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第1章計算機基礎(chǔ)知識 第一節(jié)計算機的發(fā)展及目前狀況第二節(jié)個人計算機的硬件組成第三節(jié)個人計算機常用軟件本章小結(jié)習題一 第一節(jié)計算機的發(fā)展及目前狀況1946年2月14日 世界上第一臺電子數(shù)值積分計算機埃尼阿克 ENIAC ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator 電子數(shù)值積分和計算機 誕生于美國賓夕法尼亞大學 在其后的半個多世紀 計算機技術(shù)以驚人的速度不斷地發(fā)展 一 計算機的發(fā)展計算機根據(jù)其采用的電子器件 邏輯元件 的發(fā)展狀況可分為以下幾個階段 1 電子管計算機時代 1946年到20世紀50年代末 這一時期的計算機都采用電子管作為基本邏輯元件 軟件方面確定了程序設(shè)計的概念 出現(xiàn)了高級語言的雛形 這一代計算機的特點是體積大 功耗高 速度慢 一般運算每秒數(shù)千次至數(shù)萬次 容量小 價格昂貴 這一時期的計算機主要應用于軍事和科學研究計算領(lǐng)域 為計算機技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ) 2 晶體管計算機時代 20世紀50年代中期到60年代末期 這一時期的計算機采用了晶體管器件 軟件方面出現(xiàn)了一系列的高級語言 如FORTRAN 并提出了操作系統(tǒng)的概念 計算機設(shè)計出現(xiàn)了系列化的思想 其特點是體積縮小 功耗降低 壽命延長 運算速度高 一般每秒運算數(shù)十萬次 最高可達300萬次 可靠性高 價格不斷下降 應用范圍也進一步擴大 從軍事與尖端技術(shù)領(lǐng)域擴展到了氣象 工程設(shè)計 數(shù)據(jù)處理以及其他科技領(lǐng)域 3 中小規(guī)模集成電路時代 20世紀60年代中期到70年代初期 由于采用中小規(guī)模集成電路 IC 作為基本器件 計算機的體積變得更小 壽命更長 功耗 價格也進一步下降 而運算速度和可靠性大大提高 應用范圍也進一步擴大 軟件方面出現(xiàn)了操作系統(tǒng)以及結(jié)構(gòu)化 模塊化程序設(shè)計方法 軟 硬件都向通用化 系列化 標準化方向發(fā)展 其典型的產(chǎn)品是IBM360系列 它的主要特點是通用化 系列化 標準化 美國數(shù)據(jù)公司 CDC 在1969年1月研制成功的超大型計算機CDC7600 運算速度達到每秒1千萬次浮點運算 是當時最成功的產(chǎn)品 4 大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路時代 20世紀70年代初期至今 這一時期采用VLSID 超大規(guī)模集成電路 和ULSID 極大規(guī)模集成電路 高度集成化是這一時代計算機的主要特征 最典型的產(chǎn)品是個人計算機 也就是平常所說的PC PersonalComputer 與以前的計算機相比 PC趨于體積微型化方向發(fā)展 因此習慣上又稱為微機 二 計算機的現(xiàn)狀計算機經(jīng)過半個多世紀的發(fā)展 技術(shù)已經(jīng)非常成熟 目前的計算機正向著微型化 巨型化 多媒體化 網(wǎng)絡(luò)化和智能化的方向發(fā)展 1 微型化隨著微電子技術(shù)的日益成熟 大規(guī)模 超大規(guī)模集成電路的應用 如今的計算機正在向著微型化方向發(fā)展 因為微型機可以應用到中 小型機無法進入的領(lǐng)域 如家用電器 數(shù)碼產(chǎn)品 通信設(shè)備等 因此微型機的發(fā)展非常迅速 2 巨型化為了滿足諸如天文 氣象 宇航等尖端科學以及探索新興科學 如基因工程 的需要 也為了能讓計算機具有人腦學習 推理的復雜功能 發(fā)展了高速 大容量和功能強大的巨型化計算機 巨型計算機運算速度可高達每秒數(shù)萬億次 大大縮小了復雜科學計算的時間 3 