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1、项目一 计算机认知与选购ShenyangUniversity 应用技术学院 计算机的产生和发展是20世纪科学技术最伟大的成就之一。自世界上第一台电子计算机ENIAC(Electronic Numerical Integrator and Calculator)于1946年问世以来，伴随着计算机网络技术的飞速发展和微型计算机的普及，计算机及其应用已经迅速地融入到社会的各个领域。从20世纪90年代起，随着Internet 的出现，人类开始进入信息化时代。在这样的信息化时代中，计算机应用技术的掌握已经成为人才素质和知识结构中不可或缺的组成部分。 本项目包含计算机的认知、计算机硬件的选购和计算机软件和
2、语言的发展三个任务，从计算机的产生、发展、分类、应用和多媒体技术等相关知识入手，详细的介绍了计算机的基本工作原理、计算机系统的组成以及决定计算机性能的指标，介绍了计算机软件和计算机语言的分类、发展。通过这三个任务，使学生快速掌握计算机应用的相关基础知识。教学目标了解计算机的产生与发展。掌握计算机的分类及其应用领域。了解多媒体的相关概念。掌握计算机系统的组成。了解计算机的基本工作原理。了解微型计算机的硬件配置。目录 Catalog任务一 走进计算机的世界任务二 选购一台计算机任务三 计算机的软件与语言发展任务一走进计算机的世界项目实施任务目标了解计算机的产生与发展。了解计算机的特点。掌握计算机的
3、分类及其应用领域。掌握计算机的信息存储与表示。掌握常用媒体文件的格式特点。任务一 走进计算机的世界任务一 走进计算机的世界任务描述 目前，计算机的应用已经深入到了我们的学习、工作和生活。大一新生小赵同学的父母为了方便他在校的学习，帮他购置了一台笔记本电脑。欣喜之余，在使用电脑的过程中也遇到了各种各样自己无法解决的问题。小赵同学对计算机的应用并不十分了解，计算机是谁、什么时候、怎么发明的？现在的计算机都有哪些应用领域？未来的计算机什么样？计算机中的信息是如何存放的呢？为了更好的学习计算机的使用，就让我们和小赵同学一起走进计算机的世界吧。任务一 走进计算机的世界知识链接1.计算机的发展。包括第一台
4、计算机的的产生过程及理论基础，计算机的发展从第一台计算机诞生到现在所经历的四个阶段。2.计算机的特点。计算机具有运行速度快、计算精度高、存储容量大、判断能力强、工作自动化等特点。3.计算机的分类。可以从计算机所处理信息的表示方式、计算机的用途、计算机的运算速度和应用环境等方面划分。4.计算机的应用。虽然计算机的产生之初是用来进行科学计算的，但目前计算机的应用领域十分广泛，包括数据处理、实时控制、计算机辅助系统、网络通信、人工智能、电子商务、文化教育、休闲娱乐等生产、生活的各个方面。5.信息的存储。计算机是如何存储和记录数据的，计算机采用二进制的原由，二进制和十进制的换算关系。6.多媒体技术。多
5、媒体和多媒体技术的相关概念，多媒体的特点，不同媒体如图形图像、音频、视频等常见的文件格式及应用。任务一 走进计算机的世界任务实施1.计算机的发展1）第一台计算机的诞生与发展 在计算机出现之前，主要通过算盘、计算尺、手摇或电动的机械计算器、微分仪等计算工具人工处理数值问题。在第二次世界大战中，美国作为同盟国，参加了战争。美国陆军要求宾夕法尼亚大学莫尔学院电工系和阿伯丁弹道研究实验室，每天共同提供6 张火力表。每张表都要计算出几百条弹道，这项工作既繁重又紧迫。用台式计算器计算一道飞行时间为60s 的弹道，最快也得20h，若用大型微积分分析仪进行计算，也需要15min。阿伯丁实验室当时聘用了200
6、多名计算能手，即使这样，一张火力表往往也要计算两三个月，根本无法满足作战实际要求.。任务一 走进计算机的世界 为了摆脱这种局面，迅速研究出一种能够提高计算速度的工具是当务之急。当时主持这项研制工作的总工程师是年仅23岁的埃克特，他与多位科学家合作，尤其是得益于当时任弹道研究所顾问，正在参加美国第一颗研制工作的数学家冯诺依曼（如图1-1），根据他提出的存储程序原理，对他们原有的设计进行了原理及结构上的再次更新，经过两年多的努力，终于在1946年初，成功的制造出了第一台电子计算机，并命名为“电子数字积分计算机”，简称 ENIAC。如图1-2 所示，这台神奇的电子计算机犹如一个庞然大物，里面装
7、有18000个电子管，占地面积170平方米，重30吨。每秒钟可做5000次加法或400次乘法运算，它比过去用台式计算器计算弹道要快2 000多倍。当ENIAC公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒钟就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。虽然它是按照十进制，而不是按照二进制来操作的，但人类在计算领域从此进入了一个完全崭新的时代。图1- 1冯诺依曼1- 2世界第一台计算机ENIAC任务一 走进计算机的世界2）冯诺依曼原理20世纪30年代中期，美籍匈牙利数学家冯诺依曼大胆的提出，抛弃十进制，采用二进制作为数字计算机的数制基础。同时，他还说预先编制计算程序，然后由计算机来按照人们事前制定的计算顺序来执行数
