计算机基础知识4

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1、第1章 计算机基础知识1.1 计算机发展及应用主要内容：计算机发展及应用，计算机系统的组成，辅助存储器教学目的：认识计算机硬件教学重点：硬件的组成及系统原理教学难点：计算机系统原理教学方法：讲授课时安排：2 课时。过程：（如下）一、计算机发展史第一代：电子管计算机（19461957年）1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC （Electronic Numerical Intergrator and图灵（19121954）Computer）在费城公之于世。ENIAC代表了计 算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新接线编程，拥有并行计 算能力。ENIAC使用了18000个电子

2、管，70 000个电阻器，有5百万个焊接点， 耗电160千瓦，其运算速度比Mark I快1000倍，ENIAC是第一台普通用途计 算机。第二代：晶体管计算机（19581964年）1956年，晶体管在计算机中使用，晶体管和磁芯存储器导致了第二代计 算机的产生。第二代计算机体积小、速度快、功耗低、性能更稳定。在这一时期出现 了高级语言COBOL和FORTRAN，以单词、语句和数学公式代替了含混的二 进制机器码，使计算机编程更容易。新的职业（程序员、分析员和计算机系 统专家）和整个软件产业由此诞生。第三代：中小规模集成电路计算机（19651970年）1958年德州仪器的工程师J ack Kilb y

3、发明了集成电路IC,将三种电子元件 结合到一片小小的硅片上。科学家使更多的元件集成到单一的半导体芯片 上。于是，计算机变的更小，功耗更低，速度更快。这一时期的发展还包括 使用了操作系统，使得计算机在中心程序的控制协调下可以同时运行许多不 同的程序。第四代：大规模、超大规模集成电路计算机（1971年至今）大规模集成电路LSI，可以在一个芯片上容纳几百个元件。到80年代，超 大规模集成电路V LSI在芯片上容纳了几十万个元件，后来的U LSI将数字扩充到百万级。可以在硬币大小的芯片上容纳如此数量的元件使得计算机的体积和价格不断下降，而功能和可靠性不断增强。二、计算机的特点及分类1. 计算机的特点（

4、1）运算速度快 运算速度是指计算机每秒能执行多少指令。常用单位是MIPS,即每秒执行 多少个百万条指令。例如，主频为2GHz的Pentium 4微机的运算速度为每秒40 亿次，即 4 000MIPS。（2）计算精度高 例如， Pentium 4微机内部数据位数为32位（二进制），可精确到15位有效 数字（十进制）。圆周率n的计算，有人曾利用计算机算到小数点后200万位。（ 3）记忆能力强 计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似于人的大脑，能够记忆大量的 信息。它能把数据、程序存入，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。（ 4）逻辑判断能力强 逻辑判断是计算机的一个基本能力，在程序执行过程中，

5、计算机能够进行各 种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。这种能力，保 证了计算机信息处理的高度自动化。2. 计算机的分类（1）按工作原理可划分为模拟式电子计算机、数字式电子计算机和模拟 数字混合计算机。（2）按功能可划分为专用计算机和通用计算机。（3）按规模可划分为巨型机、大型机、小型机和微型机。三、计算机的应用领域及发展趋势1计算机的应用领域（ 1）科学计算 科学计算是计算机最早的应用领域。同人工计算相比，计算机不仅速度快， 而且精度高，特别是对于大量的重复计算，计算机不会感到疲劳和厌烦。（ 2）信息处理 信息处理即数据处理，是指对各种原始数据进行采集、整理、转换、加工、

6、 存储、传播以供检索、再生和利用。目前，计算机信息处理已经广泛应用于办公 自动化、企业计算机辅助管理、文字处理、情报检索、电影电视动画设计、会计 电算化、医疗诊断等各行各业。据统计，世界上的计算机 80以上主要用于信 息处理。（ 3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（ CAD/CAM）计算机辅助设计（Computer Aided Design，CAD）与计算机辅助制造（Computer Aided Manufacture，CAM）主要用于机械、电子、宇航、建筑等产品的总体设计、 造型设计、结构设计、数控加工等环节。应用 CAD/CAM 技术，可以缩短产品 开发周期、提高设计质量、增加产品种类。（

