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第一章 计算机应用基础知识知识及技能目标² 了解计算机的发展及应用² 了解计算机的特点及分类² 掌握计算机系统的组成² 掌握计算机系统的基本结构，了解计算机的工作原理² 理解计算机硬件的基础知识² 理解二进制数与十进制数之间的转换² 掌握数据的存储和信息的表示² 掌握计算机病毒的概念、基本特征、种类及防治方法课时安排：16课时教学环境：多媒体教室、机房1.1、概述教学过程：新课导入：场景回放术语介绍 计算机：世界上第一台计算机ENIAC于1946年诞生于美国。知识与技能一、计算机的发展现代计算机孕育于英国、诞生于美国、成长并遍布于全世界。对于它的历史，我们可以分三个阶段描述，即近代、现代、当代三阶段。（1）近代计算机阶段 近代计算机指用齿轮杠杆为部件并具有完整含义（功能）的机械式或机电式计算机。1642年法国科学家帕斯卡发明了齿轮式加减法器。1673年德国科学家莱布尼兹发明了齿轮式乘除法器。1821年英国剑桥大学数学教授巴贝奇发明了差分机，1834年他又发明了分析机，包括输入、处理、存储、控制、输出五部分装置，可惜这部机器限于工艺条件直到他逝世亦未全部完成。国际上称他为“计算机之父”。1944年哈佛大学物理教授艾肯在IBM公司的支持下，完成了用齿轮和继电器为部件的机电式计算机Mark，才使巴贝奇的梦想变成现实。（2）现代计算机阶段 现代计算机指利用先进的电子技术代替机械齿轮技术，继电器依次被电子管、晶体管、集成电路取代而制成的数字电子计算机。现代计算机的奠基人是英国科学家图灵，他的主要贡献有二：一是建立图灵机模型，确立了可计算性理论。二是提出图灵测试，为人工智能研究打下基础。计算机（Computer）一词正是他最先使用的，不过当时主要指组织起来进行数值计算的一组人员。 现在通常人们把数字电子计算机的发展分为四代：发展阶段性能指标第1代（1946-1958年）第2代（1959-1964年）第3代（1965-1958年）第4代（1946-1970年）逻辑元件电子管晶体管中、小规模集成电路大规模、超大规模集成电路主存储器磁芯、磁鼓磁芯、磁鼓半导体存储器半导体存储器辅助存储器磁鼓、磁带磁鼓、磁带、磁盘磁鼓、磁带、磁盘磁鼓、磁带、光盘运算速度几千几万几万几十万几十万几百万几千万几万万主要特点体积大、耗电多，可靠性差，价格昂贵，维修复杂体积小，重量轻，耗电少，可靠性高小型化，耗电少，可靠性强微型化，耗电极少，可靠性高（3）当代计算机阶段 进入90年代后，计算机的发展进入崭新的阶段。它并不像80年代初人们预想的那样会在第四代大型主机的基础上继续出现第五代、第六代乃至第七代计算机。实际情况是微处理器芯片的功能越来越强大，以“奔腾”为核心的微机性能越来越完善，计算机网络越来越广泛，用许多芯片组成的多处理系统正成为速度极快的新式超级计算机。所以当代计算机阶段的特点是：高速计算与高速网络相结合，多媒体、超大型知识数据库向个性化服务转变。我国超级计算机的发展：1983年12月,银河-I巨型计算机1992年11月,银河-II巨型计算机1997年6月,银河-III巨型计算机1999年银河四代巨型机研制成功2000年，我国自行研制成功高性能计算机“神威-I”v 2002年8月29日，第一台万亿次秒超级计算机联想深腾1800诞生,按照运算速度来看，这台机器在全球超级计算机TOP500中排名43。v 2003年11月，联想深腾6800超级计算机研制成功，运算速度超过4万亿次。v 2010年，“天河一号”由国防科学技术大学研制，部署在国家超级计算天津中心，其实测运算速度可以达到每秒2570万亿次。 