《计算机应用基础》基础理论部份幻灯片

1、计算机应用基础,第一章 计算机基础知识,计算机基础,1.1 了解计算机,任务1：了解计算机技术,任务2： 了解计算机的发展过程及趋势,搜集计算机在生活、生产、社会中的广泛应用案例，学习信息技术中的基本概念。,信息技术的三要素：被收集的数据，组织并处理数据的软件，支撑软件运行的计算机硬件,*早期的计算工具,*第一台计算机ENIAC,*冯诺依曼原理,*计算机发展史,*计算机发特点,*计算机发分类,*计算机发趋势,计算机基础知识,返回,计算机基础,*早期的计算工具 东方的创造：算筹、算盘 西方的灵感：机械式计算工具 机械-电动式计算机,计算机的发展史,算筹,算盘,机械式计算工具,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机的发展史,EDVAC （Electronic Discrete Variable Automatic Computer） 离散变量自动电子计算机 冯诺依曼John von Neuman）博士与莫尔学院科研小组合作，提出了一个全新的存储程序通用数字电子计算机方案EDVAC（Electronic Discrete Variable Automatic Computer，离散变量自动电

2、子计算机），这就是人们通常所说的冯诺依曼型计算机。 “存储程序”的设想： 将组成解题程序的一条条指令，象数据一样采用二进制编码方式事先存入计算机中，运行时只须顺序取出这些指令，经译码后执行相应的操作即可，从而可以实现真正的全自动运算。,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机的发展史,第一台计算机ENIAC,ENIAC和发明人莫奇来、爱克特,1946年世界上第一台计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer，电子数字积分计算机)诞生。,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机发展简史,根据计算机采用的物理元件,电子管计算机（19461957） 第一代计算机采用主要器件是电子管，所以通常称这一代计算机为电子管计算机。这种计算机主要为军事与国防尖端技术的需要而研制，功能相对较弱。,晶体管计算机（19581964） 第二代计算机采用的主要物理器件是半导体晶体管，所以通常称为晶体管计算机。这个时期的计算机性能比第一代有了很大的提高，功耗、体积、价格都有所下降，速度和可靠性相应提高。这个时期代表机型为CDC6600。,集成电路计算机（19

3、561969） 第三代计算机采用的主要器件是集成电路，所以通常称为集成电路计算机。由于集成电路代替了晶体管，使这个时期的计算机成本迅速下降，因而小型计算机开始产生。由于小型计算机成本低，性能好，适应范围广，在计算机推广普及方面起到了巨大的作用。,大规模集成电路计算机（1970） 由于大规模集成电路的发展，计算机的体积更小，功能更高，计算机开始进入了第四代，即大规模集成电路时代。1971年，第一台利用4位处理器的Intel4004问世，随后16位、32位相继研制成功，目前64位处理器已成为市场的主流。,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机发展简史,1.1 了解计算机,计算机基础,体积越来越小，重量越来越轻 包括台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑。 价格越来越低 4000元左右可以买到一台高性能的品牌电脑。 可靠性好，结构灵活 逐步网络化 网络化是指利用通信技术和计算机技术，把分散在不同地点的计算机互联起来，按照网络协议相互通信，以使所有用户均可共享软件、硬件和数据资源的目的。如，Internet。,未来第五代计算机的展望（基本元件创新） 神经网络计算机：神经元 生物计算机：生物芯片 光子

