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计算机导论,第一章 概述,学习目标,了解信息技术的概念 熟悉计算机发展简史 掌握计算机中常用的数制,任务1：了解信息技术的概念,信息的概念简单地说，信息就是经过加工的、对人们有用的数据，它对不同的人来说具有不同的价值。 它的定义可以表达为“信息是自然界、人类社会和思维活动中一切事物运动的状态及状态改变的方式。” 信息与数据之间的关系：,任务1：了解信息技术的概念,信息技术信息技术（Information Technology,简称IT）指的是与信息活动有关的、以扩展人类信息器官功能为目的一类技术。 人类信息器官的功能及其扩展技术可见下表所示：,任务1：了解信息技术的概念,信息技术的现状与发展趋势根据信息技术研究开发和应用的发展历史，可以将信息技术的发展分为三个时期: 信息技术研究开发时期（20世纪50年代初70年代中期） 该时期计算机开始成为信息处理的工具，其中硬件方面主要是半导体与微电子等基础技术的发展，软件方面也从操作系统发展到应用软件。,任务1：了解信息技术的概念,信息技术全面应用时期（20世纪70年代中期80年代末期） 该时期办公自动化、工厂自动化、家庭自动化三方面发展较快。各种智能设备也逐步进入人们的生活、工作中，人类获取信息、处理信息则更加快捷方便 。数字信息技术发展时期（20世纪80年代末期至今） 该时期主要以因特网的开发和应用、数字信息技术为重点。,任务1：了解信息技术的概念,未来信息技术的发展趋势大致可包括如下4点： 高速、大容量。速度越来越高、容量越来越大，无论是通信还是计算机发展都是如此； 综合化。以现代计算机技术为核心的智能技术与通信、感测、控制等技术融合在一起，形成智能化、综合化的信息环境系统，从而有效地扩展人类的信息功能； 数字化。一是便于大规模生产，降低成本。二是有利于综合； 个人化。即可移动性和全球性。一个人在世界任何一个地方都可以拥有同样的通信手段，可以利用同样的信息资源和信息加工处理的手段。,任务2：熟悉计算机发展简史,计算机的产生 人类使用的计算工具随着生产力的发展和社会的进步,经历了从简单到复杂、由低级到高级发展的过程。世界上最早的计算工具是算盘，世界上最早的计算机，可以说是计算尺。 算盘和计算尺最大的区别是，算盘由算盘珠组成，计算尺是由刻度构成的。,任务2：熟悉计算机发展简史,齿轮式机械计算机 1642年法国数学家、哲学家布茨帕斯卡发明了世界上第一台齿轮式机械计算机。它通过齿轮系统的联动来进行加法和减法的运算。,帕斯卡与机械式计算机,任务2：熟悉计算机发展简史,图灵机（Turing Machine） 英国科学家艾兰图灵（Alan Turing）提出了一种理想的计算机器的数学模型图灵机，发展了可计算性理论。现在该理论不仅是计算机科学的基础，也是数学的基础之一，为纪念图灵而设立的图灵奖已成为计算机界的诺贝尔奖。,图灵（1912-1954）,任务2：熟悉计算机发展简史,电子数字积分计算机（ENIAC，中文叫埃尼阿克） 1946年，世界上第一台电子数字积分计算机（ENIAC，中文叫埃尼阿克）应运而生，从此揭开了人类历史发展的新纪元。其中重要参与者美籍匈牙利科学家约翰冯诺依曼(JohnvonNeumann)提出的“在电子计算机中存储程序和程序控制”的概念，确立了现代计算机的基本结构，该结构一直沿用至今，所以他也被誉为“现代计算机之父”。,冯诺依曼（1903-1957）,第一台电子计算机ENIAC,任务2：熟悉计算机发展简史,计算机的发展 人们根据计算机所使用的电子器件，将计算机发展划分成四代 ：第一代（1946年1958年）是电子管时代 逻辑元件是电子管。软件方面使用机器语言和汇编语言编写程序。 该时期计算机主要用于军事目的和科学研究，代表机型有：ENIAC、IBM650（小型机）、IBM709（大型机）等。,电子管 (1904),任务2：熟悉计算机发展简史,第二代（1959年1964年）是晶体管时代 逻辑元件是半导体晶体管。软件方面使用操作系统和各种计算机高级语言。 该时期计算机主要用于数据处理、自动控制等方面，代表机型有：IBM7090、IBM7094、CDC7600等。,晶体管 (1948),任务2：熟悉计算机发展简史,第三代（1965年1970年）是集成电路时代 逻辑元件是中小规模集成电路。软件方面高级语言数量增多，同时出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件。 该时期计算机和通信密切结合，广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域，代表机型有IBM360系列、富士通F230系列。