8、值计算工作。冯诺依曼和同事们设计出了一个完整的现代计算机雏形，并确定了存储程序计算机的五大组成部分（输入设备、输出设备、运算器、控制器和存储器）和基本工作方法如图1-3所示。冯诺依曼的这一设计思想被称作存储程序控制原理，是计算机发展史上的里程碑，标志着计算机时代的真正开始。由于他对现代计算机技术的突出贡献，因此冯诺依曼又被称为“计算机之父”，存储程序控制原理又称冯诺依曼原理。图1- 3计算机工作原理任务一 走进计算机的世界小赵同学的笔记-计算机的发明第一台计算机：1864年计算机诞生，命名为ENIAC。存储程序控制原理计算机硬件设备由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备5部分组成。存储程
9、序思想把计算过程描述为由许多命令按一定顺序组成的程序，然后把程序和数据一起输入计算机，计算机对已存入的程序和数据处理后，输出结果。数字计算机的数制采用二进制；计算机应该按照程序顺序执行。任务一 走进计算机的世界3）计算机的发展过程通常以构成计算机的电子元件来划分电子计算机的发展阶段，从第一台计算机诞生到今天，在近70 年时间里计算机得到了飞速发展，而且每隔数年，在逻辑元件、软件及应用方面就会有一次重大的发展，计算机的发展至今已经历了四代，目前正在向第五代过渡。任务一 走进计算机的世界 电子管计算机（19461957年）。这一时期的电子计算机使用的主要元件是电子管。主存储元件为汞延迟线、为定点数据，语言与伴随软件仅为机器语言或汇编语言，速度不高，使用不便。例如：ENIAC、EDVAC等。 晶体管计算机（19581964年）。这一时期的电子计算机的主要元件逐步由电子管改为晶体管，使用磁芯存储器做主存储器，外设采用磁盘、磁带等辅助存储器，大大增加了存储器容量，运算速度提高到每秒几十万次。程序设计实用FORTRAN、COBOL、BASIC等高级语言。与第一代计算机相比，其体积小、耗电少、性能高，除数值计算外，还能用于数据处理、事务管理及工业控制等方面。第一代第二代任务一 走进计算机的世界 集成电路计算机（19651970年）。这一时期的电子计算机以中、小规模集成电路为主要元件，内存
11、除了使用磁芯存储器之外，还出现了半导体存储器，这种存储器不仅性能好，而且存储容量更高。因此，计算机的体积进一步缩小，速度、容量及可靠性等主要性能指标大为改善，速度可达每秒几万次到几百万次。这个时期的计算机设计思维是标准化、模块化、系统化，使计算机的兼容性好、成本更低、应用更广。 大规模及超大规模集成电路计算机（1971年至今）。这个时期的电子计算机以大规模及超大规模集成电路（VLSI）作为计算机的主要元件，采用集成度更高的半导体芯片作存储器，运算速度可达每秒几百万次至几万亿次。计算机的操作系统也得到了不断发展和完善，数据库管理系统得到了进一步提高，软件产业高度发达，各实用软件层出不穷，极大地方
12、便了用户，加之微型机所具有的体积小、耗电少、稳定性好、性价比高等显著优点，使它很快渗透到社会生活的各个方面。第四代计算机开始进入了尖端科学、军事工程、空间技术、大型事务处理等领域。第三代第四代任务一 走进计算机的世界阶段年代主要元器件第一代19461957年电子管第二代19581964年晶体管第三代19651970年集成电路第四代1971年至今大规模及超大规模集成电路小赵同学的笔记-计算机的发展任务一 走进计算机的世界4）计算机的发展趋势今后计算机的发展方向，大致有以下几种。（1）微型化。随着微电子技术的发展，微型计算机的集成程度将会得到进一步提高，除了把运算器和控制器集成到一个芯片之外，还要
13、逐步发展对存储器、通道处理器、高速运算部件的集成，使其成为质量可靠、性能优良、价格低廉、体积小巧的产品。目前市场上已经出现的笔记本型、掌上型等个人便携式计算机，其快捷的使用方式、低廉的价格使其受到人们的欢迎。微型计算机从实验室走进了人们的生活，成为人类社会的必需工具。（2）巨型化。巨型化是指未来计算机相比现代计算机具有更高的速度、更大的容量、更强的计算能力，而不是指体积庞大。它主要用于发展高、精、尖的科学技术事业，如国防安全研究、航空航天飞行器的设计，地球未来的气候变化等。这是衡量一个尖端技术发展水平的一项重要技术指标。任务一 走进计算机的世界（3）网络化。网络是计算机技术和现代通信技术相结合
14、的产物，它把分布在不同地理位置的多个计算机连接起来并进行信息处理。一如，覆盖大多数国家和地区的全球网络Internet就是全球最大的网络。网络化一方面可以使用互通信息、资源共享，另一方面形成了功能更强大的分布式计算机网络。（4）智能化。智能化是新一代计算机追求的目标，即让计算机来模仿人类的高级思维活动，像人类一样具有“阅读”“分析”“联想”和“实践”等能力，甚至可以具有“情感”。智能计算机突破了传统的冯诺依曼式机器模式，智能化的人机接口使人们不必编写程序，可以直接发出指令，经过计算机加以分析和判断，并自动执行。目前计算机正朝着智能化的方向发展，并越来越广泛地应用于人们的工作、学习和生活中，这将
15、引起社会和生活方式的巨大变化。任务一 走进计算机的世界2.计算机的特点运行速度快采用高速微电子器件与合理系统结构制作的计算机可以极高速地工作。不同型号档次的计算机的执行速度每秒可达几十万次至几千万次，巨型机甚至可达几亿次至几千亿次运算。计算精度高采用二进制表示数据的计算机，易于扩充机器字长，其精度取决于机器的字长位数，字长越长，精度越高。不同型号计算机的字长为8位、16位、32位或64位，为了获取更高的精度，还可进行双倍字长或多倍字长的运算，甚至达到数百位二进制。存储容量大采用半导体存储元件作主存储器的计算机，不同型号档次其主存容量可达几百KB 至几百MB，其辅存容量可达几百MB至几十GB，而
