导图社区 第一章计算机基础 (1)
计算机基础第一章,理论知识,用思维导图汇总了计算机的诞生与发展、计算机的特点 分类 应用、计算机系统组成与工作原理、微型计算机硬件系统、微型计算机软件系统、计算机中的数据表示、计算机病毒、多媒体计算机的知识。
编辑于2023-03-29 18:37:31 辽宁第一章计算机基础
计算机的诞生与发展
计算机定义
计算机是一种按照事先存储程序(工作原理)自动,高速地进行大数量值计算(早)和各种处理信息(广泛应用)的现代化智能电子设备。
计算机的诞生
世界上第一台计算机ENIAC(电子积分数字积分计算机)
1946年诞生于美国,电子管,数值计算5000次每秒
冯诺依曼—计算机之父
计算机体系结构由、运算器,控制器,存储器 输入设备,输出设备
计算机采用二进制:优点原因:容易实现,运算规律简单,可靠。于逻辑电路相匹配
计算机发展史
第一代—电子管(早) 数值计算,机器语言,汇编语言 第二代—晶体管(广泛)信息处理,操作系统,高级语言 第三代—中小规模集成电路—结构化设计,半导体存储材料 第四代—大规模和超大规模集成电路—向巨型机(神威太阳湖之光, 天河)和微型机两个方面发展
微型计算机的发展
世界上第一个微处理芯片 intel4004,1971年美国intel公司
突出特点:将运算器和控制器做在一块集成电路芯片上,一般称为微处理器
微型计算机的发展史是已微处理器发展为特征的,如酷睿i系列
发展趋势 2+3
2 四代:巨型化:规模大,性能强 微型化:芯片集成度高 3网络化+智能化+多媒体化(手机)
计算机的特点 分类 应用
特点:(1)自动化程度高(主要特点) 运算器联想—(2)计算速度快(3)运行精度高 控制器联想—(4)逻辑判断能力强 存储器联想—(5)存储容量大
分类:按计算机的处理数据的方式分类:数字计算机,模拟计算机,数模混合计算机 按计算机的规模和处理能力分类:巨型机,大,中,小,微型机(个人计算机,PC机) 按计算机的工作方式分类:工作站,服务器
应用:1科学计算(数值计算)—最早的应用领域;天气预报,航空科技,人造卫星,地震预防
2数据处理(信息处理)—最广泛的应用领域;办公自动化,档案管理,物资管理
3实时控制(过程控制)—工业自动化生产
4计算机的辅助系统
计算机辅助设计—(CAD) 计算机辅助制造—(CAM) 计算机辅助测试—(CAT) 计算机辅助教学—(CAI)
5人工智能—AI
6网络和通信 7多媒体技术应用
计算机系统组成与工作原理
计算机系统
硬件—主机—主存储器/中央处理器—(运算器-控制器) —外部设备—外存储器,输入设备,输出设备
软件—系统软件—(操作系统,语言处理程序,数据库管理系统,系统服务程序)
应用软件—通用软件/专用软件
计算机系统的层次结构—裸机,—系统软件—应用软件—用户程序和文档
指令程序以及执行过程
指令:计算机执行某操作的命令
程序:指令程序
指令系统:所有指令集合
开始—取出指令—分析指令—执行指令—停止
微型计算机硬件系统
中央处理器
中央处理器也称微处理器(CPU),是计算机系统的核心部件,主要由运算器,控制器,寄存器cache组成
运算器
算数逻辑单元(ALU)算数运算/逻辑运算
控制器
指挥和控制各部件协调工作 指令:操作码+地址码(操作数)
存储器
存储器是存放各种 数据和程序的装置,是计算机的记忆部件
存储容量
位(bit,b)是计算机存储设备最小的单位
字节(bye,B)是计算机处理数据的基本单位,计算机存储容量的基本单位
内存:直接与CPU交换信息的存储器
内存分类
只读存储器(ROM)只能读不能写;由厂家一次性写入,并永久保留,断电后内容不消失(开机程序)
随机读写存储器(RAM)断电后内容消失,可读可写
cache是解决CPU与内存速度不匹配的问题,提高整体的运行速度(cache位于CPU中)
外存
外存可长期保存数据存储器部件(断电后内容不消失)
与内存比较外存容量一般比较大,价格低,存取速度慢(存取周期长
外存不能于CPU交换信息
常用的外存,硬盘,软盘,光盘,U盘 (说明,存取周期是指两次读操作或者写操作需最小时间间隔)
