1、第一单元 计算机基础知识任务1 计算机的发展及应用领域2022-5-151任务描述当前计算机在人类生活和科学技术发展中应用非常广泛，各种计算机的专业名词也经常出现于日常生活当中。计算机特别是互联网深刻的改变了人们的生活方式和学习工作方式，没有计算机的现代生活简直是不可想象的。了解计算机的发展、分类、应用领域将会非常有助于计算机专业的学生提高学习的兴趣，以便于更好的利用计算机为自己的工作学习生活服务。本任务中将学习计算机的历史、未来和应用方面的有关知识。2022-5-152知识点拨1.计算机发展史根据计算机使用的电子技术，通常把计算机的发展划分为四个阶段，（1）第一代(19461958)：电子管
2、数字计算机，如图1-1所示。计算机的逻辑元件采用电子管，主存储器采用汞延迟线、磁鼓、磁芯；外存储器采用磁带；软件主要采用机器语言、汇编语言；应用以科学计算为主。其特点是体积大、耗电大、可靠性差、价格昂贵、维修复杂，但它奠定了以后计算机技术的基础。2022-5-153知识点拨1.计算机发展史（2）第二代(19581964)：晶体管数字计算机，如图1-2所示。晶体管的发明推动了计算机的发展，逻辑元件采用了晶体管以后，计算机的体积大大缩小，耗电减少，可靠性提高，性能比第一代计算机有很大的提高。软件有了很大发展，出现了各种各样的高级语言及其编译程序，还出现了以批处理为主的操作系统，应用以科学计算和各种
3、事务处理为主，并开始用于工业控制。2022-5-154知识点拨1.计算机发展史（3）第三代(19641971)：集成电路数字计算机，如图1-3所示。这一代计算机的逻辑元件采用小、中规模集成电路(SSI、MSI)，计算机的体积更小型化、耗电量更少、可靠性更高，性能又有了很大的提高，这时，小型机也蓬勃发展起来，应用领域日益扩大。2022-5-155知识点拨1.计算机发展史第四代(1971年以后)：大规模集成电路计算机，如图1-4所示。2022-5-156知识点拨 2.计算机的发展趋势（1）巨型化发展趋势（2）智能化发展趋势（3）网络化发展趋势（4）微型化发展趋势2022-5-157知识点拨3.计算
4、机的应用领域（1）科研领域（2）生产领域（3）教育领域（4）生活领域2022-5-158知识点拨4.计算机的分类（1）台式计算机2022-5-159知识点拨4.计算机的分类（2）便携式计算机2022-5-1510知识点拨4.计算机的分类（3）平板电脑2022-5-1511知识点拨4.计算机的分类（4）智能手机2022-5-1512操作练习1.通过网络或者相关书籍报刊了解巨型机（超级计算机）的知识。2.查找了解计算机软件的种类，普通使用者最经常使用的软件有哪些类型？哪些软件最受用户的欢迎，在市场上占有率最高。2022-5-1513知识拓展1.数据在计算机系统中，各种字母、数字符号的组合、语音、图
5、形、图像等统称为数据。2022-5-1514知识拓展2.信息是通过符号（如文字、图像等）、信号（如有某种含义的动作、光电信号等）等具体形式表现出来的内容。信息由意义和符号组成，它是对客观世界中各种事物的变化和特征的反映，是客观事物之间相互作用和联系的表征，是客观事物经过感知或认识后的再现，是事物运动的状态和方式。2022-5-1515知识拓展3.计算机的数据处理工作原理计算机的工作过程，就是执行程序的过程。根据冯诺依曼的设计，计算机应能自动执行程序，而执行程序又归结为逐条执行指令。执行一条指令又可分为以下4个基本操作：（1）取出指令：从存储器某个地址中取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器
6、暂存。（2）分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作。（3）执行指令：根据指令译码，向各个部件发出相应控制信号，完成指令规定的各种操作。（4）为执行下一条指令作好准备，即取出下一条指令地址。2022-5-1516第一单元 计算机基础知识任务2 计算机系统的基本组成2022-5-1517任务描述计算机是20世纪最伟大的发明之一，发展速度也是不可思议的。计算机的功能越来越多，性能越来越出色，使用范围也越来越广泛，各种计算机设备已经成为我们生活中不可或缺的一个重要部分，离开计算机的世界将不可想象。很多用户实际上并不理解计算机工作的原理，台式机、笔记本、平板电脑、智能
7、手机还有各种专业的工作站以及能够和国际大师对弈的超级计算机，它们的系统组成都是一样的吗？本任务将探讨常见计算机系统组成的相关概念，介绍计算机的数据存储单位以及对计算机性能有影响的重要指标。2022-5-1518知识点拨1.什么是计算机？计算机是一种能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件和软件所组成。2022-5-1519知识点拨2.硬件和软件（1）硬件虽然自第一台计算机被制造出来到如今已经经过了60余年，计算机的系统结构一直在不断地完善和发展，但是从一开始确定的系统模型一直并没有发生变化，还是美国数学家诺依曼指出的五个部分：控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设