16、且吞吐率很高。判断能力强计算机除具有高速度、高精度的计算能力外，还具有强大的逻辑推理和判断能力及记忆能力，人工智能机的出现将会进一步提高其推理、判断、思维、学习、记忆与积累的能力从而可以代替人脑更多的功能。工作自动化电子计算机最突出的特点就是可以在启动后不需要人工干预而自动、连续、高速、协调地完成各种运算和操作处理（这是由于采用了冯诺依曼思想的“存储程序原理”而获得的）。而且通用性很强，是现代化、自动化、信息化的基本技术手段。任务一 走进计算机的世界小赵同学的笔记-计算机的特点 运行速度快 计算精度高 存储容量大 判断能力强 工作自动化任务一 走进计算机的世界3.计算机的分类 计算机的分类方法
17、有很多种，可以从计算机所处理信息的表示方式、计算机的用途、计算机的运算速度和应用环境等方面划分。1）按照计算机所处理的数据类型来划分。可分为数字计算机、模拟计算机以及数模混合计算机三类。（1）数字计算机：计算机所处理的信息都是以二进制数字表示的离散量，具有运算速度快、准确、存储量大等优点，适用于科学计算、信息处理、过程控制和人工智能等，具有广泛的用途。我们通常所说的计算机就是指数字计算机。（2）模拟计算机：计算机所处理的信息是连续的模拟量。模拟计算机解题速度极快，但精度不高，而且信息不易存储，它一般用来解微分方程或用于自动控制系统设计中的参数模拟。（3）数模混合计算机：数模混合计算机集数字和模
18、拟两种计算机的优点于一身。它既能处理数字信号，又能处理模拟信号。任务一 走进计算机的世界2）按照计算机的功能来划分 计算机已经在各行各业中得到了广泛应用，不同行业使用计算机的目的不尽相同，但总的来说，可以分为通用计算机和专用计算机两大类。（1）通用计算机：通用计算机广泛应用于一般科学运算、学术研究、工程设计和数据处理等方面，具有功能多、配置全、用途广、通用性强等特点，市场上销售的计算机多属于通用计算机。（2）专用计算机：专用计算机是为适应某种特殊的需要而专门设计的计算机。它的硬件和软件配置依据解决特定问题的需要而设计，通常增强了某些特定的功能，而忽略了一些次要要求，所以专用计算机能高速度、高效
19、率地解决特定问题，具有功能单一、使用面窄的特点。任务一 走进计算机的世界3）按照计算机的运算速度来划分 按照由IEEE 电气和电子工程师协会提出的运算速度分类法划分，可以将计算机划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站和服务器等。（1）巨型机（Super computer）：巨型机是指运算速度超过每秒1 亿次的高性能计算机，是目前功能最强、运算速度最快、价格最昂贵的计算机。它主要解决诸如国防安全、能源利用、天气预报等尖端科学领域中的复杂计算问题。它的研制开发水平是衡量一个国家综合实力的重要技术指标。根据“国际超级计算机TOP500组织”的报告，2015年全球超级计算机排名我国的“天河二号”
20、获“五连冠”。如图1-4所示的天河二号有312万个核心，峰值运算速度33.86 petaflop/s，浮点运算性能是第二名的两倍，短时间内没有其它超级计算机能挑战它。第二名是美国橡树岭国家实验室泰坦，峰值运算速度17.59 petaflop/s。图1- 4天河二号任务一 走进计算机的世界（2）大型机（Mainframe）：它包括我们通常所说的大、中型计算机。这种计算机也很有高的运算速度和很大的存储容量，并允许相当多的用户同时使用。当然，在量级上大型机不及巨型机，结构上也较巨型机简单些，价格也相对巨型机便宜，因此，适用范围比巨型机更普遍，是事务处理、商业处理、信息管理、大型数据库和数据通信的主要
21、支柱。（3）小型机（Minicomputer）:小型机规模和运算速度比大型机要差，但仍能支持十几个用户同时使用，但比大型机价格低廉、操作简单、性能价格比高，适合中小企业、事业单位或某部门使用，例如高等学院校的计算机中心一般都以一台小型机作为主机，配以几十台甚至上百台终端机，以满足大量学生学习程序设计等课程的需要。当然，其运算速度和存储容量都比不上大型机。（4）工作站（Workstation）:工作站是介于微型计算机和小型计算机之间的一种计算机。工作站通常配有高性能CPU、高分辨率的大屏幕显示器的大容量的内、外存储器，具有较高的运算速度和较强的网络通信能力，有大型机或小型机的多任务和多用户功能，
22、同时兼有微型计算机操作便利和人机界面友好的特点。任务一 走进计算机的世界（5）微型计算机（Personal Computer）：微型计算机简称微机，是当今使用最普及、产量最大的一类计算机，体积小、功耗低、成本小、灵活性强，性价格比明显优于其他类型的计算机，因而得到了广泛的应用。微型计算机可以按结构和性能划分为单片机、单板机、个人计算机等几种类型。单片机。把微处理器、一定容量的存储器以及输入、输出接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机，可见单片机仅是特殊的、具有计算机功能的集成电路芯片。单片机体积小、功耗低、使用方便，但存储量较小，一般用做专用机或用来控制高级仪表、家用电器等。单板机。把微处
23、理器、存储器、输入、输出接口安装在一块印刷电路板上，就成为单板计算机了。一般在这块板上还有简易键盘，液晶和数码管显示器以及外存储器接口等。单板机价格低廉且易于发展，广泛应用于工业控制、微机教学和实验，或作为计算机控制网络的前端执行机。个人计算机。个人计算机称为PC，其特点是轻、小、价廉、易用。在过去几十年中，PC使用的CPU芯片平均每两年集成度增加一倍，处理速度提高一倍，价格却降低一半。随着芯片性能的提高，PC的功能越来越强大。如今，微机的应用已遍及各个领域，从工厂的生产控制到政府的办公自动化，从商店的数据处理到个人的学习娱乐，几乎无处不在、无所不用。目前，微机占全部计算机装机量的95%以上。