,中/小规模集成电路(1950s),任务2：熟悉计算机发展简史,第四代（1971年至今）是超大规模集成电路时代 逻辑元件是大规模、超大规模集成电路。软件方面则发展了数据库管理系统、通信软件等。 该时期计算机的类型除小型、中型、大型机外，开始向巨型机和微型机两个方面发展，计算机开始深入到各行各业，家庭和个人也开始使用。,大规模/超大规模集成电路(1970s),任务2：熟悉计算机发展简史,计算机的发展趋势 计算机技术是世界上发展最快的科学技术之一，产品不断升级换代。计算机本身的性能越来越优越，应用范围也越来越广泛，从而使计算机成为工作、学习和生活中必不可少的工具。当前计算机正朝着广度、深度、高度等方向不断发展。 广度发展 由于计算机应用范围不断扩大，工厂生产、商业销售、家庭生活、休闲娱乐中处处都有计算机的身影，人们可以随时使用计算机，相互交流信息。有人预言，未来计算机可能会成为一种最常用的日用品。,任务2：熟悉计算机发展简史,深度发展 “深”度方向发展，即向计算机智能化发展。智能化使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力，使计算机成为智能计算机。,任务2：熟悉计算机发展简史,高度发展 性能越来越高，速度越来越快，是计算机发展的又一大方向。 英特尔（Intel）创始人之一戈登摩尔（Gordon Moore）在1965年提出：“集成电路上可容纳的晶体管数目，约每隔18个月便会增加一倍，性能也将提升一倍。”这就是被称为计算机第一定律的摩尔定律（Moore定律）。该定律揭示了计算机发展的一种趋势，该趋势一直被延续至今。但这种发展也同样带来了复杂性和功耗两大问题。,任务2：熟悉计算机发展简史,人们也提出了一些未来计算机的设想，比如量子计算机、神经网络计算机、生物计算机、光子计算机等 ，这些都将是计算机科学发展的重大课题。,任务3：掌握计算机中常用的数制,信息的基本单位 信息处理的基本单位是“比特”，其英文为“bit”，它是binary digit的缩写，中文译为“二进制数字”或“二进位”，一般简称为“位”，用小写字母“b”表示。 比特只有两种状态：0或1，它们不分大小，是组成数字信息的最小单位。,任务3：掌握计算机中常用的数制,人们通常用8位二进制数表示一个字节（英文用Byte表示，简写为B）。字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位。除此之外，还可以用千字节（KB）、兆字节（MB）以及十亿字节（GB），它们之间存在下列换算关系：B： 1B=8bitKB： 1 KB=210字节=1024 B （千字节）MB： 1 MB=220字节=1024 KB（兆字节）GB： 1 GB=230字节=1024 MB（吉字节、千兆字节）TB： 1 TB=240字节=1024 GB（太字节、兆兆字节）,任务3：掌握计算机中常用的数制,进位计数制 数制又称为计数法，是人们用一组规定的符号和规则来表示数的方法。在日常生活和计算机中采用的都是进位计数制。在进位计数制中有数位、基数和位权三个要素。 数位：指数码在一个数中所处的位置；基数：指在某种进位计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数；位权：指在某种进位计数制中，每个数位的大小，一般是基数的若干次幂。,任务3：掌握计算机中常用的数制,以十进制数为例，如果用ai表示某一位的不同数码，对任意一个十进制数A，可用下面公式表示：A=an-110n-1+a1101+a0100+a-110-1+a-m10-m其中，ai只能使用09这十个数码，所以十进制的基数是10；而10n-1是指该数位的大小，也就是位权。 比如十进制数734.56，用上式表示则是734.56=7102+3101+4100+510-1+610-2，,任务3：掌握计算机中常用的数制,根据十进制数的基数、位权、数位之间的关系，可以得到如下几个特点：每一位可使用十个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9）低位与高位的关系是：逢10进1各位的权值是10的整数次幂（基数是10 ）十进制数标志： 尾部加“D”或缺省不写,任务3：掌握计算机中常用的数制,计算机中常用的几种进制 二进制：考虑到经济、可靠、易实现、运算简便和节省器件等因素，计算机中的数多用二进制表示。