第一章 计算机基础知识
一、电子计算机
1.计算机,是一种能预先存储程序,自动的、高速的、精确的进行信息处理的现代电子设备。
2.信息和数据:信息是物质和事物的属性,数据是信息的表现形式,是信息的载体,对数据加工得到的结果也是信息,但称为有用的信息。
3.信息技术:人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术;以计算机技术和网络技术为主体。
4.特点:运算速度快、计算精度高、记忆能力强、判断能力可靠、具有自动控制能力 二、计算机的发展简史
1946年2月诞生了第一台计算机,电子数字积分计算机(埃尼克ENIAC):第一台真正意义上的数字电子计算机。
第一台实现存储程序计算机是EDSAC(1946——1949) .诺依曼 1、计算机的发展:知道年代,元件,语言,应用。
第一代 1946~1957 电子管 机器语言,汇编语言 科学计算 第二代 1958~1964 晶体管 高级程序, 设计语言 数据处理
第三代 1965~1970 中小规模集成电路 高级程序设计语言 应用到各个领域
第四代 1971年~现在 大规模和超大规模集成电路 面向对象的高级语言 网络时代 第五代 未来计算机 光子、量子、DNA等,世界各地研究人员正在加紧开发以量子计算机、分子计算机、生物计算机和光计算机为代表的未来计算机。
2、计算机的发展趋势(巨型化、微型化、网络化、智能化、多媒体化等)
①硬件方面:体积越来越小、速度越来越快、价格越来越低、外围设备品质越来越高。 ②软件方面:通用性与用户界面越来越好,软件开发从(传统的)面向过程发展到面向对象。(软件的发展远远落后于硬件的发展,即软件危机) 三、计算机的分类
1、 按性能分类:微型机、小型机、中型机、大型机、巨型机。
2、 按使用方法分类:掌上电脑、笔记本电脑、台式机、工作站、服务器等。 四、计算机应用
(1)科学计算,如航天工程,气象、地震等领域。
(2)信息管理:如办公自动化,事务处理等领域。
(3)过程控制:也称实时控制,是对时间要求比较严格的计算机的应用。具有实时性的操作系统称为实时操作系统。
(4)计算机辅助系统:CAD 计算机辅助设计; CAE 计算机辅助工程
CAM 计算机辅助制造; CAI 计算机辅助教学;
CAT 计算机辅助测试; CMI 计算机管理教学;
(5)人工智能:是一种研究如何让计算机做一些通常认为需要人类只能才 能做的事情,也称机器智能。 五、计算机的基本工作过程:
接收输入、处理数据、存储数据、产生输出
六、 微型机系统组成 1.计算机硬件系统
(1)硬件系统组成:运算器 控制器 存储器(存储器和外存储器) 输入设备 输出设备微型机系统组成
1) 运算器:对数字信息进行运算和加工的部件 算术逻辑运算 ALU 2) 控制器:计算机的控制中心,控制计算机各部件协调工作 3) 存储器:存放计算机的程序和数据
4) 输入设备:计算机从外部获取信息的设备 5) 输出设备:计算机向用户传递处理结果的设备
①CPU组成:运算器
控制器(控制 协调) ② 存储器:
a. ROM(只读性存储器):不能写入数据,只能读出数据;掉电后数据不丢失。 b. RAM(随机读写存储器):既能读取数据,又能写入数据;掉电后数据丢失,在存储器中读写速度最快〔排除CACHE﹙高速缓冲存储器〕是一个协调cpu与存之间的速度差的部件 ) 补充:读写速度排序:CACHE>RAM>硬盘>U盘 ③外存储器:
a.硬盘:磁介质存储器,读写速度最快的外存储器
b.光盘:光介质存储器。CD-ROM:只读光盘﹙只能读,不能写入修改数据﹚ CD-R:一次性可写入光盘﹙只能写一次,读取的次数不限﹚ CD-RW:可擦写光盘﹙可多次擦写﹚
c. U盘:半导体介质存储器 d. 软盘
④输入设备: 键盘 鼠标 扫描仪 手写板 条形码 读入器 光笔 触摸屏
数码相机 语音录入装置 AD转换器(模数转换器)
⑤输出设备: 显示器 打印机 绘图仪 音响 3、微型机系统的主要技术指标
运算速度:每秒钟能执行的指令数(MIPS)
字长:计算机的运算部件能同时处理的二进制位数。
主频:CPU的时钟频率 (单位:MHZ/GHZ)如: Pentium Ⅳ2.8, 其中Pentium Ⅳ指
CPU 型号, 2.8指CPU 的主频为2.8GHZ。