24、任务一 走进计算机的世界4.计算机的应用 随着计算机的飞速发展，计算机应用已经从科学计算、数据处理、实时控制等扩展到办公自动化、生产自动化、人工智能等领域，逐渐成为人类不可缺少的重要工具。1）科学计算 进行科学计算是发明计算机的初衷，世界上第一台计算机就是为进行复杂的科学计算而研制的。科学计算的特点是计算量大、运算精度高、结果可靠，可以解决繁琐且复杂，甚至人工难以完成的各种科学计算问题。虽然科学计算在计算机应用中所占的比例不断下降，但在国防安全、空间技术、气象预报、能源研究等尖端科学中仍占有重要地位。2）数据处理 数据处理又称信息处理，是目前计算机应用的主要领域。信息处理是指用计算机对各种形式
25、的数据进行计算、存储、加工、分析和传输的过程。数据处理不仅拥有日常事务处理的功能，它还是现代管理的基础，支持科学管理与决策，广泛地应用于企业管理、情报检索、档案管理、办公自动化等方面。3）实时控制 实时控制也称过程控制，是指用计算机作为控制部件对单台设备或整个生产过程进行控制。利用计算机高速运算和超强的逻辑判断功能，及时地采集数据、分析数据、制订方案，进行制动控制。实时在极大地提高自动控制水平、提高产品质量的同时，既降低了生产成本，有减轻了劳动强度。因此，实时控制在军事、冶金、电力、化工以及各种自动化部门均得到了广泛的应用。任务一 走进计算机的世界4）计算机辅助系统计算机辅助系统的应用可以提高
26、产品设计、生产和测试过程的自动化水平，降低成本、缩短生产周期、改善工作环境、提高产品质量、获得更高的经济效益。计算机辅助设计（CAD），如图1-5所示，是指设计人员利用计算机来进行产品和工程的设计，以提高设计工作的自动化程度，节省人力和物力。目前，此技术已经在机械设计、集成电路设计、土木建筑设计、服装设计等各个方面得到了广泛的应用。图1- 5计算机辅助设计任务一 走进计算机的世界计算机辅助制造（CAM），如图1-6所示，是指利用计算机来进行生产设备的管理与控制。如利用计算机辅助制造自动完成产品的加工、包装、检测等制造过程，极大地缩短了生产周期、降低了生产成本，从而提高产品质量，并改善工作人员的
27、工作条件。图1- 6 计算机辅助制造任务一 走进计算机的世界计算机辅助教学（CAI），如图1-7所示，是指利用计算机帮助教师讲授和帮助学生学习的自动化系统。如利用计算机辅助教学制作的多媒体课件可以使教学内容生动、形象逼真、活跃课堂气氛，达到事半功倍的效果。图1- 7 计算机辅助教学任务一 走进计算机的世界计算机辅助测试（CAT），如图1-8所示，是指利用计算机进行繁杂而大量的产品测试工作。图1- 8 计算机辅助测试任务一 走进计算机的世界5）网络与通信计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络，利用计算机网络进行通信是计算机应用最为广泛的领域之一。Internet已经成为覆盖全球的信息基础
28、设施，在世界的任何地方，人们都可以彼此进行通信，如收发电子邮件、QQ聊天、拨打IP电线）人工智能人工智能（Artificial Intelligence，AI）是指利用计算机来模拟人类的大脑，使其具有识别语言、文字、图形和进行推理、学习以及适应环境的能力，以便让计算机自动获取知识、解决问题，如图1-9所示，它是应用系统方面的一门新的技术。图1- 9人工智能任务一 走进计算机的世界7）电子商务电子商务是指在Internet与传统信息技术系统相结合的背景下应运而生的一种网上相互关联的动态商务活动。通俗地讲，就是利用计算机和网络进行交易的商务活动。电子货币将系统的货币贸易改变为电子贸易，使人们
29、在网上可进行、、购物和房地产交易，还可用来对职工工资、事业社会保障、保险业务等进行电子支付。这种电子交易不仅方便快捷，而且现金的流通量也将随之减少，还避免了货币交易的风险和麻烦。它是近年来新兴的、发展最快的应用领域之一。8）文化教育与休闲娱乐随着计算机的飞速发展和应用领域的不断扩大，它对社会的影响已经有了文化层次的含义。所以在各级学校的教学中，已经把计算机应用作为“文化基础”课程安排在学校计划中。利用计算机网络实现了多媒体、远距离、双向交互式的教学方式，改变了传统的教师课堂传授、学生被动学习的方式，使学习的内容和形式更加丰富灵活。多媒体计算机还可用于欣赏电影、观看电视、玩游戏等。任务一
30、 走进计算机的世界小赵同学的笔记-计算机的应用计算机在科学计算、数据处理、实时控制、计算机辅助系统、人工智能、电子商务、文化教育与休闲娱乐方面渗透到各个领域。常见计算机辅助系统计算机辅助设计（CAD）计算机辅助制造（CAM）计算机辅助教学（CAI）计算机辅助测试（CAT）任务一 走进计算机的世界5.信息的存储和表示1）信息和数据概述（1）数据 数据是一个广义的、相对模糊的概念，以文字、符号、数字、图形等表示出来就形成了数据。数据可分为两大类：数值数据和字符数据（也叫非数值数据）,任何形式的数据，进入计算机都必须进行二进制编码转换。 （2）信息 很多时候信息和数据是表示同一个概念，两者是有区别的