7、4）计算机辅助教学与计算机管理教学（ CAI/CMI）利用计算机辅助教学（Computer Aided Instruction，CAI）系统使得学生能在 轻松的教学环境中学到知识，减轻教师的教学负担。计算机管理教学（ComputerManaged Instruction, CMI）利用计算机实现各种教学管理，如教务管理、制定 教学计划、课程安排等。（5）自动控制用计算机控制机床，加工速度比普通机床快10 倍以上。现代军用飞机控制， 可用计算机在很短的时间内计算出敌机的各种飞机技术参数，采取相应的攻击方 案。（6）多媒体应用 多媒体计算机的出现提高了计算机的应用水平，扩大了计算机技术的应用领域，

8、设定计算机除了能够处理文字信息外，还能处理声音、视频、图像等多媒体 信息。（7）电子商务所谓电子商务（Electronic Commerce）是利用计算机技术、网络技术和远程通 信技术，实现整个商务（买卖）过程中的电子化、数字化和网络化。人们不再是 面对面的、看着实实在在的货物，靠纸介质单据（包括现金）进行买卖交易。而 是通过网络，通过网上琳琅满目的商品信息、完善的物流配送系统和方便安全的 资金结算系统进行交易（买卖）。2计算机的发展趋势（1）巨型化 巨型机的研制水平，可以衡量整个国家的科技能力。我国在 1985 年成功制 造了运算速度为10亿次的“银河-II” 1997年6月2日研制出了运算

9、速度为130 亿次的“银河-III”（2） 微型化随着微电子技术和超大规模集成电路的发展，计算机的体积趋向微型化。从 20世纪80年代开始，微机得到了普及。现在，又出现了笔记本式计算机、掌上 电脑、手表电脑等。（3）网络化现代信息社会的发展趋势就是实现资源共享，即利用计算机和通信技术，将 各个地区的计算机互联起来，形成一个规模巨大，功能强大的计算机网络，使信 息能得到快速、高效的传递。（4）多媒体化 现代计算机不仅用来进行计算，还能处理声音、图像、文字、视频和音频信号。（5）智能化 智能化是让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。1.2 计算机系统的组成一、概述外设 系统软件 应川软件 -

10、- - - - 硬件系统 软件系箜- -微刑计算机系统中央处理器（CPU”；黑厂随九存储器（RAM）只读存储器（ROM） 髙诬缓沖存储器（Cache） 软盘换盘光盘键盘-限标L扌I描仗泉示器、投影机外疗储器输入设备（外存）(Inpul)-输出後备操作系统吾吉处理程序数据库管理系统网络常唁管可秤:序（Output）-打印机-绘图仪应用软件包用户程序二、计算机硬件系统1运算器2控制器3存储器（1）主存储器随机存储器（Random Access Memory，简称 RAM）。 只读存储器（Read Only Memory，简称 ROM）。（ 2）辅助存储器4输入设备（ 1）键盘（ Keyboard）

11、 字符键区。 功能键区。数字键区。(2)鼠标(Mouse)( 3 )扫描仪( Scanner ) 5输出设备( 1)显示器( Monitor) 分辨率。 灰度级。 刷新率。( 2)打印机( Printer)三、计算机软件系统各种应用软件 岛级语古稈序操作系统计算机换件四、计算机的工作原理 指令的执行过程可以分为 4 步。 取指令。 分析指令。 执行指令。 为执行下一条指令做好准备，即形成下一条指令地址。五、衡量计算机性能的主要指标1运算速度 CPU 的主频 字长 指令系统 2存储器的指标 存取速度。 存储容量。3I/O 的速度1.3 辅助存储器一、软盘存储系统1认识软盘2软盘的存储结构3认识软