与十进制相似，二进制也有如下特点：每一位可使用二个不同数字表示（0、1）低位与高位的关系是：逢2进1各位的权值是2的整数次幂（基数是2 ）二进制数标志： 尾部加“B” 或直接在下标处注明,任务3：掌握计算机中常用的数制,八进制每一位可使用八个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7）低位与高位的关系是：逢8进1各位的权值是8的整数次幂（基数是8 ）八进制数标志： 尾部加“Q” 或直接在下标处注明,任务3：掌握计算机中常用的数制,十六进制 每一位可使用十六个不同数字表示（0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F），其中A表示10，B表示11，C表示12，D表示13，E表示14，F表示15。用这种方法主要是与十进制计数法区别。低位与高位的关系是：逢16进1各位的权值是16的整数次幂（基数是16 ）十六进制数标志： 尾部加“H” 或直接在下标处注明,任务3：掌握计算机中常用的数制,不同进位制数的比较,任务3：掌握计算机中常用的数制,各种进制之间的转换 计算机内部使用的是二进制数，然而，人们习惯用十进制数，要把它输入到计算机中参加运算，必须将其转换成二进制数。当然，计算机中有专门的程序可自动进行这些转换工作，但仍有必要了解数制转换的基本步骤。 非十进制数转换成十进制数 把各个非十进制数按权展开求和，也就是把n进制数写成n的各次幂之和的形式，然后计算其结果。,任务3：掌握计算机中常用的数制,例1.1 将二进制数1101.101转换成十进制数 (1101.101)2=123+122+021+120+12-1+02-2+12-3 =8+4+0+1+0.5+0+0.125 =(13.625)10例1.2 将八进制数456.12转换成十进制数 (456.12)8=482+581+680+18-1+28-2 =256+40+6+0.125+0.03125 =(302.15625)10例1.3 将十六进制数32CF.48转换成十进制数 (32CF.48)16=3163+2162+12161+15160+416-1+816-2 =12288+512+192+15+0.25+0.03125 =(13007.28125)10,任务3：掌握计算机中常用的数制,十进制数转换成非十进制数 将十进制数转换为非十进制数的方法是：将十进制数的整数部分用“除基数逆序取余法”；小数转换用“乘基数顺序取整法”。,任务3：掌握计算机中常用的数制,例1.4 将十进制29.6875转换成二进制数。 整数部分29转换如下： 小数部分0.6875转换如下：,故 (29.6875)10=(11101.1011)2,任务3：掌握计算机中常用的数制,十进制数向八进制或十六进制转换的方法与二进制相似，分别采用除8取余法（对小数部分为乘8取整法）、除16取余法（对小数部分为乘16取整法）。注意，在进行十进制数转换成十六进制数的过程中，对于采用除16取余法得到的余数和采用乘16取整法得到的整数，若为1015之间的数值，最后要分别用字符A、B、C、D、E、F代替。,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制数与八进制数之间的转换 因为23=8，所以三位二进制数位相当于一个八进制数位，它们之间存在简单直接的关系，如右表所示。,转换原则是：将二进制数转换成八进制数时，以小数点为界，分别向左、右两个方向进行，将每三位合并为一组，不足三位的以0补齐（注意：整数部分在前面补0，小数部分在末尾补0），然后每三位二进制数用相应的八进制码（07）表示。将八进制数转换成二进制数则是逆过程，即是将每一位八进制数码用三位二进制数码代替。,任务3：掌握计算机中常用的数制,例1.5 将(1101001110.11001)2转换成八进制数。 (1101001110.11001)2=（001 101 001 110.110 010）2 =（1516.62）8 例1.6 将(2467.32)8转换成二进制数。 (2467.32)8=（010 100 110 111.011 010）2 =(10100110111.01101)2,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制数与十六进制数之间的转换 因为24=16，因此四位二进制数与一位十六进制数是完全对应的，它们之间的关系下表所示，它们之间的转换原则同二八进制转换，即1位十六进制数转换为4位二进制数。