8、备。 (2)软件 是一系列按照特定顺序组织的计算机数据和指令的集合。软件分为系统软件和应用软件。常见的系统软件有：操作系统,数据库管理系统和程序设计语言。常见的应用软件有：辅助教学软件，辅助设计软件，文字处理软件，信息管理软件和自动控制软件等。2022-5-1520知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（1）主板它是计算机中最大的一块电路板，大多数零部件都通过它连接在一起，数据要通过它进行传输和处理，它的性能决定了计算机的稳定性和兼容性，可以说它是最重要的一个部分。它的核心部分被称之为芯片组，如图1-9所示。2022-5-1521知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（2）CPU全称叫做中央处理单
9、元，它是整个计算机的核心，用来进行运算和控制管理计算机，计算机的运行速度主要由它来决定。CPU被安装在主板上，由于功耗和发热巨大，上面通常有一个风扇起到散热的作用，如图1-10所示。2022-5-1522知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（3）内存属于电子式存储设备，由电路板和芯片组成，特点是体积小，速度快。它是数据传输处理的桥梁，根据需要把数据传输给CPU或硬盘。现在大多数计算机的内存容量都在2GB、4GB甚至有的达到16GB，如图1-11所示。2022-5-1523知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（4）硬盘硬盘是计算机数据的存储设备，它是一块封闭的腔体，里面有一张或数张金属盘片用来存
10、储数据，如图1-12所示。现在又出现了一种固态硬盘采用flash ROM芯片来存储数据，容量虽然不大，但是数据传输速度很高，发展前景广阔。2022-5-1524知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（5）光驱全称叫做光盘驱动器，用来读取光盘。有些也可以把数据写入光盘的被称为刻录机。光驱分为CD、DVD、蓝光DVD几种情况，随着U盘容量的越来越大，光驱的使用频率逐渐降低，有些人在配置计算机时已经不再使用光驱了，如图1-13所示。2022-5-1525知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（6）显卡显卡用来输出要显示的内容数据，它是主机和显示器的连接桥梁。显示卡的核心是显示芯片，它能够部分承担CPU的
11、工作，减少对CPU的依赖，在复杂图形处理时提高计算机的运行速度。它的外形如图所示，它有一个长条型接头，可以插在主板的插槽上，也有一些对图形性能要求不高的显卡已经集成在主板芯片组或者CPU里，如图1-14所示。2022-5-1526知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（7）声卡声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换，输出到耳机或音箱。外形和显卡相似，但接口不同，如图所示。很多主板现在已经集成了声卡，如图1-15所示。2022-5-1527知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（8）网卡网卡用来连接计算
12、机和局域网或Internet，外形如图所示，现在很多主板上同样也集成了网卡，如图1-16所示。2022-5-1528知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（9）电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件，它的作用是将交流电通过一个开关变压器换为5V、12V等稳定的直流电，以供应主机箱内各零部件使用，如图1-17所示。2022-5-1529知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（10）机箱机箱作为电脑配件中的一部分，它起的主要作用是放置和固定各电脑配件，起到一个承托和保护作用。机箱一般包括外壳、支架、面板上的各种开关、指示灯等，如图1-18所示。2022-5-15302022-5-1531知识点拨3.