12、盘驱动器二、硬盘硬盘的结构和软盘差不多，是由磁道（Track）、扇区（Sector）、柱面（Cylinder） 和磁头（Head）组成的。硬盘容量=柱面数x扇区数x每扇区字节数X磁头数三、USB与移动存储器1USB 简介USB（Universal Serial Bus），即“通用串行总线”也称通用串联接口。2移动存储器四、光盘存储系统1. 只读光盘（CD-ROM）目前在微机系统中使用最广泛的是CD-ROM。CD-ROM只能读出信息而 不能写入信息。它的制作成本低、信息存储量大而且保存时间长。 CD-ROM 只 有一面有数据，尽管它的表面有一层保护膜，但还是很容易被划伤，所以用户一 定要注意。如

13、图 1-18 所示是一张普通的 CD-ROM。2. 刻录光盘（CD-R）CD-R 是一种可录式、一次写入多次读取的光盘，即 Recordable CD。 CD-R 光盘的尺寸和CD-ROM相同，只是多了一层记录介质层。记录的介质是有机染 料或者金属。 CD-R 有两种记录方式，一种是用激光在金属记录层烧熔出凹点来 记录，另一种是利用激光加热使染料型记录层变色来完成的，变色部分的反射率 比附近区域低得多。读出数据是根据反射激光的强弱变化来实现的。3 可擦写光盘（CD-RW）CD-RW 是一种可多次写入多次读取的光盘，即 CD-ReWritable。刻录机除了能刻录CD-RW光盘之外，也有向前整合

14、的功能，也就是说，刻 录机也能刻录一般的 CD-R 光盘。此种刻录的原理是在光盘内部镀上一层 200500埃（1埃=10-8cm）的薄膜，这种薄膜的材质多为银、铟、硒或碲的结 晶层。这个结晶层能呈现出结晶与非结晶的状态，所以在激光的照射下，这两种 状态相互转换，在光盘片上呈现出平面（Land）与凹洞（Pit）的效果。同样的, 在一般光驱读取这些平面（Land）与凹洞（Pit）所产生的0与1的讯号并经过 译码器分析后，组织成我们想看或想听的资料。4.数字化多功能盘（DVD）DVD （Digital Versatile Disk，数字多功能盘）是代替CD的下一代存储媒体。 它运用数字方式存储，在画

15、面和音效上达到了一流的地步。它的电影院级的声像 和强大的交互功能正在给电影界带来新的革命。一张和普通CD-ROM尺寸相当 的 DVD 光盘上，可以存储数倍于 CD-ROM 的数据，这也给计算机存储带来了 巨大的进步。1.5 计算机中的信息表示方法主要内容：计算机中信息表示方法，计算机病毒和防范，计算机信息安全教学目的：认识中的信息表示方法及网络安全教学重点：计算机中的信息表示方法教学难点：计算机中的信息表示方法教学方法：讲授课时安排：2 课时。过程：（如下）一、数制的定义 数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。按进位 的方法进行计数，称为进位计数制。例如，生活中常用

16、的十进制数，计算机中采用二进 制数。二、计算机中常用的数制1十进制 十进制数具有以下特点。 有十个不同的数码符号，即0、 1 、 2 、 3、 4、 5 、 6、 7 、 8、 9。 R=10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数位），按照“逢十 进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是10的若干次幂。2二进制 二进制数具有下列特点。 有两个不同的数码符号0和1。 R=2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”来决定其 实际的数值。3八进制八进制数具有以下特点。 有八个不同的数码符号0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7。 R=8。每个数码符号根据它在这个数中的数位

