神马文学网计算机应用基础
来源：百度文库 编辑：神马文学网 时间：2024/04/29 19:52:55
第一章 计算机基础知识
一、计算机的生产与发展
1.什么是计算机
u 计算机是本世纪最重大的科学技术发明之一，对人类社会的生产和生活都有着极其深刻的影响，它的英文名字是Computer。
u 计算机可以分为两大类，即电子模拟计算机和电子数字计算机，人们通常说的计算机实际上是指电子数字计算机。电子数字计算机是以数字化形式表示数据、文字、图形等各种信息的。
u 计算机是一种无需人工干预，能对各种信息进行快速而高效地自动完成处理的电子设备。
u 对上述定义我们强调一下两点：
⑴计算机是进行信息处理的工具。随着信息时代的到来，人们越来越深刻认识到计算机强大的信息处理功能。
⑵计算机是通过预先编好的程序来自动完成数据的加工处理，无需人工直接干预。它具有储存功能，能存储数据和程序，并按照程序的引导自动储存和处理数据，输出人们所期望的信息，这正是计算机与计算器的本质区别。
2.计算机的生产与发展
u 第一代计算机（1946~1959年）----电子管计算机
于1945年12月诞生，1946年2月正是交付使用的ENIAC计算机，主要用于美国军队计算导弹曲线上。一代计算机是电子管时代，它主要特点是：以电子管作为逻辑电路的主要器件；主存储器采用汞延迟线，后采用磁芯；
外储存器采用磁鼓或磁带；计算机总体结构以运算器为中心。计算速度一般为每秒几千至几万次。
u 第二代计算机（1958~1963年）----晶体管计算机
主要特点：采用晶体管以分立元件作为主要逻辑元件；主储存器采用磁芯；外储存器采用磁鼓或磁带，后期使用磁盘。计算速度每秒高达数十万至数百万次，与第一代计算器相比，重量轻，体积小，耗电降低，可靠性提高。
u 第三代计算机（1964~1970年）----集成电路计算机
被称为小型多功能的通用计算机。
主要特点：用中、小规模集成电路作为逻辑元件；主储存器除磁芯外，已出现了半导体储存器；外储存器有磁盘磁带等。计算速度可达数百万至数千万次，可靠性进一步提高，价格明显下降。
u 第四代计算机（1971~现在）----大规模集成电路计算机
1971年末公布的Inter4004是微处理器的开端，是大规模集成电路把运算器和控制器做在一块基片上的处理器。
运算速度可达每秒上千万次以上，为了进一步提高计算器性能，结构上出现了分布式处理方式。
u 第五代计算机----智能计算机
计算机大多现在俗称为电脑（也称微机或PC机）
特点：采用超大规模集成电路；具有新的更大容量的仿生存储组织，新的程序设计语言和可做自动推理的新的操作方法；具有对知识进行处理和智能模拟的功能。
3.计算机的特点
u 计算机是一种能够接受信息、数据，并且按照储存在其内部的程序对信息、数据进行高速处理，然后输出人们所需要结果的自动化设备。
u 计算机的六大特点
&S226; 自动连续地高速计算
&S226; 运算速度快
&S226; 计算精度高
&S226; 具有记忆能力，储存容量大
&S226; 具有逻辑判断能力
&S226; 可靠性高、通用性强
4.计算机的应用
u 科学计算
在科学研究和工程设计中经常遇到各种计算问题，应用计算机解决这些数学问题，称为科学计算。
u 数据处理
数据处理泛指对输入、输出的数据较多，而运算过程比较简单的各种形式的数字信息的处理，它包括对数据的加工、合并、分类等工作。
u 实时控制
实时控制，有时称为过程控制、自动控制。“实时”是指计算机的运算和控制的时间与被控制过程的真实时间形式对应，实时控制是指计算机及时地搜索检测被控对象的数据，然后按照某种最佳的控制规律控制过程的进展。
u 计算机辅助工程
计算机辅助工程是综合利用计算机的工程计算、数据处理、逻辑判断能力和人的经验与判断能力相结合，形成的一个专门系统，帮助人们完成各种任务，它包括计算机辅助设计、辅助制造、辅助测试、辅助教学等等。计算机辅助工程已成为计算机应用的一个重要领域。
u 人工智能
人工智能是计算机应用研究最前沿的学术领域。它是探索计算机模拟人的感觉和思维规律的科学，如感知、推理、学习和理解方面的理论与技术。
二、计算机系统
1.计算机系统的组成
u 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成
u 硬件指：组成一台计算机的各种物理装置，它是计算机工作的物质基础。包括运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备。