31、：数据处理之后产生的结果为信息，信息具有针对性、时效性。信息有意义、而数据没有。任务一 走进计算机的世界（3） 信息的单位 计算机中信息的储存和传送都是用二进制数来表示的，因此信息单位也是用二进制数位的多少来表示的。位（Bit） 位又叫Bit(比特)，在计算机中位表示的是一个二进制数的一个数位，是计算机中信息存储的最小单位。一个位可以表示二进制中的“0”或“1”。比如：二进制数110110110的每个数符就是位，该二进制数一共有9个位。字节(Byte) 字节是计算机中信息表示的基本存储单位，一个字节的由8个二进位组成，也就是8个位，即1Byte=8bit，由于位太小，所以计算机中表示存储容量时
32、都以字节为单位。KB为称为千字节，1KB等于1024字节，即210字节，一般的文件都是以KB为单位的，较大的文件以MB为单位，1MB等于1024KB,即220字节。硬盘空间的大小以GB或TB为单位，1GB等于210 MB，即230字节；1TB等于210 GB，即240字节。任务一 走进计算机的世界2）计算机中数的表示计算机在处理数值型数据时需要指定数的长度、符号及小数点的表示形式。（1）数的长度数的长度是指用一个十进制数表示一个数值所占的实际位数。例如372的长度为3。（2）数的符号 由于数值有正负之分，因此在计算机科学中通常用数的最高位（一个数符）来表示数的正负号，一般约定是以“0”表示正数
33、，用“1”表示负数。（3）小数点的表示在计算机中表示数值时，小数点的位置是隐含的，即约定小数点的位置，这样有利于节省存储空间。任务一 走进计算机的世界3）计算机常用数制 数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。计算机中常用的数制有二进制、十进制、八进制及十六进制四种 计算机内部能够直接进行处理的是二进制数，也就是说计算机内部是以“0”和“1”两位数码的二进制作为计数系统，任何信息和数据都必须以二进制的形式在机器内部存储和处理，但二进制数码太少，表示数时有时会写很长，也容易写错，且难于记忆也不便理解（人们习惯十进制数），所以为了弥补这些不足，在使用计算机时常用十进制、八
34、进制或十六进制来表示数。任务一 走进计算机的世界（1）二进制（B） 表示二进制数的数符是0、1共两个数符，例如，101111B，110B或101111B，110B等都是二进制数。运算规则是“逢二进一”。比如：0+0=0，1+0=0+1=1，1+1=10 。（2）十进制数（D） 表示十进制数的数符是：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。共十个数符，运算规则是“逢十进一”。（3）八进制数（O） 表示八进制数的数符是：0，1，2，3，4，5，6，7。共八个数符，运 算规则是“逢八进一”。比如：（5+3）8=（10）8 ，（7+3）8=（12）8。 （4）十六进制数（H） 表示十进制数的数符是：0
35、，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F共十六个数符，其中A表示十进制的10，B表示11，以此类推，F表示十进制的15，运算规则是“逢十六进一”。 比如38A，6CF等十六进制数。任务一 走进计算机的世界4）进位数制的数码、基数和位权的概念（1）数码 表示进位数制的数符就是数码，比如八进制的数码是0，1，2，3，4，5，6，7。（2）基数 基数（基）是指进位数制里的数码的个数，比如十进制数的数码有十个，因此十进制的基是10，同样的道理，二进制的基是2，八进制的基是8。（3）位权 也称“权”,是以基数为底的幂。 例:十进制365中，基数为10，“3”的位权是102任务一 走进
36、计算机的世界5）进制的转换 （1）其他数制转换成十进制数制根据位权的概念，其他数制要转换成十进制数十分方便，方法就是“按位权展开求和”。例如：(1101)2=123+122+021+120=8+4+0+1=(13)10(46)8=481+680 =32+6=(38)10(25A)16=2162+5161+10160=2256+516+101=(602)10（2）十进制数制转换成其他数制十进制整数转换为其他进制数规则：除基数取余，余数倒排。十进制小数转换成其他进制小数规则：乘基数取整数，整数顺排。如图所示，将十进制的17.125转换为二进制，(17)10 = (10001)2 ，(0.125)1
37、0 = (0. 001)2将整数部分和小数部分分别转换然后相加得到 (17.125)10=(10001.001)2 。 图1- 10 十进制转换为其他进制计算任务一 走进计算机的世界6）字符的编码表示 计算机中信息都是用二进制编码表示的，用以表示字符的二进制编码称为字符编码。 计算机中最常用的字符编码是ASCII，被国际标准化组织指定为国标标准。ASCII有7位码和8位码两种版本，分别对应为标准ASCII码和扩展ASCII码。基本ASCII码用7位二进制(或最高位为0的8位二进制)编码来表示，07的编码范围为1，相当于十进制数的0127，即27=128个字符，AS
38、CII码基本字符集包括：数字：0-9 （10个） 大小写英文字母 （52个） 控制字符 （32个）专用字符 （34个）由于标准ASCII码字符集字符数目有限，在实际应用中往往无法满足要求。为此，国际 标准化组织（ISO）又制定了将ASCII字符集扩充为8位代码的统一方法。任务一 走进计算机的世界7）汉字的编码表示 为了使计算机能够处理、显示、打印、交换汉字字符，需要对汉字进行编码。汉字编码一般分为汉字输入码、汉字国标码、汉字机内码、汉字地址码、汉字字形码等。对于我们来说只要掌握汉字输入码，能够在计算机中进行汉字的输入即可。国标码、机内码、地址码是汉字在计算机内的编码形式，汉字是用16位二进制来