机械硬盘
1主要指标:容量500GB/2TB 主轴转速:5400转/分,10000rpm
2 机械硬盘的存取速度于容量无关,与接口类型转速有关
3硬盘盘符从C盘开始,一个电脑可以有多个硬盘
4品牌:三星
机械硬盘基本概念:面数:双面存储
磁道数:第0道在最外面
扇区数:基本存储单位512字节/扇区
软盘U盘写保护后只能读取软盘中数据不可更改。有效防毒。
光盘:固定型光盘(只读型光盘)如CD—ROM和DVD—ROM
U盘:U盘数据删除不放回收站。
U盘可以格式化,U盘写保护不要在工作状态下进行切换。
速度比较:CPU>cache>RAM>硬盘>光盘>软盘
输入设备
定义:输入设备是向计算机输入数据和信息的设备(简答)
功能:接收用户输入的信息,并且将其转换为计算机能够接收和识别的数据
输入设备:键盘 鼠标,扫描仪(麦克)磁盘等
输出设备
定义:输出设备是用于输出计算机中数据的设备
功能:将计算机中的数据转换为人或其他设备所接受的形式,并进行输出
输出设备:显示器,打印机,绘图仪,磁盘等
显示器
显示器的参数及其含义,点距,分辨率,扫描频率,刷新率,颜色位数等(与大小,体积,重量无关)
点距是相邻发光点之间的最小距离。点距越小图像越清晰
分辨率是指像素点与点之间的距离,单位:像素,像素数越多,其分辨率越高
扫描频率决定最大逐行扫描清晰度和刷新率
尺寸是指对角线的长度
显卡是链接主机和显示器的借口卡
打印机
1针式打印机,2喷墨打印机 2激光打印机;1击打式,2非击打式
输入输出设备
常见的输入输出设备有磁盘(CD—ROM)除外,磁盘,可读写光盘,触摸屏,通信设备
主板…BIOS(系统)属于ROM。CMOS(用户)属于RAM
总线
总线用于连接计算机系统各部件,实现信息交换的公共信息干线
总线分类
地址总线(AB)
数据总线(DB)
控制总线(CB)
微型计算机软件系统
计算机软件:软件+文档
程序必须装入机器内部,文档不一定装入机器
系统软件—操作系统:管理计算机的软件硬件资源,提供用户与计算机的交互接口。
操作系统是加载在裸机上的第一层软件,无操作系统计算机无法工作
操作系统是最重要的系统软件
常见的操作系统:windows,Dos,Unix
操作系统的基本功能
硬件
CPU管理
存储管理(内存)
设备管理
软件
文件管理
进程管理
系统软件—语言处理程序
机器语言—二进制可直接执行,计算机能直接识别
汇编语言—符号语音—汇编程序
高级语言-编译解释(说明:编译:先将源程序翻译位目标程序再执行,解释:直接执行源程序) (说明:源程序:高级语言书写程序)
包括FOXPRO C BASIC VB VC C++ JAVA Python
数据库管理系统是系统软件,缩写DBMS
系统软件—系统服务程序;如硬件设备驱动软件,IE浏览器,磁盘医生
应用软件
是为了应用或解决某类问题所编制的应用程序。
计算机系统的主要技术指标;主要与CPU,内存,主机有关
字长:是CPU能够直接直接处理的二进制数据位数,32位,64位;字长越长精度越高处理能力越强
运算速度:是指计算机每秒钟所能执行指令条数,一般用MIPS为单位。
主频:主频越高运算速度越快(GHz)
内存容量(无外存)
存取周期
微型计算机配置
CPU(i酷系列)
内存:4G8G16G
硬盘:128G/512GB固态硬盘+1t2t机械硬盘
鼠标,键盘
显示器
主板
声卡,显卡
电源3c认证的300到500w额定电源
计算机中的数据表示
计算机病毒
计算机病毒发定义,特点,分类
定义:计算机病毒是人为编写的,具有破坏性作用且能够自我复制的一组计算机程序
特点:破坏性 传染性 潜伏性 隐蔽性 可激活性
分类:1按其传播方式分类
系统性病毒
文件型病毒
混合型病毒
分类2按其危害程度分类
良性病毒
恶性病毒
计算机病毒的传播途径,症状与预防
传播途径
磁盘:光盘,硬盘,U盘
网络:(传播途径最广的媒介) 电子邮件,网页网站,文件传输
症状(不直接破坏硬件)
1 系统运行速度减慢
2系统无法识别磁盘
3磁盘空间突然减小
4内存空间突然减小
5系统经常无故死机和重启
6文件丢失或损坏
