计算机技术基础知识要点优秀课件.ppt

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1、计算机技术基础知识要点第1页，本讲稿共33页期未考试各章的大约比例计算机技术基础计算机技术基础信息技术与计算机 5%操作系统概念 4%网络 25%计算机系统组成、进制转换、数据表示（原、反、补码）、信息编码、二进制加法运算26%程序设计基础 26%（流程图填空）数据库技术 10%信息安全与计算机病毒4%第2页，本讲稿共33页期未考试题型单选题 40分判断题 20分填空题 40分第3页，本讲稿共33页计算机基础知识计算机基础知识计算机的发展计算机的发展第一台计算机的诞生第一台计算机的诞生：1946年美国年美国计算机的发展计算机的发展第一代计算机第一代计算机(电子管电子管)第二代计算机第二代计算机

2、(晶体管晶体管)第三代计算机第三代计算机(中小规模的集成电路中小规模的集成电路)第四代计算机第四代计算机(大规模大规模/超大规模集成电路）超大规模集成电路）第4页，本讲稿共33页现代计算机组成原理是现代计算机组成原理是冯冯.若依曼若依曼机型机型其特点是：其特点是：将程序和数据以将程序和数据以二进制数二进制数的形式预先存放的形式预先存放在计算机的存储器中。这种在计算机的存储器中。这种“存储程序存储程序”的原理是计算机科学发展历史上的里程碑的原理是计算机科学发展历史上的里程碑计算机基础知识计算机基础知识计算机的特点计算机的特点运算速度快、运算精度高、通用性强、具有记忆功能和运算速度快、运算精度高、

3、通用性强、具有记忆功能和逻辑判断能力、具有自动控制能力逻辑判断能力、具有自动控制能力第5页，本讲稿共33页计算机基础知识计算机基础知识计算机的应用计算机的应用1、科学计算（数值计算）、科学计算（数值计算）如：计算运动轨迹如：计算运动轨迹2、数据处理（信息管理）、数据处理（信息管理）如：学籍管理、图书资料管理如：学籍管理、图书资料管理3、过程控制（实时控制）、过程控制（实时控制）如：天宫一号、神舟如：天宫一号、神舟8号号4、计算机辅助工程、计算机辅助工程 计算机辅助设计（计算机辅助设计（CAD）计算机辅助教学（计算机辅助教学（CAI）计算机辅助制造（计算机辅助制造（CAM）其它的计算机辅助系统（

4、其它的计算机辅助系统（CAE CAP CAT5、人工智能（、人工智能（AI）如：机器人如：机器人第6页，本讲稿共33页 计算机基础知识计算机基础知识计算机使用计算机使用二进制二进制能实现按人们的意图自动工作。能实现按人们的意图自动工作。计算机五大硬件：计算机五大硬件：运算器、控制器、运算器、控制器、存储器（内、存储器（内、外存总称）外存总称）、输入设备、输出设备。、输入设备、输出设备。中央处理器中央处理器CPU=运算器（运算器（ALU)+控制器（控制器（指挥中心指挥中心）运算器（运算器（ALU）功能：算术运算与逻辑运算）功能：算术运算与逻辑运算 内存储器：内存储器：RAM（随机）（随机）ROM

5、（只读）（只读）RAM特点：掉电信息丢失。特点：掉电信息丢失。Cache高速缓存高速缓存：解决：解决CPU与内存（与内存（RAM）的速度匹）的速度匹配配第7页，本讲稿共33页计算机基础知识计算机基础知识计算机系统计算机硬件系统计算机软件系统主机部分外设部分系统软件应用软件CPU内存内存输入输入输出输出外存储器外存储器PC是指个人微型计算机，是指个人微型计算机，BIOS基本的输入输出系统基本的输入输出系统注：外部设备需驱动程注：外部设备需驱动程序运行，才能使用。序运行，才能使用。第8页，本讲稿共33页计算机硬件系统的功能和软件系统的功能在逻辑上是等计算机硬件系统的功能和软件系统的功能在逻辑上是等