,任务3：掌握计算机中常用的数制,例1.7 将（35A2.CF）H转换成二进制数 将十六进制数的每位数码依次用三位二进制数代替，即得： （35A2.CF）H=（11 0101 1010 0010.1100 1111）B 例1.8 将（1101001110.110011）2转换成十六进制数 首先以小数点为中心，分别向左右两个方向每四位划成一组，不足四位的需补0，即得： （11 0100 1110.1100 11）B =（0011 0100 1110.1100 1100）B = （34E.CC）H,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制的算术、逻辑运算 二进制算术运算 二进制数算术运算包括加法、减法、乘法和除法。基本运算是加法和减法运算。两个1位二进制数加法和减法的基本运算规则如图所示。,任务3：掌握计算机中常用的数制,例如：,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制逻辑运算 实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。逻辑运算有三种基本运算：逻辑加法（又称逻辑“或”运算，用符号“OR”、“”或“”表示） 它的运算规则如下： F = A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 1 1 1,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制逻辑运算 实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。逻辑运算有三种基本运算：逻辑乘法（又称逻辑“与”运算，用符号“AND”、“”或“ ”表示） 它的运算规则如下： F = A B A: 0 0 1 1 B: 0 1 0 1 F: 0 0 0 1,任务3：掌握计算机中常用的数制,二进制逻辑运算 实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。逻辑运算有三种基本运算：逻辑否定（又称逻辑“非”运算，用符号“NOT”或“”表示） 它的运算规则如下： F = NOT A A: NOT 0 NOT 1 F: 1 0,任务3：掌握计算机中常用的数制,例1.9 两个二进制数0110和1010进行逻辑或运算。A: 0 1 1 0 B: 1 0 1 0 F: 1 1 1 0例1.10 两个二进制数0110和1010进行逻辑与运算。A: 0 1 1 0 B: 1 0 1 0 F: 0 0 1 0,任务3：掌握计算机中常用的数制,计算机中数据的表示 计算机中的数据信息分成整数和实数两大类。整数又叫“定点数”，是指不使用小数点或者说小数点始终隐含在个位数的右面的数。计算机中的整数分为两类：无符号整数和有符号整数。 无符号整数 无符号整数一般表示地址、索引等正整数 。 8位二进制表示的正整数其取值范围是0255（28-1）。 n位二进制表示的正整数取值范围是02n-1 。,任务3：掌握计算机中常用的数制,有符号整数 有符号的整数用一个二进位作为其符号位，一般是最左面的一位。人们规定用“0”表示正号，用“1”表示负号，其余各位则用来表示数值的大小。8位二进制数表示的带符号整数其取值范围是127127（27+127-1） n位二进制数表示的带符号整数其取值范围是(2n-1-1)2n-1-1。,任务3：掌握计算机中常用的数制,原码、补码 对于正数而言，原码与补码是相同的。负数使用补码表示时，符号位也是“1”，但绝对值部分的表示却是对原码的每一位取反后再在末位加“1”所得到的结果。例如： （43）原=10101011 ， （43）补=11010101 数值为负的整数在计算机内一般采用“补码”的方法进行表示，这样加法和减法运算就可以统一使用加法器来完成，从而降低CPU的成本。 相同位数的二进制补码可表示的数的个数比原码多一个。所以n位二进制数表示的带符号补码其取值范围是(2n-1)2n-1-1。,任务3：掌握计算机中常用的数制,实数的表示 实数又叫“浮点数”，通常指既有整数部分又有小数部分的数，任意一个实数在计算机内部都可以用“指数”（称为“阶码”，是一个整数）和“尾数”（是一个纯小数）来表示，这种方法叫“浮点表示法”。 例如： 11101.011=2101（0.11101011） -0.0010101=2-10（-0.10101）,小结：,信息是进行加工后对人们有用的数据，信息技术是与信息活动有关的、以扩展人类信息器官功能为目的一类技术，信息技术经过了研究开发、全面应用、技术发展三个时期。根据所使用的电子器件的不同，计算机发展可划分成四代：电子管时代、晶体管时代、集成电路时代、超大规模集成电路时代。计算机中常用的进制有二进制、八进制、十进制、十六进制等，它们之间可通过一定的规则进行相互转换。由于二进制使用经济、可靠、易实现、运算简便和节省器件，所以使用以比特为核心的数字技术是信息技术发展的一种必然趋势。