計算機應用基礎(chǔ)-唐大仕出版物、相關(guān)資料下載

1、1,第1講 文科計算機基礎(chǔ)序,主講教師：唐大仕dstang2000@263.net http://www.dstang.com,2,與唐大仕老師聯(lián)系,E-mail dstang2000@263.net教學網(wǎng)站 http://162.105.24.19/tds http://cf.pku.cn/tdsMSN: dstang2000@263.ne

2、tUC: dstang2000@sina.comQQ: 351116463Tel: xxxxxxxxxxxxHomePage: http://www.dstang.com,3,有關(guān)課程,兩學期《計算機應用基礎(chǔ)》第一學期：公共部分第二學期：較深入的/可選擇的以后結(jié)合專業(yè)的,4,本學期的內(nèi)容,硬件、軟件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡基礎(chǔ)一般性操作辦公軟件的使用文字處理、演示文稿、電子表格、網(wǎng)頁制作一些工具

3、軟件的介紹計算機文化,5,主要參考書,《計算機應用教程（Windows2000環(huán)境）》盧湘鴻 主編，清華大學出版社或《計算機基礎(chǔ)教程》裘宗燕主編，北京大學出版社New Perspectives on Computer ConceptsJune J. Parsons, Dan Oja(《計算機文化》, 4th Edition,機械工業(yè)出版社),6,有關(guān)上機,上機課從第三周開始上機時間：周三 9-10節(jié)上機地點：1、2、7

4、號機房（到時再通知）自由上機通過網(wǎng)絡進行學習成績=平時成績(40%)+期末成績(60%),7,進度安排,參見教學網(wǎng)站,8,重要的網(wǎng)絡資源,www.pku.edu.cn 北京大學wwwinfo.pku.edu.cn 校內(nèi)通知dean.pku.edu.cn 教務、選課、成績www.lib.pku.edu.cn 圖書館查書、預約 電子期刊bbs.

5、pku.edu.cn 信息、討論 問題、互助即時通信工具（如 QQ, MSN, UC）,9,課前思考,你身邊有哪些計算機？,10,本講內(nèi)容,(一)計算機的發(fā)展與特點(二)計算機系統(tǒng)的組成與原理(三)計算機的基本操作,11,(一)計算機的發(fā)展與特點,內(nèi)容計算機的發(fā)展過程、分類、應用范圍及特點，信息的基本概念。要求(1)了解計算機的發(fā)展與分類；(2)

6、了解計算機的主要用途；(3)理解計算機的主要特點；(4)了解信息的基本概念。,12,1. 計算機的發(fā)展史,萌芽發(fā)展 猛進,13,計算機以前的計算工具,,14,第一臺電子計算機的誕生,1946年，在美國陸軍部的主持下，美國賓悉法尼亞大學的艾克特(Eckert)和莫奇來(Mauchly)成功地設(shè)計了世界上第一臺電子計算機，簡稱為“埃尼阿克” ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Ca

7、lculator),第一臺電子計算機（ENIAC）,5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW,16,按所采用的電子器件劃分,第一代 (1946-50s) 電子管第二代 (1950s-60s) 晶體管第三代 (1960s-70s) 集成電路第四代 (1970s-) 超大規(guī)模集成電路,17,第一代——電子管計算機（1946—1958年）基本元件：電子管內(nèi)存: 水

8、銀延遲線外存: 磁鼓、紙帶、卡片、磁 帶速度: 每秒幾千到幾萬次基本 運算軟件: 二進制的機器語言/匯編語言特點: 體積大/耗電多/速度低/造價高/使用不便代表機型: ENIAC/EDVAC 等 ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer)電子離散變量自動計算機,電子恐龍的縮骨法——晶體管,ENIAC,劃時代的實驗裝置,晶體管實質(zhì)上是按顯微比例的