6、效的。效的。计算机组成：计算机硬件系统、计算机软件系统计算机硬件系统、计算机软件系统 中央处理器中央处理器CPU=CPU=运算器运算器+控制器控制器（微处理器（微处理器MPMP）功能：功能：控制器控制器完成控制、指挥和协调计算机其它部件的工作与完成控制、指挥和协调计算机其它部件的工作与运算运算器完成器完成算术逻辑运算，算术逻辑运算，并直接访问内存，并直接访问内存，CacheCache解决解决CPUCPU与与RAMRAM速度速度匹配的问题。匹配的问题。内存储器：内存储器：ROMROM、RAMRAM：信息掉电会丢失，提供给：信息掉电会丢失，提供给CPUCPU需求资源（需求资源（读读写写操作，内存地

7、址）操作，内存地址）。外存储器：外存储器：磁盘磁盘 光盘光盘（CD-ROMCD-ROM，只读光盘容量的计算），只读光盘容量的计算）区别区别：内内存存比外存比外存速度快速度快，但内量小，价格高。，但内量小，价格高。计算机硬件系统计算机硬件系统第9页，本讲稿共33页输入设备：输入设备：键盘、鼠标器、读卡机、扫描仪键盘、鼠标器、读卡机、扫描仪 输出设备：输出设备：显示器显示器（分辩率）（分辩率）打印机打印机 总线总线：计算机中多个部件之间传输信息的一组：计算机中多个部件之间传输信息的一组公共的通讯线路。公共的通讯线路。按传输信号分：按传输信号分：地址总线（地址总线（AB）数据总线数据总线(DB)控制

8、总线控制总线(CB).接口：接口：计算机各部件之间的连接线路。计算机各部件之间的连接线路。USB接口接口-连接连接U盘、打印机等外部设备盘、打印机等外部设备第10页，本讲稿共33页计算机中常用单位有：计算机中常用单位有：位：位：计算机中计算机中信息最小信息最小的数据单位。的数据单位。字节：字节：计算机中表示存储空间大小计算机中表示存储空间大小 容量容量单位，一字节等于单位，一字节等于8位。位。字：计算机进行数据存储和数据处理的运算单位。字：计算机进行数据存储和数据处理的运算单位。字长：计算机进行整体运算的二进制数的位数。字长：计算机进行整体运算的二进制数的位数。1B=8bits 1KB=210

9、B=1024B1M=220B=1024KB 1GB=230B=1024MB如：一张如：一张CD-ROM容量容量640MB,一个硬件一个硬件450GB，问硬盘，问硬盘是光盘的多少倍？是光盘的多少倍？450X1024/640-720第11页，本讲稿共33页微机系统的主要性能指标微机系统的主要性能指标 字和字长：字和字长：字长越长，微机的速度就越快、精度就越高字长越长，微机的速度就越快、精度就越高 内存容量：内存容量：存储容量大，信息处理能力就越强存储容量大，信息处理能力就越强 存取速度：存取速度：存取周期的快慢影响微机的运行速度存取周期的快慢影响微机的运行速度 主频：主频：CPU的时钟频率，决定微

10、机的运算速度的时钟频率，决定微机的运算速度 运算速度：运算速度：每秒执行的指令数。（每秒执行的指令数。（MIPS）通常归并为通常归并为CPU与内存与内存的性能。的性能。CPU/主频主频/硬盘硬盘/显示器显示器索尼（索尼（SONY）（）（i5-2410M/2G/320G/13.3英寸英寸）第12页，本讲稿共33页计算机的语言分类：计算机的语言分类：机器语言（计算机直接运行）、汇编语言、高级机器语言（计算机直接运行）、汇编语言、高级语言语言语言处理程序将源程序转换为能执行的机器语言。语言处理程序将源程序转换为能执行的机器语言。主要是主要是汇编程序汇编程序与与编译程序与解释程序。编译程序与解释程序。

11、汇编汇编程程序与序与编译编译程序能将源程序转换为程序能将源程序转换为目标程序目标程序。计算机的软件分类：计算机的软件分类：系统软件、应用软件系统软件、应用软件指令指令:用来规定计算机完成的一个操作用来规定计算机完成的一个操作.程序程序：为解决某一特定问题而设计的一系列指令为解决某一特定问题而设计的一系列指令集合称为程序。集合称为程序。软件软件:计算机的程序、数据与文档的集合。计算机的程序、数据与文档的集合。第13页，本讲稿共33页外存储器：外存储器：硬盘硬盘 光盘光盘（CD-CD-ROMROM、DVD-DVD-ROMROM）移动存储（移动存储（U U盘、移动硬盘）盘、移动硬盘）存取速度存取速度