17、，按“逢八进一”来决定其 实际的数值。4十六进制 十六进制数具有以下特点。 有十六个不同的数码符号0， 1， 2， 3， 4， 5， 6， 7， 8， 9， A， B， C， D， E， F。 R=16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”来决 定其实际的数值。三、不同数制间的转换 1二进制数转换为十进制数 将二进制数转换成十进制数，只要使用公式将二进制数各位按权展开求和即可。2二进制数转换为十六进制数基本原理: 由于24=16，所以要将一个二进制整数转换为十六进制数，只要从它的 低位到高位每4位组成一组，然后将每组二进制数所对应的数用十六进制表示出来即可。 如果有小数部分，则

18、从小数点开始分别向左右两边按照上述方法进行分组计算。不足4 位的整数部分左补0，小数部分右补0。3二进制数转换为八进制数基本原理: 由于23=8，所以要将一个二进制数转换为八进制数，只要从它的低位到 高位每3位为一组，然后将每组二进制数所对应的数用八进制表示出来即可。如果有小 数部分，则从小数点开始分别向左右两边按照上述方法进行分组计算。不足三位的整数 部分左补0，小数部分右补0。4十六进制数转换为二进制数基本原理: 采用“一分为四”的原则，即从十六进制整数的低位开始，将每位上的数用 四位二进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始，分别向左右两边按照上述 方法进行转换。5八进制数转换为

19、二进制数基本原理: 采用“一分为三”的原则，即从八进制整数的低位开始，将每位上的数用三 位二进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始，分别向左右两边按照上述方 法进行转换。6十进制数转换为二进制数 基本原理：整数部分采用“除2取余法”，即将十进制整数不断除以2取余数，直到商 为0为止，最先得到的余数排在最低位。小数部分采用“乘2取整法”，即将十进制小数不 断乘以2取整数，直到小数部分为0或达到所求的精度为止（小数部分可能永远不会得到 0）。最先得到的整数排在最高位。四、二进制的算术运算二进制数的加法运算法则是：0 + 0 = 00 + 1 = 11 + 0 = 11 + 1 = 0五、

20、字符的编码1. ASCII码ASCII 码（American Standard Code for Information Interchange） 是美国信息交换用 标准代码。ASCII码虽然是美国国家标准，但已经被国际标准化组织（ISO）认定为国 际标准，为世界公认，并在世界范围内通用。2. 汉字编码（1）汉字信息交换码（国标码）（ 2 ）汉字机内码（ 3）汉字输入码（外码）（ 4 ）汉字字形码1.6 计算机病毒和防范主要内容：计算机病毒和防范，计算机信息安全教学目的：认识计算机网络安全的重要性教学重点：计算机病毒的定义、特征和防范 教学难点：计算机信息安全教学方法：讲授课时安排：2 课时。

21、过程：(如下)一、计算机病毒的定义计算机病毒就是对计算机资源进行破坏的一组程序或指令集合。该组程序或指令集 合能通过某种途径潜伏在计算机存储介质或程序里，当达到某种条件时即被激活。它用 修改其他程序的方法将自己的精确拷贝或者可能演化的形式放入其他程序中，从而感染 它们。二、计算机病毒的特征和防范 1计算机病毒的特征 传染性。 潜伏性。 破坏性。 隐蔽性。 非授权可执行性。2计算机病毒的防范 对重要部门的计算机采用专机专用。 重要数据文件且不需要经常写入的软盘使其处于写保护状态，防治病毒侵入。 对配有硬盘的机器，应从硬盘启动系统。 慎用网上的下载软件，不打开来路不明的电子邮件。 采用防病毒卡或防

22、病毒软件。 定期对计算机系统进行检测。 建立规章制度，宣传教育，管理预防。三、常见的计算机病毒1宏病毒 (Macro Virus)2引导型病毒 (Boot Strap Sector Virus)3.脚本病毒(Script Virus)4文件型病毒 (File Infector Virus)5.特洛伊木马(Trojan)四、常用的杀毒软件 KILL(今辰公司)。 KV3000(江民公司)。 RAV（瑞星公司）。 VRV（信源公司）。 NORTON（美国 SYMANTEC 公司）。 INOCULAN（美国CA公司）。 KASPERSKY。1.7 计算机信息安全一、计算机信息安全的重要性 信息安全的

