计算机基础与操作.docx

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计算机基础与操作

计算机基础与操作

自1946年世界上第一台计算机诞生以来，在短短的50多年里，计算机得到了迅猛的发展和推广。

目前已广泛应用于工业、农业、科技、国防、文教卫生等各个领域，甚至渗透到家庭生活的各个方面。

计算机的广泛应用，引起了社会的深刻变革，促进了社会物质文明和精神文明的进步，大大提高了社会生产力特别是推动着人类社会向信息化迈进的进程。

当今社会生活的各个方面，都要求人们必须了解和掌握计算机的知识和技术。

一、计算机系统

一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成，二者相辅相成，缺一不可。

只有使计算机的硬件和软件紧密地结合起来，才能充分发挥计算机系统的功能。

所谓硬件（Hardware）是指计算机的物理结构，包括一切电子的、磁性的、机械的装置或部件，它们是一些看得见的实体，是计算机系统的物质基础，由主机和外部设备两大部分组成。

软件（software）是指计算机正常工作所需的各种程序及其资料，包括操作系统、各种程序设计语言、诊断程序、数据库管理系统及各种应用程序等。

软件系统包含的内容非常丰富，它给计算机带来了强大的生命力。

软件可分为系统软件和应用软件两大类。

系统软件又称系统程序，是由计算机设计制造者或系统软件开发商提供的关于使用和管理计算机资源的软件，它的主要功能是对整个计算机系统进行调度、管理、监控及维护服务等。

它可以使计算机系统的资源得到合理的调度以及有效的利用。

它包括操作系统、语言处理系统、数据库管理系统和工具软件等。

操作系统是对计算机系统资源（包括硬件、软件和数据等）进行管理和控制的程序，是用户与计算机的接口，能方便用户有效地使用计算机的程序集合。

它可分为单用户操作系统、多用户操作系统和网络操作系统等。

操作系统是任何计算机都需要必备的软件。

计算机语言处理程序能把用户使用高级语言编写的程序转换成计算机能直接识别的机器语言程序。

一般计算机所配备的汇编语言的汇编程序、各种高级语言的解释程序或编译程序都属于计算机语言处理程序。

计算机语言处理程序是在计算机上运行各种语言程序的基础。

工具软件是开发、研制各种软件以及珍断、维护计算机的工具。

例如各种编辑程序、调试程序和诊断程序等。

应用软件也称应用程序，它们是用户在各自的业务系统中开发和使用的各种程序，它是在计算机硬件和系统软件的支持下面向具体问题和具体用户的软件。

应用软件是具有一定功能并满足一定要求的应用程序的组合。

目前多数应用软件已逐步标准化、模块化，形成了解决某类典型问题的软件包，如财务管理软件、统计软件、绘图软件等。

综上所述，计算机系统的组成如图6－1所示。

现代计算机系统是一个十分复杂的硬件、软件结合的整体。

它们二者之间是相辅相成的。

计算机系统可用下面的层次结构来表示，如图6－2所示。

裸机

指令系统

汇编程序

编译程序

编辑程序

数据库管理系统

应用程序

用户

图6－2计算机系统的层狄结构

层次结构图表示了计算机系统软件、硬件的组成及相互之间的关系。

没有软件系统的计算规称之为裸机，它只是具有了计算的可能，即使接上电源，也不能工作。

从层次结构图下层向上层看，它表明了从用户提出任务到硬件的执行过程。

通常根据给定的问题，用户使用高级语言编写应用程序，经过语言处理程序完成源程序转换成目标程序的过程，在操作系统的控制下调用系统的硬件资源和软件资源。

从计算机的层次结构来看，操作系统用户与计算机硬件的接口，是用户的工作平台，指令系统是裸机与软件的接口。

二、计算机的基本组成和工作过程

计算机通常分为模拟计算机和数字计算机两大类。

模拟计算机是以连续变化的模拟量（加温度、流量、电流和电压等）为操作对象。

其运算速度很高，但是精度和通用性较差，所以模拟计算机常用来作为特殊用途的计算机。

数字计算机以离散的数字和逻辑变量为操作对象，具有表示的数值范围广、运算精度高、“记忆”功能强和应用面宽等特点。

由于数字计算机具有这些明显的优点，所以得到了广泛应用。

1．计算机的基本组成

计算机是一种能够自动、快速、准确地实现信息存储、数值计算、数据处理和过程控制等多种功能的电子机器。

尽管现代讨‘算机在规模、运算精度和价格上有很大的差异，但是其基本原理却是大体相同的。

为了便于理解，我们用算盘的计算过程比喻计算机的工作过程。

首先要有计算的工具－－算盘，在计算机上完成运算的设备称为“运算器”。

计算前要拟定计算步骤、准备计算数据并将步骤和数据记录在纸上，在计算机中存储数据的设备称为“存储器”。

整个计算过程是由大脑控制下完成的，计算机中起控制作用的设备称为“控制器”。

由上例看出，计算机的主要部件是由运算器、存储器和控制器组成，称之为主机。

其中运算器和控制器合在一起称为中央处理器。

此外，信息在用户与计算机之间交流要通过输入设备和输出设备，我们称之为外部没备。

输入设备的功能是把运算程序和数据输入到存储器，输出设备是把运算结果输出到计算机外部。

图6－3所示的计算机结构是掺匈牙利数学家约翰．冯．诺依曼提出的“存储程序”的概念组成的，存储程序就是把指令用代码的形式事先输入到计算机的主存储器中，即用同一装置存储记忆数据和执行运算的命令，这些指令按一定规则组成程序，当行算机被启动后，程序就会控制计算机按规定的顺序逐条执行指令，自动完成预定的信息处理任务，这就是“程序控制”，合起来简称为“存储程序控制”。