12、:高速缓存（高速缓存（cachecache）内存内存 外存。外存。内存的读与写操作（内存内存的读与写操作（内存-外存称为读操作）外存称为读操作）（内存（内存-外存称为写操作）外存称为写操作）计算机基础知识计算机基础知识 目前市面上移动设备最流行计算机接口目前市面上移动设备最流行计算机接口:USBUSB接口接口USBUSB特点不需电源，即插即用。特点不需电源，即插即用。字长：是字长：是CPUCPU的一个重要指标，即计算机一次处理的二进制的一个重要指标，即计算机一次处理的二进制位数。位数。第14页，本讲稿共33页计算机中常用的数制计算机中常用的数制基数基数:在进位计数制中所使用的不同基本符号的个数

13、。在进位计数制中所使用的不同基本符号的个数。位权位权:是每位上固定不变的乘方值。二进制：二进制：0，1八进制：八进制：0，1，2，3，4，5，6，7十进制：十进制：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9十六进制：十六进制：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9 A（10），），B（11），），C（12），），D（13），），E（14），），F（15）应用：给应用：给 几个数，判指定进制的正确数，特别注意：几个数，判指定进制的正确数，特别注意：11011可以是给定任何进制中的正确数据。可以是给定任何进制中的正确数据。第15页，本讲稿共33页一个字节无符号数据范围：一个字节无符号数据范围：0255

14、无符号的二进制数据右边添无符号的二进制数据右边添0后等价左移后等价左移位。位。1个个0，2 个个0，3 个个0 数的变化数的变化几个不同进制数的转换、大小判断，如：找几个不同进制数的转换、大小判断，如：找出最大、最小、或大小顺序出最大、最小、或大小顺序2个二进制数相加运算，如：个二进制数相加运算，如：1100110+110计算机中的正计算机中的正/负数的表示：负数的表示：0-正正/1-负）负）第16页，本讲稿共33页二进制数的机内表示及运算二进制数的机内表示及运算最高位是符号位最高位是符号位1表示负数表示负数0表示正数表示正数D7 d6 d5 d4 d3 d2 d1 d0计算机中处理的数据分为

15、数值型数据和非数值型数据两大类。计算机中处理的数据分为数值型数据和非数值型数据两大类。把数本身（指数值部分）及符号一起把数本身（指数值部分）及符号一起数字化了的数称为数字化了的数称为机器数机器数，是二进是二进制数在计算机内的表示形式。制数在计算机内的表示形式。数据的范围：数据的范围：无符号（无符号（8位）位）0-127（任意位的计算方法是：每任意位的计算方法是：每位为位为0是最小数，每位为是最小数，每位为1是最大数是最大数）第17页，本讲稿共33页数值的表示方法数值的表示方法原码、反码和补码原码、反码和补码正数的原码、反码、补码相同正数的原码、反码、补码相同负数的原码为负数的原码为 符号符号+

16、二进制数二进制数负数的反码为负数的反码为 符号符号+原码相反值原码相反值负数的补码为负数的补码为 符号符号+反码与个位加反码与个位加1x原原=x 补补补补 如：如：11111110补补 取补取补=100000010原原除除0外每个数都有原码、反码、补码外每个数都有原码、反码、补码加法运算：逢二进一减法运算：将被减数转换为补码相加。乘法运算：将被乘数向左移位相加的运算。（一个数尾上加（一个数尾上加0）除法运算：将被除数向右移位相加的运算。（一个数高位加0）以一个字节为例：(1)10=(00000001)原、反、补(-1)10=(10000001)原 (11111110)反 (11111111)补

17、第18页，本讲稿共33页 计算机的语言分类：计算机的语言分类：机器语言、汇编语言、高级语言机器语言、汇编语言、高级语言 计算机的软件分类：计算机的软件分类：系统软件、应用软件系统软件、应用软件计算机指令构成两部分：计算机指令构成两部分：操作码与地址码操作码与地址码程序：程序：为解决某一特定问题而设计的一系列指令称为程序为解决某一特定问题而设计的一系列指令称为程序计算机软件系统计算机软件系统计算机基础知识计算机基础知识第19页，本讲稿共33页西文编码中西文编码中ASCII码码是是微机中最常用、最普遍的编。微机中最常用、最普遍的编。美美国国家标准信息交换码，它是一种数字型的二进制编码，编码位国国家

