項(xiàng)目1 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目化教程

（Windows10+Office2016）項(xiàng)目1計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)一、計(jì)算機(jī)概述二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)中信息的表示一、計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)（Computer）俗稱電腦，是20世紀(jì)最偉大的科學(xué)技術(shù)發(fā)明之一。計(jì)算機(jī)是一種能夠按照程序運(yùn)行、自動(dòng)調(diào)整、處理海量數(shù)據(jù)的現(xiàn)代化智能電子設(shè)備，它由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成，沒(méi)有安裝任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)。1．計(jì)算機(jī)的發(fā)展史

第一階段

（1946—1959年）第二階段

（1959—1964年）第三階段

（1964—1972年）第四階段

（1972年至今）主要電子器件電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路內(nèi)存汞延遲線磁芯存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存穿孔卡片、紙帶磁帶磁帶、磁盤磁盤、磁帶、光盤等大容量存儲(chǔ)器處理速度

（每秒指令數(shù)）幾千條幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)條幾十萬(wàn)至幾百萬(wàn)條上千萬(wàn)到億億條1946年2月14日，由美國(guó)軍方定制的世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”（ElectronicNumericalAndCalculator，ENIAC）在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)問(wèn)世。1946年6月，美籍?dāng)?shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了一個(gè)利用“二進(jìn)制”數(shù)進(jìn)行“存儲(chǔ)程序”的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)方案。這個(gè)方案確定以二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。從第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)誕生至今，根據(jù)構(gòu)成計(jì)算機(jī)主要元器件的不同，將計(jì)算機(jī)的發(fā)展大致分為如下4個(gè)階段。2．計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）計(jì)算速度快（2）計(jì)算精度高（3）超強(qiáng)的記憶能力（4）判斷能力強(qiáng)（5）工作自動(dòng)化3．計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域（1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)處理（3）實(shí)時(shí)控制（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)（5）數(shù)據(jù)通信（6）智能應(yīng)用（7）電子商務(wù)（8）多媒體應(yīng)用二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。硬件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)發(fā)揮功能的必要保證。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)由5大部件組成，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機(jī)外設(shè)中央處理器（CPU）各種總線（主板和各種板卡）內(nèi)部存儲(chǔ)器（內(nèi)存）運(yùn)算器控制器外部存儲(chǔ)器（移動(dòng)硬盤和U盤等）輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像頭和麥克風(fēng)等）輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)和投影儀等）系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序網(wǎng)絡(luò)軟件輔助設(shè)計(jì)軟件文字處理軟件圖形圖像處理軟件其他軟件外部存儲(chǔ)器（硬盤、光盤和軟盤等）數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)（1）運(yùn)算器運(yùn)算器在控制器的控制下完成各種算術(shù)運(yùn)算（如加、減、乘、除）、邏輯運(yùn)算（如邏輯與、邏輯或、邏輯非等），以及其他操作（如取數(shù)、存數(shù)、移位等）。運(yùn)算器主要由兩部分組成，即算術(shù)邏輯運(yùn)算單元和寄存器組。