u 软件指：在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。所谓程序是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令序列。
u 计算机软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件又包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和实用程序。
2.计算机硬件系统
计算机硬件系统由运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备5部分组成。
u 运算器
运算器又称算术逻辑单元，是对信息进行加工、运算的部件。主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。
u 控制器
控制器是整个计算机的控制指挥中心，它的功能是从储存器中取出指令，确定指令的类型，并对指令进行译码，从而控制整个计算机系统一步一步地完成各种操作。
运算器和控制器又统称为中央处理器（CPU），是计算机系统的核心硬件。
u 储存器
储存器是用来存放数据和程序的部件。储存器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两大类。内存储器又可分为随机存储器（RAM）和制度储存器（ROM）两大类。
u 输入设备
输入设备的任务是接受操作者提供给计算机的原始信息，如文字、图形、图像、声音等，并将其转变为计算机能识别和接受的信息方式。
u 输出设备
输出设备的主要作用是把计算机对数据、指令处理后的结果等内部信息转变为人们习惯接受的（如字符、曲线、图像、表格、声音等），或者能被其他机器所接受的信息形式输出。
3.计算机软件系统
计算机软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。系统软件是为管理、监控和维护计算机资源所涉及的软件；应用软件是为解决各种实际问题而专门研制的软件。
u 操作系统
操作系统是为了提高计算机的利用率，方便用户使用计算机，以及加快计算机响应时间而配备的一种软件。操作系统是最重要的系统软件，用户通过操作系统使用计算机，其他软件则在操作系统提供的平台上运行。操作系统通常有处理器管理、储存器管理、作业管理、设备管理、文件（信息）管理等五大功能。
u 语言处理程序
要使用计算机解决某些实际问题，就需要编写程序。编写计算机程序的语言称为计算机语言，也叫程序设计语言。
计算机语言分为机器语言、汇编语言、高级语言三类。计算机语言就是计算机指令代码的集合，它是最低层的计算机语言。
汇编语言是采用能帮助记忆的英文缩写符号代替机器语言的操作码和操作地址所形成的计算机语言，又称符号语言。
机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，称为低级语言。
u 数据库管理系统
数据库管理系统是操纵和管理数据库的软件。数据库是在计算机储存设备上存放的相关的数据集合，这些数据可服务于多个程序。
u 使用程序
使用程序是为其他系统软件和应用软件及用户提供某些通用支持的程序。典型的实用程序有诊断程序、调试程序、编辑程序等。
三、微型计算机的硬件组成
一台微型计算机系统的硬件，宏观上可分为主机箱、显示器键盘、鼠标器、打印机等几部分。主机箱内部有电源、系统主板、软盘驱动器、硬盘等。系统主板上插有CPU 、内存和各种配备器。
1.系统主板
系统主板是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁，是微型计算机的核心部件。系统主板又称主板或母版。主要包括CPU 、插座、内存插槽、总线扩展槽、外设接口插座、串行和并行端口等几部分。
u CPU插座
CPU插座用来连接和固定CPU。早期的CPU通过管脚与主板连接，主板上设计了相应的插座。PentiunⅡ以后的CPU通过插卡与主板连接，因此主板上设计了相应的插槽。
u 内存插槽
内存插槽用来连接和固定内存条的。内存插槽通常有多个，可以根据需要插不同数目的内存。内存插槽有30线、72线和168线三种，现在大多用72或168线的插槽，有些主板两者并存。
u 总线扩展槽总线扩展槽用来插接外部设备，如显卡、声卡、解压卡、调制解调器（MODEM）等。目前主板上主要留有ISA 、PCI 和AGP三种类型的扩展槽，ISA槽已被淘汰，现在主流为PCI和AGP槽。