39、编码的，因而每个汉字在计算机内占两个字节。字形码是对汉字输出形状的编码存储。任务一 走进计算机的世界小赵同学的笔记-信息存储与表示信息采用二进制存放在计算机中。信息存储的最小单位是二进制的位，基本单位是字节。字节换算关系计算机中常用的数制有二进制、十进制、八进制及十六进制四种。进制转换规则其他数制转换成十进制数制：按位权展开求和。十进制整数转换为其他进制数规则：除基数取余，余数倒排。十进制小数转换成其他进制小数规则：乘基数取整数，整数顺排。计算机中最常用的字符编码是ASCII，一个字符占一个字节。一个汉字在计算机中用两个字节存储。单位名称表示符号值位（Bit）b0或者1字节（Byte）B8位二
40、进制位千字节KB210B=1024字节兆字节MB210KB=220字节吉字节GB210 MB =220 KB =230字节特字节TB210 GB =220 MB =230 KB=240 字节任务一 走进计算机的世界6.多媒体技术 多媒体时代的来临，为人们勾勒出一个多姿多彩的视听世界。多媒体技术的应用是20世纪90 年代以来计算机的又一次革命。它不是某个设备所要进行的变革，也不是某种应用所需要的特殊支持，而是在信息系统范畴内的一次革命。信息处理的思想、方法乃至观念都会由于多媒体的引入而产生极大的变化。1）多媒体的基本概念 多媒体（Multimedia）是多种媒体的综合，一般包括文本，声音和图像等
41、多种媒体形式。在计算机系统中，多媒体指组合两种或两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播媒体。多媒体技术是指通过计算机对文字、数据、图形、图像、动画、声音、视频等多种媒体信息进行综合处理Kaiyun App下载 全站和管理，使用户可以通过多种感官与计算机进行实时信息交互的技术，又称为计算机多媒体技术。任务一 走进计算机的世界2）多媒体文件类别 电脑上的多媒体文件类型众多，大致分声音，图象及视频等几大类。下面对这些多媒体文件类型进行一个全面的介绍。 （1）声音文件格式 CD格式 CD格式的音质是比较高的音频格式。因此要讲音频格式，CD自然是打头阵的先锋。在大多数播放软件的“打开文件类型”中，都可以看到*.cda格式，这就是
42、CD音轨，因为CD音轨可以说是近似无损的，因此它的声音基本上是忠于原声的，因此，该格式是音响发烧友的首选。WAV格式 WAVE（*.WAV）是微软公司开发的一种声音文件格式，被WINDOWS平台及其应用程序所支持。“*.WAV”格式支持多种压缩算法，支持多种音频位数、采样频率和声道， WAV格式的声音文件质量和CD相差无几，也是目前个人电脑上广为流行的声音文件格式，几乎所有的音频编辑软件都可播放WAV格式。任务一 走进计算机的世界MP3格式MP3格式诞生于八十年代的德国，MP3音频文件的压缩是一种有损压缩，并且具有具有较高的压缩率，相同长度的音乐文件，用*.mp3格式来储存，一般只有*.wav
43、文件的1/10，因而音质要次于CD格式或WAV格式的声音文件。由于其文件尺寸小，音质好为*.mp3格式的发展提供了良好的条件。直到现在其作为主流音频格式的地位仍难以被撼动。MIDI格式MIDI格式经常被玩音乐的人使用，MID文件并不是一段录制好的声音，而是记录声音的信息，然后再告诉声卡如何再现音乐的一组指令，一个MIDI文件每存1分钟的音乐只用大约510KB。*.mid格式的最大用处是在电脑作曲领域。WMA格式WMA格式是来自于微软，压缩率较高，音质甚至要强于MP3格式，WMA格式的可保护性极强，甚至可以限定播放机器、播放时间及播放次数，具有相当的版权保护能力。就这一点来说弥补了MP3的缺陷。
44、任务一 走进计算机的世界（2）图象文件格式 BMP格式 位图文件BMP是一种与硬件设备无关的图像文件格式，使用非常广。因为是非压缩格式，BMP文件所占用的空间很大。该格式是Windows环境中交换与图有关的数据的一种标准，因此在Windows环境中运行的图形图像软件都支持BMP图像格式。GIF格式 图形交换格式GIF文件的数据，是一种基于LZW算法的连续色调的无损压缩格式。其压缩率一般在50%左右，它不属于任何应用程序。GIF最多支持256种色彩，而且在一个GIF文件中可以存多幅彩色图像，可以制造出动画效果，几乎所有相关软件都支持它。JPEG格式 JPEG格式是最常见的一种图像格式，其文件后辍
45、名为jpg或jpeg，它是一种有损压缩格式，能够将图像压缩在很小的储存空间，是目前网络上最流行的图像格式，并且应用于扫描仪、数码相机等硬件设备。任务一 走进计算机的世界TGA格式TGA图像格式最大的特点是可以做出不规则形状的图形、图像文件，一般图形、图像文件都为四方形，若需要有圆形、菱形甚至是缕空的图像文件时，TGA可就派上用场了! TGA格式支持压缩，使用不失真的压缩算法。是一种比较好的图片格式。PNG格式PNG格式是网上接受的最新图像文件格式。它提供长度比GIF小30%的无损压缩图像文件。PNG 支持alpha 通道透明度，因而可以支持透明背景的图片。PSD格式Photoshop图像处理软
