計算機應(yīng)用基礎(chǔ)WIN7+OFFICE2010(第一章)成人教育深圳大學(xué)

1、Windows7+office2010主講：張濤第一章：計算機基礎(chǔ)知識第1章 計算機基礎(chǔ)知識 電子計算機是20世紀(jì)最偉大的發(fā)明之一，半個世紀(jì)的發(fā)展，電子計算機早已家喻戶曉，計算機的應(yīng)用遍及人類社會的各個領(lǐng)域，極大地推動了人類社會的進步與發(fā)展。由計算機技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合而形成的信息技術(shù)是現(xiàn)代信息社會最重要的技術(shù)支柱，對人類的生產(chǎn)方式、生活方式及思維方式都產(chǎn)生了極其深遠的影響。把計算機的發(fā)展可以概括為五個“一”：開辟了一個新時代信息時代；形成了一個新產(chǎn)業(yè)信息產(chǎn)業(yè)；產(chǎn)生了一門新學(xué)科計算機科學(xué)與技術(shù)；開創(chuàng)了一種新的科研方法計算方法；孕育了一種新的文化計算機文化。1.1 計算機的發(fā)展歷程（重點）1.2

2、 計算機的應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢1.3 計算機中信息的表示與存儲（重點） 第一章學(xué)習(xí)內(nèi)容第一章學(xué)習(xí)內(nèi)容第1章 計算機基礎(chǔ)知識1.1.1 早期計算機的工具早期計算機的工具中國最早使用算盤來計算。17世紀(jì)法國哲學(xué)家和數(shù)學(xué)家帕斯卡（Blaise Pascal）發(fā)明了世界第一臺加減法計算機利用齒輪傳動原理制成的機械式計算機，通過手搖式操作實現(xiàn)十進制運算。1.1 計算機的發(fā)展歷程20世紀(jì)五六十年代，中國制造原子彈時用的手搖式機算機。o 世界上第一臺計算機名叫世界上第一臺計算機名叫埃尼埃尼阿克阿克（ENIACENIAC）o 19461946年年2 2月誕生于月誕生于美國美國的的賓夕賓夕法尼亞大學(xué)法尼亞大學(xué)。

3、1780支電子管占地167平方米重達28噸耗電170千瓦保存80個字節(jié)每秒5千次加、減法運算價值40萬美元1.1 計算機的發(fā)展歷程計算機的發(fā)展歷程1.1.2 第一臺電子計算機第一臺電子計算機1.1.3 數(shù)字電子計算機數(shù)字電子計算機1.1 計算機的發(fā)展歷程計算機的發(fā)展歷程1.1 計算機的發(fā)展歷程計算機的發(fā)展歷程1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o 大規(guī)模集成電路的出現(xiàn)后，計算機的體積和重量大大減少，使制造微型計算機成為可能微型計算機是以中央處理器為基礎(chǔ)，配以內(nèi)存和輸入輸出設(shè)備再配以軟件來運行的實體。中央處理器的發(fā)展很大程序體現(xiàn)了微型計算機的發(fā)展。 第第1階段（階段（19711973年）

4、是年）是4位和位和8位低檔微處理器時代，通位低檔微處理器時代，通常稱為第常稱為第1代，其典型產(chǎn)品是代，其典型產(chǎn)品是Intel4004和和Intel8008微處理器微處理器和分別由它們組成的和分別由它們組成的MCS-4和和MCS-8微機。微機。ntel 4004是一種是一種4位微處理器，可進行位微處理器，可進行4位位二進制二進制的并行運算，它有的并行運算，它有45條條指令指令，速度，速度0.05MIPs（Million Instruction Per Second，每秒百萬條，每秒百萬條指令）。指令）。Intel 4004的功能有限，主要用于計算器、電動打字機的功能有限，主要用于計算器、電動打字

5、機、照相機、臺秤、電視機等家用電器上，使這些電器設(shè)備具有智能、照相機、臺秤、電視機等家用電器上，使這些電器設(shè)備具有智能化，從而提高它們的性能?；瑥亩岣咚鼈兊男阅?。Intel 8008是世界上第一種是世界上第一種8位的微位的微處理器。處理器。存儲器存儲器采用采用PMOS工藝?；咎攸c是采用工藝?；咎攸c是采用PMOS工藝，工藝，集成度低（集成度低（4000個晶體管個晶體管/片），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都比較簡片），系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng)都比較簡單，主要采用機器語言或簡單的匯編語言，指令數(shù)目較少（單，主要采用機器語言或簡單的匯編語言，指令數(shù)目較少（20多多條指令），基本指令周期為條指令），基本指令周期