多媒體化多媒體是以數(shù)字技術(shù)為核心的圖像 聲音與計算機 通信等融為一體的信息環(huán)境的總稱 多媒體技術(shù)的目標是無論在什么地方 只需要簡單的設(shè)備就能夠自由地以交互和對話方式收發(fā)所需要的信息 4 網(wǎng)絡(luò)化計算機網(wǎng)絡(luò)是計算機技術(shù)發(fā)展中的一個重要分支 是現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機結(jié)合的產(chǎn)物 從單機走向網(wǎng)絡(luò) 是計算機應用發(fā)展的結(jié)果 以信息 資源共享為目的的Internet已經(jīng)成為計算機發(fā)展的必然選擇 也是人們工作生活不可缺少的工具 5 智能化智能化就是讓計算機來模擬人的感覺 行為 思維等過程 使計算機具備 視覺 聽覺 語言 思維 邏輯推理 等能力 形成智能型 超智能型計算機 智能化的研究包括模式識別 物形分析 自然語言的生成和理解 定理的自動證明 自動程序設(shè)計 專家系統(tǒng) 學習系統(tǒng) 智能機器人等 第二節(jié)個人計算機的硬件組成個人計算機簡稱PC機 是目前使用最廣泛的計算機 從外觀上看 PC機主要包括主機 顯示器 鍵盤 鼠標 音響等 如圖1 2 1所示 圖1 2 1PC機外觀 一臺配備齊全的計算機硬件主要由主機設(shè)備和外部設(shè)備兩部分組成 一 主機設(shè)備主機是計算機的核心部件 從外觀上可分為臥式和立式兩種 通常在主機箱的正面有電源開關(guān) 復位開關(guān) 光盤驅(qū)動器等 在主機箱的背面有電源插座 用來給主機及其他外部設(shè)備提供電源 一般計算機都有并行接口 串行接口 PS 2接口 USB接口 計算機主機主要由主板 中央處理器 內(nèi)存條 硬盤 光驅(qū) 顯卡 聲卡等組成 1 主板主板又稱為主機板 是安裝在主機箱內(nèi)的一塊電路板 它是計算機其他設(shè)備的載體 很多設(shè)備都需要通過它連接在一起 如圖1 2 2所示 圖1 2 2IntelQ963芯片組主板 2 中央處理器中央處理器 CPU 是整個計算機系統(tǒng)的核心 它的性能大致上反映了整個計算機配置的性能 也是區(qū)分計算機檔次的標準 計算機常用的CPU有Intel公司的Pentium系列 Celeron系列和AMD公司的Athlon64系列 Sempron系列等 如圖1 2 3所示 圖1 2 3CeleronD與Athlon64CPU 3 內(nèi)存條計算機的內(nèi)存條實際上是指主機上的隨機存儲器 RAM 內(nèi)存條一般用來存儲計算機運行所需要的程序 數(shù)據(jù)以及支持用戶程序的系統(tǒng)程序等 應用程序一般都先要調(diào)入內(nèi)存才能被CPU訪問執(zhí)行 因此內(nèi)存容量的大小決定了計算機處理能力的復雜程度和整體運行速度 內(nèi)存條的外觀如圖1 2 4所示 圖1 2 4內(nèi)存條 4 硬盤和光驅(qū)硬盤是計算機存儲信息的重要部件 通常稱為輔助存儲器或外存 如圖1 2 5所示 通常情況下 硬盤固定在計算機的主機箱內(nèi) 光驅(qū)是光盤驅(qū)動器的簡稱 是電腦系統(tǒng)用來讀取CD上數(shù)據(jù)的專用設(shè)備 也是多媒體電腦的標準配置之一 DVD驅(qū)動器是目前的主流產(chǎn)品 CD ROM光驅(qū)已逐漸退出市場 圖1 2 5硬盤 5 顯卡顯卡是CPU與顯示器的接口電路 通過總線與CPU和顯示器相連 它可以將顯示緩沖存儲器發(fā)出的信息轉(zhuǎn)換成視頻控制信號 控制顯示器的顯示 如圖1 2 6所示 圖1 2 6顯卡 6 聲卡聲卡是現(xiàn)在多媒體電腦的基本配件之一 是實現(xiàn)聲波 數(shù)字信號相互轉(zhuǎn)換的硬件設(shè)備 主要用于計算機系統(tǒng)中聲音信號的處理與輸出 隨著音頻采集 壓縮以及還原技術(shù)的成熟 聲卡在計算機中的應用也越來越廣泛 如圖1 2 7所示 圖1 2 7聲卡 二 外部設(shè)備外部設(shè)備是相對于主機來說的 放置在機箱外部的設(shè)備都可看成是外部設(shè)備 