《计算机应用基础》教案集(共七章)Word下载.doc

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2、计算机数制转换及信息的表示方法。

3、汉字输入法

[课时安排]

本章总教学课时为16节，其中理论课时8节，上机课时8节。

[教学手段]

使用计算机多媒体设备进行教学，使用计算机设备进行实践训练。

[教学内容]

一、计算机概述

计算机也称电脑，是一种以高速进行运算，具有内部存储能力，由程序控制操作过程的自动装置。

1、计算机的特点：

l具有逻辑判断能力,能在程序控制下自动地进行工作。

l运算速度快：

每秒可达到百万次或亿万次。

l计算精度高：

精度可达十位、十六位有效数字，计算机中字长越长，计算机精度越高。

l存储容量大：

计算机中所存数据量很大，且保留时间长。

l具有逻辑判断和记忆能力：

拥有一定人脑的功能。

l自动化和灵活性：

计算机采用存储程序实现了高度的自动化和灵活性。

2、

2、计算机的发展

世界上第一台数字式电子计算机ENIAC于1946年2月14日正式启用。

ENIAC每秒可完成5000次加法或300次乘法运算，它使用了18800个电子管，占地170平方米，重达30吨，每小时耗电150千瓦，耗资40万美元。

计算机的发展历程：

　　计算机从原理上分成模拟式计算机和数字式计算机。

　　模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模拟某一变化过程，它主要用于仿真研究。

数字机则以数字量表示数据。

模拟机所做的工作都可由数字机来完成。

按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分计算机的时代，其发展历史简况如下：

（1）第一代电子计算机，1946年到1958年。

特点是：

基本逻辑电路由电子管组成；

内存储器用延迟线或磁鼓（后期采用了磁芯）；

外存储器采用磁带；

机器的总体结构以运算器为中心。

（2）第二代电子计算机，1958年到1964年。

基本逻辑电路由晶体管电子元件组成；

内存采用磁芯；

外存采用磁鼓；

总体结构改为以存储器为中心。

（3）第三代电子计算机，1964年到1970年。

基本逻辑电路由小规模集成电路组成。

（4）第四代电子计算机，1970年以后。

采用中、大规模集成电路构成逻辑电路，组件以子系统功能为基础。

计算机发展趋势

目前计算机正朝着并行处理与人工智能两大方向发展，但这除了要靠计算机技术本身的进步外，还受到其他相关学科研究进展的制约，因此预计未来第五代计算机的实际应用还有较长时间。

计算机更新换代的鲜明特点是：

体积缩小、重量减轻、成本降低、可靠性能提高。

当前计算机的发展趋势概括为四化：

巨型化、微型化、网络化和智能化。

3、计算机的分类

（1）巨型机：

运算速度快，每秒可达1亿次以上。

（2）大型机：

运算速度在100万～几千万次/秒，字长32～64位，主存容量在几十兆字节左右。

（3）中型机：

性能和规模处于大型机和小型机之间。

（4）小型机：

结构简单、规模较小、操作简单、成本较低

（5）微型机：

简称微机或PC机。

体积小、价格低、功能全、操作方便。

（6）工作站：

就是一台高档微机。

独特之处在于：

易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示器和较强的网络通信功能。

4、计算机的应用领域

（1）信息系统、数据处理

当前计算机的应用主要用于数据处理，如银行系统、财会管理、经营管理、图书管理、订票系统、资料检索等。

（2）过程控制

生产过程的控制，如机械、冶金、化工、电力、建材等部门。

（3）计算机辅助设计

CAD（计算机辅助设计）CAI（计算机辅助教学）CAM（计算机辅助制造）OA（办公自动化）CAT（计算机辅助测试）CAE（计算机辅助工程）

（4）科学计算

可以实现人工无法实现的各种科学计算问题。

（5）人工智能

包括计算机专家咨询系统、机器人。

（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

二、微型计算机系统的基本组成

计算机系统由计算机硬件系统和计算机软件系统组成。

硬件指的是所能够看得见的组成计算机的物理设备，例如：

显示器、主机等，是构成计算机的实体；

软件是用来指挥计算机完成具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。

微型计算机系统的结构如下图所示。

1、计算机的基本结构

冯·

诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：

①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。

②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。

每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。

其中操作码表示运算性质，地址码指出操作数在存储器中的地址。

③将编好的程序送人内存储器中，然后启动计算机工作，计算机勿需操作人员干预，能自动逐条取出指令和执行指令。

图1-1微型计算机系统结构图

图1-2硬件系统中五大功能部件

中央处理器CPU

微处理器（中央处理器，CPU）是电脑中最关键的部件，是由超大规模集成电路（VLSI）工艺制成的芯片，它由控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。

