計算機應用基礎(chǔ)（Windows7+Office2016）第1單元

計算機基礎(chǔ)知識任務一：探秘計算機ContentsPage目錄頁1任務一：探秘計算機計算機應用基礎(chǔ)（Windows7+Office2016）任務1-1：認識計算機的發(fā)展歷史任務1-2：認識計算機的特點與分類任務1-3：了解計算機的應用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢核心知識1：計算機的工作原理核心知識2：計算機的硬件系統(tǒng)核心知識3：計算機的軟件系統(tǒng)核心技巧1：計算機存儲技術(shù)核心知識與技巧2任務1-4：了解新技術(shù)任務實施任務1-1：認識計算機的發(fā)展歷史1計算機的誕生2計算機的發(fā)展歷史3我國計算機發(fā)展的歷程計算機的誕生1.1計算機的誕生1946年2月，世界上第一臺現(xiàn)代電子數(shù)字計算機ENIAC（電子數(shù)字積分計算機）在美國賓夕法尼亞大學莫爾學院研制成功。同一時期，著名數(shù)學家馮?諾依曼及其同事建造了電子離散變量自動計算機。計算機的發(fā)展歷史1.2計算機的發(fā)展歷史計算機的發(fā)展歷史類別起止年份主要元件速度（次/秒）代表機型應用第一代1946-1957年電子管5千~1萬ENIAC、EDVAC科學和工程計算第二代1958-1964年晶體管幾萬~幾十萬TRADIC、IBM1401數(shù)據(jù)處理、事務管理、工業(yè)控制領(lǐng)域第三代1965-1970年中小規(guī)模集成電路幾十萬~幾百萬PDP-8機、PDP-11系列機、VAX-11系列機拓展到文字處理、企業(yè)管理、自動控制等方面第四代1971年至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路幾千萬~數(shù)十億IBM

PC、Pentium系列、Core系列、APPLEiMacG5廣泛應用于社會生活的各個領(lǐng)域我國計算機發(fā)展的歷程1.3我國計算機發(fā)展的歷程1）我國于1958年5月研制出第一臺大型通用電子數(shù)字計算機（104機）.2）1965年中科院計算機所研制出我國第一臺大型晶體管計算機（109機）。3）1971年研制出第三代集成電路計算機。4）1977年研制出第一臺微機。任務實施任務1-2：認識計算機的特點與分類1計算機的特點2

計算機的分類計算機的特點2.1計算機的特點計算機的特點01運行速度快運算速度是指計算機每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)，用MIPS描述。02計算精度高，數(shù)據(jù)準確度高計算機可以將小數(shù)的有效數(shù)字精確到15位以上。03超強的記憶力計算機的存儲器類似于人的大腦，能夠記憶大量的信息。2.1計算機的特點計算機的特點04超強的邏輯判斷能力邏輯判斷是計算機的一個基本能力。05自動化程度高，通用性強計算機具有存儲能力，可以根據(jù)指令，實現(xiàn)自動化操作。06支持人機交互計算機具有多種輸入輸出設備，配上適當?shù)能浖?，可以很方便地與用戶進行交互。計算機的分類2.2計算機的分類計算機的分類1按照用途劃分：計算機分為專用計算機和通用計算機專用計算機和通用計算機，主要在某些專業(yè)范圍內(nèi)應用；通用計算機是指一般科學計算、數(shù)據(jù)處理等領(lǐng)域的計算機。2按照性能和規(guī)模差異劃分，計算機分為超級計算機、大型機、小型機和微型機超級計算機也稱巨型機，是目前速度最快、處理能力最強的計算機；大型機具有極強的綜合處理能力和極大的性能覆蓋面;小型機是指性能和價格介于微型機服務器和大型機之間的一種高性能64位計算機;微型機簡稱微機又稱個人計算機，是應用最普及、產(chǎn)量最大的機型。2.2計算機的分類超級計算機1主要用于戰(zhàn)略武器開發(fā)、空間技術(shù)、石油勘探、天氣預報等高精尖領(lǐng)域，是綜合國力的重要標志，使用中國自主芯片制造的“神威?太湖之光”以每秒9.3億億次的浮點運算速度在全球超級計算機500強榜單中第四次奪冠，如圖所示。2.2計算機的分類大型機2主要應用于政府部門、銀行、大公司的中央主機，I/O處理水平、非數(shù)值計算能力、穩(wěn)定性和安全性優(yōu)于微機，如圖所示。2.2計算機的分類小型機3小型機結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、維護方便，非常適合于中小企事業(yè)單位使用，如圖所示。2.2計算機的分類微型機4微型機體積小、功耗低、成本少、靈活性大、性能價格比高，廣泛應用于個人用戶，如圖所示。任務實施任務1-3：了解計算機的應用領(lǐng)域與發(fā)展趨勢1計算機的應用領(lǐng)域2