（2）控制器控制器是控制計(jì)算機(jī)各個(gè)部件協(xié)調(diào)一致、有條不紊工作的電子裝置，也是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的指揮中心。運(yùn)算器和控制器集成在一起被稱為中央處理器（CPU）。在微型計(jì)算機(jī)中又稱為微處理器，它是計(jì)算機(jī)硬件的核心部件。CPU與內(nèi)部存儲(chǔ)器、主機(jī)板等構(gòu)成計(jì)算機(jī)的主機(jī)。1．計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（3）存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是用來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和程序信息的部件，可分為內(nèi)部存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱內(nèi)存）和外部存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱外存）兩大類。內(nèi)部存儲(chǔ)器一般包括ROM和RAM。ROM是只讀存儲(chǔ)器，也就是說(shuō)計(jì)算機(jī)只能從其中讀出數(shù)據(jù)，而不能寫入數(shù)據(jù)，它的內(nèi)容是由廠家在出廠時(shí)就已寫入進(jìn)去的，而且一旦寫好就不能改變了。RAM是隨機(jī)存儲(chǔ)器，也稱可讀寫存儲(chǔ)器，它是暫時(shí)存儲(chǔ)信息的地方，在計(jì)算機(jī)加電運(yùn)行時(shí)存儲(chǔ)信息，當(dāng)電源切斷后，RAM中所存放的信息將全部消失。與外部存儲(chǔ)器相比，內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量較小，但內(nèi)部存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)速度快。外存又叫輔助存儲(chǔ)器，具有相當(dāng)大的存儲(chǔ)容量，是永久存儲(chǔ)信息的地方。不管計(jì)算機(jī)接通或切斷電源，在外存中所存放的信息是不丟失的。常見(jiàn)的外存有硬盤和光盤等。（4）輸入設(shè)備輸入設(shè)備的功能是把計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)。常見(jiàn)的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、圖像輸入設(shè)備（攝像機(jī)、數(shù)碼相機(jī)、掃描儀和傳真機(jī)等）和聲音輸入設(shè)備等。（5）輸出設(shè)備輸出設(shè)備的功能是把計(jì)算機(jī)程序和數(shù)據(jù)從計(jì)算機(jī)輸出。常見(jiàn)的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖機(jī)和聲音輸出設(shè)備等。其中，外存儲(chǔ)器（包括磁盤和硬盤）、觸摸屏，既是輸入設(shè)備又是輸出設(shè)備。2．計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)是由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件構(gòu)成。系統(tǒng)軟件是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最靠近硬件的軟件，其他軟件一般都通過(guò)系統(tǒng)軟件發(fā)揮作用。（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件可以看作是用戶與計(jì)算機(jī)的接口，它為應(yīng)用軟件和用戶提供了控制、訪問(wèn)硬件的手段，這些功能主要由操作系統(tǒng)完成。系統(tǒng)軟件分為操作系統(tǒng)軟件與計(jì)算機(jī)語(yǔ)言翻譯系統(tǒng)軟件兩部分，包括4個(gè)方面：①操作系統(tǒng)軟件。②各種語(yǔ)言翻譯系統(tǒng)。③系統(tǒng)支撐和服務(wù)程序。④數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。（2）應(yīng)用軟件為解決各類實(shí)際問(wèn)題而設(shè)計(jì)的軟件稱為應(yīng)用軟件。按照其服務(wù)對(duì)象，一般分為通用的應(yīng)用軟件和專用的應(yīng)用軟件。通用的應(yīng)用軟件一般是為了解決大多數(shù)人都會(huì)遇到的某一類問(wèn)題而設(shè)計(jì)的，包括文字處理（Word）、電子表格（Excel）、數(shù)據(jù)庫(kù)管理（DataBase）等方面。專用的應(yīng)用軟件是專為少數(shù)用戶設(shè)計(jì)的、目標(biāo)單一的應(yīng)用軟件，如某機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)控制軟件、用于某實(shí)驗(yàn)儀器的數(shù)據(jù)采集與數(shù)據(jù)處理的專用軟件和學(xué)習(xí)某門課程的輔助教學(xué)軟件等。三、計(jì)算機(jī)中信息的表示數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)處理的對(duì)象。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，各種信息都必須經(jīng)過(guò)數(shù)字化編碼后才能被傳送、存儲(chǔ)和處理，而在計(jì)算機(jī)中采用什么數(shù)制？1．?dāng)?shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示。