18、标准信息交换码，它是一种数字型的二进制编码，编码位数数7位，占用一个字节。位，占用一个字节。用用ASCII码保存的信息是以码保存的信息是以0-9、A-Z、a-z及特殊符号构成。及特殊符号构成。收集了收集了0-127(128个）基本符号个）基本符号。0 是最小编码，是最小编码，127是最大编码。是最大编码。大小写字母的关系大小写字母的关系(A-65，a-97,差值为差值为32）能比较字符的大小，有序排列能比较字符的大小，有序排列能根据已有字符的编码值，推出指定的字符编码值。能根据已有字符的编码值，推出指定的字符编码值。编码的定义：编码的定义：采用少量的基本符号，选用一定的组采用少量的基本符号，选

19、用一定的组合原则，以表示出大量复杂多样的信息。合原则，以表示出大量复杂多样的信息。编码编码的两大要素：编码的唯一性，长度的固定性。的两大要素：编码的唯一性，长度的固定性。第20页，本讲稿共33页汉字编码汉字编码 GB-2312-80 采用采用双字节双字节二进制编二进制编码，共码，共6763个汉字个汉字 一级一级3755 二级二级 3008。输入码；国标码（高位为输入码；国标码（高位为0）；内码（高位为）；内码（高位为1）、汉字字型码（输出显示用）。、汉字字型码（输出显示用）。内码内码是用来实现计算机内对汉字传递、处理和是用来实现计算机内对汉字传递、处理和存放的基本单位，一个内码需存放的基本单位

20、，一个内码需2个字节存放。个字节存放。输入码分类：数字编码、字型码、音形码、音输入码分类：数字编码、字型码、音形码、音型混合码。型混合码。字形码的存储所需：字形码的存储所需：行行X列列/8 字节字节应用：计算给定个数与点阵所需存储空间应用：计算给定个数与点阵所需存储空间第21页，本讲稿共33页计算机操作系统计算机操作系统windowswindows文件夹：文件夹：同一个文件夹中不能存放相同存同一个文件夹中不能存放相同存放文件名，相同的内容可以用不同的文件名存放文件名，相同的内容可以用不同的文件名存放放,是一种是一种树形结构树形结构。Windows支持度文件名。支持度文件名。文件的扩展名：文件的

21、扩展名：*.exe,*.txt,*.doc,*.ppt,*.xls操作系统是控制和管理计算机软硬件资源，合理有效地组织计算机工作流程，为用户提供方便使用接口的程序的集合。功能：处理机管理、设备管理、存储器管理、文件管理、用户接口。第22页，本讲稿共33页网络的定义：网络的定义：将分布在不同地方的计算机用通迅线路连接将分布在不同地方的计算机用通迅线路连接 起来，起来，在网络软件支持下，形成可以传输信息并可在网络软件支持下，形成可以传输信息并可共享软硬件共享软硬件资源资源的计算机网络，的计算机网络，是是计算机计算机技术与技术与通信通信技术结合的产技术结合的产物。即：计算机网络是由物。即：计算机网络

22、是由计算机计算机+通信通信组成组成网络的基本功能：网络的基本功能：资源共享；数据传送（通信）；分布资源共享；数据传送（通信）；分布式处理（分担负荷）；式处理（分担负荷）；提高计算机的可靠性和可用性提高计算机的可靠性和可用性 网络的分类：网络的分类：局域网局域网(Lan)、广域网、广域网(Wan)、城域网、城域网网络的拓扑结构：网络的拓扑结构：环型、星型、总线、树型环型、星型、总线、树型计算机网络计算机网络第23页，本讲稿共33页网络体系结构-各层与层间的全部协议。ISO/OSI参考模型：物物理理层层、链链路路层层、网网络络层层、传传输输层层、表示层、应用层。表示层、应用层。数据交换技术 ：电路

