计算机讲义第1章

第一章计算机的基础知识

主要内容：

计算机的概念、类型及其应用领域

微型计算机系统的基本组成（硬件系统与软件系统）

微型计算机的分类与主要技术指标

计算机信息处理原理（数制及相互转换、存储单位、数据编码等）

计算机安全操作与病毒防范措施

学习要点：

熟悉微型计算机系统的基本组成（硬件系统与软件系统）

理解微型计算机的分类与主要技术指标

掌握计算机信息处理原理（数制相互转换、存储单位、数据编码等）

熟悉计算机安全操作与病毒防范措施

方法及手段：

本单元主要采用理论讲解的方式，辅以一定量的实例解析及学生作业。

第一节计算机概述

讲解要点：计算机的发展过程及发展趋势

1．1.1计算机的概念：计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。

1．1.2 计算机的发展（★本节重点）

第一台计算机的诞生：1946年ENIAC电子计算机诞生。

规模:18800个电子管,150平方米，30吨,功率150千瓦; 速度:5000次/秒;

贡献：提出“存储程序”计算机方案

1、采用二进制的形式表示数据和指令

2、将指令和数据存放在存储器中

3、计算机硬件由控制器、运算器、存储器和输入设备及输出设备五大部分组成

计算机发展至今经历的过程：

按主机使用的物理元器件划分，可分为以下几代：

第一代：电子管特点：体积、功耗大，可靠性差，内存小

第二代：晶体管特点：体积、功耗减小，运算速度加快

第三代：集成电路特点：使用了操作系统，速度更快，内存增大

第四代：大规模、超大规模集成电路特点：可靠性高、速度快，易于操作，逐渐普及，逐渐向

巨型和微型两端发展

1．1.3计算机的分类：（主要介绍大型机和微型机）

计算机按照规模的大小和功能的强弱可以分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机和工作站。

1.1.4 计算机的应用领域

计算机的应用领域非常广阔，归纳起来主要有以下几个方面。

1．科学计算

2．自动控制

3．信息处理

4．人工智能

5．计算机辅助设计

6．娱乐与文化教育

7．产品艺术造型设计

8．计算机通信

9．电子商务

第二节：微型计算机系统的组成（本章重点）

讲解要点：计算机主要元部件的性能招标及当前流行趋势

1.2.1计算机的基本结构

1．冯·诺依曼型计算机的基本结构

1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(V on Neumann)提出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个要点：

⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。

⑵将指令和数据存放在存储器中。

⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。

其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”，就是通常所说的“顺序存储程序”概念。我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯·诺依曼型计算机”，其基本结构如图1.2.2所示。

2．微处理器——CPU

结构：微处理器控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。

运算器：又称算术逻辑单元（Arithmetic Logic Unit），简称ALU。运算器是用来进行算术运算和逻辑运算的元件。

控制器：负责从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，按时间先后顺序负责向其他各部件发出控制信号，保证各部件协调工作。

寄存器组：是用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信息、中间结果等内容的。将数据暂时存于CPU内部寄存器中，加快了CPU的操作速度。

主要技术指标：字长（微处理器按字长可以分为：8位、16位、32位、64位微处理器。）

主频率（工作节拍）：主频的单位是兆赫兹（MHz）。如80586为75～266 MHz 3．内部存储器

概念及基本单位：存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据，并根据控制命令提供这些程序和数据。

位是计算机中存储数据的最小单位。

字节是计算机存储容量的基本单位。

字节经常使用的单位还有KB（千字节）、MB（兆字节）和GB（千兆字节)。

主要性能指标：存储容量，存取周期

内部存储器的分类：内部存储器（内存）分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。

ROM：存储器中的信息只能读出而不能写入，断电后其中的信息不会丢失；

RAM：是一种读写存储器，可以随时读出，也可以随时写入，，断电后RAM中的信息会丢失。

高速缓冲存储器（Cache）：解决主存与CPU工作速度上的矛盾，设计者们在CPU和主存之间增设一级容量不大、但速度很高的高速缓冲存储器(Cache)

附：字节的几个重要位：

1 B=8 Bit

1 KB=210 B=1 024 B

1 MB=210×1 KB=210×210 B=1 024×1 024 B=1 024 KB

1 GB=210×1 MB=210×210×1 KB=210×210×210 B=1 024×1 024×1 024 B=1 024 MB

第三节：微型计算机的分类与主要性能指标

本节内容穿插于本章其它各节中，不再单独讲解

第四节：计算机信息处理原理（本章难点）

讲解要点：二进制的特点及其在计算机中的应用

1．4．1数制基础

1．数制定义

用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法称为数制。

2．十进制

基数: 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

进位规则：逢十进一

权：每一个十进制数都可以按一定的等式形式展开。

展开方式为：位数×权重

例：2222=2×103 +2×102 +2×101 +2×100

3．二进制

基数: 0 1

进位规则：逢二进一

权：2n

展开方式为：位数×权重

例：二进制数展开式：10111=1×24 +0×23 +1×22+1×21 +1×20

4．八进制、十六进制

逢八（十六）进一

基数为：1 2 3 4 5 6 7

1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F

权重为：8（16）的某次幂

例：（ 172）8=1 ×82 +7×81 +2×80

（1AF）16=1 ×162 +A×161 +F×160

=1 ×162 +10×161 +15×160

1．4．2数制转换

1．十进制与二（八、十六）进制数的转换

1．1将二（八、十六）进制转换为十进制：按权展开后计算即可得。

1．2将十进制转换为二（八、十六）进制：整数部分：除2（8、16）取余

小数部分：乘2（8、16）取整

2．二进制与八进制、十六进制数的转换

2．1二进制—八进制（十六进制）： 23=8（24=16）；取三合一（取四合一）

2．2八进制（十六进制）—二进制： 23=8（24=16）；取一分三（取四分一）

例：二进制数11001011.01011转换为十六进制数

1100 1011 . 0101 1000

↓↓↓↓

C B . 5 8

因此 (11001011.01011)2＝(CB.58)16

1．4．3数据编码

ASCII码：通用编码，七位二进制，加最高位“0”