二、计算机的分类（一）、按信息的表示和处理方式分数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机（二）、按计算机用途专用计算机和通用计算机（三）、按规模与性能分巨型机、大中型机、小型机、微型机、工作站注意：计算计算机发展速度非常之快，在同一阶段中出现的各种计算机之间相互比较才能区分出巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机 三、计算机的特点与应用:（一）计算机的特点 (1)运算速度快 (2)计算精度高 (3)存储容量大(4)具有记忆力和逻辑判断能力 (5)自动化程度高（二）计算机的应用领域(1)数值计算(2)信息处理(3)计算机辅助技术计算机辅助设计(CAD)计算机辅助制造(CAM) 计算机辅助教学(CAI) （4）过程控制(5)人工智能（AI）和办公自动化（OA）12计算机中信息的表示场景回放术语介绍种类：十进制、二进制、八进制和十六进制数码：用不同的数字符号来表示一种数制的数值。基数：数制所使用的数码个数称为基数。如2：(1001)2权：在进位制表述法中，每个的符号表示的数值的真正大小是该数符本身的值乘以一个与数点位置有关的常数，这个常数就称为该位置的位权，简称权。以十进制为例：256=2×102+ 5×101+ 6×100ASCII码：美国信息交换标准码。知识与技能一、 计算机中信息的存储方式（一）二进制十进制、二进制、八进制、和十六进制表示016十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F16100002010（二）不同进制的数之间的转换l 二进制数转换与十进制数的转换十进制与二进制的比较十进制二进制以十为基数，逢十进一以二为基数，逢二进一9+1=1019+1=20199+1=2000+1=11+1=1010+1=1111+1=100权值以小数点为界小数点左边：从右至左依次是10010 1 10 2 10 3 .小数点右边：从左至右是10 -1 10- 2 10 -3 .143.75=1×102+4×101+3×100+ 7×10-1+5×10-2权值以小数点为界小数点左边：从右至左依次是202 1 2 2 2 3 .小数点右边：从左至右是2 -1 2- 2 2 -3 .101.11=1×22+0×21+1×20+ 1×2-1+1×2-21.二进制数转换成十进制数 按多项式展开：()2=1×27+0×26+1×25+1×24+0×23+1×22+1×21+1×20=128+32+16+4+2+1 = (183)10 =128+32+16+4+2+1 = (183)102.十进制数转换成二进制数整数部分除二取余数，从下往上写。例如：(105)10=( )2 小数部分乘二取进位，从上往下写。例如：(0.3125)10=(0.0101)2 0.3125× 20. 0.6250  余0× 21. 1.25    余10.25× 20. 0.50  余0× 21. 1.0   余1l 二进制与八进制的转换每3位二进制数对应1位八进制数，例如：(101 011 110)2=(536)8                   (372)8=()2l 二进制与十六进制的转换每4位二进制数对应1位十六进制数，例如：(1100 1001 0100)2=(C94)16 (2F8)16=(10 1111 1000)2注：十六进制数还可以用末尾加H表示，如：A3DH 为什么要采用二进制 尽管二进制数不符合人们的习惯。但是计算机内部仍采用二进制表示信息，主要原因有以下几点： 1 ）容易实现 计算机是由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两种状态。例如：开关的接通与断开，电压电平的高与低等。这两种状态正好用来表示二进制数的两个数码 0 和 1 。 2 ）工作可靠 两个状态代表的两个数码在数字传输和处理中不容易出错，因而电路更加稳定可靠。 （三） ASCII编码 ASCII 编码全称叫美国国家信息交换标准代码（ American Standard Code for Information Interchange）。 ASCII码是一种 7位二进制编码，能表示 2 7 128种国际上最通用的西文字符，是目前计算机中，特别是微型计算机中使用最普遍的字符编码集，包括数字、字母、通用符号和控制符号，它存储时必须占全一个字节，也即占用 8位： b 7b 6b 5b 4b 3b 2b 1b 0，其中 b 7恒为 0，其余几位为 ASCII码值 ASCII编码包括 4类最常用的字符。 数字 “ 0” “ 9”。 