,作业：,P. 14：一、二、三,计算机导论,第二章 计算机的组成,学习目标,了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成了解PC机的核心部件，熟悉PC机的主机构成 了解输入/输出设备，熟悉计算机的技术指标,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,计算机的分类 按照计算机性能分类可以分为6大类：,1、巨型计算机（Supercomputer ） 是一种超大型电子计算机，它由多达千计甚至万计的中央处理器组成。,“银河”亿次巨型机,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,2、小巨型机 小巨型机具备巨型机的处理速度以及部分功能，但是其体积和价格却和小型机相似。3、大型机（mainframe） 大型机是指由多个CPU协同工作，存储容量大，有海量存储器，并具有完善的网络功能和高安全性可靠性，用专用的操作系统和应用软件的计算机。,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,4、小型机 小型机是原理类似个人电脑和服务器，而其体系结构又区别于个人电脑和服务器的一种高性能的计算机。5、工作站（Workstation） 工作站是一种高端的通用微型计算机，一般具有较强的信息处理能力，尤其是在图形、图像处理和任务并行处理方面的能力较强。 常常应用于动画制作、信息服务等领域。,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,6、个人计算机（Personal Computer，简称PC） 个人计算机,俗称个人电脑，是指能够独立运行完成 特定功能的个人计算机。 PC机的特点：是价格便宜，使用方便，软件丰富，适合办公或家庭使用。 一般来个人计算机分为两大机型：台式机、笔记本电脑,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,硬件系统 一个完整的计算机系统有两个部分组成：计算机硬件系统和计算机软件系统。硬件：是组成计算机的各种物理设备的总称，通常指电子的、机械的、磁性的或光等物理元器件或装置。计算机的硬件结构通常包含五个子系统：控制器、运算器、存储器、输入和输出设备,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,1、控制器控制器也称为控制部件，它是计算机的指挥中心，发出各种控制信息，指挥整个计算机工作。 控制器的实质就是解释程序。 控制器由指令寄存器、程序计数器和操作控制器组成 指令寄存器是用来保存当前正在执行或者即将执行的指令。 程序计数器用来指出程序中下一条要执行的指令地址的一种计数器。,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,2、运算器 运算器是计算部件，对数据进行加工和运算，主要用于完成二进制编码加、减、乘、除的算术运算和与、或、非的逻辑运算，所以也被称为算逻部件（ALU） 运算器由累加器、通用寄存器和算术逻辑单元组成，其核心是算术逻辑单元，而累加器是特殊的寄存器。3、存储器 存储器是计算机系统中的具有记忆存储功能的设备，负责程序、数据信息的存储和管理。 按照用途存储器可以分为主存储器和辅助存储器。,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,4、输入设备 输入设备是用于向计算机输入数据和信息的设备。,常见输入设备,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,5、输出设备 输出设备是用于将计算机中的数据输出的设备。它把各种处理结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。,任务1：了解计算机的分类，熟悉计算机系统的组成,任务2：熟悉PC机的主机,主板 主板也称为母板，安装在计算机主机箱内，是计算机中最为重要的印刷电路板。 在主板上提供了CPU、内存条、硬盘、软盘驱动器、光盘驱动器和其他各种接口卡的插槽，主板是计算机连接各种设备的载体。其他的外部设备也会通过主板上的I/O接口与计算机相连。,主板结构图,任务2：熟悉PC机的主机,CPU CPU（Central Processing Unit）也就是中央处理器 CPU内部是由运算器、控制器和若干寄存器组成。它是计算机的运算控制中心，计算机的性能在很大程度上由CPU决定,通常我们用CPU的型号来标识计算机的型号 。 