計算機的發(fā)展趨勢計算機的應用領(lǐng)域3.1計算機的應用領(lǐng)域計算機的應用領(lǐng)域01科學計算主要應用于航天、軍事、氣象等領(lǐng)域。02信息處理辦公自動化、情報檢索、圖書管理、人口統(tǒng)計、銀行業(yè)務都屬于該范疇。03計算機輔助X系統(tǒng)計算機輔助設計（CAD）、計算機輔助制造（CAM）計算機輔助教學（CAI）、計算機輔助工程（CAE）、計算機輔助質(zhì)量保證（CAQ）等。3.1計算機的應用領(lǐng)域計算機的應用領(lǐng)域04自動控制工業(yè)、交通運輸?shù)淖詣涌刂?，對導彈、人造衛(wèi)星的跟蹤與控制等。05多媒體應用利用多媒體進行知識學習、電子圖書、視頻會議。06網(wǎng)絡通信Internet新聞瀏覽、信息檢索、收發(fā)電子郵件、電子商務等屬于該范疇。3.1計算機的應用領(lǐng)域計算機的應用領(lǐng)域07人工智能利用計算機模擬人類的某些智力活動與行為等。08虛擬現(xiàn)實廣泛應用于醫(yī)學、娛樂、航天、設計、文物古跡、游戲、教育等領(lǐng)域。計算機的發(fā)展趨勢3.2計算機的發(fā)展趨勢未來的計算機將實現(xiàn)超高速、超小型、并行處理和智能化巨型化、微型化、網(wǎng)絡化、智能化將是未來計算機的發(fā)展趨勢巨型化：是指計算機的運算速度更高、存儲容量更大、功能更強。微型化：隨著超大規(guī)模集成電路和微電子技術(shù)的發(fā)展，計算機的體積趨于微型化。網(wǎng)絡化：現(xiàn)代信息社會將世界上各個地區(qū)的計算機連接起來，形成一個規(guī)模巨大、功能強大的計算機網(wǎng)絡，便信息得以快速高效地傳遞。智能化：計算機智能化就是要求計算機能模擬人的感覺和思維能力，也是第五代計算機要實現(xiàn)的目標。任務實施任務1-4：了解信息新技術(shù)1云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)2物聯(lián)網(wǎng)3