4、计算机：光子代替电子 超导计算机：超导元件和电路组成,计算机的发展趋势,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机的发展特点,运算速度快 计算精度高 具有自动执行功能 具有超强的“记忆”和逻辑判断能力 通用性强,1.1 了解计算机,计算机基础,计算机的分类,1按处理的对象分类 电子模拟计算机、电子数字计算机和混合计算机。 2按性能规模分类 巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机（微型机又称个人计算机（Personal Computer，PC），）和工作站。 3按功能和用途分类 通用计算机和专用计算机。,1.1 了解计算机,计算机基础,体验与探究,通过查找资料，了解不同发展阶段的计算机，看看它们都有什么特点？ 搜集计算机朝微型化、网络化、智能化和多功能化发展的例子。 探索数据在计算机中的处理过程。 讨论信息技术与自己所学专业的关系。如何提高自己的信息能力，成为有信息素养的公民？ 信息社会应该以什么为标志？你是如何理解信息社会的？,计算机基础,1.2 认识微型计算机,任务1：认识微型计算机的组成,任务2：认识主板系统单元,任务3：认识主板与外部设备的接口,任务4：认识外存储器,主机前部,主机后

5、部,主机内部,主机与外设,主板系统,CPU,内存,接口图1,接口图2,讨 论,外存储器,讨 论,体 验,计算机基础知识,返回,计算机基础,任务1：认识微型计算机的组成：主机与外设,1.2 认识微型计算机,计算机基础,一、认识微型计算机的组成,微型计算机的组成,计算机基础,任务1：认识微型计算机的组成：主机与外设,1.2 认识微型计算机,尽管个人计算机的外观各有不同，但其硬件系统组成通常都包括以下的部件：计算机系统单元(主机)、显示器、键盘、鼠标、磁盘驱动器、CD-ROM或DVD-ROM驱动器或光盘刻录机、音箱、打印机等”,计算机基础,计算机软件是指在计算机上运行的程序及其使用和维护的文档。计算机软件分为系统软件和应用软件 1：系统软件 系统软件主要用于计算机系统内部的管理、控制和维护计算机的各种资源的软件。如Windows XP操作系统及其中的设备驱动程序等。 2、应用软件 应用软件是指计算机提供相应指令并实现某种用途的软件，它们是为解决各种实际问题而专门设计的程序。,计算机的软件系统,计算机基础,任务1：认识微型计算机的组成：主机与外设,1.2 认识微型计算机,计算机硬件系统与软件系

6、统相互依存，没有 软件系统，计算机就无法运行。,计算机基础,图识计算机,主机前部,产品标签,产品标签,光驱,电源开关,前置USB接口,前置话筒 耳机插口,1.2 认识微型计算机,计算机基础,图识计算机,主机后部,1.2 认识微型计算机,计算机基础,图识计算机：主机内部,1.2 认识微型计算机,CPU、CPU风扇,电源、主板,内存、显卡、硬盘、光驱,计算机基础,图识计算机,主机内设备,内存,显卡,硬盘,光驱,主机内部,计算机基础,图识计算机,主机内设备,CPU,CPU风扇,主机内部,计算机基础,图识计算机,主机内设备,电源,主板,主机内部,计算机基础,任务2：认识主板系统单元,主板是电脑主机中最大的一块电路板，也有母板、主机板等名称。主板是电脑的中枢，它为CPU、内存及各种功能卡（如声卡、显卡、网卡等）提供安装插座；为各种存储设备（如打印机、扫描仪、数码相机）等外设提供接口。电脑就是通过主板将CPU等各种器件和外部设备有机地结合起来，形成一套完整的系统，因此电脑的整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的性能。,1、 地址总线 从CPU发出至各个I/O接口其是采用单向传输，三态控制,2

7、、 数据总线 数据总线是CPU与存储器、CPU与I/O接口设备之间传送数据信息（各种指令数据信息）的总线数据总线上的信息是双向传输的。,3、控制总线 控制总线传送的是各种控制信号，有CPU至存储器、I/O接口设备的控制信号，有I/O接口送向CPU的应答信号、请求信号，因此，控制总线上的信息是双向传输的,1.2 认识微型计算机,计算机基础,认识主板系统单元CPU,CPU CPU 是一个超大规模集成电路芯片，它包含运算器和控制器的功能，因此CPU 又称为微处理器（MPU）。 运算器（Arithmetic Unit）也称为算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit，ALU），用来进行加、减、乘、除等算术运算和“与”、“或”、“非”等逻辑运算，实现逻辑判断。 控制器（Control Unit）是计算机的指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。控制器通过执行程序使计算机完成规定的处理任务。 CPU 的主要技术指标如下： （1）字长。字（Word）是CPU 处理数据的基本单位，字中所包含的二进制数的位数称为字长，它反映了计算机一次可以处理的二进制代码的位数。字长越长，数据处理精