影响CPU性能的因素很多，其中主要的性能指标有： 1、主频 主频是CPU内核工作的时钟频率，表示在CPU内数字脉冲信号震荡的速度，常用兆赫兹（MHz）为单位。,任务2：熟悉PC机的主机,2、外频 外频是CPU的基准频率，和主频一样也是以兆赫兹（MHz）为单位。 计算机系统的外频与主频之间存在有一定的关系： 主频=外频倍频。 其中倍频是主频与外频之间的倍数。 3、字长 CPU在单位时间内（同一时间）能一次处理的二进制的位数叫字长。 这是影响CPU性能的一个重要因素，在其他指标相同的情况下，字长越大计算机的处理速度就越快。,任务2：熟悉PC机的主机,4、缓存 缓存的大小也是CPU的重要指标之一，而且缓存的结构和大小对CPU速度的影响非常大。 5、地址总线的宽度 地址总线的宽度决定了CPU可以直接访问的内存物理地址空间 。6、运算速度 运算速度指CPU每秒钟可以处理的指令数，常以百万条指令/秒（MIPS）为单位。,任务2：熟悉PC机的主机,存储器1、内存储器 内存储器，由称为存储芯片的半导体集成电路组成，特点：存取速度比较快，但是容用来临时存放正在运行的程序、可立即运行的程序以及相关数据，容量小、价格相对贵。 半导体存储芯片按照是否可以随机的读写可以分为两大类：随机存储器（RAM）和只读存储器(ROM)。,任务2：熟悉PC机的主机,（1） 随机存储器（Random Access Memory，RAM） 随机存储器也称为可读写存储器，对其可以进行读写操作，是一种易失性存储器，在机器关闭或断电后其中的信息会全部丢失。 RAM根据其保存数据的机理可以分为DRAM（动态随机存储器），如主存储器； 以及SRAM（静态随机存储器），如高速缓冲存储器。相比而言，动态存储器的速度比静态存储器的速度慢。,任务2：熟悉PC机的主机,（2）只读存储器（Read Only Memory，ROM） 只读存储器，一般情况下，对其只能进行读取操作不能进行写操作，是一种非易失性存储器，能够永久或半永久地保存信息，在机器关闭或断电后，保存在ROM中的信息也不会丢失，可靠性高。 ROM根据内容是否可以在线改写，分为：不可在线改写内容的ROM，如PROM、EPROM等；以及可在线改写的Flash ROM，简称为闪存，这是一种新型的非易失型存储器 。,任务2：熟悉PC机的主机,内存由许多的单元组成，每个内存单元存放1个字节，每个存储单元有一个编号，称为内存地址。 内存地址是从0开始编号的，所以地址与内存容量之间就有如下关系： 内存容量最大地址1,任务2：熟悉PC机的主机,2、辅助存储器 辅助存储器又称外部存储器，简称外存，用于数据和程序的长久保存。 常用的辅助存储器有：硬盘、软盘、光盘、以及移动存储器等等 。（1）硬盘存储器（Hard Disc Drive） 硬盘存储器，也就是硬盘，也称为温彻斯特盘(简称温盘)。 硬盘是计算机最重要的外存储器，现代的计算机都可以安装有一个或多个硬盘。,任务2：熟悉PC机的主机,硬盘的主要参数：容量 硬盘的容量目前多数以GB或TB为单位，1TB=1024GB，但是硬盘厂家在标注硬盘容量时常常是以1TB1000GB，所以我们看到的硬盘容量比厂家标注的容量往往要小。转速 是硬盘内电机主轴旋转的速度，也就是硬盘盘片在一分钟内能够完成的最大转数。硬盘的转速越快，寻找文件的速度就越快，那么硬盘的传输速度也就提高。高的转速可以减少硬盘的平均寻道时间。,任务2：熟悉PC机的主机,平均访问时间 平均访问时间是指磁头从起始位置到目标磁道，并从目标磁道找到要读写的数据扇区的时间。该参数表现了硬盘的读写速度，其中包含平均寻道时间和平均等待时间。传输速率 传输速率是指硬盘读写数据的速度。缓存 缓存的大小与速度直接影响到硬盘的传出速度。,任务2：熟悉PC机的主机,硬盘常见故障表现：能进入Windows系统，但是运行程序出错，同时运行磁盘扫描也不能通过，经常在扫描时候缓慢停滞甚至死机。这种现象可能是硬盘的问题；能进入Windows，运行磁盘扫描程序直接发现错误甚至是坏道；在BIOS里突然无法识别硬盘，或是能识别硬盘但无法用操作系统找到硬盘，这是最严重的故障。,为了减少硬盘故障给我们带来的损失，硬盘使用过程中应该注意：硬盘在工作时不能突然关机；防止灰尘进入；要防止温度过高或过低，防止剧烈震动等等,任务2：熟悉PC机的主机,（2）光盘 光盘是常见的一种外存储器。根据光盘结构，光盘主要分为CD、DVD、蓝光光盘等几种类型； 而根据光盘是否可写入数据分成两大类，一类是只读型光盘 ，另一类是可记录型光盘。只读光盘（CD-ROM或DVD-ROM）,其内容是由生产厂家用母盘压制出来的，用户无法对其修改或写入。