人工智能4

5G+云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)云計算（cloudcomputing）：是分布式計算的一種。云計算的服務包括：基礎(chǔ)設施即服務（IaaS：Infrastructure-as-a-Service）：消費者通過Internet可以從完善的計算機基礎(chǔ)設施獲得服務。平臺即服務（PaaS：Platform-as-a-Service）：將軟件研發(fā)的平臺作為一種服務，以SaaS的模式提交給用戶。軟件即服務（SaaS：Software-as-a-Service）：一種通過Internet提供軟件的模式，用戶無需購買軟件，而是向提供商租用基于Web的軟件，來管理企業(yè)經(jīng)營活動。云計算與大數(shù)據(jù)技術(shù)大數(shù)據(jù)（bigdata）：是一種規(guī)模大到在獲取、存儲、管理、分析方面都大大超出了傳統(tǒng)數(shù)據(jù)庫軟件工具能力范圍的數(shù)據(jù)集合。大數(shù)據(jù)與云計算密不可分，它必須依托云計算的分布式處理、分布式數(shù)據(jù)庫和云存儲、虛擬化技術(shù)。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，數(shù)據(jù)將如能源、材料一樣，成為戰(zhàn)略性資源。如何利用數(shù)據(jù)資源發(fā)掘知識、提升效益、促進創(chuàng)新，使其服務于國家治理、企業(yè)決策乃至個人生活服務，是大數(shù)據(jù)時代的重要戰(zhàn)略課題。物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)有兩層意思：其一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡；其二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信，也就是物物相息。物聯(lián)網(wǎng)通過智能感知、識別技術(shù)與普適計算等通信感知技術(shù)，廣泛應用于網(wǎng)絡的融合中，也因此被稱為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。人工智能人工智能人工智能（ArtificialIntelligence），英文縮寫為AI。它是研究、開發(fā)用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學。人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為（如學習、推理、思考、規(guī)劃等）的學科，主要包括計算機實現(xiàn)智能的原理、制造類似于人腦智能的計算機，使計算機能實現(xiàn)更高層次的應用。5G+5G+5G+是指將5G應用于各個行業(yè)從而實現(xiàn)超高效率的服務。5G+的主要應用：驅(qū)動汽車產(chǎn)業(yè)變革的關(guān)鍵技術(shù)——自動駕駛、遠程控制等。遠程醫(yī)療診斷，像無線內(nèi)窺鏡和超聲波這樣的遠程診斷依賴于設備終端和患者之間的交互作用。遠程診斷是一類特別的應用，尤其依賴5G網(wǎng)絡的低延遲和高QoS保障特性。智慧能源——饋線自動化（FA）系統(tǒng)對可再生能源具有特別重要的價值，需要超低時延的通信網(wǎng)絡支撐。核心知識與技巧核心知識1：認識計算機的工作原理1.2計算機網(wǎng)絡的組成硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機概述美藉匈牙利科學家馮?諾依曼奠定了現(xiàn)代計算機的基本結(jié)構(gòu)，這一結(jié)構(gòu)的計算機又稱馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機。計算機硬件系統(tǒng)由運算器、存儲器、控制器、輸入設備、輸出設備五大部件組成。采用二進制形式表示數(shù)據(jù)和指令?；凇按鎯Τ绦蚩刂啤痹磉M行工作。1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類存儲程序控制原理計算機在運行時，控制器控制輸入設備或外存儲器將數(shù)據(jù)和程序輸入到內(nèi)存儲器，在控制器的控制下，從內(nèi)存儲器中取出第一條指令，通過控制器分析指令，從內(nèi)存儲器中取出數(shù)據(jù)進行指定的運算和邏輯操作，運算結(jié)果由控制器控制從內(nèi)存儲器輸送到輸出設備。之后，控制器從內(nèi)存儲器中讀取下一條指令，并進行分析操作，依此進行下去。直至遇到停止指令。核心知識2：計算機的硬件系統(tǒng)1中央處理器2存儲器3輸入設備4輸出設備核心知識與技巧中央處理器1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類中央處理器的概念運算器和控制器構(gòu)成了中央處理器，又稱之為微處理器或CPU芯片。中央處理器負責對輸入信息進行各種處理，能高速執(zhí)行指令完成二進制數(shù)據(jù)的算術(shù)運算、邏輯運算和數(shù)據(jù)傳送操作。1.中央處理器中央處理器的組成中央處理器中含有：運算器、控制器、高速緩沖存儲器運算器用來對二進制數(shù)據(jù)進行各種基本的算術(shù)和邏輯運算；控制器是計算機的指揮中心，它負責從存儲器中取出指令并譯碼，根據(jù)指令的要求，按時間的先后順序向其他部件發(fā)出控制信號，保證各部件之間協(xié)調(diào)一致的工作；高速緩沖存儲器是介于中央處理器和主存儲器之間的高速小容量存儲器。存儲器1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類存儲器的概念存儲器是存儲以二進制形式表示的程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲器中能夠存放的最大的信息量稱為存儲容量，基本單位是字節(jié)（Byte）。存儲器經(jīng)常使用的單位有：千字節(jié)（KB）、兆字節(jié)（MB）、吉字節(jié)（GB）、太字節(jié)（TB）等。2.存儲器存儲器的分類按照讀寫功能，存儲器分為只讀存儲器（ROM）和隨機讀寫存儲器（RAM）內(nèi)存儲器又常稱為主存儲器（簡稱主存），屬于主機的組成部分；外存儲器又常稱為輔助存儲器（簡稱輔存），屬于外部設備；CPU不能像訪問內(nèi)存那樣，直接訪問外存，外存要與CPU或I/O設備進行數(shù)據(jù)傳輸，必須通過內(nèi)存進行。按照與CPU的接近程度，存儲器分為內(nèi)存儲器與外存儲器2.存儲器內(nèi)存與外存的區(qū)別