9、真空管建造的。,電子管的缺點：體積大；耗能高、散熱量大。,晶體管的優(yōu)點：體積?。缓哪艿?；性能穩(wěn)定。,19,第二代——晶體管計算機（1959—1964年）基本元件：晶體管內(nèi)存: 磁芯存儲器(幾十萬字)外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾十萬次基本運算軟件: ALGOL60/FORTRAN/COBOL等特點(與第一代相比）: 體積小/耗電少/成本低/ 功能強 /使用方便代表機型: UNIVACII/

10、貝爾TRADIC/IBM7090/ 7094/7044等,將電腦濃縮在一顆芯片上,0.18微米芯片,10微米芯片,21,第三代——集成電路計算機（1965—1970年）基本元件：中小規(guī)模集成電路內(nèi)存: 磁芯/半導體存儲器外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾十萬次到幾百萬次基本運算軟件: 出現(xiàn)了高級語言BASIC等特點: 體積縮小/價格降低/功能增強/應用廣泛代表機型:I

11、BM360系列HONEYWELL6000系列/富士通F230系列,22,第四代——大規(guī)模集成電路計算機（1971—至今）基本元件：大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路內(nèi)存: 半導體存儲器外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾百萬次甚至上億次的基本運算軟件: 操作系統(tǒng)不斷完善，應用軟件已成一個 產(chǎn)業(yè) 特點: 體積小/耗電少/成本低/功能強/使用方便代表機型: IBM4300系列/3080系列/309

12、0系列/ 最新的IBM9000系列/INTEL微處理器系列,第一代（1946~1956）電子管5千~4萬（次/秒）,第二代（1957~1964）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）,第三代（1965~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）,第四代（1971~90年代）集成電路幾百萬~幾億（次/秒）,1964年911機,1966年112機,計算機發(fā)展的幾個階段,晶體管數(shù),每18個月芯片能力增長一倍。

13、,計算機第一定律——摩爾定律,香儂是現(xiàn)代信息論的著名創(chuàng)始人。1938年，香儂在發(fā)表的論文中，首次用布爾代數(shù)進行開關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運算可以通過繼電器電路來實現(xiàn)。阿塔納索夫提出了計算機的三條原則：1）以二進制的邏輯基礎(chǔ)來實現(xiàn)數(shù)字運算，以保證 精度；2）利用電子技術(shù)來實現(xiàn)控制、邏輯運算和算術(shù)運 算，以保證計算速度；3）采用把計算功能和二進制數(shù)更新存儲功能相分 離的結(jié)構(gòu)。,奠定現(xiàn)

14、代計算機發(fā)展的重要人物和思想,Claude Shannon,,圖靈與圖靈機,為紀念圖靈對計算機的貢獻，美國計算機博物館于1966年設(shè)立了“圖靈獎”,計算機是使用相應的程序來完成任何設(shè)定好的任務。,圖靈機是一種思想模型，它由三部分組成：一個控制器，一條可以無限延伸的帶子和一個在帶子上左右移動的讀寫頭。,John von Neumann馮?諾依曼,1949 EDSAC,馮·諾依曼計算機,存儲程序工作原理計算機的兩個

15、基本能力：一是能夠存儲程序，二是能夠自動地執(zhí)行程序。計算機是利用“存儲器”（內(nèi)存）來存放所要執(zhí)行的程序的，而稱之為CPU的部件可以依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執(zhí)行，直至完成全部指令任務為止。,28,我國計算機的發(fā)展,1953年：開始注意電子計算機的研制工作。1956年：正式將計算機的發(fā)展規(guī)劃列入“十二年科學技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”，建立第一批計算技術(shù)研究單位。1958年：研制成功第一臺電子管計算機103機。1965年

16、：研制成功第一臺晶體管計算機320機。1971年：制成第一臺集成電路計算機TQ-16。1977年：研制成功第一批微型機系列。1983年：研制成功“銀河Ⅰ”巨型機。1992年：研制成功“銀河Ⅱ”巨型機。,29,第五代——新型計算機（1982年開始） 從1982年開始，英、美、日等國家正投入大 量人力和物力進行研制新一代計算機。特點：把信息采集、存儲、處理、通信和人工 智能結(jié)合在一起的智能計算機。功能：智能接口；知識庫

