模塊1-信息科學與計算機

1、,,,,,,,,,21世紀高職高專教育計算機類精品教材 主 編 黃逸凡 黃建華,計算機應用基礎JISUANJI YINGYONG JICHU,李 琨18537169158,目錄,模塊1 信息科學與計算機,模塊2 計算機操作系統(tǒng)——Windows7,模塊3 文字處理——Word2010軟件應用,模塊4 數(shù)據(jù)處理——Excel2010電子表格的應用,模塊5 演示文稿制作——PowerPoint2010的應

2、用,模塊6 因特網(wǎng)基礎,模塊1 信息科學與計算機,,引 言,單元索引,項目1.1 初識計算機,項目1.1 包括四個實訓任務：,任務1.1.2 我國的計算機發(fā)展歷程,任務1.1.4 計算機的應用領(lǐng)域,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,任務1.1.3 計算機的特點和分類,,【項目描述】,【項目目標】,,掌握計算機的發(fā)展歷程，理解計算機的特點、分類及應用領(lǐng)域。,重點：計算機的發(fā)展與特點。,難點：計算機的分類與計算機

3、 特點的理解。,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,1. 計算機的誕生 第一臺電子計算機（ENIAC） 1946年在美國賓夕法尼亞大學研制成功,,,體重30噸 占地170m2 18800只電子管 1500個繼電器 1萬多只電容器 7000多只電阻 功率150KW 5000次加法/秒,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,,,2. 計算機發(fā)展的幾個階段第一代電子管計算機（

4、1946—1958）特點： 體積大、耗電多、運算速度慢、存儲容量小、可靠性差、價格昂貴。,電子管,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,,,第二代晶體管計算機 （1958-1964）特點： 相比電子管計算機，具有速度高、可靠性高、耗電省和體積小的特點。,“催迪克”（TRADIC） 裝有800個晶體管。,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,,,第三代集成電路計算機(1965-1970),特點： 相比晶體管計算機，體積小

5、、功耗低、功能有了較大改進，可靠性大大提高，使計算機實現(xiàn)了小型化。,任務1.1.1 計算機的發(fā)展,,,第四代大規(guī)模集成電路計算機(1970年后) 特點： 無論從體積、重量、耗電量、運算速度和可靠性方面達到了一個新的水平。,表：計算機發(fā)展的四個階段,任務1.1.2 我國的計算機發(fā)展歷史,,,,,第一代電子管計算機研制（1958—1964年）我國從1957年開始研制，1958年8月1日該機可以表演短程序運行，標志著我國第

6、一臺電子計算機誕生。該機定名為八一型數(shù)字電子計算機。1958年5月我國開始了第一臺大型通用電子計算機（104機）研制，于1960年4月研制成功一臺小型通用電子計算機——107機。1964年我國第一臺自行設計的大型通用數(shù)字電子管計算機 119機研制成功，平均浮點運算速度每秒5萬次。,任務1.1.2 我國的計算機發(fā)展歷史,,,,,第二代晶體管計算機研制（1965—1972年）1965年研制成功的我國第一臺大型晶體管計算機（109乙機

7、），經(jīng)過兩年努力，109廠就提供了機器所需的全部晶體管(109乙機共用2萬多支三極管，3萬多支二極管)。對109乙機加以改進，兩年后又推出109丙機，為用戶運行了15年，有效算題時間10萬小時以上，在我國兩彈試驗中發(fā)揮了重要作用，被用戶譽為“功勛機”。,任務1.1.2 我國的計算機發(fā)展歷史,,,,,第三代基于中小規(guī)模集成電路的計算機研制（1973-80年代初） 我國到1970年初期推出大、中、小型采用集成電路的計算機。197

8、3年，北京大學與北京有線電廠等單位合作研制成功運算速度每秒100萬次的大型通用計算機。1983年中國科學院計算所完成我國第一臺大型向量機一757機，計算速度達到每秒1000萬次。 這一記錄同年就被國防科大學研制的銀河-I億次巨型計算機打破。銀河-I巨型機是我國高速計算機研制的一個重要里程碑。,任務1.1.2 我國的計算機發(fā)展歷史,,,,,第四代基于超大規(guī)模集成電路的計算機研制 （80年代中期至今）

9、 我國第四代計算機研制是從微型計算機開始的。 1983年12電子部六所研制成功與IBM PC機兼容的DJS-0520計算機。1992年國防科大學研究成功銀河-II通用并行巨型機，峰值速度達每秒4億次浮點運算（相當于每秒10億次基本運算操作），總體上達到80年代中后期國際先進水平。 國家智能計算機研究開發(fā)中心于1993年研制成功曙光一號全對稱共享存儲多處理機。1995年，國家智能機中心又推出了國內(nèi)第一臺具有大規(guī)