“存储程序控制”是计算机能够自动工作的关键。

在计算机中，基本上有两种信息在流动：

一种是数据信息，另一种是控制信息。

数据信息包括各种原始数据、中间结果以及程序；控制信息是指人给计算机的各种命令，由控制器译码后变为各种控制信号。

2．计算机基本部件的功能

下面讨论一下汁算机的五个基本部件的功能。

（1）运算器（ALU）

运算器是由电子线路构成的对数据进行加工处理的部件。

它的主要功能是完成对数据的算术运算、逻辑运算和逻辑判断等操作。

在控制器的控制下，它对取自存储器或内部寄存器的数据进行算术或逻辑运算，其结果暂存到内部寄存器或送到存储器中。

除此以外，运算器还具有移位、比较等功能。

（2）控制器（CU）

控制器是整个汁算机系统的指挥中心，负责对指令进行分析，根据指令的要求，有序、有日的地向各部件发出控制信号，使计算机的各部件与设备协调一致地工作。

因此可以说，控制器是整个计算机的大脑，它除了完成分析指令、控制指令的执行外，还为下条指令的执行作准备工作，以确保系统自动运行。

（3）存储器

存储器是计算机的记忆装置，用于存放各种数据和程序，其功能是按指定地址写入或读出信息。

为了对存储器进行管理，把存储器划分为小单元，每个单元的编号称为该单元的地址。

向指定地址写入新的内容，则原来的内容被覆盖掉。

从存储器中读出信息后并不破坏其本身的存储内容，因此信息可以重复读出和多次利用。

计算机系统的存储器又分为内存储器（简称内存）和外存储器（简称外存）。

内存一般在主机箱里，与运算器和控制器直接相连，存放当前要运行的程序和要处理的数据，故又称为主存。

内存的存取速度快，但价格较贵，通常由大规模集成电路芯片组成。

内存又可分为随机存储器和只读存储器两种。

外存用来存放暂不执行的程序或不用的数据，这些程序或数据只有在需要时才调入内存，它的存取速度相对较慢。

外存主要有软盘、硬盘和光盘等。

（4）输入设备

输入设备是把原始数据和处理这些数据的程序，通过接口转化成计算机能够识别的数字信号输入到计算机中。

常用的输入设备有键盘、光笔、鼠标器、扫描仪、数字相机等。

（5）输出设备

输出设备是把经计算机处理的信息以人们熟悉、方便的形式输出或变换为其他设备能够识别的信息。

常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

3．计算机的基本工作原理

计算机的工作过程实际就是执行程序的过程，而程序是由若干条指令组成的，因此，执行程序的过程就是逐条地执行指令的过程。

而执行每条指令又分成取指令过程和执行指令过程，所以，计算机的工作过程就是不断地取指令和执行指令的过程。

计算机若要执行某个程序，该程序必需存放在内存储器中。

当计算机从停机状态进入运行状态时，首先将该程序的入口地址赋给程序计数器PC，然后计算机就进入取令指阶段。

在取令指阶段，按照程序计数器PC所提供的地址，从对应的存储单元中取出指令送到控制器中进行操作。

如此周而复始地循环，直到遇到停指令为止。

4．计算机技术在铁路上的应用

电子计算机技术的应用是我国铁路技术发展和铁路现代化的大趋势。