1 顯示器顯示器是計算機系統(tǒng)最重要的輸出設(shè)備之一 如圖1 2 8所示 計算機中的數(shù)據(jù)信息需要通過顯示器表現(xiàn)出來 用戶也可以通過顯示器屏幕了解計算機當前狀態(tài)以及正在執(zhí)行的任務 圖1 2 8液晶顯示器 顯示器從顯示精度的程度上可分為高 中 低不同分辨率的類型 一般對于文字處理來說 對顯示器的要求不高 但對于游戲和圖形界面顯示 必須使用高分辨率的顯示器 2 鍵盤和鼠標鍵盤和鼠標 見圖1 2 9 是目前計算機中最為普遍和通用的輸入設(shè)備 通過它們使得人們對計算機的操作變得簡單易行 擁有一個方便舒適的鍵盤和一個靈活順手的鼠標 會使用戶在使用電腦時更加得心應手 圖1 2 9鍵盤和鼠標 鍵盤是用戶和電腦對話的工具 它由一組按陣列方式裝配在一起的按鍵組成 可分為電容式 機械式和機電式3種 隨著Windows圖形操作系統(tǒng)的不斷普及和升級 鼠標在某些方面顯得比鍵盤更重要 它的點擊與滑動使復雜的電腦操作簡單化 鼠標的基本操作有單擊 雙擊 右擊 指向 移動等 3 打印機打印機是計算機的一種輸出設(shè)備 通過打印機可以將需要的信息打印在紙上 還可以將處理的數(shù)碼照片通過打印機打印出來長期保存 打印機可分為針式打印機 噴墨打印機和激光打印機 其中噴墨打印機和激光打印機是目前的主流 分辨率是衡量打印機質(zhì)量好壞的重要指標 通常以dpi為單位 分辨率越高 打印機的輸出質(zhì)量就越好 當然價格也就越高 噴墨打印機可分為單色和彩色兩種 它的優(yōu)點是打印精度高 噪音較低 價格不高 但打印速度比較慢 墨水消耗量較大 如圖1 2 10所示 激光打印機是目前發(fā)展較快的一種打印機 它的打印效果非常好 幾乎沒有噪音 但價格較貴 圖1 2 10噴墨打印機 4 掃描儀對于家用電腦 掃描儀 見圖1 2 11 開辟了許多新的應用領(lǐng)域 如文字錄入 圖像輸入處理 制作電子相冊 掛歷 明信片等個性化作品 圖1 2 11掃描儀 5 音箱音箱作為一種必不可少的音頻設(shè)備 已經(jīng)越來越被廣大計算機用戶所使用 它作為多媒體電腦的重要組成部分之一 在音頻領(lǐng)域中有著不可取代的地位 如圖1 2 12所示 圖1 2 12音箱 第三節(jié)個人計算機常用軟件軟件是一種可以完成某種功能的有序指令集 是一種人類思維的智力成果 個人計算機除了前面所說的硬件組成外 還有很多軟件組成 一般把沒有裝任何軟件的機器叫做 裸機 因此軟件也是個人計算機的主要部分 計算機軟件可以分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩種 系統(tǒng)軟件是用戶與計算機之間的接口 它直接與計算機硬件打交道 負責管理和維護計算機各種軟硬件資源 系統(tǒng)軟件常常為用戶提供了一個友好的操作界面 以方便用戶使用計算機 而用戶只需學會使用系統(tǒng)軟件 就能通過它來操作計算機了 應用軟件是為了解決某些特定具體問題而開發(fā)的一種程序 如字符處理軟件 財務軟件等 它是在系統(tǒng)軟件環(huán)境下運行的 不用直接與硬件接觸 一 操作系統(tǒng)操作系統(tǒng) OperationSystem 縮寫為OS 是一種高級管理程序 屬于系統(tǒng)軟件 它是直接控制和管理計算機系統(tǒng)的基本資源 可以方便用戶充分而有效地使用這些資源的程序集合 操作系統(tǒng)的主要作用有3個 一是提高系統(tǒng)資源的利用 操作系統(tǒng)通過對計算機系統(tǒng)的軟硬件資源進行合理的調(diào)度與分配 改善資源的共享和利用狀況 從而最大限度地發(fā)揮計算機系統(tǒng)的工作效率 即提高計算機系統(tǒng)在單位時間內(nèi)處理任務的能力 二是提供方便友好的用戶界面 通過友好的工作環(huán)境 可以改善用戶與計算機的交互界面 如果沒有操作系統(tǒng)這個接口軟件 用戶將面對的是一臺只能識別0和1組成的機器代碼的 裸機 有了操作系統(tǒng) 用戶就可以采用識別的方法同計算機打交道 三是提供軟件開發(fā)的運行環(huán)境 在開發(fā)軟件時 