計(jì)算機(jī)應(yīng)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(jì)算機(jī)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(xué)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(xué)期《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》第一學(xué)期：公共部分第二學(xué)期：較深入的/可選擇的以后結(jié)合專業(yè)的,4,本學(xué)期的內(nèi)容,硬件、軟件、操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)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(yè)制作一些工具

3、軟件的介紹計(jì)算機(jī)文化,5,主要參考書,《計(jì)算機(jī)應(yīng)用教程（Windows2000環(huán)境）》盧湘鴻 主編，清華大學(xué)出版社或《計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教程》裘宗燕主編，北京大學(xué)出版社New Perspectives on Computer ConceptsJune J. Parsons, Dan Oja(《計(jì)算機(jī)文化》, 4th Edition,機(jī)械工業(yè)出版社),6,有關(guān)上機(jī),上機(jī)課從第三周開(kāi)始上機(jī)時(shí)間：周三 9-10節(jié)上機(jī)地點(diǎn)：1、2、7

4、號(hào)機(jī)房（到時(shí)再通知）自由上機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行學(xué)習(xí)成績(jī)=平時(shí)成績(jī)(40%)+期末成績(jī)(60%),7,進(jìn)度安排,參見(jiàn)教學(xué)網(wǎng)站,8,重要的網(wǎng)絡(luò)資源,www.pku.edu.cn 北京大學(xué)wwwinfo.pku.edu.cn 校內(nèi)通知dean.pku.edu.cn 教務(wù)、選課、成績(jī)www.lib.pku.edu.cn 圖書館查書、預(yù)約 電子期刊bbs.

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

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

7、lculator),第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）,5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個(gè)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(jì)算機(jī)（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(wàn)次基本 運(yùn)算軟件: 二進(jìn)制的機(jī)器語(yǔ)言/匯編語(yǔ)言特點(diǎn): 體積大/耗電多/速度低/造價(jià)高/使用不便代表機(jī)型: ENIAC/EDVAC 等 ( Electronic Discrete Variable Automatic Computer)電子離散變量自動(dòng)計(jì)算機(jī),電子恐龍的縮骨法——晶體管,ENIAC,劃時(shí)代的實(shí)驗(yàn)裝置,晶體管實(shí)質(zhì)上是按顯微比例的

9、真空管建造的。,電子管的缺點(diǎn)：體積大；耗能高、散熱量大。,晶體管的優(yōu)點(diǎn)：體積??；耗能低；性能穩(wěn)定。,19,第二代——晶體管計(jì)算機(jī)（1959—1964年）基本元件：晶體管內(nèi)存: 磁芯存儲(chǔ)器(幾十萬(wàn)字)外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾十萬(wàn)次基本運(yùn)算軟件: ALGOL60/FORTRAN/COBOL等特點(diǎn)(與第一代相比）: 體積小/耗電少/成本低/ 功能強(qiáng) /使用方便代表機(jī)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(jì)算機(jī)（1965—1970年）基本元件：中小規(guī)模集成電路內(nèi)存: 磁芯/半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾十萬(wàn)次到幾百萬(wàn)次基本運(yùn)算軟件: 出現(xiàn)了高級(jí)語(yǔ)言BASIC等特點(diǎn): 體積縮小/價(jià)格降低/功能增強(qiáng)/應(yīng)用廣泛代表機(jī)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(jì)算機(jī)（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(dǎo)體存儲(chǔ)器外存: 磁盤、磁帶等速度: 每秒幾百萬(wàn)次甚至上億次的基本運(yùn)算軟件: 操作系統(tǒng)不斷完善，應(yīng)用軟件已成一個(gè) 產(chǎn)業(yè) 特點(diǎn): 體積小/耗電少/成本低/功能強(qiáng)/使用方便代表機(jī)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(wàn)（次/秒）,第二代（1957~1964）晶體管幾十萬(wàn)~百萬(wàn)（次/秒）,第三代（1965~1970）集成電路百萬(wàn)~幾百萬(wàn)（次/秒）,第四代（1971~90年代）集成電路幾百萬(wàn)~幾億（次/秒）,1964年911機(jī),1966年112機(jī),計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段,晶體管數(shù),每18個(gè)月芯片能力增長(zhǎng)一倍。

