器的类型:按显示内容可分为字符显示器、图形显示器和图像显示器;按颜色可分为单色和彩色显示器;按分辨率可分为高、中、低三档。,分辨率:分辨率反映了
23、显示器的清晰度。在显示器上字符和图像是由一个个像素组成,像素越密,清晰度越高。各种显示器的分辨率由像素的数目表示:低分辨率:300200左右。中分辨率:640350左右。高分辨率:640480,1024768,12801024等。显示适配器:显示适配器也称为显示卡,是显示器与主机板连接的接口电路板,可直接插入主机板上的插槽中。,(2)打印机 点阵式打印机:,(a)打印头,(b)点阵字符,图2.12 点阵式打印字符示意图,激光印字机:激光印字机是一种非击打页式打印机。它通过激光感光原理印字,速度快,分辨率高,质量好,无击打噪声。常用的有佳能LBP-KT,惠普HP-5L,HP-4LC等。喷墨印字机
24、:喷墨印字机是将墨水通过精细的喷头喷射到纸上产生字符或图形。它也是一种非击打页式打印机,印字速度快,分辨率高,质量好,无击打噪声,而且成本低。常用的有Canon BJC-4300、HP Ddek Jet 1120C等。,(3)绘图仪 绘图仪:在绘图软件的支持下可绘制出复杂、精确、漂亮的图形,主要用于工程设计(CAD)、轻印刷和广告制作。目前比较流行的有笔式和喷墨式两种;按其色彩可分为单色和彩色两大类型。绘图仪的性能由技术指标衡量,主要有绘图笔数、图纸尺寸、分辨率、灰度、色度以及接口形式等。彩色绘图仪由四种基本颜色组成,即红、蓝、黄、黑。通过自动调和,可形成不同的色彩。一般而言,分辨率越高,绘制
25、出的灰度越均匀、色调越柔和。,2.2.3 微型计算机软件系统,系统软件,(1)操作系统 操作系统(Operating System,简称为OS)是计算机软件中的核心程序,用来管理计算机中的硬件和软件,是用户与计算机之间的桥梁,其作用在于合理组织计算机的整个工作流程,最大限度地提高资源利用率,为用户提供一个功能强、使用灵活方便的环境。,(2)语言处理程序,图2.13 汇编、编译与解释过程之一,2.应用软件,文字表格处理程序(2)软件开发程序(3)数据库管理程序(4)用户应用程序,2.3 多媒体技术与多媒体计算机,2.3.1 多媒体技术概述,什么是多媒体 感觉媒体(2)表示媒体(3)存储媒体(4)
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