17、管理；解題和推理,計算機的商用化,計算機的第一個商業(yè)顧客——烤面包賣茶點的利昂（lyons）,ENIAC,EDSAC,進入社會，開啟辦公自動化理念,LEO (Lyons Electronic Office),Why is he always smiling?,Altair 8800,計算機發(fā)展——微型化,計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。,計算機發(fā)展趨勢,CRAY-Ⅱ,計算機發(fā)展——巨型化,運算速度可

18、達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領(lǐng)域。,中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、 “銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000” 、“曙光200I”和“曙光3000”,銀河Ⅱ,計算機發(fā)展——網(wǎng)絡化,計算機網(wǎng)絡：計算機技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡的

19、發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡用戶的通訊和合作。,計算機發(fā)展——智能化,“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機械’來”。 ——笛卡爾（1637）,人類第一個“工業(yè)機器人”：一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人具有“感覺”的機器人第三代機器人裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”,計算機世界中的中國,1952年在清華大

20、學成立中國第一個計算機三人研究小組組長 閔大可電機系教授1954年小組經(jīng)擴充和調(diào)整，并入中科院近代物理研究所負責人 錢三強1958年完成第一臺電子計算機1031959年完成大型電子計算機1041959年中國自行研究的107計算機問世1965年中國開始研制第三代計算機（集成電路）1977年研制成功中國第一臺微機DJS050,計算機世界中的日本,輝煌：打敗Intel的芯片巨人，迫使Intel 于1985年另辟戰(zhàn)場

21、（微處理器）筆記本電腦的領(lǐng)軍人物失誤：第五代計算機（智能計算機）的開發(fā)者高清晰度模擬電視,計算機世界中的印度,世界軟件產(chǎn)業(yè)王國1985年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為1000萬美元1994年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為10億美元2000年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為50億美元在軟件出口規(guī)模和質(zhì)量與總產(chǎn)值的比例上，印度居世界第一。,40,計算機的分類,數(shù)字電子計算機(一般) 與 模擬電子計算機(很少)按設(shè)計目的通用計算機專用計算機按用途科學計

22、算 工程計算工業(yè)控制數(shù)據(jù)計算大小巨型小型微型計算機（我們用得最多的）,41,2. 計算機的主要特點,具有自動控制能力具有高速動算能力具有記憶能力具有很高的計算精度具有邏輯判斷能力通用性強,42,π,3 .1415926535 8979323846 2643383279 5028841971 6939937510 : 505820974944 5923078164 0628620899 8628034825

23、 3421170679 : 1008214808651 3282306647 0938446095 5058223172 5359408128 : 1504811174502 8410270193 8521105559 6446229489 5493038196 : 200,43,3. 計算機的主要用途,多多：科學計算自動控制數(shù)據(jù)處理人工智能計算機輔助系統(tǒng)……,44,4. 信息的基本概念,數(shù)據(jù)（Data）是事實

24、、概念或指令的特殊表達形式。信息（Information）是對人類有一定意義的一系列符號的集合，它可以具體表現(xiàn)為各種數(shù)據(jù)。,45,(二)計算機系統(tǒng)的組成與原理,內(nèi)容計算機系統(tǒng)的基本組成及各部件的主要功能，數(shù)據(jù)存儲設(shè)備的使用。要求(1)理解計算機系統(tǒng)的基本組成；(2)了解硬件系統(tǒng)的組成及各個部件的主要功能；(3)理解計算機數(shù)據(jù)存儲的基本概念；(4)了解指令、程序、軟件的概念以及軟件的分類。,46,1. 計算機系統(tǒng)的基本組成