6、為2050s，用于簡單的控制場合。，用于簡單的控制場合。1.1 計算機的發(fā)展歷程計算機的發(fā)展歷程1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o 第2階段（19711977年）是8位中高檔微處理器時代，通常稱為第2代，其典型產(chǎn)品是Intel8080/8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80等。它們的特點是采用NMOS工藝，集成度提高約4倍，運算速度提高約1015倍（基本指令執(zhí)行時間12s），指令系統(tǒng)比較完善，具有典型的計算機體系結(jié)構(gòu)和中斷、DMA等控制功能。它們均采用NMOS工藝,集成度約9000只晶體管,平均指令執(zhí)行時間為1

7、S2S，采用匯編語言、BASIC、Fortran編程，使用單用戶操作系統(tǒng)。1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o第3階段（19781984年）是16位微處理器時代，通常稱為第3代，其典型產(chǎn)品是Intel公司的8086/8088，Motorola公司的M68000，Zilog公司的Z8000等微處理器。其特點是采用HMOS工藝，集成度（2000070000晶體管/片）和運算速度（基本指令執(zhí)行時間是0.5s）都比第2代提高了一個數(shù)量級。指令系統(tǒng)更加豐富、完善，采用多級中斷、多種尋址方式、段式存儲機構(gòu)、硬件乘除部件，并配置了軟件系統(tǒng)。這一時期著名微機產(chǎn)品有IBM公司的個人計算機。8086和8

8、088在芯片內(nèi)部均采用16位數(shù)據(jù)傳輸，所以都稱為16位微處理器，但8086每周期能傳送或接收16位數(shù)據(jù)，而8088每周期只采用8位。因為最初的大部分設(shè)備和芯片是8位的，而8088的外部8位數(shù)據(jù)傳送、接收能與這些設(shè)備相兼容。8088采用40針的DIP封裝，工作頻率為6.66MHz、7.16MHz或8MHz，微處理器集成了大約29000個晶體管。1981年IBM公司推出的個人計算機采用8088CPU。 1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o 第4階段（19851992年）是32位微處理器時代，又稱為第4代。其典型產(chǎn)品是Intel公司的80386/80486，Motorola公司的M6903

9、0/68040等。其特點是采用HMOS或CMOS工藝，集成度高達100萬個晶體管/片，具有32位地址線和32位數(shù)據(jù)總線。每秒鐘可完成600萬條指令（Million Instructions Per Second，MIPS）。微型計算機的功能已經(jīng)達到甚至超過超級小型計算機，完全可以勝任多任務(wù)、多用戶的作業(yè)。同期，其他一些微處理器生產(chǎn)廠商（如AMD等）也推出了80386/80486系列的芯片。1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o 第5階段（1993-2005年）是奔騰（pentium）系列微處理器時代，通常稱為第5代。典型產(chǎn)品是Intel公司的奔騰系列芯片及與之兼容的AMD的K6系列微處

10、理器芯片。內(nèi)部采用了超標(biāo)量指令流水線結(jié)構(gòu)，并具有相互獨立的指令和數(shù)據(jù)高速緩存。隨著MMX（MultiMediaeXtended）微處理器的出現(xiàn)，使微機的發(fā)展在網(wǎng)絡(luò)化、多媒體化和智能化等方面跨上了更高的臺階。1.1.4 微型計算機的發(fā)展微型計算機的發(fā)展o 第6階段（2005年至今）是酷睿（core）系列微處理器時代，通常稱為第6代?！翱犷！笔且豢铑I(lǐng)先節(jié)能的新型微架構(gòu)，設(shè)計的出發(fā)點是提供卓然出眾的性能和能效，提高每瓦特性能，也就是所謂的能效比。早期的酷睿是基于筆記本處理器的。 酷睿2：英文名稱為Core 2 Duo，是是英特爾在2006年推出的新一代基于Core微架構(gòu)的產(chǎn)品體系統(tǒng)稱。于2006年7