還要考慮在哪種操作系統(tǒng)環(huán)境下開發(fā) 當要使用某種保存在磁盤中的軟件時 需要使用操作系統(tǒng)管理下的計算機系統(tǒng)調(diào)用有關(guān)的工具軟件及其他軟件資源 1 Windows98Windows98是美國Microsoft公司開發(fā)的一種圖形窗口界面操作系統(tǒng) 由于其操作簡單 在很多行業(yè)以及廣大家庭用戶中廣受歡迎 Windows98操作系統(tǒng)有第一版和第二版兩種版本 現(xiàn)在絕大多數(shù)用戶或公司使用的都是Windows98簡體中文第二版 2 WindowsXPWindowsXP是目前最主流的操作系統(tǒng) 也是Windows2000的升級產(chǎn)品 它的用戶界面如圖1 3 1所示 圖1 3 1WindowsXP界面 WindowsXP是在Windows2000的基礎(chǔ)上開發(fā)的32位操作系統(tǒng) 有兩個版本 普通用戶通常用HomeEdition 家用版 和ProfessionalEdition 專業(yè)版 WindowsXP新增加了許多功能 主要有以下幾種 1 如果用戶在WindowsXP中同時打開多個文件窗口 當窗口最小化時 系統(tǒng)會自動將多個窗口合并成一個窗口 另外 WindowsXP會自動將用戶安裝的軟件在程序菜單中用黃色標識 2 WindowsXP采用了AppFixs模擬仿真技術(shù) 通過模擬與軟硬設(shè)備適應的操作環(huán)境來解決軟硬件不兼容的問題 這樣用戶就可以指定一個軟件的運行模式 即將系統(tǒng)模擬為WindowsNT4 0或Windows95 98的模式 3 WindowsXP內(nèi)置了圖片瀏覽 文件壓縮功能 安裝WindowsXP后 無須再安裝諸如ACDSee等專用的圖片瀏覽軟件 通過WindowsXP提供的圖片瀏覽器 可以輕松地實現(xiàn)圖片的翻頁瀏覽 任意旋轉(zhuǎn) 另存 打印 設(shè)置壁紙等功能 4 WindowsXP增強了多媒體功能 WindowsXP內(nèi)置了WindowsMediaPlayer8 0多媒體播放程序 在界面 音質(zhì)方面都超過以前的版本 WindowsXP還增加了WindowsMovieMaker 視頻編輯制作 軟件 雖然功能上不如專業(yè)軟件 但是完全可以滿足家庭多媒體制作的要求 此外 WindowsXP中增加了對刻錄機的支持 不需要額外的刻錄軟件 就像文件夾一樣實現(xiàn)刻錄光盤的讀寫操作 5 WindowsXP支持目前常用的TCP IP IPX NETBIOS和網(wǎng)絡(luò)協(xié)議等 支持網(wǎng)絡(luò)共享連接 用戶可通過 網(wǎng)絡(luò)屬性 建立WindowsXP Windows2000 Windows98之間的局域網(wǎng)絡(luò) 3 Windows2000Windows2000是Microsoft公司推出的 基于NT技術(shù)構(gòu)建 的新型操作系統(tǒng) 具有安全機制和更強大的服務和網(wǎng)絡(luò)功能 Windows2000有Windows2000Professional Windows2000Server Windows2000AdvancedServer和Windows2000DatacenterServer四個版本的產(chǎn)品 1 Windows2000Professional Windows2000專業(yè)版 大多數(shù)桌面計算機和便攜機都使用這個版本 它既能滿足商業(yè)用戶在可靠性與安全性方面的要求 也能滿足家庭用戶在多媒體功能與易用性方面的要求 2 Windows2000Server 服務器版 此版本具有Windows2000Professional的所有特性 還能提供簡單的網(wǎng)絡(luò)管理服務 適用于一般網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進行文件打印 軟件應用以及Web等各種服務 適合于各種服務器系統(tǒng)的要求 3 Windows2000AdvancedServer 高級服務器版 