一次性写入光盘（CDR或DVDR），此光盘在进行烧录时，激光就会对在基板上涂的有机染料，进行烧录，直接烧录成一个接一个的“坑” ，有“坑”和无“坑”的状态形成了“0”和“1”的信号，这些“坑”是不能恢复的 。,任务2：熟悉PC机的主机,可擦写光盘（CDRW或DVDRW），此类光盘当激光在烧录时，就不是烧成“坑”，而是改变碳性物质的极性，通过改变碳性物质的极性，从而形成特定的“0”、“1”代码序列。而这种碳性物质的极性是可以重复改变的，这也就表示此光盘可以重复擦写。,刻录光盘还必须用刻录光驱，因为普通的光盘驱动器只有读出信息的单向功能。,任务2：熟悉PC机的主机,（3） 可移动存储器闪盘闪盘也称为优盘（U盘），采用Flash Memory作为存储器的移动存储设备。 优盘具有断电后其中数据不会丢失的特点，其重量轻，体积小，携带方便 。移动硬盘 优盘的的容量和软盘相比有一定的优势，但是当需要存储视频、图像等文件时，容量则远远不够，需要使用大容量的存储器移动硬盘。,任务2：熟悉PC机的主机,任务3：熟悉输入/输出设备,输入输出设备是计算机的重要组成，它能把信息输入计算机或将计算机处理结果以人或其他系统能接受的信息形式输送出来的设备。 输入设备的功能：将外界的数据、指令、标志信息、 语音、文字、符号、图形和图像等，转换为计算机所能识别和处理的信息形式输送到计算机中进行处理。 输出设备的功能：把计算机处理的结果(或中间结果)转换为人所能识别的数字、符号、文字、语音、图形和图像等信息形式，或变换为其他系统所能接受的信息形式输出。,I/O设备与主机之间则要通过连接器实现相互的连接，用于实现这种连接的插头或插座称为I/O接口。I/O接口是一种电子电路，它是CPU和I/O设备之间交换信息的媒介和桥梁。 I/O接口的分类 I/O接口的功能是负责实现CPU通过系统总线把I/O电路和外围设备联系在一起 。,任务3：熟悉输入/输出设备,I/O接口的硬件主要分为两大类：1、 I/O接口芯片 这些芯片大都是集成电路，通过CPU输入不同的命令和参数，并控制相关的I/O电路和简单的外设作相应的操作，常见的接口芯片如定时计数器、中断控制器、DMA控制器、并行接口等。2、 I/O接口控制卡 若干个集成电路按一定的逻辑组成为一个部件，或者直接与CPU同在主板上，或是一个插件插在系统总线插槽上。,任务3：熟悉输入/输出设备,PC机常见I/O接口1、并行接口 并行接口又简称为“并口”。所谓“并行”，是指8 位数据同时通过并行线进行传送，这样数据传送速度大大提高，但并行传送的线路长度受到限制 ，因为长度增加，干扰就会增加，数据也就容易出错。2、串行接口 计算机的标准接口叫做串行接口，简称为“串口”。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。,任务3：熟悉输入/输出设备,3、USB 接口 USB 即“Universal Serial Bus”，中文名称为通用串行总线，是一种可以连接多个设备的总线式串行接口。 在理论上，USB 接口最多可以串列连接127 个设备，如果需要进行多个USB 设备的连接，就需要一个连接的桥梁USB HUB。,任务3：熟悉输入/输出设备,USB接口经历了多年的发展，其版本也得到了很大的发展： USB1.0的数据传输速率只有1.5Mb/S，主要连接一些低速设备，如键盘、鼠标等。 USB1.1传输速率提升到12Mb/S，其高速传输方式传输速率为12Mb/S，低速传输方式传输速率为1.5Mb/S。 USB2.0规范是有USB1.1规范演变而来，其传输速率可高达480Mb/S，是USB1.1速度的20倍，满足了很多外设在速率上的要求。 2010年有望推出USB3.0，其传输速率将10倍与USB2.0。,任务3：熟悉输入/输出设备,4、IEEE 1394 接口 IEEE 1394 接口具有高速、可热插拔等特点，在视频系统中被广泛应用。 IEEE1394接口采用级联方式连接外部设备，在一个接口上可以最多连接63个设备。,任务3：熟悉输入/输出设备,常见输入设备 常见的输入设备有：键盘、鼠标、摄像头、扫描仪、光笔、手写输入板、游戏杆、语音输入装置、数码相机等等。1、键盘 早期的键盘几乎都是机械式键盘 ，其特点： 手感硬、按键行程长、按键阻力变化快捷清脆，手感很接近打字机键盘 ，这种键盘最大的两个缺点是机械弹簧很容易损坏，而且电触点会在长时间使用后氧化，导致按键失灵。,任务3：熟悉输入/输出设备,目前主流的电容式键盘 其特点：手感有很大的变化，变得轻柔而富于韧性，电容式键盘每一个按键都必须做成独立的封闭结构，这样的键盘也被分类为“封闭式键盘”。其优点是：无接触，不存在磨损和接触不良的问题，寿命长，并且击键声音小。 