13、计算机的主要部件有什么？（11）显示器显示器是属于电脑的输出设备。它可以分为CRT、液晶等多种。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。通常它是计算机所有部件中价格最高的，质量差的显示器对人体健康有很大危害，所以要认真选择，如图1-19所示。2022-5-1532知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（12）键盘键盘是最常见的计算机输入设备，它广泛应用于微型计算机和各种终端设备上。计算机操作者通过键盘向计算机输入各种指令、数据，指挥计算机的工作，如图1-20所示。2022-5-1533知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（13）鼠标鼠标的作用是为了使计算机的
14、操作更加简便，是计算机重要的输入设备，分有线和无线两种。根据工作原理区分为机械式、光电式，现在多为光电式鼠标，如图1-21所示。2022-5-1534知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（14）音箱音箱的作用是把音频电能转换成相应的声能，并把它辐射到空间去。它是多媒体计算机重要的输出设备，它关系到声音质量的好坏，在使用计算机进行影音欣赏的时候起着关键作用。2022-5-1535知识点拨3.计算机的主要部件有什么？（15）打印机是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上，比如纸张、光盘甚至T恤衫。打印机的种类很多，按所采用的技术，分为针式打印机（图1-23）、喷墨打印机（图1-
15、24）、激光打印机（图1-25）等。2022-5-1536知识点拨4.计算机的数据存储单位bit(比特)是度量信息的单位，也是表示信息量的最小单位，只有0、1两种二进制状态，通常把一个比特也叫做一个位。数据的存储单位被称之为一个字节（Byte或B），8个位组成一个字节。一个字节能够容纳一个英文字符，而一个汉字需要两个字节的存储空间。计算机的数据通常主要存储在硬盘中，硬盘容量的大小一般使用多少B来衡量。由于计算机内部都是以二进制进行计算，2的10次方等于1024，约等于1000，也就是1K，所以通常把1024字节表示为1KB。2022-5-1537知识点拨5.计算机系统的主要技术指标（1）字长：
16、字长是CPU能够直接处理的二进制数据位数，它直接关系到计算机的计算精度、功能和速度。字长越长处理能力就越强。目前常见的有32位和64位。（2）主频：也就是CPU的时钟频率，简单地说也就是CPU的工作频率。一般说来主频越高，CPU的速度也就越快。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。（3）高速缓存：内置于CPU，可以提高CPU的运行效率。不过高速缓存结构较复杂，制作成本很高，在CPU面积不能太大的情况下，容量不可能做得太大。（4）内存容量：各种程序软件一般都是安装在硬盘等外存上的，必须把它们调入内存中运行才能使用，所以内存容量是多多益善。（5）显存容量：
17、指的是显示卡上的存储器容量。显存越多，显卡的功能就越强，速度越快，但价格也必然越高。2022-5-1538操作练习1.到电子市场进行调查，了解各零部件都有什么常见的品牌，哪些品牌的市场占有率较高？2.自己研究学习二进制、八进制、十六进制、十进制之间的相互转换的方法并进行总结，发现其中的规律性。3.调查研究台式电脑和笔记本电脑使用的CMOS有什么不同？为什么会出现这些不相同的地方？2022-5-1539知识拓展1.计算机中的数据表示方法和人类通常使用的十进制计数习惯不同，在计算机的存储器内部，所有的文件包括文字、数值、图像、声音、视频等信息都被表示成由0和1组成的二进制编码。在运算过程中，同样也
18、是以二进制形式来完成的。2022-5-1540知识拓展2.为什么计算机要使用二进制二进制的计算原理和十进制的基本原理是一样的，虽然不符合人们的使用习惯，但是对于机器来说，它比十进制还是有着一些不可代替的优点。（1）符合电学的基本原理（2）简易性（3）逻辑性 2022-5-1541知识拓展3.二进制和十进制之间的转换（2）十进制数转换为二进制数整数部分转换的时候采用除2取余法。例：将（156）10转换为二进制数。2 156 余0 低2 78 余02 39 余12 19 余12 9 余12 4 余02 2 余02 1 余1 高0 2022-5-1542知识拓展3.二进制和十进制之间的转换（3）二进