11、月27日發(fā)布?？犷?是一個跨平臺的構(gòu)架體系，包括服務(wù)器版、桌面版、移動版三大領(lǐng)域。其中，服務(wù)器版的開發(fā)代號為Woodcrest，桌面版的開發(fā)代號為Conroe，移動版的開發(fā)代號為Merom。1.2 計算機應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢計算機應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢o 1.2.1計算機應(yīng)用領(lǐng)域u 科學(xué)計算科學(xué)計算 ( (數(shù)值計算）數(shù)值計算） u 信息管理（比如：銀行、圖書館、戶籍管理等）信息管理（比如：銀行、圖書館、戶籍管理等）u 過程控制（實時控制用在機械、冶金、石油、化工等）過程控制（實時控制用在機械、冶金、石油、化工等） u算機輔助系統(tǒng)算機輔助系統(tǒng) （CAD/CAI/CAMCAD/CAI/CAM）o CAD

12、Computer Aided Design:計算機輔助設(shè)計o CAMComputer Aided Manufacture:計算機輔助制造o CAIComputer Aided Instruction:計算機輔助教學(xué)o 其他計算機輔助系統(tǒng)其他計算機輔助系統(tǒng)u人工智能人工智能u多媒體應(yīng)用多媒體應(yīng)用u電子商務(wù)電子商務(wù)u電子政務(wù)電子政務(wù)巨型化巨型化：發(fā)展高速、大存儲容量和強大功能發(fā)展高速、大存儲容量和強大功能的超大型計算機。用于的超大型計算機。用于核反應(yīng)、天文、氣象、宇宙工程、生物工程等尖端科學(xué)及新興科學(xué)核反應(yīng)、天文、氣象、宇宙工程、生物工程等尖端科學(xué)及新興科學(xué)。 微型化微型化：芯片的集成度越來越高，

13、計算機的元器件越來越小，而使芯片的集成度越來越高，計算機的元器件越來越小，而使得計算機的計算速度快、功能強、體積小、價格低。得計算機的計算速度快、功能強、體積小、價格低。網(wǎng)絡(luò)化和移動化網(wǎng)絡(luò)化和移動化 在一定的地理區(qū)域內(nèi)，將分布在不同地點的不同機型的計算機和外部設(shè)備由在一定的地理區(qū)域內(nèi)，將分布在不同地點的不同機型的計算機和外部設(shè)備由通信線路互聯(lián)組成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)軟件的協(xié)調(diào)下，可通信線路互聯(lián)組成一個規(guī)模大、功能強的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)軟件的協(xié)調(diào)下，可以共享信息、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)資源以共享信息、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)資源。智能化智能化 讓計算機來模擬人的感覺、行為、思維過程，使計算機具備聽、視、語言

14、、行讓計算機來模擬人的感覺、行為、思維過程，使計算機具備聽、視、語言、行為、思維、推理，學(xué)習(xí)、證明等能力。包括模式識別、專家系統(tǒng)、智能機器人為、思維、推理，學(xué)習(xí)、證明等能力。包括模式識別、專家系統(tǒng)、智能機器人。云計算云計算 云計算云計算是基于是基于互聯(lián)網(wǎng)互聯(lián)網(wǎng)的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過的相關(guān)服務(wù)的增加、使用和交付模式，通常涉及通過互聯(lián)互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是來提供動態(tài)易擴展且經(jīng)常是虛擬化虛擬化的資源。的資源。 1.2 計算機應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢計算機應(yīng)用領(lǐng)域和發(fā)展趨勢1.2.2 計算機的發(fā)展前景1.3 計算機中信息的表示與存儲o 數(shù)字計算機內(nèi)部能存儲的信息只能是“1”

15、或“0”兩種狀態(tài)，而現(xiàn)實世界中的信息有文字、圖片、聲音和視頻等。如何用這兩種狀態(tài)表示出現(xiàn)實世界中各種不同的信息，這就是本節(jié)要討論的問題。分為以下四點來層層深入。 1.3.1 計算機中的數(shù)據(jù) 1.3.2 數(shù)制（數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換）（重點） 1.3.3 計算機信息存儲單位（重點） 1.3.4 計算機中數(shù)的表示（選學(xué)） 1.3.5 計算機中信息的編碼 （只需了解）1.3 計算機中信息的表示與存儲計算機中信息的表示與存儲o 1.3.1 計算機中的數(shù)據(jù) 我們生活中比較熟悉的是十進制，而計算機中的數(shù)據(jù)以二進制信息單元0,1的形式表示 o 1.3.2 數(shù)制學(xué)習(xí)之前首先要了解兩個概念：“基數(shù)”和“位權(quán)” 基數(shù)：一