46、件的专用文件格式，文件扩展名是psd，可以支持图层、通道、蒙板和不同色彩模式的各种图像特征，是一种非压缩的原始文件保存格式。任务一 走进计算机的世界（3）视频文件格式AVI格式AVI，由微软公司发表的视频格式。AVI格式调用方便、图像质量好，压缩标准可任意选择，是应用最广泛、也是应用时间最长的格式之一。WMV格式一种独立于编码方式的在Internet上实时传播多媒体的技术标准，Microsoft公司希望用其取代QuickTime之类的技术标准以及WAV、AVI之类的文件扩展名。WMV的主要优点在于：可扩充的媒体类型、本地或网络回放、可伸缩的媒体类型、流的优先级化、多语言支持、扩展性等。3GP格
47、式3GP是一种3G流媒体的视频编码格式，主要是为了配合3G网络的高传输速度而开发的，也是目前手机中最为常见的一种视频格式。任务一 走进计算机的世界RMVB格式因为其压缩比高、播放效果好已经成为目前较为常见的视频格式，一般而言一部120分钟的dvd体积为4GB，而rmvb格式来压缩，仅400MB左右，而且清晰度流畅度并不比原DVD差太远。REAL VIDEO格式REAL VIDEO（RA、RAM）格式由一开始就是定位在视频流应用方面的，也可以说是视频流技术的始创者。它因为要实现不间断的视频播放，所以图像质量一般。FLV格式是现在非常流行的流媒体格式，由于其视频文件体积轻巧、封装播放简单等特点，使
48、其很适合在网络上进行应用，目前主流的视频网站无一例外地使用了FLV格式。任务一 走进计算机的世界3）多媒体技术的特点 多媒体技术借助日益普及的高速信息网，可实现计算机的全球联网和信息资源共享，因此被广泛应用在咨询服务、图书、教育、通信、军事、、医疗等诸多行业，并正潜移默化地改变着我们生活的面貌。多媒体技术总体来说具有以下5个主要特点。（1）多样性：是指具有多种媒体表现，多种感官作用，多学科Kaiyun App下载 全站交汇，多种设备支持，多领域应用。（2）集成性：是指多种媒体是通过一定的技术整合在一起的，而不是简单地把各媒体元素堆积在一起的，而不是简单地把各媒体元素堆积在一起。（3）交互性：是指多媒体的关键特性，在很多
49、时候，当要判断一种媒体是否是多媒体时，首先就要判断其是否具有交互性。（4）实时性：是指多媒体的传输、交互等要能达到同步效果。（5）人机互补性：是指多媒体在应用的过程中和人相互配合，以便达到最佳效果。任务一 走进计算机的世界4）多媒体的关键技术与发展方向 多媒体的关键技术包括压缩/解压缩技术、模拟数据数字化技术、大容量数据存储技术、数据传输技术、触摸屏技术和多媒体创作工具技术。 总的看来，多媒体技术正向两个方向发展，一是网络化，与宽带网络通信等技术相互结合，使多媒体技术进入科研设计、企业管理、办公自动化、远程教育、远程医疗、检索咨询，文化娱乐、自动监控等领域；二是多媒体终端的部件化、智能化和嵌入
50、化，提高计算机系统本身的多媒体性能，开发智能化家电。任务一 走进计算机的世界5）多媒体计算机系统 多媒体计算机系统是指把视频、听和计算机交互式控制结合起来，对音频信号、视频信号的获取、生成、存储、处理、回收和传输进行综合数字化的一个完整的计算机系统。一个多媒体计算机系统由如下4本分组成。（1）多媒体硬件平台：包括计算机硬件、声音/视频处理器、多种媒体输入/输出设备及信号转换装置、通 信传输设备及接口装置等。其中，最重要的是根据多媒体技术标准而研制生成的多媒体信息处理芯片和板卡、光盘驱动器等。（2）多媒体操作系统：或称为多媒体核心系统（Multimedia Kernel System），具有实时
51、任务调度、多媒体数据转换、多媒体设备的驱动和控制，以及图形用户界面管理等功能。（3）图形用户接口：是根据多媒体系统终端用户的要求而定制的应用软件豁免向某一领域用户的应用软件系统，它是面向大规模用户的系统产品。（4）多媒体数据开发的应用工具软件：或称为多媒体系统开发工具软件，是多媒体系统的重要的组成部分。任务一 走进计算机的世界6）多媒体技术的应用 多媒体技术的应用领域十分广泛，它对人们的工作、学习和生活都产生了深刻的影响和变化，其主要应用表现在以下几个方面。（1）商业应用方面：多媒体的商业应用包括商业简报、市场开拓、产品广告、产品演示和视频会议等。（2）家庭应用方面：近年来随着多媒体技术的快速
52、发展，多媒体逐步走向家庭、从工作、学习、购物到娱乐等个发面得到广泛应用。（3）教育和培训方面：多媒体丰富的表现形式以及传播信息的巨大能力，赋予现代化的教育培训以崭新的面貌。多媒体辅助教学软件以图文并茂、绘声绘色的语言、生动逼真的教学环境以及交互式操作给学习者带来极大的兴趣和热情。任务一 走进计算机的世界（4）电子出版方面：与传统的书本比起来，CD-ROM不但存储量大，而且还能以声音、文字、图像、动画等形式表现出来。除此之外，由于CD-ROM是在计算机中进行阅读的，他还可以利用计算机的功能，如查询和复制等。（5）网络与通信方面：当前计算机网络已在人类社会进步中发挥着重大作用，电子邮件被普遍采用，
53、在此基础上发展起来的可视电话、视频会议、聊天工具等为人类提供了更好的服务。（6）其他应用方面：实际上，多媒体的应用还有很多，不可能一一把它们列举出来，例如声光艺术品的创作等。多媒体技术的应用以极强的渗透力进入了教育、娱乐、档案、图书、展览、房地产、建筑设计、家庭、现代商业、通信、艺术等人类工作和生活的各个领域，正改变着人类的生活和工作方式，成功地塑造了一个绚丽的多媒体世界。任务一 走进计算机的世界小赵同学的笔记-多媒体技术多媒体构成：文字、数据、图形、图像、动画、声音、视频多媒体文件格式图片（BMP、GIF、JPEG、PNG、PSD）音频（CD、WAV、MP3、MIDI、WMA）视频（AVI、