23、交换、报文交换、分组交换Internet采用采用分组交换技术分组交换技术进行数据交换。进行数据交换。计算机网络组成：通信子网与资源子构成。：通信子网与资源子构成。网络的工作模式：对等（点对点）和客户机对等（点对点）和客户机/服务器的服务器的两种模式两种模式 网络传输介质：有形（线）介质（同轴电缆、双绞线和光纤等）和无形（线）介质（微波、卫星传送或红外线传输等）第24页，本讲稿共33页网网内内连连接接设设备备：网网络络适适配配器器（即即网网卡卡，NICNIC），集集线线器器（HubHub），交换机（交换机（SwitchSwitch）网间连接设备：网间连接设备：a.a.中中继继器器：在在局局域域网

24、网之之间间进进行行数数据据转转发发，总总线线形形结结构构中中的的必必须须设设备备，起到信号的收集、整理、放大、还原的作用起到信号的收集、整理、放大、还原的作用b.b.网桥网桥：连接两个同种网络：连接两个同种网络c.c.路路由由器器：连连接接多多个个局局域域网网，可可判判断断网网址址和和提提供供选选择择路路径径的的能能力力d.d.网关网关：连接两个或多个异种网络：连接两个或多个异种网络e.e.调调制制解解调调器器：起起到到数数字字信信号号和和模模拟拟信信号号之之间间的的转转换换作作用用。调调制制：数数字字信信号号变变为为模模拟拟信信号号；解解调调：模模拟拟信信号号转转换换成成数数字字信信号。计算

25、机利用公用电话线与网络连接的必须设备。号。计算机利用公用电话线与网络连接的必须设备。第25页，本讲稿共33页Internet网网 中中 采采用用 TCP/IP（TCP位位于于传传输输层层、IP位位于于互互联联层层即即网网络络层层）、客客户户机机/服服务务机机（C/S)、分分组组交交换换技技术术；IP地地址址（IPv4 32位位，IPv6 128位位)（202.115.96.110）构构成成编编址址的的规规律律（网网络络中中的的每每一台计算机都有唯一的一台计算机都有唯一的IP地址地址）；域名（）；域名（WCUMS.EDU.CN）www(多多媒媒体体信信息息系系统统）、Html 网网页页、Http

26、协协议议、DNS、URL的的含含义义上网方式上网方式拨号上网：获取一个动态拨号上网：获取一个动态IP地址地址局域网上网：每计算机将有点一个固定的局域网上网：每计算机将有点一个固定的IP地址地址Web浏览器信息使用浏览器信息使用www服务器：信息提供服务器：信息提供WebInterent响应请求，将响应请求，将Web发送发送利用利用Http，Url向服务器请求向服务器请求第26页，本讲稿共33页提供的服务：电子邮件、文件传输提供的服务：电子邮件、文件传输(FTP)、远程登录、信息搜、远程登录、信息搜索（常用的搜索网站如：索（常用的搜索网站如：、 、 、常用机构类型域名：常用机构类型域名：com,

27、edu,gov,mil,net电子邮件电子邮件E-mail地址地址 接受和发送电子邮件（文本、附件、图片等）接受和发送电子邮件（文本、附件、图片等）电子邮件（电子邮件（E-mailE-mail）服务）服务E-mailE-mail地址格式：地址格式：用户名用户名 主机名主机名发送邮件：发送邮件：SMTP的协议的协议服务器服务器接收邮件：接收邮件：POP3的协议的协议服务器服务器第27页，本讲稿共33页程序、程序设计、程序执行方程序、程序设计、程序执行方结构化程序设计的特点及三种基本控制结构结构化程序设计的特点及三种基本控制结构程序模块化程序模块化每个模块只有一个入口和出口每个模块只有一个入口和出

28、口每个模块都能单独执行，无死循环每个模块都能单独执行，无死循环程序设计采用自顶向下、逐步求精的方法程序设计采用自顶向下、逐步求精的方法程序设计的四个基本过程程序设计的四个基本过程算法的定义、算法的有5个特点类、对象、面向对象程序设计的特征。第28页，本讲稿共33页算法的分类算法的分类：分为数值计算算法和非数值计算算法两大：分为数值计算算法和非数值计算算法两大类类。算法的描述 及工具及工具（流程图、（流程图、N_S盒图掌握）计算盒图掌握）计算机内常用机内常用 计数、求和、求积的表示方法。用流程图和计数、求和、求积的表示方法。用流程图和N_S盒图实现如下要求：盒图实现如下要求：1.100以内奇数的