ASCII编码的值分别为 B B，对应十六进制数为 30H 39H。 26个英文字母。大写字母 “A” “Z”的 ASCII编码值为 41H 5AH，小写字母 “a” “z”的 ASCII编码值为 61H 7AH。 用字符。如 “ ”、 “ ”、 “ ”、 “*”和 “/”等共 32个。 制符号。如空格符和车符等共 34个。 40H P50H 、60H p70HA 41H Q51H a61H q71HB 42H R52H b62H r72HC 43H S53H c63H s73HD 44H T54H d64H t74HE 45H U55H e65H u75HF 46H V56H f66H v76HG 47H W57H g67H w77HH 48H X58H h68H x78HI 49H Y59H i69H y79HJ 4AH Z5AH j6AH z7AHK 4BH 5BH k6BH 7BHL 4CH 5CH l6CH 7CHM 4DH 5DH m6DH 7DHN 4EH 5EH n6EH 7EHO 4FH 5FH o6FH DEL7FH二、计算机中信息存储的单位存储容量（各存储单元容量之和）、地址（存储单元的编号）。存储器相关名词概念1.位：bit位，存储(二进制数)的最小单位2.字节Byte字节，存储的基本单元，并编上一个号码，称为地址1Byte=8bit，1KB=1024(210)Byte，1MB=1024KB，1GB=1024MB，1TB=1024GB一个英文字母占一个字节 标点符号占一个字节一个汉字占两个字节 标点符号也占两个字节3.字一个字通常由若干个字节组成，常见的有8位、16位、32位、64位等，字长越长，存放数的范围越大，精度越高。字长也是计算机性能的一个重要指标。1.3计算机系统场景回放术语介绍CPU:也称中央处理器，主要由运算器、控制器、寄存器组和内部总线等构成。OS:操作系统，有管理计算机系统的软、硬件资源，控制程序运行，改善人机界面，为其它应用软件提供支持等功能的系统软件。知识与技能1.冯。诺依曼与第一台计算机2.计算机系统（1）计算机硬件系统运算器、控制器（CPU）、存储器（ROM：只读存储器；RAM：随机存储器）、输入设备和输出设备（2）计算机软件系统系统软件：包括操作系统、设备驱动程序、语言翻译程序和工具程序应用软件：包括管理软件、图形图像处理软件、文字处理软件和娱乐软件（一）计算机硬件系统1、中央处理器CPU包括运算器和控制器两部分，主要参数有主频、字长（宽度）、最大可寻址范围(2K，k为地址线数，如32位操作系统最大寻址范围是232= Byte)等， (1) 运算器 ALU对信息和数据进行运算和加工处理，包括进行算术运算或逻辑运算，主要由一个加法器、若干个寄存器和控制线路组成(2) 控制器CU控制和协调计算机各个部件的工作，主要有指令寄存器、译码器(将操作码翻译成相应的控制信号)、时序节拍发生器(使计算机有次序、协调地工作)、操作控制部件、指令(程序)计数器(3)高速缓冲存储器Cache在CPU内设置的存储部件，协调CPU与主存储器RAM之间的速度差问题。由于主存储器RAM在CPU外，影响了CPU执行速度。2、存储器memory保存数据和程序、具有读和(写)功能。 按存取数据特点分只读存储器ROM：（现在是EEPROM即电可擦除型只读存储器或FLASH ROM）：事先由软件厂商“烧”进一些程序，如加电自检程序，即使停电里面的信息也不会丢失。随机存储器RAM：既能读又能写，掉电后数据全部丢失，成本高，随机存储器又分静态RAM(存取速度快, 集成度低, 价格高) 和动态RAM(存取速度慢, 集成度高, 价格低, 要周期性刷新)按连接位置分内(主) 存储器和外存储器；内(主) 存储器与CPU发出的地址线相连接的存储部件，是CPU可以直接寻访的唯一场所。外存储器硬盘、软盘、光盘、磁带、优盘3、 输入设备 Input device输入程序和数据。键盘、鼠标、扫描仪4、 输出设备 Output device输出计算机处理结果。