這個版本提供了比Windows2000Server更強的功能 具有更高的擴展性 互操作性和可管理性 可應用于擁有多種操作系統(tǒng)和提供Internet服務的部門和應用程序服務器 4 Windows2000DatacenterServer 數(shù)據(jù)中心服務器版 這是功能最為強大的服務器操作系統(tǒng) 支持16位對稱多處理器系統(tǒng)以及高達64GB的物理內(nèi)存 另外 該版本為大型的數(shù)據(jù)庫 經(jīng)濟分析 科學和工程模擬 聯(lián)機交易服務等應用做了專門的優(yōu)化 4 LinuxLinux是一套免費使用和自由傳播的操作系統(tǒng) 它主要用于基于Intelx86系列CPU的計算機上 這個系統(tǒng)是由全世界各地的成千上萬的程序員設(shè)計和實現(xiàn)的 其目的是建立不受任何商品化軟件的版權(quán)制約的全世界都能自由使用的軟件 Linux是一個遵循POSIX標準的免費的多任務 多用戶操作系統(tǒng) 具有BSD和SYSV的擴展特性 其在外表和性能上同常見的UNIX非常相似 但是所有系統(tǒng)核心代碼已經(jīng)能全部被重新編寫了 由于免費的開放源代碼使得市場上的Linux版本繁多 常見的有TURBOLinux RedHatLinux XteamLinux等 二 應用軟件隨著計算機的日益普及以及應用領(lǐng)域的不斷擴大 出現(xiàn)了各種各樣的應用軟件 主要有辦公軟件 圖形圖像處理軟件 工具軟件 殺毒軟件 多媒體播放軟件等 1 辦公軟件計算機應用于辦公領(lǐng)域 必須有辦公軟件的支持 MicrosoftOffice系列是現(xiàn)代化文秘辦公最常用的辦公軟件 其中包括OfficeAccess OfficeExcel OfficePowerpoint OfficeWord OfficeOutlook等組件 目前Office2003是最新版本 如圖1 3 2所示為Word2003界面 圖1 3 2Word2003界面 另外 由金山公司開發(fā)的WPS也是一款功能完善的辦公軟件 2 圖形圖像軟件隨著計算機應用的普及 計算機對各種圖形圖像的處理能力越來越強 也開發(fā)了各種關(guān)于圖形圖像的軟件 Photoshop是一種用于處理圖像的軟件 另外 借助集成的Web工具應用程序AdobeImageReady Photoshop還為專業(yè)設(shè)計和圖形制作營造了一個功能廣泛的工作環(huán)境 使人們可以創(chuàng)作出既適合印刷又可用于Web 無線裝置或其他介質(zhì)的精美圖像 通過功能全面的修飾 繪圖 Web工具等工具組 Photoshop可以幫助用戶有效地完成多種圖像編輯任務 另外 還有看圖軟件ACDSee 它不但可以進行圖片的快速瀏覽 而且可以對圖像進行簡單的旋轉(zhuǎn) 放大等處理 3 工具軟件為了更加方便地管理和維護計算機 還開發(fā)出了一些工具軟件 如專門用于磁盤分區(qū)格式化的軟件PartitionMagic 用于系統(tǒng)克隆與備份軟件ghost 用于網(wǎng)絡(luò)資料的下載工具FlashGet 迅雷 文件壓縮解壓縮工具WinZip 如圖1 3 3所示為最常用的文件壓縮工具WinZip的工作界面 圖1 3 3WinZip工作界面 4 殺毒軟件隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普及 計算機病毒也無孔不入地滲透到計算機系統(tǒng)的各種設(shè)備中 各種類型的計算機病毒給計算機用戶帶來了嚴重的損失 如何有效地防治病毒和保護計算機安全已成為廣大用戶十分關(guān)注的問題 常用的殺毒軟件有 1 瑞星殺毒軟件 瑞星殺毒軟件2005版是采用目前國際上先進的結(jié)構(gòu)化多層可擴展SME技術(shù)研制的第五代全新殺毒引擎 具有首創(chuàng)網(wǎng)絡(luò)游戲防盜功能的個人防火墻 針對沖擊波等漏洞型網(wǎng)絡(luò)病毒設(shè)計的漏洞掃描系統(tǒng) 全新智能化數(shù)據(jù)修復系統(tǒng) 嵌入式即時安全信息中心 預殺式無毒安裝 注冊表修復工具