键盘与主机的常见接口有：PS/2或USB接口。,任务3：熟悉输入/输出设备,2、鼠标器 鼠标器简称鼠标，是一种手持式屏幕坐标定位设备 常用的鼠标器有两种：一种是机械式的 另一种是光电式的,任务3：熟悉输入/输出设备,随着执行的任务不同，鼠标的形状也会不一样，常见的鼠标形状有：,任务3：熟悉输入/输出设备,3、扫描仪 它是将各种形式的图像信息输入计算机的重要工具，其核心部分是完成光电转换的光电转换部件。 扫描仪按结构来分可以分为： 滚筒式扫描仪、平面扫描仪、笔式扫描仪和便携式扫描仪等。 扫描仪的主要性能技术指标：（1）分辨率 分辨率是扫描仪最主要的技术指标，它表示扫描仪对图像细节上的表现能力，即决定了扫描仪所记录图像的细致度，其单位为DPI（Dots Per Inch)。,任务3：熟悉输入/输出设备,（2）色彩数 色彩数表示彩色扫描仪所能产生颜色的范围。它反映了扫描仪对图像色彩的辨析能力，色彩位数越多，扫描仪所能反映的色彩就越丰富。 （3）扫描幅面 表示扫描图稿尺寸的大小，常见的有A4、A3、A0幅面等。（4）灰度级 灰度级表示图像的亮度层次范围。级数越多扫描仪图像亮度范围越大、层次越丰富 。 扫描仪与主机常见的接口有：USB或IEEE1393接口。,任务3：熟悉输入/输出设备,常见输出设备 常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。1、显示器（Display ） 显示器是计算机必备的输出设备。 常用的有：阴极射线管显示器、液晶显示器和等离子显示器。 阴极射线管显示器（简称CRT）主要有五部分组成：电子枪(Electron Gun)，偏转线圈(Deflection coils)，荫罩(Shadow mask)，荧光粉层(Phosphor)及玻璃外壳。,任务3：熟悉输入/输出设备,液晶显示器（简称LCD）是借助液晶对光线进行调制而显示图像的一种显示器。 与CRT显示器相比，LCD显示器具有工作电压低，没有辐射，功耗小，体积轻薄等优点，被称为绿色显示器。 对于显示器而言，其显示器的大小，显示器的分辨率，刷新频率，可显示的颜色数目都是衡量显示器性能的重要指标。,任务3：熟悉输入/输出设备,2、打印机（Printer） 打印机是计算机最基本的输出设备之一。它将计算机的处理结果打印在纸上。 打印机按印字方式可分为击打式和非击打式两类。 击打式打印机是利用机械动作，将字体通过色带打印在纸上，根据印出字体的方式又可分为活字式打印机和点阵式打印机。 非击打式打印机是用各种物理或化学的方法印刷字符的，如静电感应，电灼、热敏效应，激光扫描和喷墨等。 打印机的主要性能指标有打印精度、打印速度、色彩数目和打印成本等。,任务3：熟悉输入/输出设备,小结：,计算机经过几十年的发展，按其性能主要可以分为：巨型机、大型机、小型机、个人电脑和工作站 。计算机硬件的主要组成包括有存储器、控制器、运算器、输入设备、输出设备等五大主要部件，各部分各司其职，同时又协调完成计算机的处理任务 。,作业：,P.31 ： 一、二、三,计算机导论,第三章 Windows操作系统,学习目标,了解操作系统的概念 掌握Windows XP操作系统的基本操作 熟悉DOS的常用命令,任务1：了解操作系统的概念,操作系统的概念操作系统(Operating System)是计算机系统中的一类系统软件，是用户接口程序的集合。操作系统以高效、合理的方式管理计算机的软硬件资源，组织计算机的工作流程，控制应用程序的稳定执行并向用户提供各种服务功能，使用户能够灵活、方便、有效地使用计算机 。操作系统位于硬件和用户之间，其主要作用是管理系统资源，分配用户接口，并为用户提供良好的操作界面。,任务1：了解操作系统的概念,操作系统的特征并发性：在计算机系统中同时存在多个程序，宏观上，这些程序在同时执行，微观上，任何时刻只有一个程序在执行，即实际上这些程序在CPU上是轮流执行的。共享性：操作系统可以与多个用户的程序共同使用计算机系统中的资源。虚拟性：操作系统可以把一台物理设备变成逻辑上的多台设备。异步性：操作系统能够随时响应突发事件并进行有效处理。,任务1：了解操作系统的概念,操作系统的功能文件管理 存储管理设备管理进程管理接口管理,任务1：了解操作系统的概念,操作系统的分类批处理操作系统 分时操作系统 实时操作系统 网络操作系统 分布式操作系统 微机操作系统 嵌入式操作系统,任务2：掌握Windows XP的基本操作,启动与退出 启动 退出,任务2：掌握Windows XP的基本操作,窗口操作 打开窗口 移动窗口 切换窗口 排列窗口 关闭窗口,任务2：掌握Windows XP的基本操作,文件和文件夹管理 创建文件和文件夹 重命名