內(nèi)存儲器外存儲器存取速度很快較慢存儲容量較小（單位成本較高）很大（單位成本較低）性質(zhì)斷電后信息消失斷電后信息保持材料大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路芯片磁盤、光盤、移動U盤、移動硬盤、磁帶等用途存放已啟動運行的程序和需要立即處理的數(shù)據(jù)長期存放計算機系統(tǒng)中幾乎所有的信息CPU訪問CPU所處理的指令及數(shù)據(jù)直接從內(nèi)存中讀取程序及相關(guān)數(shù)據(jù)必須先送入內(nèi)存后才能被CPU使用讀/寫單位字節(jié)文件訪問方式按內(nèi)存地址訪問按路徑訪問1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類外存儲器的概念與分類外儲存器是指除計算機內(nèi)存及CPU緩存以外的儲存器，此類儲存器一般斷電后仍然能保存數(shù)據(jù)。常見的外存儲器有：硬盤存儲器 光盤存儲器 移動存儲器2.存儲器硬盤存儲器1硬盤存儲器：是磁盤存儲器的一個分類，硬盤利用磁記錄技術(shù)在涂有磁記錄介質(zhì)的旋轉(zhuǎn)圓盤上進行數(shù)據(jù)存儲，可以用來臨時、短期或長期保存各類信息，如圖所示。硬盤存儲器的特點是：可讀寫、大容量、不便攜帶。硬盤存儲容量=磁頭總數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×512字節(jié)2.存儲器光盤存儲器2光盤存儲器：由光盤驅(qū)動器和光盤片組成。光盤片采用激光材料將數(shù)據(jù)存放在一條由里向外的連續(xù)的螺旋狀光道中，如圖所示。按性能不同，光盤分為只讀存儲光盤（CD-ROM）、可記錄光盤（CD-R）、可讀寫光盤（CD-RW）、只讀存儲數(shù)字多功能光盤（DVD-ROM）、數(shù)字多用途可記錄光盤（DVD-R）、數(shù)字多用途可讀寫光盤（DVD-RW）、只讀存儲器藍光光盤（BD-ROM）、可記錄藍光光盤（BD-R）、可讀寫藍光光盤（BD-RW）等。2.存儲器移動存儲器3移動存儲器：由目前廣泛使用的移動存儲器有U盤、存儲卡和移動硬盤。其中，U盤和存儲卡采用FLASHROM制成，如圖所示。U盤具有信息存取速度快、體積小、重量輕的特點，U盤采用USB接口，幾乎可以與所有計算機連接，支持熱插拔。2.存儲器存儲器的層次結(jié)構(gòu)外存儲器（硬盤、光盤、U盤、移動盤）主存儲器（RAM、ROM）Cache存儲器寄存器外存儲器后備存儲器（磁帶庫、光盤庫）內(nèi)存儲器存取時間1ns2ns10ns10ms10s輸入設備1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類輸入設備的概念與分類輸入設備是用來向計算機輸入信息的設備的統(tǒng)稱。常用的輸入設備有：鍵盤