29、和。以内奇数的和。2.从键盘中任意输入从键盘中任意输入20个数，求能被个数，求能被5整数的个数。整数的个数。3.s=1+1/3+1/5+1/(2*n-1)4.最小公倍数最小公倍数第29页，本讲稿共33页数据与信息的概念数据和信息是两个相互联系、但又相互区别的概念；数据是信息的具体表现形式，信息是数据有意义的表现。信息的功能、特点。信息的功能、特点。信息技术（信息技术（IT）:管理和处理信息的各种技术的总称，核管理和处理信息的各种技术的总称，核心：微电子技术。心：微电子技术。数据处理的发展数据处理的发展:人工管理、文件管理、数据库管理等人工管理、文件管理、数据库管理等三个阶段三个阶段。数据库系统

30、组成：数据库系统组成：数据库系统数据库系统（DBS）由数据库（）由数据库（DB）、）、数据库管理系统（数据库管理系统（DBMS）、计算机硬件和人员（数据库）、计算机硬件和人员（数据库管理员及用户）四部分构成管理员及用户）四部分构成,核心是数据库管理系统核心是数据库管理系统（DBMS)。实体：实体：客观事物在信息世界中称为实体（客观事物在信息世界中称为实体（Entity），它是），它是现实世界中任何可区分、识别的事物。现实世界中任何可区分、识别的事物。第30页，本讲稿共33页实体联系实体联系 建建立立实实体体模模型型的的一一个个主主要要任任务务就就是是要要确确定定实实体体之之间间的的联联系系。常

31、常见见的的实实体体联联系系有有3种种：一一对对一一联联系系、一一对对多多联联系系和和多对多联系。如：学校与校长，学生与课程等对应关系多对多联系。如：学校与校长，学生与课程等对应关系数据库管理系统常用的三种数据模型数据库管理系统常用的三种数据模型(网状、层次、关系）网状、层次、关系）关系关系数据模型用二维表来表示数据之间的联系。数据模型用二维表来表示数据之间的联系。E-R图的图框含义图的图框含义:矩形（实体）、椭园（属性）、菱形矩形（实体）、椭园（属性）、菱形（关系）（关系）元组元组 记录、记录、属性属性 字段、字段、域域 属性的取值范属性的取值范围称为域。围称为域。关系运算主要有选择、投影和联

32、接三种。关系运算主要有选择、投影和联接三种。第31页，本讲稿共33页网络信息系统的脆弱性、主要威胁网络信息系统的脆弱性、主要威胁网络的开放性、网络的通信系统和信息系统的自身缺陷、黑客网络的开放性、网络的通信系统和信息系统的自身缺陷、黑客(hacker)及病毒等恶意程序的攻击。及病毒等恶意程序的攻击。黑客攻击：黑客攻击：主动：假冒、重放、篡改消息与拒绝服务主动：假冒、重放、篡改消息与拒绝服务被动：搭线监听、无线截取、其它截取被动：搭线监听、无线截取、其它截取防火墙防火墙（防火墙是指设置在不同网络（防火墙是指设置在不同网络或网络安全域之间的一组软件、硬或网络安全域之间的一组软件、硬件的组合）件的组

33、合）第32页，本讲稿共33页 计算机病毒的特性：计算机病毒的特性：潜伏性潜伏性 传播性传播性 隐蔽性隐蔽性 破坏性破坏性 病毒传播的主要媒介：病毒传播的主要媒介：移动存储器与移动存储器与 网络网络病毒的防治病毒的防治:防火墙（防火墙（最有效方法，即：在内网与外网最有效方法，即：在内网与外网之间保障信息安全之间保障信息安全）、清病毒软件定期清理或）、清病毒软件定期清理或格式化盘格式化盘（最彻底的方法最彻底的方法）。）。清病毒软件应随新病毒的出现而不断升级更新。清病毒软件应随新病毒的出现而不断升级更新。计算机基础知识计算机基础知识什么是计算机病毒？什么是计算机病毒？人为编写的计算机程序，人为编写的计算机程序，能自我复制，破坏计算机正常工作能自我复制，破坏计算机正常工作。第33页，本讲稿共33页