u 外设接口插座
外设接口插座主要是连接软盘、硬盘和关盘驱动器的电缆插座，有IDE 、EIDE 、SCSI等类型。现在主板上主要用IDE类型。目前连接硬盘的数据线通常为80线，保证数据的高速传输。
u 串行和并行端口
串行和并行端口用来与串行设备（如调制解调器、扫描仪等）以及并行设备（打印机等）通信。主板上通常留有两个串行端口和一个并行端口。
u USB接口
USB（Universal Serial Bus）中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC领域的新型接口技术。
2.CPU
CPU是微型计算机的心脏,也称芯片。微型计算机的处理功能是由CPU来完成的，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
衡量CPU的性能有以下几个主要的指标：
u 主频
主频是指CPU时钟的主频。主频越高CPU单位时间内完成的操作越多。主频单位是MHZ。
u 内部数据总线
内部数据总线是CPU内部数据传输的通道，内部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU传输和处理数据的功能越强。
u 外部数据总线
外部数据总线是CPU与外部数据传输的通道。外部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU与外部叫唤数据的能力越强。
u 地址总线
地址总线是CPU访问内存时的数据传输通道。一次可传输的二进制数据位数越大，CPU的物理空间越大。
3.内存
内存用来储存运行的程序和数据，CPU可直接访问。微型计算机的内存制作成条状，称内存条。插在主板的内存插槽中。
内存有以下两个主要指标：
u 内存容量
储存容量反映了内存存储空间的大小。
u 存取速度
存取速度指从存储单元中存取数据所用的时间，以ns（纳秒）为单位。纳秒数越小，存取速度越快。
4.显示器与显示卡
显示器用来显示字符或图形信息，是微型计算机必不可少的输出设备。显示器要有一块插在主机板上的显示适配卡（显卡）与之配套使用，构成显示系统。
显示器有以下几个主要指标：
u 尺寸
显示器的尺寸即显示器的大小。尺寸越大支持的分辨率越高，显示效果更好。
u 图形分辨率
图形分辨率是指显示卡能支持的最大的水平像素数和垂直像素数。
u 显示内存容量指在显卡上配置的显示内存的大小。
5.硬盘
u 硬盘是微型计算机非常重要的外存储器，是由一个硬盘组合硬盘驱动组成。被固定在一个密封的盒内。
6.键盘
7.鼠标器
u 机械式鼠标器
u 光电式鼠标器
8.软盘与光盘
一、计算机的生产与发展
1.什么是计算机
u 计算机是本世纪最重大的科学技术发明之一，对人类社会的生产和生活都有着极其深刻的影响，它的英文名字是Computer。
u 计算机可以分为两大类，即电子模拟计算机和电子数字计算机，人们通常说的计算机实际上是指电子数字计算机。电子数字计算机是以数字化形式表示数据、文字、图形等各种信息的。
u 计算机是一种无需人工干预，能对各种信息进行快速而高效地自动完成处理的电子设备。
u 对上述定义我们强调一下两点：
⑴计算机是进行信息处理的工具。随着信息时代的到来，人们越来越深刻认识到计算机强大的信息处理功能。
⑵计算机是通过预先编好的程序来自动完成数据的加工处理，无需人工直接干预。它具有储存功能，能存储数据和程序，并按照程序的引导自动储存和处理数据，输出人们所期望的信息，这正是计算机与计算器的本质区别。
2.计算机的生产与发展
u 第一代计算机（1946~1959年）----电子管计算机
于1945年12月诞生，1946年2月正是交付使用的ENIAC计算机，主要用于美国军队计算导弹曲线上。一代计算机是电子管时代，它主要特点是：以电子管作为逻辑电路的主要器件；主存储器采用汞延迟线，后采用磁芯；
外储存器采用磁鼓或磁带；计算机总体结构以运算器为中心。计算速度一般为每秒几千至几万次。
u 第二代计算机（1958~1963年）----晶体管计算机
主要特点：采用晶体管以分立元件作为主要逻辑元件；主储存器采用磁芯；外储存器采用磁鼓或磁带，后期使用磁盘。计算速度每秒高达数十万至数百万次，与第一代计算器相比，重量轻，体积小，耗电降低，可靠性提高。
u 第三代计算机（1964~1970年）----集成电路计算机
被称为小型多功能的通用计算机。
主要特点：用中、小规模集成电路作为逻辑元件；主储存器除磁芯外，已出现了半导体储存器；外储存器有磁盘磁带等。计算速度可达数百万至数千万次，可靠性进一步提高，价格明显下降。