鼠標掃描儀數(shù)碼相機3.輸入設備鍵盤1鍵盤是計算機最常用也是最主要的輸入設備，用戶的程序、數(shù)據(jù)以及各種對計算機的命令都可以通過鍵盤輸入，如圖所示。鍵盤根據(jù)按鍵分為觸點式和無觸點式。3.輸入設備鼠標2鼠標是能夠方便地控制屏幕上的鼠標箭頭準確地定位在指定位置，通過按鍵完成各種操作，如圖所示。鼠標主要分為機械式鼠標、光電式鼠標和光機式鼠標。3.輸入設備掃描儀3掃描儀是一種光電一體化的高科技產(chǎn)品，它是將原稿經(jīng)過圖像掃描、轉(zhuǎn)換、編碼以形成數(shù)字圖像并輸入計算機的一種輸入設備，如圖所示。掃描儀按其處理的顏色分為黑白掃描儀和彩色掃描儀兩種，按其掃描方式分為手持式、臺式、平板式和滾筒式四種。3.輸入設備數(shù)碼相機4數(shù)碼相機是一種利用電子傳感器把光學影像轉(zhuǎn)換成電子數(shù)據(jù)的照相機，如圖所示。數(shù)碼相機的接口類型有USB數(shù)字接口、模擬視頻信號輸出接口、1394接口。輸出設備1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類輸出設備的概念與分類輸出設備是計算機中完成輸出任務的設備。多數(shù)輸出設備是將計算機中用“0”和“1”表示的信息轉(zhuǎn)換成人可以直接識別和感知的形式或者間接識別和感知的形式。常用的輸出設備有：顯示器打印機繪圖儀音箱4.輸出設備顯示器1顯示器是用于查看輸入計算機的程序、數(shù)據(jù)和圖形信息經(jīng)計算機處理后的結(jié)果的設備，是計算機必不可少的圖文輸出設備，如圖所示。顯示器分為CRT（陰極射線管）顯示器和液晶顯示器LCD兩種。4.輸出設備打印機2打印機：能把程序、數(shù)據(jù)、字符、圖形打印在紙上的設備，如圖所示。打印機分為針式打印機、激光打印機、噴墨打印機三種。核心知識3：計算機的軟件系統(tǒng)1系統(tǒng)軟件2

應用軟件核心知識與技巧系統(tǒng)軟件1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類系統(tǒng)軟件的概念與分類系統(tǒng)軟件是為有效地運行計算機，給應用軟件開發(fā)與運行提供支持或為用戶管理與使用計算機提供方便的一類軟件。包括：基本輸入/輸出軟件、操作系統(tǒng)、程序開發(fā)工具與環(huán)境、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（DBMS）等。1.系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)1操作系統(tǒng)（OS）是最重要的系統(tǒng)軟件，是許多程序模塊的集合，它能以盡量有效、合理地方式組織和管理計算機的軟硬件資源，合理地安排計算機的工作流程，控制和支持應用程序的運行，并向用戶提供操作服務，提供人機交互的界面，如圖所示。根據(jù)工作方式不同，操作系統(tǒng)分為單用戶操作系統(tǒng)（如MS-DOS）、單用戶多任務操作系統(tǒng)（如Windows98）、多用戶多任務操作系統(tǒng)（如WindowsXP、Windows7、UNIX、Linux等）。1.系統(tǒng)軟件語言處理程序2語言處理程序是為用戶設計的編程服務軟件，用于將高級語言編寫的源程序翻譯成計算機能識別的等價目標程序，從而讓計算機解決問題。程序設計語言主要有：機器語言、匯編語言、高級語言三類。源程序翻譯成目標程序有編譯和解釋兩種方法。解釋程序：按源程序語句順序逐條翻譯并立即執(zhí)行相應功能的處理程序。相當于兩種語言中的“口譯”。編譯程序：把高級語言編寫的源程序作為整體進行處理，相當于“筆譯”，它在執(zhí)行過程中形成目標程序。應用軟件1.1計算機網(wǎng)絡的功能與分類應用軟件的概念與分類應用軟件是針對各種應用需求出現(xiàn)的、用于解決各種不同具體問題的專門軟件。按其開發(fā)方式和