19、制数转换成十进制数如果有一个二进制数，要将其转变为十进制数，则需要将二进制数的各位乘以2相应整次方再做累加，便可以得到结果。例：（10011100）2=127+026+025+124+123+122+021+020 =128+0+0+16+8+4+0+0 =（156）102022-5-1543知识拓展4.ASCII码在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示，例如，像a、b、c、d这样的52个字母（包括大写）、以及0、1等数字还有一些常用的符号（例如*、#、等）在计算机中存储时也要使用二进制数来表示，而大家如果要想互相通信而不造成混乱，那么大家就必须使用相同的编码规则，于是美国国
20、家标准学会(American National Standard Institute , ANSI )就制定了ASCII编码，全称叫做美国标准信息交换代码，这个标准统一规定了上述常用符号用哪些二进制数来表示。 2022-5-1544知识拓展5.汉字编码汉字编码是为汉字设计的一种便于输入计算机的代码。汉字信息处理系统一般包括编码、输入、存储、编辑、输出和传输，其中编码是最关键的一步，不解决这个问题，汉字就不能进入计算机。汉字进入计算机的三种途径分别为：机器自动识别汉字通过语音识别输入通过汉字编码输入随着技术的发展，汉字编码出现了很多种类型，为了方便，国家制定了统一标准，采用字形码方式制定了GB2
21、313字符集，收入汉字6763个，符号715个，总计7478个字符，这是大陆普遍使用的简体字符集，也是大多数输入法所采用的字符集。2022-5-1545知识拓展6.CMOS在计算机系统中的作用在计算机的主板上，有一块CMOS芯片用来保存计算机基本输入输出系统（BIOS）的设定。没有它，系统不能准确的识别所有硬件设备，计算机就无法正常启动工作。CMOS可由主板的电池供电，即使系统掉电，信息也不会丢失。BIOS设置程序一般都被厂商整合在芯片中，在开机时通过特定的按键就可进入BIOS设置程序，方便地对系统进行设置。因此BIOS设置有时也被叫做CMOS设置。2022-5-1546第一单元 计算机基础知
22、识任务3 认识计算机常用设备2022-5-1547任务描述计算机在日常生活中应用非常广泛，很多人认为计算机是一个非常复杂的设备，实际上它的内部零件和外部常用的设备并不是很多，而平常需要用到的更少，仅仅是那些传输数据的设备。如果是专业技术人员了解这些内容对于学习专业知识则有很大帮助。本任务里面主要学习内容就是了解计算机存储设备的使用方法，外部设备和主机怎么连接，怎么正确使用键盘。2022-5-1548知识点拨1.存储设备的使用方法（1）硬盘硬盘是计算机最重要的存储设备，它通过数据线连接到主板上。计算机的操作系统、应用程序、各种数据文件都存储在硬盘中。计算机在工作之初，首先把硬盘中的数据传输到内存
23、，由内存再交给CPU进行处理。一块新的硬盘在使用之初要进行分区，一般可以分为35个分区，分区之后进行高级格式化，这时才可以进行操作系统的安装。单击“我的电脑”，可以看到C、D、E、F等几个本地磁盘，这每一个盘符就是硬盘的每一个分区，通过双击盘符图标可以看到分区内的文件和文件夹。2022-5-1549知识点拨1.存储设备的使用方法（1）硬盘硬盘是计算机最重要的存储设备，它通过数据线连接到主板上。计算机的操作系统、应用程序、各种数据文件都存储在硬盘中。计算机在工作之初，首先把硬盘中的数据传输到内存，由内存再交给CPU进行处理。一块新的硬盘在使用之初要进行分区，一般可以分为35个分区，分区之后进行高
24、级格式化，这时才可以进行操作系统的安装。单击“我的电脑”，可以看到C、D、E、F等几个本地磁盘，这每一个盘符就是硬盘的每一个分区，通过双击盘符图标可以看到分区内的文件和文件夹。2022-5-1550知识点拨1.存储设备的使用方法（3）移动硬盘和U盘移动硬盘是以硬盘为存储介质，进行计算机之间交换大容量数据，强调便携性的存储产品。市场上绝大多数的移动硬盘都是以2.5英寸笔记本硬盘为基础。移动硬盘多采用USB、IEEE1394等传输速度较快的接口与计算机进行连接。移动硬盘使用方法简单，和常见的U盘用法一样，只是容量大一些。把数据线连接到计算机的USB接口或者1394接口，经过系统的识别和驱动程序的准