10、模并行處理機(MPP)結(jié)構(gòu)的并行機曙光1000(含36個處理機)，峰值速度每秒25億次浮點運算，實際運算速度上了每秒10億次浮點運算這一高性能臺階。,任務1.1.3 計算機的特點和分類,,,（一）特點（1）速度快。（3）記憶能力強。（5）運算精度高。（6）能夠支持人機交互。,（2）自動控制。（4）具有復雜的邏輯推理和判斷功能。（7）通用性強。,任務1.1.3 計算機的特點和分類,,,（二）分類（1）按處理對象形式分類

11、按計算機處理對象及其數(shù)據(jù)的表示形式可分為數(shù)字計算機(Digital Computer)、模擬計算機(Analog Computer)和數(shù)字模擬混合計算機(Hybrid Computer)三類。（2）按用途分類按照計算機的用途及使用的范圍分為通用計算機(General Purpose Computer)和專用計算機(Special Purpose Computer)兩類。,任務1.1.3 計算機的特點和分類,,,（二）分類（3）按

12、規(guī)模分類按照計算機的規(guī)?？煞譃榫扌陀嬎銠C、大／中型計算機、小型計算機、微型計算機、工作站、服務器。(1)巨型計算機(Super Computer)(2)大／中型計算機(Mainframe Computer) (3)小型計算機(Mini Computer)(4)微型計算機(Micro Computer)(5)工作站(Workstation) (6)服務器(Server),任務1.1.4 計算機的應用領(lǐng)域,,,（1）科學

13、運算（2）信息處理（3）過程控制（4）計算機輔助系統(tǒng)（5）人工智能（6）通信與網(wǎng)絡,計算機能夠準確、迅速地解決科研、建筑、航天、工程、軍事、氣象等各領(lǐng)域所提出的大量繁瑣、復雜的數(shù)學問題。,各種信息輸入計算機后，經(jīng)過計算機迅速準確地記錄、分類、計算、判別等加工后，輸出符合人們要求的信息。,在生產(chǎn)過程中，使用計算機采集數(shù)據(jù)、存儲數(shù)據(jù)并加以分析，根據(jù)分析的結(jié)果，計算機可以自動控制、調(diào)制生產(chǎn)的過程。,典型實例就是計算機輔助設計（CAD

14、）、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助教育(CAE)、計算機輔助教學(CAI)、計算機輔助測試(CAT),利用計算機模擬人的感覺、推理、思維、理解等某些行為，是計算機具有視覺、語言、行為、思維、邏輯推理、證明等能力。,利用計算機實現(xiàn)信息共享、文件傳輸、電子政務等各種服務,項目1.2 計算機數(shù)制,項目1.2 包括三個實訓任務：,任務1.2.2 進制轉(zhuǎn)換,任務1.2.1 進制,任務1.2.3 字符編碼,,【項目描述】,【項目目標】

15、,,掌握進制的概念、進制轉(zhuǎn)換及字符編碼。,重點：進制的概念、進制轉(zhuǎn)換及字 符編碼。,難點：進制的轉(zhuǎn)換及字符編碼。,,任務1.2.1 進 制,,,進制的概念： 人們利用符號進行計數(shù)的方法。比如十進制等。進制中數(shù)碼、基數(shù)和權(quán)的概念：數(shù)碼：數(shù)制中表示基本數(shù)值大小的不同數(shù)字符號。基數(shù)：數(shù)制所使用數(shù)碼的個數(shù)。在進位計數(shù)制中，一個數(shù)可以由有限個數(shù)碼排列在一起構(gòu)成，數(shù)碼所在數(shù)位不同，其代表的數(shù)值也不同

16、，這個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼本身乘以一個與它所在數(shù)位有關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)稱為“位權(quán)”，簡稱“權(quán)”。,舉例： 十進制有0,1,2,3,4,5,6,7,8,9共十個數(shù)碼。逢十進一、借一當十。,(1 7 6 . 2 5)10,102 101 100 10-1 10-2,例如：,對于任意包含n位整數(shù)和m位小數(shù)的十進制數(shù)N,其可以表示為:,N=±[kn-110n-1+…+k0100+k-110-1