u 第四代计算机（1971~现在）----大规模集成电路计算机
1971年末公布的Inter4004是微处理器的开端，是大规模集成电路把运算器和控制器做在一块基片上的处理器。
运算速度可达每秒上千万次以上，为了进一步提高计算器性能，结构上出现了分布式处理方式。
u 第五代计算机----智能计算机
计算机大多现在俗称为电脑（也称微机或PC机）
特点：采用超大规模集成电路；具有新的更大容量的仿生存储组织，新的程序设计语言和可做自动推理的新的操作方法；具有对知识进行处理和智能模拟的功能。
3.计算机的特点
u 计算机是一种能够接受信息、数据，并且按照储存在其内部的程序对信息、数据进行高速处理，然后输出人们所需要结果的自动化设备。
u 计算机的六大特点
&S226; 自动连续地高速计算
&S226; 运算速度快
&S226; 计算精度高
&S226; 具有记忆能力，储存容量大
&S226; 具有逻辑判断能力
&S226; 可靠性高、通用性强
4.计算机的应用
u 科学计算
在科学研究和工程设计中经常遇到各种计算问题，应用计算机解决这些数学问题，称为科学计算。
u 数据处理
数据处理泛指对输入、输出的数据较多，而运算过程比较简单的各种形式的数字信息的处理，它包括对数据的加工、合并、分类等工作。
u 实时控制
实时控制，有时称为过程控制、自动控制。“实时”是指计算机的运算和控制的时间与被控制过程的真实时间形式对应，实时控制是指计算机及时地搜索检测被控对象的数据，然后按照某种最佳的控制规律控制过程的进展。
u 计算机辅助工程
计算机辅助工程是综合利用计算机的工程计算、数据处理、逻辑判断能力和人的经验与判断能力相结合，形成的一个专门系统，帮助人们完成各种任务，它包括计算机辅助设计、辅助制造、辅助测试、辅助教学等等。计算机辅助工程已成为计算机应用的一个重要领域。
u 人工智能
人工智能是计算机应用研究最前沿的学术领域。它是探索计算机模拟人的感觉和思维规律的科学，如感知、推理、学习和理解方面的理论与技术。
二、计算机系统
1.计算机系统的组成
u 计算机系统由硬件系统和软件系统两部分组成
u 硬件指：组成一台计算机的各种物理装置，它是计算机工作的物质基础。包括运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备。
u 软件指：在硬件设备上运行的各种程序及其有关的资料。所谓程序是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令序列。
u 计算机软件系统包括系统软件和应用软件。系统软件又包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统和实用程序。
2.计算机硬件系统
计算机硬件系统由运算器、控制器、储存器、输入设备和输出设备5部分组成。
u 运算器
运算器又称算术逻辑单元，是对信息进行加工、运算的部件。主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。
u 控制器
控制器是整个计算机的控制指挥中心，它的功能是从储存器中取出指令，确定指令的类型，并对指令进行译码，从而控制整个计算机系统一步一步地完成各种操作。
运算器和控制器又统称为中央处理器（CPU），是计算机系统的核心硬件。
u 储存器
储存器是用来存放数据和程序的部件。储存器分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）两大类。内存储器又可分为随机存储器（RAM）和制度储存器（ROM）两大类。
u 输入设备
输入设备的任务是接受操作者提供给计算机的原始信息，如文字、图形、图像、声音等，并将其转变为计算机能识别和接受的信息方式。
u 输出设备
输出设备的主要作用是把计算机对数据、指令处理后的结果等内部信息转变为人们习惯接受的（如字符、曲线、图像、表格、声音等），或者能被其他机器所接受的信息形式输出。
3.计算机软件系统
计算机软件系统由系统软件和应用软件两大部分组成。系统软件是为管理、监控和维护计算机资源所涉及的软件；应用软件是为解决各种实际问题而专门研制的软件。
u 操作系统
操作系统是为了提高计算机的利用率，方便用户使用计算机，以及加快计算机响应时间而配备的一种软件。操作系统是最重要的系统软件，用户通过操作系统使用计算机，其他软件则在操作系统提供的平台上运行。操作系统通常有处理器管理、储存器管理、作业管理、设备管理、文件（信息）管理等五大功能。