13、,計(jì)算機(jī)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(jìn)行開(kāi)關(guān)電路分析，并證明布爾代數(shù)的邏輯運(yùn)算可以通過(guò)繼電器電路來(lái)實(shí)現(xiàn)。阿塔納索夫提出了計(jì)算機(jī)的三條原則：1）以二進(jìn)制的邏輯基礎(chǔ)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)字運(yùn)算，以保證 精度；2）利用電子技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)控制、邏輯運(yùn)算和算術(shù)運(yùn) 算，以保證計(jì)算速度；3）采用把計(jì)算功能和二進(jìn)制數(shù)更新存儲(chǔ)功能相分 離的結(jié)構(gòu)。,奠定現(xiàn)

14、代計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要人物和思想,Claude Shannon,,圖靈與圖靈機(jī),為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)，美國(guó)計(jì)算機(jī)博物館于1966年設(shè)立了“圖靈獎(jiǎng)”,計(jì)算機(jī)是使用相應(yīng)的程序來(lái)完成任何設(shè)定好的任務(wù)。,圖靈機(jī)是一種思想模型，它由三部分組成：一個(gè)控制器，一條可以無(wú)限延伸的帶子和一個(gè)在帶子上左右移動(dòng)的讀寫頭。,John von Neumann馮?諾依曼,1949 EDSAC,馮·諾依曼計(jì)算機(jī),存儲(chǔ)程序工作原理計(jì)算機(jī)的兩個(gè)

15、基本能力：一是能夠存儲(chǔ)程序，二是能夠自動(dòng)地執(zhí)行程序。計(jì)算機(jī)是利用“存儲(chǔ)器”（內(nèi)存）來(lái)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(chǔ)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(wù)為止。,28,我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展,1953年：開(kāi)始注意電子計(jì)算機(jī)的研制工作。1956年：正式將計(jì)算機(jī)的發(fā)展規(guī)劃列入“十二年科學(xué)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃”，建立第一批計(jì)算技術(shù)研究單位。1958年：研制成功第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)103機(jī)。1965年

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

17、管理；解題和推理,計(jì)算機(jī)的商用化,計(jì)算機(jī)的第一個(gè)商業(yè)顧客——烤面包賣茶點(diǎn)的利昂（lyons）,ENIAC,EDSAC,進(jìn)入社會(huì)，開(kāi)啟辦公自動(dòng)化理念,LEO (Lyons Electronic Office),Why is he always smiling?,Altair 8800,計(jì)算機(jī)發(fā)展——微型化,計(jì)算機(jī)不再是單一的計(jì)算機(jī)器，而是一種信息機(jī)器，一種個(gè)人的信息機(jī)器。,計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì),CRAY-Ⅱ,計(jì)算機(jī)發(fā)展——巨型化,運(yùn)算速度可

18、達(dá)每秒幾百億次運(yùn)算的超級(jí)計(jì)算機(jī)1975年世界上第一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)“Cray-I”超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用：天氣預(yù)報(bào)、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計(jì)算的高科技領(lǐng)域。,中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)：國(guó)防科技大學(xué)研制的“銀河1號(hào)”、 “銀河2號(hào)”和“銀河3號(hào)”國(guó)家職能計(jì)算機(jī)中心推出的“曙光1000” 、“曙光200I”和“曙光3000”,銀河Ⅱ,計(jì)算機(jī)發(fā)展——網(wǎng)絡(luò)化,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：計(jì)算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的