25、,計算機系統(tǒng)的基本構(gòu)成,硬件系統(tǒng),軟件系統(tǒng),主機,外設(shè),系統(tǒng)軟件,應用軟件,中央處理器,內(nèi)存儲器,外存儲器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,47,2. 硬件及計算機工作原理,,48,von Neumann(馮·諾伊曼),49,馮·諾伊曼原理,：?采用二進制 表示指令和數(shù)據(jù)1）只有兩個數(shù)字0和1, 可表示具有兩個不同 的穩(wěn)定的物理狀態(tài)2）運算規(guī)則簡單3）數(shù)字0和1正好與邏輯變量取值一致,故可

26、用二進制進行邏輯運算?采用存儲程序方式 把程序和所需數(shù)據(jù)事先以一定順序存儲在計 算機的存儲器中,運行時從存儲器中逐一取出 程序中一條條指令,并實現(xiàn)其 基本操作?計算機由運算器、存儲器、控制器、 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成。,50,信息的表達：二進制,什么是二進制只使用0和1，逢二進一0， 1， 10， 11, 100, ……如：110101001001010為什么使用二進制簡單可靠,51,信息的處理,基本

27、的計算算術(shù)運算、邏輯運算工作原理程序存儲計算機工作的基本循環(huán) 取指令 執(zhí)行指令,,,馮·諾伊曼結(jié)構(gòu)計算機,（外）存儲器,（內(nèi)）存儲器,中央處理器（CPU）,控制器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,,,,,,運算器,,,53,硬件：實際的物理設(shè)備，看的見摸的著的東西（ 如：鍵盤、顯示器、鼠標、硬盤、內(nèi)存等）運算器 ：完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)、邏輯運算和邏輯判斷，是由 算術(shù)邏輯部件（ALU）及寄存器構(gòu)成?？?/p>

28、制器：類似人腦的中樞神經(jīng)，是計算機的指揮系統(tǒng)，向各 部件發(fā)出指令，控制計算機有條不紊地協(xié)調(diào)工作。 注：CPU（中央處理器）：運算器和控制器存儲器：用來存儲程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置，是計算機中各種 信息的存儲和交流的中心。輸入設(shè)備： 輸入設(shè)備將各種信息轉(zhuǎn)換成計算機可以接收的信號（鍵盤、 鼠標、掃描儀、話筒等）輸出設(shè)備： 輸出設(shè)備將運行結(jié)果或過程轉(zhuǎn)換成人們所要求的形式（顯示 器、打印機

29、、音箱）,54,存儲器,內(nèi)存（主存）：存放正在運行的程序、數(shù)據(jù),,－硬件系統(tǒng)的組成(以微機為例)－,55,3. 指令、程序及軟件,,指令和程序,指令是對計算機進行程序控制的最小單位。所有的指令的集合稱為計算機的指令系統(tǒng)。,程序是為完成一項特定任務而用某種語言編寫的一組指令序列。,機器執(zhí)行什么操作,執(zhí)行對象（具體數(shù)、存放位置）,57,計算機軟件的分類,系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)監(jiān)控管理程序高級語言編譯程序和解釋程序數(shù)據(jù)庫管理程序系

30、統(tǒng)服務程序應用軟件工程計算輔助設(shè)計文字處理圖形軟件游戲……,58,（三）計算機的基本操作,內(nèi)容計算機的基本操作要求開機與關(guān)機對象與操作操作的基本方式,微機的幾個部分(從外形上看),主機……外設(shè)顯示器鍵盤、鼠標耳機、音箱、麥克風打印機網(wǎng)卡、網(wǎng)線注：圖片computer_input_output.bmp,61,開機與關(guān)機,開機POST (Power On Self Test 加電自檢)BIO

31、S (Basic Input/Output System 基本輸入輸出系統(tǒng))Boot (引導區(qū))OS ( Operating System操作系統(tǒng)如Windows)注 buzzwords關(guān)機一般不直接關(guān)閉電源通過“開始/關(guān)機”,62,基本操作,對象與操作,63,對象,選定： 單擊， Ctrl, Shift, Ctrl_Shift, 拖動(畫一個矩形)對象菜單又稱“上下文菜