例如：字母A的ASCII码为1000001(十进制为65)

汉字编码：十六位，高八位，底八位，最高位为“1”

区位码和国标码、汉字内码(机内码)、汉字外码(汉字输入码)

第五节：多媒体基础知识

讲解要点：常见网上多媒体数据的压缩标准：MP3；MP4等

1.5.1 多媒体技术的概念

1．多媒体的含义

多媒体是指计算机领域中的感觉媒体，主要包括文字、声音、图形、图像、视频、动画等。能

处理多种信息载体的计算机，称为“多媒体计算机”。

2．多媒体的特征

⑴数字化

⑵集成性

⑶交互性

多媒体还有其他一些特征，但集成性和交互性是其中最重要的，是多媒体的精髓。

1.5.2 多媒体信息处理的关键技术

1．数据压缩技术（常见的数据压缩标准）

2．大容量光盘存储技术

1.5.3 多媒体的应用

⑴教育与培训

⑵家庭娱乐和休闲

⑶电子出版

⑷Internet上的应用

第六节：计算机病毒基本知识

讲解要点：病毒的防杀及常见的几款杀毒软件简介

1．6．1病毒的由来

计算机病毒作为一个概念自1983年11月3日由美国计算机专家弗雷德·科恩首次提出并进行了验证计算机病毒自1989年传入我国，已经造成了很大的危害。

1．6．2．计算机病毒的概念

计算机病毒，本质上是一种人为设计、可执行的破坏性程序。它具有自我复制功能。

1998年发现的CIH 病毒还能直接破坏计算机的硬件——某些主板上的BIOS芯片（EPPROM芯片）、内存、硬盘。计算机病毒一般由病毒引导模块、病毒传染模块、病毒激发

模块三大部分组成。

1．6．3．计算机病毒的特征（结合当前流行的病毒进行讲解）

⑴破坏性和危险性。

⑵潜伏性。

⑶传播性。

⑷激发性

⑸灵活性。

1．6．4．计算机病毒的主要症状

⑴屏幕出现一些异常的显示画面或问候语。

⑵机箱的扬声器发出异常的蜂鸣声。

⑶可执行文件的长度发生变化。

⑷程序或数据突然消失。

⑸系统运行速度明显变慢。

⑹系统启动异常或频繁死机。

⑺打印出现问题。

⑻生成不可见的表格文件或程序文件。

⑼系统不承认磁盘或者硬盘不能正常引导系统。

1．6．5．计算机病毒的分类（结合实例讲解）

⑴按设计者的意图和破坏性的大小分为：良性病毒和恶性病毒。

⑵按照入侵途径，计算机病毒可分为：外壳型、源码型、入侵型和操作系统型。

⑶按照病毒的发作时间分为：定时发作病毒和随机发作病毒。

1．6．6．宏病毒

宏病毒是Windows下使用某些应用程序自带的宏编程语言编写的病毒。目前世界上已发现了三类宏病毒：感染Word 系统的Word宏病毒、感染Excel系统的Excel宏病毒和感染Lotus AmiPro 的宏病毒。与其他的病毒相比，宏病毒具有以下特点：

⑴感染数据文件。以往病毒只感染程序，不感染数据文件，但现在的宏病毒专门感染数据文

件。

⑵容易编写。宏病毒以容易阅读的源代码编写，因此编写和修改都很容易。

⑶容易传播。任何数据文件都可能被感染宏病毒，一篇文章，一个E-mail都可以感染或传染

宏病毒。

⑷多平台交叉感染。凡是能应用Word、Excel的工作平台上都能感染宏病毒。1．6．7．病毒传播途径

计算机病毒传播的主要途径是磁介质、网络和光盘。

1．6．8．计算机病毒的防范

⑴从软件方面看，可能的措施有：

①慎用来历不明的软件。

②软盘使用前最好使用杀毒软件进行检查。

③重要数据和文件定期做好备份，以减少损失。

④启动盘和装有重要程序的软盘要写保护。

⑤使用较好的杀毒软件进行病毒查找，确定是否染上病毒，尽早发现，尽早清杀。

⑵在硬件方面，主要是采用防病毒卡来防范病毒的入侵。

⑶在管理方面，应该加强宣传，做到专机专用、专盘专用。对于机房中的公共用机尤其应该加

强管理，最好采用新型的主动反病毒软件，以便及时查杀。随着Internet的广泛流行，也应

该加强对于网络中病毒的检测与查杀，并对下载文件进行必要的管理。

1．6．9病毒的消除

一旦发现病毒，用户就应该立即着手进行消除。

目前最方便、最理想的方法是利用市场上数量众多的查杀病毒软件进行杀毒。如KV3000、瑞星杀毒软件、金山毒霸等。

本章实验

实验内容

1. 结合实验室机型，了解微型计算机的硬件组成。

2. 微型计算机的启动及关闭。

3. 键盘和指法练习。（文章随机）

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/5ezj.html