17、+…+k-m10-m],方括號里的10是十進制的基數(shù). 所謂基數(shù),就是某種計數(shù)制中數(shù)碼的個數(shù). 10i稱為“權(quán)”. 使用時,將10i前面的系數(shù)ki排列成下面的形式,就表示十進制數(shù)N:,N=（±kn-1kn-2…k0 .k-1k-2…k-m）10,進位技術(shù)指,2.常用的進位計數(shù)制及書寫規(guī)則,2 進制數(shù)碼：0 和 1,后綴為B,（10,11,12,13,14,15）,8進制數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7,后綴為O

18、,10進制數(shù)碼：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9后綴為D,16進制數(shù)碼： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,后綴為H,綜上所述,任意R進制的一個數(shù)N都可展開為:,NR= kn-1Rn-1+…+k0R0+k-1R-1+…+k-mR-m,任務1.2.2 進制轉(zhuǎn)換,,,二進制有兩個數(shù)字，即0和1。在日常生活中，到處存在著二進制。計算機中的信息均是用0和1表示的。,計算機為什么要用0和1表示信息？

19、,算術(shù)運算規(guī)則簡單,物理上容易實現(xiàn)且可靠性強,R進制轉(zhuǎn)換到十進制:任意R進制的一個數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)：,(AE)16,=10×161+14×160 = (174)10,不同進制之間的轉(zhuǎn)換,(kn-1 kn-2 …k0.k-1k-2…k-m)R = (kn-1Rn-1+…+k0R0+k-1R-1+…+k-mR-m)10,(10101.01)2,=1×24+0×23+1×22+0

20、15;21+1×20+0×2-1+1×2-2,= (21.25)10,例如：,2. 十進制轉(zhuǎn)換到其它進制:,整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換,小數(shù)部分采 用基值重復相乘。直到乘積為0。即乘基值取整數(shù)法,整數(shù)部分采用基值重復相除。直到商為0。即除基值倒取余數(shù)法,,,,2 215,2 107 1,2 53 1,2 26 1,2

21、 13 0,2 6 1,2 3 0,2 1 1,0 1,,,,,,,,,,低位,高位,(215)10 =(11010111)2,(0.6875)10 =?2,,例,0.6875,2,,×,1 . 3750,整數(shù),1,0.375,2,,×,0 . 750,0,1,,0.75,2,,×,1 .

22、50,1,轉(zhuǎn)換結(jié)果為：(0.6875)10=(0.1011)2,,2 13,,,2 6 1,2 3 0,,2 1 1,,0 1,低位,高位,,(13)10 =(1101)2,,,0.8775,×,2,,1.7550,整數(shù),1,0.755,×,2,,1.510,1,0.510,×,2,,1.020,1,,(0.8775)10≈(0.111)

23、2,(13.8775)10 =?2 (保留3位小數(shù)),例,,,,(13.8775)10 ≈(1101.111)2,注意：實際上將十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制、八進制、十六進制小數(shù)過程中小數(shù)部分可能始終不為零，因此只能限定取若干位為止。將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制、十六進制數(shù)的規(guī)則和方法與之相同，只是R（基數(shù)）的取值不同。,例,(327.6875)10 =?8,,8 327,,8 40 7,,8 5

24、 0,,8 0 5,低位,高位,,,(327)10 =(507)8,,0.6875,×,8,,5.5000,×,整數(shù),5,0.5,8,,4.0,4,,(0.6875)10=(0.54)8,,(327.6875)10 =(507.54)8,,,例,(172.6875)10 =?16,,16 172,,16 10 12(C),,0 10(A),低位,高位,,,(172)10 =(

25、AC)16,,0.6875,×,16,,41250,6875,11.0000,整數(shù),11(B),,,(0.6875)10 =(0.B)16,,,(172.6875)10 =(AC.B)16,,因為23=8，24=16，一位十六進制數(shù)可由四位二進制數(shù)來表示一位八進制數(shù)可由三位二進制數(shù)來表示。作反向轉(zhuǎn)換：三位二進制數(shù)可用一位八進制數(shù)表示四位二進制數(shù)可用一位十六進制數(shù)來表示,3. 二進制與八/十六進制的轉(zhuǎn)換,最后一組不

26、足用0補！,將二進制整數(shù)從右向左每隔3位/4位分為一組,（1）.二進制到八/十六進制,將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換,,整數(shù),,將二進制小數(shù)從左向右每隔3位/4位分為一組,將每組按二進制數(shù)向十進制數(shù)轉(zhuǎn)換的方法進行轉(zhuǎn)換,,小數(shù),,例. (10110100)2= (?)8,010 110 100 2 6 5,,,例. (354.64)8 =(?)2,3 5 4. 6