8、度越高，速度越快。 （2）主频。CPU 的主频是指CPU 的工作时钟频率，是衡量CPU 运行速度的指标。 （3）整数和浮点数性能。整数运算由ALU 实现，而浮点数运算由浮点处理器（Floating Point Unit，FPU）实现。浮点运算主要应用于图形软件、游戏程序处理等。 （4）高速缓冲存储器。高速缓冲存储器（Cache）设置在CPU 内部，工作过程完全由硬件电路控制，数据的存取速度快，其速度高出访问内存速度的数倍，设置Cache 可以提高计算机的速度。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,任务2：认识主板系统单元内存,存储器 计算机的存储器分为 种：主存储器（内存）、外存储器（外存）和Cache。 内存分为只读存储器（ROM）和随机存取存储器（RAM）两种。 ROM 存放固定不变的程序和数据，关机后不会丢失。ROM 在计算机工作时只能读出（取），不能写入（存）。 RAM 用来在计算机运行时存放系统程序、应用程序、数据结果等，关机后内容消失。RAM 可随时读出和写入， 分为动态RAM（DRAM） 和静态RAM（SRAM） 两大类。 计算机系统中，内存容量主要由RAM 的容量来决定

9、，习惯上将RAM 直接称为内存。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,金士顿1GB DDR2 667 基本参数 内存容量 1024MB 内存主频 667MHz 内存适用类型 台式机 内存传输类型 DDR2 接口类型 240Pin,计算机基础,任务3：认识主板与外部设备的接口,1.2 认识微型计算机,计算机基础,任务3：认识主板与外部设备的接口,1.2 认识微型计算机,计算机基础,讨论,计算机如何把数据通过内存储器传送到外部设备呢？（接口电路的作用） 什么是扩展槽？ 扩展槽有哪些主要类型？ 什么是扩展接口？ 哪种接口是用来连接外部设备的最好的接口？,1.2 认识微型计算机,计算机基础,在计算机内部，数据是通过一种叫做总线的电路，从一个单元电路传输给另一个单元电路。在这里，数据总线的一部分用来连接RAM和CPU，另一部份用来连接RAM和各种不同的存储设备的总线称为扩展总线。由于数据是沿着扩展总线流动的，所以它会经过电缆、扩展槽、板卡和接口。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,扩展槽是主板上的一种插座，用来插各种扩展卡。扩展卡是一块电路板。现在的主板已经将显示卡、声卡、网卡等集成到了主板电路中。例如，制作专业视频，就需要使用视频捕捉扩展卡。扩展插槽的种类和类型的多少决定了主板的可升级和扩展设备数量，是购买主板的一个重要指标之一。但是过多的插槽也增加了购买成本。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,台式计算机主板电路主要有数据传输速率为32位或64位的数据总线的PCI扩展槽；专门用于传输图形显示卡高速数据传输路径的AGP扩展槽；用于短板卡的扩展插槽CNR插槽或AMR插槽，如图1-4所示，前者比后者使用更加广泛，但是市场对这两种插槽的产品支持度很少，因此它们也只是成了主板上的摆设。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,讨论,1.2 认识微型计算机,用来向计算机或外部设备输入或输出数据的连接部位。,计算机基础,USB接口是目前最好的接口类型。,1.2 认识微型计算机,计算机基础,任务4：认识外存储器,1.2 认识微型计算机,计算机基础,内存

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