7异常要求用户输入密码
预防
1限制网上代码交接
2安装正版软件
3及时备份
3专机专用
4安装杀毒软件,常查常杀
5磁盘格式化是清除病毒的最彻底的方法
多媒体计算机
多媒体定义:多媒体中的“媒体”有两重含义
1是指存储信息的实体,如磁盘,光盘,磁带,半导体存储器
2是指传递传递信息的载体,如文本,图形,图像,音频 视频,动画等(多媒体技术中的媒体)
多媒体处理对象
六大媒体元素:文本,图形,图像,音频,视频,动画
多媒体技术:利用计算机对六大媒体元素进行综合处理
多媒体特征
多样性 集成性 数字化 交互性 实时性
多媒体分类(五类)
感觉媒体:如声音,文本,图形,图像等六大媒体元素
表示媒体:如文本编码,图像编码,声音编码等
表现媒体:如键盘,鼠标,扫描仪,显示器打印机等输入输出设备
存储媒体:硬盘,软盘,光盘等
传输媒体:电缆 光缆等
多媒体信息从时效性上分为两类
静态媒体:文字,图像,图形
动态媒体:声音,动画,视频
常见的媒体文件类型
六大媒体元素:文本,图形,图像,音频,视频,动画
文本:1 txt—纯文本文件,记事本
2 doc—word
3 wps—WPS
4 htm—超文本标记语言文档,网页
5 pdf—电子图书文档
图形 图像
1 bmp—位图,xp画图
2 jpg—静态压缩图像
3 GIF—静图+动图 存储空间少
4 png—图片 截图
5 psd—photo shop专用格式
音频
1 wav—波形文件 格式 容量很大 适用于解说
2 mid—由乐器数字接口指令序列组成的计算机乐谱,所占空间小,常用于背景音乐
3 mp3—音频
视频
1 avi—windows标准格式
2mpg—压缩视频文件,节省空间
3rmvb—视频格式
4flv—新兴视频格式 文件小 加载快
5 mov—音频视频格式
多媒体技术
数据压缩与解压技术
无损压缩(如ara zip)用于文本
有损压缩(JPG,常用音频,视频,图像压缩)
音频技术
视频技术
视频是由连续的图像帧组成的
声音信号数字化的主要步骤
采样,量化,编码
多媒体计算机的组成
1组成:多媒体硬件系统+多媒体软件系统
2最简单的多媒体计算机硬件构成
普通计算机+CD-ROM+声卡+音箱/耳机
光驱
第一章计算机基础
计算机的诞生与发展
计算机定义
计算机是一种按照事先存储程序(工作原理)自动,高速地进行大数量值计算(早)和各种处理信息(广泛应用)的现代化智能电子设备。
计算机的诞生
世界上第一台计算机ENIAC(电子积分数字积分计算机)
1946年诞生于美国,电子管,数值计算5000次每秒
冯诺依曼—计算机之父
计算机体系结构由、运算器,控制器,存储器 输入设备,输出设备
计算机采用二进制:优点原因:容易实现,运算规律简单,可靠。于逻辑电路相匹配
计算机发展史
第一代—电子管(早) 数值计算,机器语言,汇编语言 第二代—晶体管(广泛)信息处理,操作系统,高级语言 第三代—中小规模集成电路—结构化设计,半导体存储材料 第四代—大规模和超大规模集成电路—向巨型机(神威太阳湖之光, 天河)和微型机两个方面发展
微型计算机的发展
世界上第一个微处理芯片 intel4004,1971年美国intel公司
突出特点:将运算器和控制器做在一块集成电路芯片上,一般称为微处理器
微型计算机的发展史是已微处理器发展为特征的,如酷睿i系列
发展趋势 2+3
2 四代:巨型化:规模大,性能强 微型化:芯片集成度高 3网络化+智能化+多媒体化(手机)
计算机的特点 分类 应用
特点:(1)自动化程度高(主要特点) 运算器联想—(2)计算速度快(3)运行精度高 控制器联想—(4)逻辑判断能力强 存储器联想—(5)存储容量大
分类:按计算机的处理数据的方式分类:数字计算机,模拟计算机,数模混合计算机 按计算机的规模和处理能力分类:巨型机,大,中,小,微型机(个人计算机,PC机) 按计算机的工作方式分类:工作站,服务器
应用:1科学计算(数值计算)—最早的应用领域;天气预报,航空科技,人造卫星,地震预防
2数据处理(信息处理)—最广泛的应用领域;办公自动化,档案管理,物资管理