存储容量:微机所配置的存总字节数。
其他指标:机器的兼容性(包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容)、系统的可靠性(平均无故障工作时间MTBF)、系统的可维护性(平均修复时间MTTR)、机器允许配置的外部设备的最大数目、计算机系统的汉字处理能力、数据库管理系统、网络功能等。
性能/价格比是一项综合性评价计算机性能的指标。 4、微型机的基本工作原理
、诺依曼结构:计算机设计思想概括为三点 五大部件、二进制、存储程序 ①计算机应包含:运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备; ②计算机部采用二进制来表示指令与数据,一条指令一般具有一个操作码和一个地址码。 (其中操作码表示操作性质,地址码指出操作数在存储器的地址;)
③将编好的程序送入存储器中,然后启动计算机自动逐条取出指令、分析指令和执行指令。
5、微型机的总线及标准
总线:是一组连接各个部件的公共通信线 地址总线(AB):传送地址信息,它的宽度决定了微机的直接寻址能力 ( 地址总线可复用,除传送地址信息外,还可传输数据及其他信息)。 数据总线(DB):传送数据和指令,它的宽度与CPU 的字长有关。 控制总线(CB):传送控制信号。
常用的总线标准: ISA总线、PCI总线、AGP总线、 USB总线 PCI-E总线等。 七、计算机软件基础
软件 = 程序 + 数据+文档
*软件是指为运行、管理和维护计算机所编制的各种程序及相应支持文档的总和 系统软件
1、操作系统(Operating System):它起着指挥、控制、协调存与外设的工作,是计算机所有资源的管理者和组织者,是辅助应用程序的开发者和执行者,也是其它软件运行时所必须的依赖基础。 (管家婆、服务生)
任务:1、管理好计算机的所有资源 2、担当人和机器的接口 ①操作系统被称为人机接口
②操作系统五大功能:处理器管理、存储管理、文件管理、设备管理、作业管理。
③按照系统功能或者操作方式分类:单用户操作系统 、批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统 分布式操作系统(windows xp属于单用户多任务操作系统 也属于实时操作系统)
④Unix和linux属于多用户多任务操作系统,也属于多用户交互式操作系统。 ⑤windows 2000 Server 、Netware、Unix、linux都属于网络操作系统 ⑥DOS:磁盘操作系统,属于单用户单任务操作系统。
2.程序设计语言: 未解决某一特定问题而设计的指令序列称为程序
①指令:包含操作码和地址码 操作码:执行功能 地址码:执行对象的地址 ②程序设计语言分为:
高级语言:可读性,可移植性很好
汇编语言:执行效率高,移植性差,依赖硬件结构 机器语言:二进制代码,执行效率最高。
所有汇编语言和高级语言编写的程序叫源程序,必须被编译成机器语言才能执行。 3、常用服务程序:
编辑程序、连接装配程序、测试程序、诊断程序、语言处理系统
4、BIOS:BIOS是主板上ROM存储器中的基本输入/输出模块(程序),其中包含有计算机所配置的一些典型外设驱动程序,用来管理外设的工作。
5、CMOS参数:是指存储在CMOS芯片中的关于计算机启动和正常运行的基本程序和数据。
在计算机运行过程中,硬件的配置情况(如存储器的型号及容量、软盘驱动器的类型、硬盘容量等),由CMOS参数提供;一些重要的参考数据(如系统的日期和时间、键盘速度、存奇偶错误检查、存存取等待时间、启动盘顺序等),由CMOS参数提供。CMOS参数设置,计算机启动时,根据显示器的屏幕提示,按下“DEL”键,即可进入CMOS参数设置程序。 第四节 数制和编码 一、数制
1、数制概念:数制是数的表示及计算的方法。 2、数据的存储单位:
1)位 计算机中最小的数据单位,二进制的一个数字,如0或1,用bit或b表示。 2)字节 表示存储器空间大小的最基本的容量单位,用Byte或B表示。 还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)、太字节(TB) 1B=8b 1GB=1024MB
1KB=1024B 1TB=1024GB