显示器、打印机、绘图仪（二）、计算机软件系统 软件就是程序及运行程序所需的数据和有关文档的总称，软件系统可分为系统软件和应用软件两大类 系统软件控制计算机系统并管理其资源(包括硬件和软件) 的程序，包括操作系统、各种语言处理系统、系统支持和服务程序、数据库管理系统 操作系统：管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，包括 CPU处理器管理、存储器管理、作业管理、设备管理、文件管理 计算机系统层次关系图如下图 语言处理系统 机器语言是计算机唯一能直接识别、直接执行的计算机语言，为二进制语言，不同的计算机指令系统不同，所以机器语言程序通用性差。 汇编语言：用完成相应功能的英文字符代替CPU的一长串机器指令，它与机器语言基本上是一一对应，通用性也较差，且编程工作量大，但执行速度快（汇编语言和机器语言都是面向机器的程序设计语言，一般称为低级语言）。 高级语言能自动产生机器代码的一种软件，与汇编语言差别是“一对一”和“一对多” 的编译。如C语言 VB JAVA等应用软件 为解决各类应用问题而设计的程序系统。根据其服务对象不同又可分为通用软件(Word、Excel)和专用软件(用户程序)v 相关名词 计算机指令：给计算机下的一道命令，是包含有操作码和地址码(操作数)的一串二进制代码。其中操作码告诉要做什么样，地址码则指明参与操作的数据来自何处以及操作结果又将送往哪里。 程序：是一系列排列有序的指令或语句的集合，为解决某一问题而设计的。1.4微型计算机的组成术语介绍总线：是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输约束。总线分为：数据总线、地址总线、控制总线。接口 PCI PCI-E I/O设备一、主机1、主机箱 5.显示适配器2、主板 6.硬盘3、CPU 7.光盘驱动器4、内存 8.声卡二、计算机外围设备（一）输入设备1.键盘2.鼠标3.扫描仪4.条码阅读器5.数码相机6.数码摄像机(二)输入设备1.显示器（1）CRT显示器（2）LCD显示器2.打印机（1）针式打印机（2）喷墨打印机（3）激光打印机v (三)外部存储设备1 光盘 2 可移动磁盘 三、微型计算机的主要技术指标1 CPU型号 2 内存容量3 总线类型 4 硬盘的速度1.5苹果电脑与平板电脑术语介绍：P38苹果电脑：苹果公司：平板电脑：知识与技能：计算机根据功能与体积的大小划分为：超级计算机、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机。PC机和苹果电脑的诞生标志着计算机进入微型时代。一、 乔布斯与苹果电脑1. 乔布斯2. 苹果公司产品（1） iMac一体机：图形图像专业应用的代名词。（2） iPad平板电脑（3） 其它硬件产品：MacBook Pro笔记本电脑，iPad数码音乐随身听。二、平板电脑：最大的特点：数字墨水和手写识别输入功能、具有强大的笔输入识别、语音识别、手势识别能力、具有移动性。1.6计算机病毒与安全常见的计算机病毒有引导区型病毒感染硬盘片的引导区文件型病毒主要感染一些可执行文件如*.exe, *.bat等，CIH病毒混合型病毒既可感染磁盘的引导区，也可感染可执行文件宏病毒只感染Word文档文件(.DOC) 和模板文件(.DOT)Internet病毒大多通过E-mail传播，如蠕虫病毒计算机病毒的特点：寄生、隐蔽、传染、潜伏、破坏防治 多媒体技术媒体：指信息表示和传播的载体。广播、电视、出版物等多媒体将不同形式存在的各种媒体信息(文本、图形、图像、声音和动画) 数字化并综合。多媒体具有数字化、集成性、交互性以及实时性等特点 多媒体计算机(MPC)基本配置MPCPCCD-ROM音频卡视频卡作业：P51-53补：1.某台微机的硬盘容量为320G，其中1G表示（ ）A。1000KB B 1024KB C。1000MB D 1024MB2。十六进制中的30转换为十进制数是（ ）A 30 B 48 C 62 D 603.。十进制数255转换为八进制数是（ ）A 357 B 367 C 377 D 4071.只读存储器的英语缩写是（ ）2.64KB=（ ）B3.一张U盘上有360B的剩余空间，最多可存储英文字符（ ）个，中文字符（ ）个。1.世界上第一台计算机发明的时间和名称是什么？2.根据计算机所采用的电子元件的不同，划分为哪四个阶段？