23、主要问题有如下几个方面：1黑客犯罪2病毒泛滥3网络垃圾 二、计算机信息安全技术与安全法规1信息安全技术（1）加密技术（2）访问控制技术（3）数字认证技术（4）防火墙技术（5）虚拟专用网技术（Virtual Private Network, VPN） 2信息安全法规目前主要有以下几种形式： 通过网络非法转移资金，盗窃银行中他人的存款。 随着计算机和 Internet 的发展，许多国家的政府和军队的核心机密、 企业的商业秘密都存储在计算机里。 一些黑客通过互联网络未经许可进人他人的计算机，破解他人密码， 使用他人的计算机资源，造成了十分巨大的危害。 故意向他人的计算机系统传播计算机病毒。 散布虚假

24、广告诈骗钱财。诈骗分子利用网络登发虚假产品广告、征婚 广告、出国广告、或以转让财产、科技成果、计算机软件等名义，诈取 钱财。 著作权的侵权。 传播淫秽、暴力、恐怖、迷信作品。 其他违法犯罪活动。指法练习实验内容：指法练习实验目的：通过本实验，要求能够灵活、准确地输入字母的大小写形式和 输入数字，并且能对输入内容进行修改。实验重点：掌握大小写字母的输入、利用小键盘输入数字、修改输入内容 实验难点：掌握大小写字母的输入教学方法：实验课时安排：2 课时。过程：（如下）1. 输入小写字母步骤1:执行【开始】丨【程序】丨【附件】丨【写字板】命令，启动写字 板程序。步骤 2:输入如下内容进行指法练习。 e

25、imixcmkdieok,655ijek2. 输入大写字母 完成上一步的输入后，按回车键，然后按下键盘上的 Caps Lock 键，这时 Caps Lock 的 指示灯变亮。输入以下大写字母。DMVITPEVMVRTODKS;DEICLX,HEOZMN3. 大小写字母混合输入输入以下M和F的对话内容。要记得在按下Shift键的同时输入的字母为大写字母。 M:Kate, look! The passengers are coming from the plane, and theres Susan. F:Which one ?M:The tall one next to the window.F

26、:The one with the suitcase?4. 输入数字按下键盘上的 Num Lock 键，使得 Num Lock 指示灯变亮，然后输入以下内 容。15687+24555*584236/9625-45625. 修改输入的内容步骤1：输入单词light，然后将光标移动到字母l的前面，输入字母f,这就 将单词由light改成了 flight。步骤2：按下键盘上的Insert键，然后将光标移动到字母1的前面，输入字母 h,这时单词变成了 fhight。步骤 3：将光标定位在字母 h 的前面，然后按键盘上的 Backspace 键，将首 字母f删除，这时单词就变成了 hight。6. 综合

27、练习 使用写字板或者记事本输入以下的英文对话，进行键盘操作练习 M：Do reporters act fast when something happens?F：Yes, they act fast when something happens. M：Are they active in gathering news?F：Yes, they are active in gathering news. M：Is their job to inform people?F：Yes, their job is to inform people. M：Are their reports generall

28、y informative?F：Yes, their reports are generally informative. M：Are viewers free to select good programs? F：Yes, they are free to select good programs.M：Are viewers selective?F：Yes, they are selective. M：Do reporters sense what viewers like to watch?F：Yes, they sense what viewers like to watch. M：Ar

29、e they sensitive to viewers tastes?F：Yes, they are sensitive to viewers tastes. M：Do they try to create a good image?F：Yes, they try to create a good image. M：Do they do creative writing on news items?F：Yes, they do creative writing on news items. M：Do they compete with other reporters?F：Yes, they compete with other reporters. M：Are the news media competitive?F：Yes, the news media are competitive. M：Do reporters sometimes repeat what was reported?F：Yes, they sometimes repeat what was reported. M：Do they try not to be repetitive?F：Yes, they try not to be repetitive.