27、 4011 101 100. 110 100,,,,前一組不足用0補！,,,,例：(10010111)2= (?)16,1001 0111 9 7,,,例：(6F)16 = (?)2,6 F0110 1111,,,（3）十六進制與八進制的轉(zhuǎn)換,十六/八進制的轉(zhuǎn)換可以按以下規(guī)則進行：,(EA.15)16 =(1110 1010 . 0001 01

28、01)2 =(11101010 . 00010101)2 =(011 101 010.000 101 010)2 =(352.052)8,,,,,,,,,,,,,二、八、十六進制對照表,表1 二、八進制數(shù)字對照表,表2 二、十六進制數(shù)字對照表,任務1.2.3 字符編碼,,,標準ASCII碼表,項目1.3 計算機

29、系統(tǒng)與常用設備,項目1.3 包括四個實訓任務：,任務1.3.2 計算機硬件和軟件系統(tǒng),任務1.3.1 計算機工作原理,任務1.3.3 計算機指令,,【項目描述】,【項目目標】,,掌握計算機的工作原理、熟悉計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、計算機指令以及主機、顯示器、鍵盤、鼠標、打印機、刻錄機、掃描儀。,重點：計算機工作原理、計算機硬件系 統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)、計算機指 令以及主機、

30、顯示器、鍵盤、鼠 標、打印機、刻錄機、掃描儀。,難點：計算機工作原理、計算機硬件系統(tǒng)、計算機軟件系統(tǒng)。,,任務1.3.4 主機、顯示器、鍵盤、鼠 標、打印機、刻錄機、掃 描儀,,任務1.3.1 計算機硬件和軟件系統(tǒng),,,完整計算機系統(tǒng)如圖1-3所示 ：,1. 計算機的硬件系統(tǒng),硬件系統(tǒng),,運算器,輸入設備,控制器,存儲器,輸出設備,(

31、1)運算器,運算器是計算機的核心部件，主要負責對信息的加工處理。運算器不斷地從存儲器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對其進行加、減、乘、除及各種邏輯運算，并將最后的結(jié)果送回存儲器中，整個過程在控制器的指揮下有條不紊地進行。,,(2)控制器,控制器是整個計算機系統(tǒng)的控制中心，它指揮計算機各部分協(xié)調(diào)地工作，保證計算機按照預先規(guī)定的目標和步驟有條不紊地進行操作及處理。,,(3)存儲器,存儲器主要負責對數(shù)據(jù)和控制信息的存儲，是計算機的記憶單元。,存儲器,

32、,內(nèi)存（主存）,外存（輔助存儲器）,,只讀存儲器（ROM）,隨機讀寫存儲器（RAM）,,磁介質(zhì)型存儲器,光介質(zhì)型存儲器,,(4)輸入設備 輸入設備是計算機接受外部信息的部件。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標和掃描儀等。,,(5)輸出設備,輸出設備是將內(nèi)存中計算機處理后的信息以能為人或其他設備所接受的形式輸出。常用的輸出設備有顯示器、打印機等。,任務1.3.2 計算機工作原理,,,其工作流程如圖1-2所示：,2. 計算機的軟件系統(tǒng),程序是

33、為了解決某一具體問題而用一種特殊語言來編寫的計算機能懂的指令串。軟件是指計算機系統(tǒng)中的程序及其開發(fā)、使用和維護所需要的所有文檔的集合。,系統(tǒng)軟件是計算機系統(tǒng)配置的，與特定應用領(lǐng)域無關(guān)的通用軟件。,應用軟件是為用戶解決某些實際問題而編制的程序。,1．系統(tǒng)軟件,系統(tǒng)軟件是為了使計算機能夠正常高效地工作所配備的各種管理、監(jiān)控和維護系統(tǒng)的程序及有關(guān)的資料。通常由計算機廠家或?qū)ｉT的軟件廠家提供，是計算機正常運行不可缺少的部分。也有一些系統(tǒng)軟件是

34、幫助用戶進行系統(tǒng)開發(fā)的軟件。 系統(tǒng)軟件主要包括：操作系統(tǒng)（如Windows、UNIX/XENIX、DOS等）、各種計算機程序設計語言的編譯程序、解釋程序、連接程序、系統(tǒng)服務性程序（如機器的調(diào)試、診斷、故障檢查程序等）、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡通訊軟件等。,,,(1)操作系統(tǒng)(Operating System) 操作系統(tǒng)是一個管理計算機系統(tǒng)資源、控制程序運行的系統(tǒng)軟件，實際上是一組程序的集合。常見操作系統(tǒng)有：windows