19、發(fā)展動(dòng)力：使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。,計(jì)算機(jī)發(fā)展——智能化,“總有一天，人類會(huì)造出一些舉止跟人一樣的‘沒(méi)有靈魂的機(jī)械’來(lái)”。 ——笛卡爾（1637）,人類第一個(gè)“工業(yè)機(jī)器人”：一頭在紡織機(jī)上挑紗的“驢”（1742年）第一代機(jī)器人機(jī)械手（1962年出現(xiàn)）第二代機(jī)器人具有“感覺(jué)”的機(jī)器人第三代機(jī)器人裝有啟發(fā)式計(jì)算機(jī)的“智能機(jī)器人”,計(jì)算機(jī)世界中的中國(guó),1952年在清華大

20、學(xué)成立中國(guó)第一個(gè)計(jì)算機(jī)三人研究小組組長(zhǎng) 閔大可電機(jī)系教授1954年小組經(jīng)擴(kuò)充和調(diào)整，并入中科院近代物理研究所負(fù)責(zé)人 錢三強(qiáng)1958年完成第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)1031959年完成大型電子計(jì)算機(jī)1041959年中國(guó)自行研究的107計(jì)算機(jī)問(wèn)世1965年中國(guó)開(kāi)始研制第三代計(jì)算機(jī)（集成電路）1977年研制成功中國(guó)第一臺(tái)微機(jī)DJS050,計(jì)算機(jī)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(chǎng)

21、（微處理器）筆記本電腦的領(lǐng)軍人物失誤：第五代計(jì)算機(jī)（智能計(jì)算機(jī)）的開(kāi)發(fā)者高清晰度模擬電視,計(jì)算機(jī)世界中的印度,世界軟件產(chǎn)業(yè)王國(guó)1985年，印度軟件業(yè)產(chǎn)值為1000萬(wàn)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(jì)算機(jī)的分類,數(shù)字電子計(jì)算機(jī)(一般) 與 模擬電子計(jì)算機(jī)(很少)按設(shè)計(jì)目的通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)按用途科學(xué)計(jì)

22、算 工程計(jì)算工業(yè)控制數(shù)據(jù)計(jì)算大小巨型小型微型計(jì)算機(jī)（我們用得最多的）,41,2. 計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn),具有自動(dòng)控制能力具有高速動(dòng)算能力具有記憶能力具有很高的計(jì)算精度具有邏輯判斷能力通用性強(qiáng),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(jì)算機(jī)的主要用途,多多：科學(xué)計(jì)算自動(dòng)控制數(shù)據(jù)處理人工智能計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)……,44,4. 信息的基本概念,數(shù)據(jù)（Data）是事實(shí)

24、、概念或指令的特殊表達(dá)形式。信息（Information）是對(duì)人類有一定意義的一系列符號(hào)的集合，它可以具體表現(xiàn)為各種數(shù)據(jù)。,45,(二)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成與原理,內(nèi)容計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及各部件的主要功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)設(shè)備的使用。要求(1)理解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成；(2)了解硬件系統(tǒng)的組成及各個(gè)部件的主要功能；(3)理解計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成

25、,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本構(gòu)成,硬件系統(tǒng),軟件系統(tǒng),主機(jī),外設(shè),系統(tǒng)軟件,應(yīng)用軟件,中央處理器,內(nèi)存儲(chǔ)器,外存儲(chǔ)器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,47,2. 硬件及計(jì)算機(jī)工作原理,,48,von Neumann(馮·諾伊曼),49,馮·諾伊曼原理,：?采用二進(jìn)制 表示指令和數(shù)據(jù)1）只有兩個(gè)數(shù)字0和1, 可表示具有兩個(gè)不同 的穩(wěn)定的物理狀態(tài)2）運(yùn)算規(guī)則簡(jiǎn)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(jìn)制進(jìn)行邏輯運(yùn)算?采用存儲(chǔ)程序方式 把程序和所需數(shù)據(jù)事先以一定順序存儲(chǔ)在計(jì) 算機(jī)的存儲(chǔ)器中,運(yùn)行時(shí)從存儲(chǔ)器中逐一取出 程序中一條條指令,并實(shí)現(xiàn)其 基本操作?計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、存儲(chǔ)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(dá)：二進(jìn)制,什么是二進(jìn)制只使用0和1，逢二進(jìn)一0， 1， 10， 11, 100, ……如：110101001001010為什么使用二進(jìn)制簡(jiǎn)單可靠,51,信息的處理,基本