數(shù)值、文字、語(yǔ)言、圖表、圖像、音頻、視頻等都是不同形式的數(shù)據(jù)。信息是現(xiàn)代生活和計(jì)算機(jī)科學(xué)中一個(gè)非常流行的詞匯。一般來(lái)說(shuō)，信息是對(duì)各種事物變化和特征的反映，是經(jīng)過(guò)加工處理并對(duì)人類客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)的表現(xiàn)形式。計(jì)算機(jī)科學(xué)中的信息通常被認(rèn)為是能夠用計(jì)算機(jī)處理的有意義的內(nèi)容或消息，它們以數(shù)據(jù)的形式出現(xiàn)。2．計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)ENIAC是一臺(tái)十進(jìn)制的計(jì)算機(jī)，它采用10個(gè)真空管來(lái)表示一位十進(jìn)制數(shù)。馮·諾依曼在研制IAS時(shí)，發(fā)現(xiàn)這種十進(jìn)制的表示和實(shí)現(xiàn)方式十分麻煩，故提出了二進(jìn)制的表示方法，從此改變了整個(gè)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史。二進(jìn)制只有“0”和“1”兩個(gè)數(shù)字，相對(duì)十進(jìn)制而言，采用二進(jìn)制表示不但運(yùn)算簡(jiǎn)單、易于物理實(shí)現(xiàn)、通用性強(qiáng)，更重要的優(yōu)點(diǎn)是它所占用的空間和所消耗的能量小得多，機(jī)器可靠性高。3．計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小單位是位（bit）。存儲(chǔ)容量的基本單位是字節(jié)（Byte）。8個(gè)二進(jìn)制位稱為1個(gè)字節(jié)，此外還有KB、MB、GB、TB等。（1）位（bit）位是度量數(shù)據(jù)的最小單位。在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，代碼只有0和1，采用多個(gè)數(shù)碼（0和1的組合）來(lái)表示一個(gè)數(shù)，其中的每一個(gè)數(shù)碼稱為1位。（2）字節(jié)（Byte）一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)字組成（1Byte=8bit）。字節(jié)是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位，也是計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的基本單位。為了便于衡量存儲(chǔ)器的大小，統(tǒng)一以字節(jié)（Byte，B）為單位。千字節(jié)1KB=1024B=210B兆字節(jié)1MB=1024KB=220B吉字節(jié)1GB=1024MB=230B太字節(jié)1TB=1024GB=240B（3）字長(zhǎng)人們將計(jì)算機(jī)一次能夠并行處理的二進(jìn)制數(shù)稱為該機(jī)器的字長(zhǎng)，也稱為計(jì)算機(jī)的一個(gè)“字”。計(jì)算機(jī)的字長(zhǎng)通常是字節(jié)的整倍數(shù)，如8位、16位、32位、64位，大型機(jī)已達(dá)128位。字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要指標(biāo)，直接反映一臺(tái)計(jì)算機(jī)的計(jì)算能力和精度。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)處理速度就越快。4．字符的編碼字符包括西文字符（字母、數(shù)字、各種符號(hào)）和中文字符。由于計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)和處理數(shù)據(jù)的，因此字符也必須按特定的規(guī)劃進(jìn)行二進(jìn)制編碼才能進(jìn)入計(jì)算機(jī)。用以表示字符的二進(jìn)制編碼稱為字符編碼。（1）西文字符計(jì)算機(jī)中最常用的西文字符編碼ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)碼），被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織指定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。ASCII碼有7位碼和8位碼兩種版本，國(guó)際通用的是7位ASCII碼。用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個(gè)字符的編碼，共有27=128個(gè)不同的編碼值，相應(yīng)可以表示128個(gè)不同字符的編碼。（2）漢字的編碼漢字信息的交換碼漢字信息交換碼簡(jiǎn)稱交換碼，也叫國(guó)標(biāo)碼。規(guī)定了7445個(gè)字符編碼，其中有682個(gè)非漢字圖形符和6763個(gè)漢字的代碼。有一級(jí)常用字3755個(gè)，二級(jí)常用字3008個(gè)。兩個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)一個(gè)國(guó)標(biāo)碼。區(qū)位碼和國(guó)標(biāo)碼之間的轉(zhuǎn)換方法是將一個(gè)漢字的十進(jìn)制區(qū)號(hào)和十進(jìn)制位號(hào)分別轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)，然后再分別加上20H，就成為此漢字