u 语言处理程序
要使用计算机解决某些实际问题，就需要编写程序。编写计算机程序的语言称为计算机语言，也叫程序设计语言。
计算机语言分为机器语言、汇编语言、高级语言三类。计算机语言就是计算机指令代码的集合，它是最低层的计算机语言。
汇编语言是采用能帮助记忆的英文缩写符号代替机器语言的操作码和操作地址所形成的计算机语言，又称符号语言。
机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，称为低级语言。
u 数据库管理系统
数据库管理系统是操纵和管理数据库的软件。数据库是在计算机储存设备上存放的相关的数据集合，这些数据可服务于多个程序。
u 使用程序
使用程序是为其他系统软件和应用软件及用户提供某些通用支持的程序。典型的实用程序有诊断程序、调试程序、编辑程序等。
三、微型计算机的硬件组成
一台微型计算机系统的硬件，宏观上可分为主机箱、显示器键盘、鼠标器、打印机等几部分。主机箱内部有电源、系统主板、软盘驱动器、硬盘等。系统主板上插有CPU 、内存和各种配备器。
1.系统主板
系统主板是一块电路板，用来控制和驱动整个微型计算机，是微处理器与其他部件连接的桥梁，是微型计算机的核心部件。系统主板又称主板或母版。主要包括CPU 、插座、内存插槽、总线扩展槽、外设接口插座、串行和并行端口等几部分。
u CPU插座
CPU插座用来连接和固定CPU。早期的CPU通过管脚与主板连接，主板上设计了相应的插座。PentiunⅡ以后的CPU通过插卡与主板连接，因此主板上设计了相应的插槽。
u 内存插槽
内存插槽用来连接和固定内存条的。内存插槽通常有多个，可以根据需要插不同数目的内存。内存插槽有30线、72线和168线三种，现在大多用72或168线的插槽，有些主板两者并存。
u 总线扩展槽总线扩展槽用来插接外部设备，如显卡、声卡、解压卡、调制解调器（MODEM）等。目前主板上主要留有ISA 、PCI 和AGP三种类型的扩展槽，ISA槽已被淘汰，现在主流为PCI和AGP槽。
u 外设接口插座
外设接口插座主要是连接软盘、硬盘和关盘驱动器的电缆插座，有IDE 、EIDE 、SCSI等类型。现在主板上主要用IDE类型。目前连接硬盘的数据线通常为80线，保证数据的高速传输。
u 串行和并行端口
串行和并行端口用来与串行设备（如调制解调器、扫描仪等）以及并行设备（打印机等）通信。主板上通常留有两个串行端口和一个并行端口。
u USB接口
USB（Universal Serial Bus）中文含义是“通用串行总线”。它是一种应用在PC领域的新型接口技术。
2.CPU
CPU是微型计算机的心脏,也称芯片。微型计算机的处理功能是由CPU来完成的，CPU的性能直接决定了微型计算机的性能。
衡量CPU的性能有以下几个主要的指标：
u 主频
主频是指CPU时钟的主频。主频越高CPU单位时间内完成的操作越多。主频单位是MHZ。
u 内部数据总线
内部数据总线是CPU内部数据传输的通道，内部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU传输和处理数据的功能越强。
u 外部数据总线
外部数据总线是CPU与外部数据传输的通道。外部数据总线一次可传输二进制数据的位数越大，CPU与外部叫唤数据的能力越强。
u 地址总线
地址总线是CPU访问内存时的数据传输通道。一次可传输的二进制数据位数越大，CPU的物理空间越大。
3.内存
内存用来储存运行的程序和数据，CPU可直接访问。微型计算机的内存制作成条状，称内存条。插在主板的内存插槽中。
内存有以下两个主要指标：
u 内存容量
储存容量反映了内存存储空间的大小。
u 存取速度
存取速度指从存储单元中存取数据所用的时间，以ns（纳秒）为单位。纳秒数越小，存取速度越快。
4.显示器与显示卡
显示器用来显示字符或图形信息，是微型计算机必不可少的输出设备。显示器要有一块插在主机板上的显示适配卡（显卡）与之配套使用，构成显示系统。
显示器有以下几个主要指标：
u 尺寸
显示器的尺寸即显示器的大小。尺寸越大支持的分辨率越高，显示效果更好。
u 图形分辨率
图形分辨率是指显示卡能支持的最大的水平像素数和垂直像素数。
u 显示内存容量指在显卡上配置的显示内存的大小。
5.硬盘
u 硬盘是微型计算机非常重要的外存储器，是由一个硬盘组合硬盘驱动组成。被固定在一个密封的盒内。
6.键盘
7.鼠标器
u 机械式鼠标器
u 光电式鼠标器
8.软盘与光盘