27、的計(jì)算算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算工作原理程序存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)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(jì)算機(jī),（外）存儲(chǔ)器,（內(nèi)）存儲(chǔ)器,中央處理器（CPU）,控制器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,,,,,,運(yùn)算器,,,53,硬件：實(shí)際的物理設(shè)備，看的見(jiàn)摸的著的東西（ 如：鍵盤、顯示器、鼠標(biāo)、硬盤、內(nèi)存等）運(yùn)算器 ：完成對(duì)數(shù)據(jù)的算術(shù)、邏輯運(yùn)算和邏輯判斷，是由 算術(shù)邏輯部件（ALU）及寄存器構(gòu)成。控

28、制器：類似人腦的中樞神經(jīng)，是計(jì)算機(jī)的指揮系統(tǒng)，向各 部件發(fā)出指令，控制計(jì)算機(jī)有條不紊地協(xié)調(diào)工作。 注：CPU（中央處理器）：運(yùn)算器和控制器存儲(chǔ)器：用來(lái)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的記憶裝置，是計(jì)算機(jī)中各種 信息的存儲(chǔ)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(jì)算機(jī)可以接收的信號(hào)（鍵盤、 鼠標(biāo)、掃描儀、話筒等）輸出設(shè)備： 輸出設(shè)備將運(yùn)行結(jié)果或過(guò)程轉(zhuǎn)換成人們所要求的形式（顯示 器、打印機(jī)

29、、音箱）,54,存儲(chǔ)器,內(nèi)存（主存）：存放正在運(yùn)行的程序、數(shù)據(jù),,－硬件系統(tǒng)的組成(以微機(jī)為例)－,55,3. 指令、程序及軟件,,指令和程序,指令是對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單位。所有的指令的集合稱為計(jì)算機(jī)的指令系統(tǒng)。,程序是為完成一項(xiàng)特定任務(wù)而用某種語(yǔ)言編寫的一組指令序列。,機(jī)器執(zhí)行什么操作,執(zhí)行對(duì)象（具體數(shù)、存放位置）,57,計(jì)算機(jī)軟件的分類,系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)監(jiān)控管理程序高級(jí)語(yǔ)言編譯程序和解釋程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序系

30、統(tǒng)服務(wù)程序應(yīng)用軟件工程計(jì)算輔助設(shè)計(jì)文字處理圖形軟件游戲……,58,（三）計(jì)算機(jī)的基本操作,內(nèi)容計(jì)算機(jī)的基本操作要求開(kāi)機(jī)與關(guān)機(jī)對(duì)象與操作操作的基本方式,微機(jī)的幾個(gè)部分(從外形上看),主機(jī)……外設(shè)顯示器鍵盤、鼠標(biāo)耳機(jī)、音箱、麥克風(fēng)打印機(jī)網(wǎng)卡、網(wǎng)線注：圖片computer_input_output.bmp,61,開(kāi)機(jī)與關(guān)機(jī),開(kāi)機(jī)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(dǎo)區(qū))OS ( Operating System操作系統(tǒng)如Windows)注 buzzwords關(guān)機(jī)一般不直接關(guān)閉電源通過(guò)“開(kāi)始/關(guān)機(jī)”,62,基本操作,對(duì)象與操作,63,對(duì)象,選定： 單擊， Ctrl, Shift, Ctrl_Shift, 拖動(dòng)(畫一個(gè)矩形)對(duì)象菜單又稱“上下文菜