在计算机技术基础上发展的铁路运输管理信息系统，从全路6000多个站段中选择2200个重要站段作为信息报告点，通过分布在全路的计算机网络，实时地收集列车、机车、车辆、集装箱及所运货物的动态信息，实现对它们的节点式实时管理，实现售票、货运、确报、编组站、区段站、货运站、货运及铁道部、铁路局、分局高度系统的计算机管理；为铁路各级运输生产人员提供及时、准确、完整的信息和辅助决策管理，实现全路的均衡运输、紧密运输，提高运输效率，提高铁路管理现代化水平；为铁路用户和货主提供优质服务，增强铁路在运输市场上的竞争力，并逐步与国际运输管理模式接轨。

由于计算机在铁路上的应用非常广泛复杂，下面就几方面作简略的介绍。

（1）在铁路客票发售和预订系统上的应用

铁路客票发售和预订系统就是通过现代化的通讯手段，利用计算机网络管理，实现铁路预约订票和旅客车票的发售工作。

旅客可以使用多种现代化的手段实现预订、购票及退票。

例如可以使用电话、传真机、互联网预订：

也可使用市内专门设立在各大路口的预订客票机，这种机器类似于银行取款机，以屏幕、按键与用户相互交流，使用户得以实现预订车票。

旅客在预订车票后，要在一定期限内到市内的几个指定地点付款取票。

本系统迅速、方便。

它是由全路票务中心管理系统、地区票务中心管理系统、车站电子售票系统组成的。

全路票务中心管理系统一方面为客票发售和预订系统提供全路重要的基础数据及全局性的长期计划，另一方面要将全路各地区中心上报的统计数据、报表汇总作为客运决策的依据，使全路客运的基础数据保持一致并及时更新，保证客票系统的正常运转。

在此基础上进行统计与预测、计划与调度、运价管理等功能。

地区票务中心管理系统根据客运计划及调度命令生成并管理本地区列车的座席库，访问管理车站级的售票及预订情况，进行统计并预测客流，进行日、旬、月、年票款的统计结算与清算等工作。

车站电子售票系统主要完成本站所管辖范围内的售票业务、退售业务和预订业务，根据售票的性质进行管理、统计等。

（2）在行包管理自动化系统上的应用

在进行行包承运时，旅客填写完托运单据后，由操作人员核实后将行包检斤并将行包的有关信息输入计算机，计算机根据行包的重量、类别、到站、里程等自动计算费用，自动打印包含行包运输信息及货主密码的行包标签。

在行包交付的地点设立专门的微机让旅客自己查询行包是否已经到达；

（3）在进路自动控制系统上的应用

当列车到达时，根据班计划规定的到达列车计划和存储的列车进路表以及由前方站发来的要求办理列车到达进路的信息，由计算饥控制站内联锁设备，自动排列列车到达进路，并开放进站信号机。

当列车出发时，根据班计划规定的出发列车计划，当列车编组作业结束后，由出发场值班员操作发车进路开关，由计算机按出发进路存储表批示的信息，控制站内联锁设备，自动排列列车出发进路，并开放出站信号机。

计算机还可以进行调车进路的自动控制和机车走行进路自动控制。

（4）计算机在货车控制系统上的应用

①推峰机车速度控制

控制系统计算机根据信息处理系统送入的列车解体作业钩汁划，按每钩车的长度、重量、溜人股道中前钩车的位置，计算确定推峰机车的推送速度，通过无线电遥控装置，自动控制驼峰机车的起、停及每钩车的推进速度，以提高解体作业效率。

②溜放钩车的速度控制

溜放钩车的速度控制的目的是保证钩车间必要的闯隔和保证溜放车组以允许的速度与股道内停留的车辆安全连挂。

计算机根据钩计划钩车的参数，在溜放过程中实时测重、测长、测阻、测风力、测速度，计算确定各个位置的减速嚣和其他调速工具的出口速度并进行自动控制，以保证钩车间必要的作业间隔和与股道内车辆的安全连挂。