35、系列、Unix、Linux、Android、IOS、MacOS等,,(2)計算機語言 計算機語言：程序設計語言(Programming Design Language)，是人與計算機交流信息的一種語言。程序設計語言通常分為機器語言、匯編語言和高級語言。 機器語言(Machine Language)：是一種用二進制代碼表示機器指令的語言。它是計算機硬件唯一可以識別和直接執(zhí)行的語言。 匯編語言( Assemble l

36、anguage)：是指用反映指令功能的助記符來代替難懂、難記的機器指令的語言。其指令與機器語言指令基本上是一一對應的，是面向機器的低級語言。 高級語言( Advanced language)：是獨立于機器的算法語言，接近于人們?nèi)粘Ｊ褂玫淖匀徽Z言和數(shù)學表達式，并具有一定的語法規(guī)則，是一種面向問題的計算機語言。,,(3)解釋、編譯和連接程序 用高級語言編寫的程序（即“源程序”），計算機不能直接執(zhí)行，必須將其翻譯成機器語言程序

37、（即“目標程序”），然后聯(lián)接，這樣計算機才能執(zhí)行。翻譯過程一般有兩種方式：編譯方式和解釋方式。,,編譯方式：將高級語言編寫的源程序整個地翻譯成機器語言表示的目標程序的方式。完成此功能的程序叫編譯程序。一般來說，編譯方式執(zhí)行速度快，但占用內(nèi)存多。,解釋方式：是用專門的解釋程序?qū)⒏呒壵Z言編寫的源程序逐句地翻譯成機器語言表示的目標程序，譯出一句執(zhí)行一句，即邊解釋邊執(zhí)行。完成此功能的程序叫解釋程序。,(4)應用軟件 應用軟件是為解決各種

38、實際問題而編制的應用程序及有關(guān)資料的總稱。,,任務1.3.3 計算機指令,,,計算機指令系統(tǒng)中，有單地址指令、雙地址指令和三地址指令，如圖1-6所示：,任務1.3.4 微型計算機的硬件構(gòu)成,從外部看到的微型計算機系統(tǒng),1. 主機,主機,中央處理器,,內(nèi)存儲器,外存儲器,輸入輸出設備接口電路,中央處理器（CPU）,中央處理器（Central Processing Unit,CPU）是計算機中運算器和控制器的總稱。中央處理器是計算機的中

39、樞，其作用是從存儲器取出指令，分析指令完成指定的操作運輸。,輸入輸出設備接口電路,主板的I/O接口電路,內(nèi)存儲器,內(nèi)存儲器是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的，它由很多個存儲單元組成。,內(nèi)存儲器,,只讀存儲器（ROM）,隨機存儲器（RAM）,存儲的內(nèi)容不能由指令加以改變的存儲器，即只能讀出資料，而不能再寫入。它主要用于機器啟動和系統(tǒng)管理，其代碼是事先寫入再裝入計算機。,允許將資料寫入或?qū)懗龅拇鎯ζ?，是?nèi)存的主體。用來存放當前運行的程序及數(shù)據(jù)。,返回,

40、外存儲器,返回,軟盤驅(qū)動器,硬盤驅(qū)動器,光盤驅(qū)動器,U盤、閃存,2 . 輸入設備,（1）鍵盤鍵盤是通過按鍵將數(shù)據(jù)或信息輸入系統(tǒng)中的裝置，它是人機交互的主要工具。,（2）鼠標,鼠標的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標，在Windows及網(wǎng)絡中使用頻率相當高，可以代替鍵盤的大部分功能。鼠標分為機械式、光學式和光學機械式三種，對鼠標的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動，這四種不同的操作可以實現(xiàn)不同的功能。,（3）掃描儀,掃描儀是計算機輸入圖片使

41、用的主要設備，它內(nèi)部有一套光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以把各種圖片信息轉(zhuǎn)換成計算機圖像數(shù)據(jù)，并傳送給計算機，再由計算機進行圖像處理、編輯、存儲打印輸出或傳送給其他設備。,3.輸出設備,輸出設備室計算機系統(tǒng)中用來輸出運算結(jié)果和加工處理后的顯示信息的設備，常用的輸出設備有顯示器、打印機、投影儀和音頻輸出設備等。,（1）顯示器,顯示器是計算機的輸出設備之一。按成像原理分，陰極射線管顯示器(CRT)和液晶顯示器（LCD）。,CRT,LCD,（2） 打印