运算器简称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。

将数据暂时存于CPU内部寄存器中，加快CPU的操作速度。

它是计算机的核心，用于数据的加工处理的部件并使计算机各部件自动协调地工作。

CPU品质的高低直接决定了一个计算机系统的档次。

反映CPU品质的最重要的指标是主频与字长。

字长：

CPU能同时处理的二进制数据的位数（bit），决定了计算机的运算精度和运行速度。

主频：

CPU在单位时间内发出的脉冲数，单位是MHz。

主频越高，CPU速度越快。

2、总线结构

微型计算机结构是以总线为核心的将微处理器、存储器、输入/输出设备智能地连接在一起的。

所谓总线，是指微型计算机各部件之间传送信息的通道。

CPU内部的总线为内部总线，连接微型计算机系统各部件的总线称为外部总线。

1．地址总线

地址总线是单向的。

地址总线的位数决定了CPU的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。

2．数据总线

数据总线用于传输数据。

数据总线的传输方向是双向的，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的双向传输。

3．控制总线

控制总线是CPU对外围芯片和I/O接口的控制以及这些接口芯片对CPU的应答、请求等信号组成的总线。

图1-3总线结构图

3、内部存储器

存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。

存储器分两大类：

称为主存储器（内存）；

另一种存储设备称为辅助存储器（外存）。

内部存储器（内存）分为随机存储器RAM和只读存储器ROM。

ROM主要用来存放固定不变的程序、数据、表格和系统软件，如BIOS程序。

这种存储器中的信息只能读出而不能随意写入，RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出，也可以随时重新写入新的信息。

在计算机断电后RAM中的信息会丢失。

4、主板

主板是电脑系统中最大的一块印刷电路板，由印刷电路板、CPU插座、控制芯片、CMOS只读存储器、CACHE存储器、各种扩展插槽、键盘插座、各种连接插座和各种开关及跳线组成的。

CMOS只读存储器：

CMOS只读存储器中装载着BIOS程序。

负责处理主板与操作系统之间的接口问题，功能是：

对CPU、主板芯片以及有关的接口部件进行初始化；

对电脑进行开机自检；

帮助系统从驱动器中寻找DOS的引导系统，并向RAM中装入DOS；

运行Setup程序对系统的硬件进行设置。

当开机后，用户按Del键或F1键即可设置BIOS参数。

I/O扩充插槽：

在主板上备有一些扩充插槽，用来插入部件或连接外部设备。

通过扩充插槽接通总线，就可以实现与CPU的信息交换，从而实现系统的扩充和与外设的连接。

目前主板上的扩充插槽有ISA插槽、PCI插槽、AGP插槽。

外围设备连接口：

主机与外部设备通过外设接口连接。

目前主机上一般都设有两个串行接口（COM1和COM2）、两个并行接口（LPT1、LPT2）、新型通用串行总线接口（USB）以及鼠标、键盘接口，如图1.2.6所示。

通常，COM1用于连接鼠标，COM2用于连接外置Modem；

LPT1用于连接打印机，LPT2用于连接扫描仪；

小口径的鼠标接口连接在PS/2接口上；

对于数码相机等新式输入输出设备，一般都连接在USB接口上。

芯片组：

为简化主板结构，将复杂的电路元件集成为性能可靠的几块芯片，这些芯片分别由“北桥”和“南桥”组成，并统称为“芯片组”。

功能是控制与管理整个计算机的硬件以及数据传递。

5、外部存储器

外部存储器包括软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、磁带存储器等几大类。

软盘驱动器：

是电脑中最早使用的数据存储器之一。

软盘是一种两面涂有磁性物质的聚脂薄膜圆形盘片。

软盘存储器由软磁盘、软盘驱动器和软盘驱动器适配器三个部分组成。

软盘主要由以下几部分组成：

中心轴孔：

套在软盘驱动器主轴上。

写保护口：

对软盘进行保护。

保护套：

软盘的外壳。

金属保护罩：

软盘上的金属片。

标签：

分为用户标签和厂方标签。

图1-43.5寸磁盘外形结构示意图图1-53.5寸磁盘内部结构示意图

硬盘存储器：

简称为硬盘（Harddisk），由硬盘片、硬盘控制器、硬盘驱动器及连接电缆组成，如图1.2.9所示。

其特点是：

存储容量大、存取速度快。

图1-6硬盘正面、反面及内部结构

光盘存储器：

光盘（OpticalDisk）是利用激光进行读写信息的圆盘。

光盘存储器系统是由光盘片、光盘驱动器和光盘控制适配器组成。

常见的光盘存储器和类型有CD-ROM，CD-R，CD-RW和DVD-ROM等

图1-7DVD外形图1-8光盘及光盘驱动器

其他外部存储设备：

为适应大规模的信息交换，现在又出现了“光盘库”。

它是一种能够自动交换光盘盘片和读写数据的装置。

磁带机是最古老的一种存储器。

其特点是存储容量大，速度慢。

6、输入设备

输入设备是向计算机输入程序、数据和命令的部件，常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、话筒等。

键盘：

计算机必备的标准输入设备，用户的程序、数据以及各种对计算机的命令都可以通过键盘输入。

鼠标：

据其使用原理可分为：

机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标。

按键数可分为：

两键鼠标、三键