③钩车溜放进路的自动控制

在驼峰溜放作业过程中，计算机根据解体作业钩计划和存储的进路表，利用两钩车的间隔时间控制驼峰自动集中设备，自动排列溜放进路。

此外，计算机还可以自动进行列车运行追踪和管理，并根据未来运输变化的需要，自动制定列车运行计划，合理配备牵引动力、车辆及乘务员，传达列车运行调整信息，自动完成调度监督等自动化行车指挥。

三、制动功能及制表操作

1．Excel的功能

（1）表格编辑功能。

Excel的首要功能是编辑表格，这些表格被称为工作表。

工作表由单元格构成。

（2）表格管理功能。

它包括对工作表的查找、打开、关闭、重命名等多种功能。

Excel将多张工作表组成工作簿。

（3）格式化功能。

设置工作表格式，可以改进工作表外观。

（4）图表功能。

Excel支持14类73种统计图，帮助用户以图形的方式来表示数据。

（5）数据清单功能。

对于具有关系数据库形式的工作表，Excel称为数据清单。

Excel支持对这些数据清单进行查询、排序、筛选、分类汇总等操作。

2．Excel97的启动与退出

（1）启动

单击“开始”按钮一指向“程序”一单击“MicrosoftExcel”

Excel窗口界面如图．6－4所示。

（2）Excel窗口

Excel的主窗口如上图6－4所示，其巾工作表标签用于显示工作表名称，可以使用此标签来转换工作表。

Excel中每个工作簿可以有255张工作表，系统默认为3张。

Excel的工作表是一张65536行，256列的大表格，行和列相交形成单元格。

单元格的列字母和行号构成单元格地址。

每个单元格可以容纳32000个字符。

编辑栏如图6－5所示。

（3）退出

通过点击文件菜单中的退出或直接点击标题栏上的关闭按钮退出。

3．建立和编辑工作表

（1）选定单元格区域

①从欲选定的区域的左上角拖动鼠标到右下角；

②单击行号或列字母来选定一行或一列；

③沿行号或列标拖动鼠标来选定相邻的行或列；

④单击一单元格来选定该单元格；

⑤通过按住Ctrl键的方法来选定一些不相邻的区域；

⑥单击“全选按钮”来选定整张工作表（按钮位于表格左上角）。

（2）输人数据

选定所需单元格后，直接输入数据。

自动填充：

输入好一个单元格的数据后，拖动它的填充柄即可将这个单元格的数据填充到相邻的单元格。

（3）修改与清除单元格内容

修改：

单击或双击单元格后，输入数据，即可进行修改操作。

前者作全部修改，后者作部分修改。

清除：

选定要清除的单元格（或区域），利用“编辑“菜单中的“清除”命令（该命令有四个选项一全部、格式、内容、批注）。

若只清除内容，可在选定单元格（或区域）后，按“Del”键。

注：

批注是有关单元格的说明性文字，当某单元格加入了批注后，该单元格的右上角会显示一个红色的小三角形。

如果指向该红色小三角形，则会显示出有关的批注内容。

（4）插入与删除单元格

插人：

选定欲插入单元格的位置一选择“插入”菜单中的“单元格”命令一在“插入”对话框中进行人机对话后，单击“确定”

删除：

清除命令只能移走单元格中的内容，而删除命令则可以同时移走内容与空间。

选定欲删除的单元格（或区域）一选择“编辑”菜单中的“删除”命令一在“删除”对话框中进行人机对话后，单击“确定”。

（5）移动与复制单元格内容

移动：

选定区域一指如选定区域的边框线上，此时鼠标指针变为空心箭头一拖动选定区域到目标。

复制：

选定区域后，使用“复制”和“粘贴“按钮。

4．设置工作表格式

设置工作表格式就是改进工作表的显示格式，使之更加美观和适合用户的需要。

（1）调整单元格的行高与列宽

拖动两行间分界处即可改变行高，拖动两列间的分界处则可以改变列宽。

（2）单元格内容的格式化

包括字体、字号、粗体、斜体、下划线等。

设置方法是选定区域后，利用工具栏中的相应按钮来完成，与Word类似。

（3）设置边框

右击选定区域一选择“设置单元格格式”命令一在“单元格格式”对话框中选择边框标签一设置所需边框格式。