1MB=1024KB 3、任何一种数制,都具有三个要素: ① 数码:二进制(0,1)、八进制(0-7)、十进制(0-9)、十六进制(0-9 A-F) (N进制N个数码)。
② 进位规则:N进制逢N进一,二进制逢2进一、八进制逢8进一、
十进制逢十进一、十六进制逢十六进一。
③ 位“权”:进制N的幂。 4.进位记数制对应表
十进制(D)0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
二进制(B)0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1111
八进制(Q)0 1 2 3 4 5 6 7 十六进制(H) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 5、计算机中数的表示法——二进制
在计算机部,无论何种数据,都以二进制数表示。 6、不同进制之间的转换
1).任意N进制转化成十进制 原则:按权展开,相加之和。
例: (10110.011)B=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1 +1×2-2+1×2-3=(22.375)D A01B(H)= 10*163+0*162+1*161+11*160 = 407 2).十进制转化成任意N进制
原则:整数部分:除以N取余数,直到商为0,第一个余数 是N进制数的最低位,最后的余数是最高位。
小数部分:乘以N取整数,第一个整数是N进制数的最高位,最后的整数是最低位。 3). 八进制转化成二进制原则: 一分为三法。一个八进制数对应二进制的三位。 2371(Q) : 2 3 7 1 010 011 111 001(B) 4).二进制转化成八进制
原则:三位一组法。 整数部分:从右向左进行分组。
小数部分:从左向右进行分组。 (不足3位补零。) 001 101 101 110. 110 100(B) =1556.64(O) 5). 十六进制转化成二进制
原则: 一分为四法。 一个十六进制数对应二进制的四位。 2B7C(H) : 2 B 7 C
0010 1011 0111 1100(B) 6).二进制转化成十六进制
原则:四位一组法。整数部分:从右向左进行分组。
小数部分:从左向右进行分组。 (不足4位补零)
0011 0110 1110. 1100 1000(B) =36E.C8(H)
数制转换法则:
十转二 (整数) 除以2取余数 (小数)乘以2取整数 二转十 按二进制位权展开相乘累加
十转八 (整数) 除以8取余数 (小数)乘以8取整数 八转十 按八进制位权展开相乘累加
十转十六 (整数) 除以16取余数 (小数)乘以16取整数 十六转十 按十六进制位权展开相乘累加
二转八 从小数点向左,向右,三位一分隔,不足补0,每组转换成一个八进制数 八转二 逐位转换为三位二进制数,连写
二转十六 从小数点向左,向右,四位一分隔,不足补0,每组转换成一个十六进制数
1110
十六转二 逐位转换为四位二进制数,连写 凑数法(十转二):
二进制的位权(整数):1 2 4 8 16……
6. 计算机中数据的表示方法
原码:一个二进制数同时包含符号和数值两部分,用最高位表示符号,
其余位表示数值,这种表示带符号数的方法为原码表示法
反码:反码是另一种表示有符号数的方法。对于正数,其反码与原码相同;
对于负数,在求反码的时候,除了符号位外,其余各位按位取反, 即“1”都换成“0”,“0”都换成“1”
补码:补码是表示带符号数的最直接方法。对于正数,其补码与原码相同;
对于负数,则其补码为反码加1
二、编码
1.ASCII码(美国标准信息交换码):用来制订计算机中每个符号对应的代码,
这也叫做计算机的码(code)。
每个ASCII码以1个字节(Byte)储存,从0到数字127代表不同的
有7位ASCII码和8位ASCII码两种,7位ASCII码称为标准ASCII码, 8位ASCII码称为扩展ASCII码。
2、BCD码(二---十进制码)
常用的BCD码为8421码,其特点为二进制代码本身的值就是它所对应的 十进制数字字符的面值,且它是一种带权码,四位二进制个位的权值由高 到低分 别是23、22、21、20,即8,4,2,1,故因此而得名。 如(378)10的编码为:
十进制数 3 7 8 8421编码 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 0 0 位 权 2^3 2^2 2^1 2^0 2^3 2^2 2^1 2^0 2^3 2^2 2^1 2^0 与十---二进制转换区别,一个是理论转换,一个是实际使用的转换器。 3、汉字编码
1). 汉字输入码(外码)
常用的有:音码、形码、数码和混合码。
如:区位码、全拼、双拼、微软拼音、五笔字形等。 2). 汉字交换码
国标码(GB2312-80) : 我国汉字交换码的国家标准。 其中: 一级汉字:3755个;二级汉字:3008个。 汉字分区,每个区94个汉字。
每个汉字占两个字节,国标码最高位为0。 3).汉字码
汉字在设备或信息处理系统部最基本的表达形式。 每个汉字占两个字节,机码最高位为1。 4).汉字字形码
汉字字形的字模数据,以点阵或矢量函数表示。
点阵:16×16、24×24、32×32、48×48、72×72等。 汉字字形码占用的存储空间:
例:一个32×32的汉字: 32×32/8=128B 一个72×72的汉字:72×72/8=648B
注:一个完整的汉字信息处理都离不开从输入码到机码,由机码到字形码的转换。 描述一个汉字点阵信息的二进制代码串称为汉字的“字模”
第二章 Windows桌面
一、Windows 基本概念 1.操作系统的基本功能
操作系统的功能:操作系统是计算机系统的资源管理者,其主要任务是管理并调度计算
机系统资源的使用。
基本功能是:1) 图形用户界面 2) 多种操作捷径、
3) 提供了一系列应用程序和附件、 4)支持新的硬件标准、 5) 32位单用户多任务、 6)增强的网络功能。
2. 常见的几种微机操作系统 CP/M是最早的微机操作系统;
MS-DOS是使用最广泛的一种单用户、单任务的微机操作系统; CCDOS及SPDOS、UCDOS等汉字操作系统;
UNIX及其变种XENIX,是一种70年代就广泛使用在微小型机上的多用户、多任务标准操作系统。
Windows操作系统:基于DOS的单用户多任务操作系统。 OS/2(IBM公司) Mac OS(苹果公司) 3.操作系统的分类
(1)按使用环境分类:批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统 (2)按用户数目分类:单用户操作系统、多用户操作系统
(3)按计算机硬件结构分类:分布式操作系统、网络操作系统、多媒体操作。。 4、Windows 桌面上常见的图标有:
我的电脑、我的文档、回收站、网上邻居、Internet
“开始”按钮: “开始”按钮是控制通往几乎Windows 部件的所有通道。 任务栏:快速实现应用程序或窗口之间切换。
提示区:提示区主要用于设置图标,如任务程序、时钟、语言指示器和音量控制等。 5、Windows 的启动和退出
1、Windows 的启动: 开机即启动Windows 。
2、Windows 的退出 在“开始”菜单 选择 “关机”命令。 6.开始菜单:
程序、文档、设置、查找、帮助、运行、关闭系统
二、窗口和对话框
窗口是一个矩形工作区,是Windows操作系统管理计算机系统的界面 1、窗口的组成: 标题栏、菜单栏、工具栏、用户工作区、状态栏和滚动条。 2、窗口的基本操作
移动窗口、改变窗口大小、窗口容滚动、最小化窗口、最大化窗口、窗口恢复、关闭窗口、排列窗口
3、菜单操作:所有Windows命令都包含在菜单中。
剪贴板: Windows程序之间、文件之间传递信息临时存放的存区域。
窗口拷贝:按ALT+PrintScreen,将把当前活动窗口存入剪贴板中。 窗口切换:鼠标点击、 Alt+Tab Alt+Shift+Tab Alt+Esc 4、启动应用程序方法有:
1) 双击桌面上应用程序图标。
2) 通过“开始”菜单启动应用程序。 3) 通过应用程序快捷方式。
4) 使用“开始”菜单中的“运行”命令启动应用程序 5、退出应用程序方法有:
1) 双击控制菜单。 2) 单击关闭按钮。 3) ALT+F4。
4) 使用“文件”菜单中的“退出”命令
6、对话框:与用户交流的工具,常见有命令按钮、列表框、文本框、单选按钮、复选钮等 (33页)