16、種進位計數(shù)制中允許使用的基本數(shù)字符號的個數(shù)稱為基數(shù)。 位權(quán)：就是單位數(shù)碼在該數(shù)位上所表示的數(shù)量。1、常用的進位計數(shù)制有二進制、八進制、十進制和十六進制。（1）二進制二進制，它有兩個數(shù)碼：0和1。進位規(guī)則是“逢二進1，退1當(dāng)二”。在計算機中之所以采用二進制的主要原因是： 實現(xiàn)容易 便于使用邏輯代數(shù) 運算簡單 記憶和傳輸可靠1.3 計算機中信息的表示與存儲1.3.2 數(shù)制（2）八/十六進制八進制，它有八個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7。進位規(guī)則是“逢八進1，退1當(dāng)八”。十六進制，它有十六個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。進位規(guī)則是“逢十六進1，退1當(dāng)十六

17、”。（3）十進制日常生活中最常用的是十進制。十進制，它有十個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。進位規(guī)則是“逢十進1，退1當(dāng)十”。1.3 計算機中信息的表示與存儲1.3.2 數(shù)制2、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。（對照書本講解）、數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換。（對照書本講解）R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 方法特別簡單，先將R進制數(shù)按位權(quán)展開式展開，然后按十進制規(guī)則進行計算，其計算結(jié)果就是轉(zhuǎn)換后的十進制數(shù)。如下列式中的二進制轉(zhuǎn)十進制1.3 計算機中信息的表示與存儲1.3.2 數(shù)制二進制數(shù)與八進制、十六進制數(shù)之間的特殊轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)與八進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 把一個二進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)的方法是，從二進制數(shù)的小數(shù)點開始從右向

18、左，將每三位數(shù)字分成一組（最后一組若不足三位，可不補“0”），把每組數(shù)換成對應(yīng)的八進制數(shù)碼即得到轉(zhuǎn)換結(jié)果。（小數(shù)點部分從右到左） 二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換方法和上述二進制與八進制間的轉(zhuǎn)換相同，只是在轉(zhuǎn)換時，用四位二進制數(shù)與一位十六進制數(shù)互換。 （小數(shù)點部分從右到左）1.3.2 數(shù)制十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)這里的R通常是表示二、八、十六。轉(zhuǎn)換規(guī)則分成整數(shù)部分和小數(shù)部分：整數(shù)部分：采用“除以R取余法”。例如：1.3 計算機中信息的表示與存儲1.3 計算機中信息的表示與存儲1.3.2 數(shù)制十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù)o小數(shù)部分：采用“乘以R取整法”例如：所以我們有210

19、11. 075. 01.3 計算機中信息的表示與存儲1.3.3 計算機信息存儲單位計算機內(nèi)所有的信息（無論是程序還是數(shù)據(jù)）都以二進制的形式存放。其中，一個二進制是數(shù)據(jù)的最小單位，稱為位（bit）。計算機處理信息時，一般以一組二進制數(shù)作為一個整體，這組二進制數(shù)稱為一個字(word)。一個字的二進制位數(shù)自然數(shù)為字長。不同計算機系統(tǒng)內(nèi)部的字長不同。計算機中常用的字長有8位、16位、32位、64位等。字長是衡量計算機性能的一個重要指標(biāo)。有關(guān)存儲的常用度量單位及其換算關(guān)系如下：1kB=210Byte=1024B(Byte)1MB=220Byte=1024kB=1024B1024B(Byte)1GB=230Byte=1024MB=102410241024B(Byte)1TB=240Byte=1024GB=1024102410241024B(Byte)其中，k、M、G、T分別稱為千、兆、吉、太。注意：注意：1bit表示表示1位，位， 1Byte表示一個字節(jié)表示一個字節(jié) 1B=8b。字長：把字長：把CPU在單位時間內(nèi)一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)稱為在單位時間內(nèi)一次處理的二進制數(shù)的位數(shù)稱為“字長字長”1.3.5 數(shù)據(jù)編碼數(shù)據(jù)編碼1數(shù)據(jù)與信息的概念數(shù)據(jù)（Data）是指計算機能夠接收和處理的物理符號，包括字符