3实时控制(过程控制)—工业自动化生产
4计算机的辅助系统
计算机辅助设计—(CAD) 计算机辅助制造—(CAM) 计算机辅助测试—(CAT) 计算机辅助教学—(CAI)
5人工智能—AI
6网络和通信 7多媒体技术应用
计算机系统组成与工作原理
计算机系统
硬件—主机—主存储器/中央处理器—(运算器-控制器) —外部设备—外存储器,输入设备,输出设备
软件—系统软件—(操作系统,语言处理程序,数据库管理系统,系统服务程序)
应用软件—通用软件/专用软件
计算机系统的层次结构—裸机,—系统软件—应用软件—用户程序和文档
指令程序以及执行过程
指令:计算机执行某操作的命令
程序:指令程序
指令系统:所有指令集合
开始—取出指令—分析指令—执行指令—停止
微型计算机硬件系统
中央处理器
中央处理器也称微处理器(CPU),是计算机系统的核心部件,主要由运算器,控制器,寄存器cache组成
运算器
算数逻辑单元(ALU)算数运算/逻辑运算
控制器
指挥和控制各部件协调工作 指令:操作码+地址码(操作数)
存储器
存储器是存放各种 数据和程序的装置,是计算机的记忆部件
存储容量
位(bit,b)是计算机存储设备最小的单位
字节(bye,B)是计算机处理数据的基本单位,计算机存储容量的基本单位
内存:直接与CPU交换信息的存储器
内存分类
只读存储器(ROM)只能读不能写;由厂家一次性写入,并永久保留,断电后内容不消失(开机程序)
随机读写存储器(RAM)断电后内容消失,可读可写
cache是解决CPU与内存速度不匹配的问题,提高整体的运行速度(cache位于CPU中)
外存
外存可长期保存数据存储器部件(断电后内容不消失)
与内存比较外存容量一般比较大,价格低,存取速度慢(存取周期长
外存不能于CPU交换信息
常用的外存,硬盘,软盘,光盘,U盘 (说明,存取周期是指两次读操作或者写操作需最小时间间隔)
机械硬盘
1主要指标:容量500GB/2TB 主轴转速:5400转/分,10000rpm
2 机械硬盘的存取速度于容量无关,与接口类型转速有关
3硬盘盘符从C盘开始,一个电脑可以有多个硬盘
4品牌:三星
机械硬盘基本概念:面数:双面存储
磁道数:第0道在最外面
扇区数:基本存储单位512字节/扇区
软盘U盘写保护后只能读取软盘中数据不可更改。有效防毒。
光盘:固定型光盘(只读型光盘)如CD—ROM和DVD—ROM
U盘:U盘数据删除不放回收站。
U盘可以格式化,U盘写保护不要在工作状态下进行切换。
速度比较:CPU>cache>RAM>硬盘>光盘>软盘
输入设备
定义:输入设备是向计算机输入数据和信息的设备(简答)
功能:接收用户输入的信息,并且将其转换为计算机能够接收和识别的数据
输入设备:键盘 鼠标,扫描仪(麦克)磁盘等
输出设备
定义:输出设备是用于输出计算机中数据的设备
功能:将计算机中的数据转换为人或其他设备所接受的形式,并进行输出
输出设备:显示器,打印机,绘图仪,磁盘等
显示器
显示器的参数及其含义,点距,分辨率,扫描频率,刷新率,颜色位数等(与大小,体积,重量无关)
点距是相邻发光点之间的最小距离。点距越小图像越清晰
分辨率是指像素点与点之间的距离,单位:像素,像素数越多,其分辨率越高
扫描频率决定最大逐行扫描清晰度和刷新率
尺寸是指对角线的长度
显卡是链接主机和显示器的借口卡
打印机
1针式打印机,2喷墨打印机 2激光打印机;1击打式,2非击打式
输入输出设备
常见的输入输出设备有磁盘(CD—ROM)除外,磁盘,可读写光盘,触摸屏,通信设备
主板…BIOS(系统)属于ROM。CMOS(用户)属于RAM
总线
总线用于连接计算机系统各部件,实现信息交换的公共信息干线
总线分类
地址总线(AB)
数据总线(DB)
控制总线(CB)
微型计算机软件系统
计算机软件:软件+文档
程序必须装入机器内部,文档不一定装入机器
系统软件—操作系统:管理计算机的软件硬件资源,提供用户与计算机的交互接口。
操作系统是加载在裸机上的第一层软件,无操作系统计算机无法工作
操作系统是最重要的系统软件
常见的操作系统:windows,Dos,Unix