25、备工作，就可以在“我的电脑”中找到相应的盘符，双击就可以查看其中的内容。移动硬盘在使用的过程中应该注意以下事项：移动硬盘不是一个本地硬盘，它用来临时交换数据，不要插在机器上长期工作；不要使用过长的USB连接线，连线过长可能会导致电压不够，找不到移动硬盘；现在的移动硬盘大多数是三头USB连接线的，主USB接头除外的那个USB接头是防止供电不足的时候用的，所以尽量同时接两个接头；保护好移动硬盘，轻拿轻放，尤其是在工作期间，最好不要挪动移动硬盘。2022-5-1551知识点拨2.主机通用的外部接口和设备计算机的各种输入输出设备都是通过主机箱后面的各种接口与计算机主机相连接的。（1）计算机机箱的输入输
26、出接口计算机机箱后部接口如图1-26（老式机箱接口）、图1-27（新型接口）所示。2022-5-1552知识点拨2.主机通用的外部接口和设备2022-5-1553知识点拨2.主机通用的外部接口和设备（2）其他外部设备与主机的连接按照图上所示进行相关设备的连接即可。不过现在设备很多都是采用USB接口，比如鼠标、键盘、打印机、数码相机、扫描仪、U盘、移动硬盘等等。在计算机上有多个USB接口，只要连接任意一个都可以正常使用。键盘鼠标接口形状完全相同，颜色有区别，鼠标为绿色、键盘为蓝色；其他接口形状各异。但是连接各种线路时一定要注意接头安装的方向，仔细观察接头针脚位置，安装时不能用力过大，否则会折断针
27、脚造成线路不通。2022-5-1554知识拓展1.有关多媒体的设备（1）投影仪是现代非常实用的输出设备，通过光束把计算机输出的内容显示在大面积的幕布上以达到大面积显示的目的，用来代替大屏幕的显示器和电视。投影仪应用广泛，包括代替电视功能、商务办公、业务演示、培训会议、课堂教学等。以往只应用在办公领域，现在由于高清电视电影的出现，大屏幕投影仪开始进入家庭充当家庭影院中心的作用。2022-5-1555知识拓展1.有关多媒体的设备（2）扫描仪扫描仪是一种计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化文件。对照片、纸张、图纸、美术图画、照相底片等都可以提取和编辑转
28、换。在美术、印刷、图像等行业有着重要广泛的应用。2022-5-1556知识拓展1.有关多媒体的设备（3）摄像头摄像头(CAMERA)是一种视频输入设备，被广泛的运用于视频会议，远程医疗及实时监控等方面。普通的人也可以彼此通过摄像头在网络进行有影像、有声音的交谈和沟通。另外，人们还可以将其用于当前各种流行的数码影像，影音处理。（4）读卡器随着MP3、MP4等数码设备的应用越来越广泛，读卡器随之开始被大量应用。进入数码相机时代之后，读卡器更是成为离不开的工具。读卡器是一种专用设备，有插槽可以插入存储卡，用USB接口可以连接到计算机。把适合的存储卡插入插槽，端口与计算机相连并安装所需的驱动程序之后，
29、计算机就把存储卡当作一个可移动存储器，从而可以通过读卡器读写存储卡。2022-5-1557知识拓展2.其它输入设备（1）手写板手写板是最常见的一种输入设备，其作用和键盘类似。当然，除用于文字、符号、图形等输入外，还可提供光标定位功能，从而手写板可以同时替代键盘与鼠标，成为一种独立的输入工具。手写板的安装也十分简单，插上手写板装上驱动，根据提示一步一步进行安装即可。目前的手写板多装采用方便快捷即插即用的USB接口进行连接，而一些产品还是采用串口或PS/2+串口进行连接，在使用该类接口的时候如果出现了硬件冲突这方面的故障，有可能是通讯端口被其他设备如调制解调器占用而造成的。2022-5-1558知
30、识拓展2.其它输入设备（2）触摸屏触摸屏是一种可接收触头等输入讯号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先设计的程序驱动各种装置和程序内容，用以取代机械式的按钮面板，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。触摸屏作为一种最新的电脑输入设备，它是目前最简单、方便、自然的一种人机交互方式。它赋予了多媒体以崭新的面貌，是极富吸引力的全新多媒体交互设备。主要应用于公共信息的查询、工业控制、军事指挥、电子游戏、多媒体教学等。2022-5-1559知识拓展2.其它输入设备（3）指纹识别设备现在的计算机应用中，包括许多非常机密的文件保护，大多数使用“用户ID加密码”的方法来进行用户的身份认证和访问控制。但是，如果一旦密码忘记，或被别人窃取，计算机系统以及文件的安全问题就受到了威胁。2022-5-1560操作练习1.根据自己的理解和调查，探讨一下光驱的使用前景主要应该在什么领域，为什么？2.通过调查计算机市场，将常见的各种输出设备的品牌列举出来，并调查他们的市场占有率。2022-5-15612022-5-1562