操作系统的基本功能
硬件
CPU管理
存储管理(内存)
设备管理
软件
文件管理
进程管理
系统软件—语言处理程序
机器语言—二进制可直接执行,计算机能直接识别
汇编语言—符号语音—汇编程序
高级语言-编译解释(说明:编译:先将源程序翻译位目标程序再执行,解释:直接执行源程序) (说明:源程序:高级语言书写程序)
包括FOXPRO C BASIC VB VC C++ JAVA Python
数据库管理系统是系统软件,缩写DBMS
系统软件—系统服务程序;如硬件设备驱动软件,IE浏览器,磁盘医生
应用软件
是为了应用或解决某类问题所编制的应用程序。
计算机系统的主要技术指标;主要与CPU,内存,主机有关
字长:是CPU能够直接直接处理的二进制数据位数,32位,64位;字长越长精度越高处理能力越强
运算速度:是指计算机每秒钟所能执行指令条数,一般用MIPS为单位。
主频:主频越高运算速度越快(GHz)
内存容量(无外存)
存取周期
微型计算机配置
CPU(i酷系列)
内存:4G8G16G
硬盘:128G/512GB固态硬盘+1t2t机械硬盘
鼠标,键盘
显示器
主板
声卡,显卡
电源3c认证的300到500w额定电源
计算机中的数据表示
计算机病毒
计算机病毒发定义,特点,分类
定义:计算机病毒是人为编写的,具有破坏性作用且能够自我复制的一组计算机程序
特点:破坏性 传染性 潜伏性 隐蔽性 可激活性
分类:1按其传播方式分类
系统性病毒
文件型病毒
混合型病毒
分类2按其危害程度分类
良性病毒
恶性病毒
计算机病毒的传播途径,症状与预防
传播途径
磁盘:光盘,硬盘,U盘
网络:(传播途径最广的媒介) 电子邮件,网页网站,文件传输
症状(不直接破坏硬件)
1 系统运行速度减慢
2系统无法识别磁盘
3磁盘空间突然减小
4内存空间突然减小
5系统经常无故死机和重启
6文件丢失或损坏
7异常要求用户输入密码
预防
1限制网上代码交接
2安装正版软件
3及时备份
3专机专用
4安装杀毒软件,常查常杀
5磁盘格式化是清除病毒的最彻底的方法
多媒体计算机
多媒体定义:多媒体中的“媒体”有两重含义
1是指存储信息的实体,如磁盘,光盘,磁带,半导体存储器
2是指传递传递信息的载体,如文本,图形,图像,音频 视频,动画等(多媒体技术中的媒体)
多媒体处理对象
六大媒体元素:文本,图形,图像,音频,视频,动画
多媒体技术:利用计算机对六大媒体元素进行综合处理
多媒体特征
多样性 集成性 数字化 交互性 实时性
多媒体分类(五类)
感觉媒体:如声音,文本,图形,图像等六大媒体元素
表示媒体:如文本编码,图像编码,声音编码等
表现媒体:如键盘,鼠标,扫描仪,显示器打印机等输入输出设备
存储媒体:硬盘,软盘,光盘等
传输媒体:电缆 光缆等
多媒体信息从时效性上分为两类
静态媒体:文字,图像,图形
动态媒体:声音,动画,视频
常见的媒体文件类型
六大媒体元素:文本,图形,图像,音频,视频,动画
文本:1 txt—纯文本文件,记事本
2 doc—word
3 wps—WPS
4 htm—超文本标记语言文档,网页
5 pdf—电子图书文档
图形 图像
1 bmp—位图,xp画图
2 jpg—静态压缩图像
3 GIF—静图+动图 存储空间少
4 png—图片 截图
5 psd—photo shop专用格式
音频
1 wav—波形文件 格式 容量很大 适用于解说
2 mid—由乐器数字接口指令序列组成的计算机乐谱,所占空间小,常用于背景音乐
3 mp3—音频
视频
1 avi—windows标准格式
2mpg—压缩视频文件,节省空间
3rmvb—视频格式
4flv—新兴视频格式 文件小 加载快
5 mov—音频视频格式
多媒体技术
数据压缩与解压技术
无损压缩(如ara zip)用于文本
有损压缩(JPG,常用音频,视频,图像压缩)
音频技术
视频技术
视频是由连续的图像帧组成的
声音信号数字化的主要步骤
采样,量化,编码
多媒体计算机的组成
1组成:多媒体硬件系统+多媒体软件系统
2最简单的多媒体计算机硬件构成
普通计算机+CD-ROM+声卡+音箱/耳机
光驱