54、WMV、3GP、RMVB、RA、FLV）多媒体技术的特点：多样性、集成性、交互性、实时性、人机互补性。任务一 走进计算机的世界举一反三一.理论填空1. 第一台计算机诞生于（ ），命名为（ ）。2. 存储程序控制原理提出计算机硬件设备由（ ）、（ ）、（ ）、输入设备和输出设备5部分组成。3. 常见计算机辅助系统有：（ ）、计算机辅助制造（CAM）、（ ）、计算机辅助 测试（CAT）。4. 一个汉字在计算机中占（ ）字节5. （ ）音频格式的最大用处是在电脑作曲领域。6. 一个（ ）格式的图片文件中可以存多幅彩色图像。7. （ ）格式和（ ）格式都是流媒体的视频编码格式。任务一 走进计算机的世界
56、 十六进制数 5BC 对应的八进制数是（ ）。 A.133B.134C.135D.1366. 八进制数352对应的二进制数是（ ）。 A.11101110B.11101010C.11011100D.11011011任务一 走进计算机的世界举一反三三.思考题1. 苹果的logo是么样（那一口是被谁吃的）？它的由来是什么？2. 发挥你的想象力，未来的计算机会是什么样？3. 结合你自己的专业，谈谈计算机的应用。任务二选购一台计算机任务二 选购一台计算机任务目标掌握计算机系统的组成。掌握计算机硬件的构成。了解主要硬件的性能特点。掌握计算机的选购要点。任务二 选购一台计算机任务描述 看到小赵带来的笔记本
57、电脑并兴致勃勃的投入到学习中，同寝室的小张也想买一台，但不知道选什么样的好，于是向小赵求助，同样来求助的还有小赵的两个老乡：视觉传达专业的小李和学前专业的小冯。小赵打算先做做功课，上网了解下主流品牌信息，再和大家一起去电脑城逛逛。任务二 选购一台计算机知识链接1. 计算机系统的组成。计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部组成的。硬件和软件相互依存，缺一不可。2. 计算机硬件的构成。计算机的硬件主要分成主机和外设两大部分。主机包括CPU和内存，外设包括硬盘等辅助存储器，输入、输出设备及网络通讯相关设备。3. 硬件的技术指标，是衡量一台计算机优劣的标准。主要包括CPU的运算速度和字长，内存容Kaiyun App下载 全站量、硬
58、盘容量以及其在接配外部设备方面的扩展能力。4. 选购计算机。在确定购买计算机的用途之后，通过对自身因素，应用环境及各种机型的性能指标进行综合衡量最终确定购买机型的过程。任务二 选购一台计算机任务实施1.计算机系统概述 计算机是一个系统，它是由许多相互联系的部件组合成的有机整体。一般说来它包括硬件系统和软件系统两大部分，这两部分相辅相成，缺一不可。硬件是计算机工作的物质基础，软件则是施展计算机能力的灵魂。硬件和软件是一个完整的计算机系统互相依存的两大部分，它们的关系主要体现在以下几个方面。 任务二 选购一台计算机（1）硬件和软件互相依存。 硬件是软件赖以工作的物质基础，软件的正常工作是硬件发挥作
59、用的惟一途径。计算机系统必须要配备完善的软件系统才能正常工作，且充分发挥其硬件的各种功能。 （2）硬件和软件无严格界线。 随着计算机技术的发展，在许多情况下，计算机的某些功能既可以由硬件实现，也可以由软件来实现。因此，硬件与软件在一定意义上说没有绝对严格的界线）硬件和软件协同发展。 计算机软件随着硬件技术的迅速发展而发展，而软件的不断发展与完善又促进硬件的更新，两者密切地交织发展，缺一不可。计算机系统的基本组成结构如图1-11所示：图1- 11 计算机系统组成任务二 选购一台计算机所谓硬件是计算机系统中看得见、摸得着的物理实体。硬件系统由主机和外部设备两部分组成。如果按照硬件的功能来说
60、，可以分为：运算器、控制器、存储器、输入输出设备五个功能部件。1运算器运算器是计算机的核心部件，它负责对信息的加工处理。它在控制器的控制下与内存交换信息，对其进行各种算术运算和逻辑运算。运算器还具有暂存运算结果的功能，它由加法器、寄存器、累加器等逻辑电路组成。2控制器控制器是计算机的指挥中心，其主要作用是控制计算机自动地执行命令。它能够读取内存储器中的程序并进行翻译，然后根据程序的要求向相应部件发出控制信号，指挥、协调各部件的工作，同时也接受各部件指令执行情况的反馈信号。在微型计算机中，运算器和控制器合在一起，称为微处理器，又称CPU，它是微型计算机的核心。目前流行的微处理芯片为英特尔“酷睿”
61、 系列、AMD的弈龙系列。2.计算机的硬件系统任务二 选购一台计算机3存储器存储器是计算机的记忆单元，它负责存储程序和数据。存储器又分为内存储器（主存储器）和外存储器（辅助存储器）两类。（1）内存储器，简称内存。它安置在计算机的主板上，直接与CPU相连，用来存放当前正在运行的程序和数据。其存取速度快，但容量较小。按存取方式内存又分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）。只读存储器中固化了系统的BIOS程序，它是在加工生产时写入，一般情况下是只能读而不能写的，即使断电，信息也不会丢失。随机存储器中存储的程序和数据是用户可以随时读写的，但其存储的信息会因断电而全部丢失。因此，用户在使用电脑时
62、要养成随时存盘的习惯，以防因断电造成数据丢失。随机存储器的物理实体就是内存条，其容量大小也是关系微型计算机性能的主要因素，目前的内存大小，基本（单条内存）配置4GB，最低配置2GB，较高配置8GB。（2）外存储器，简称外存，属于外部设备，主要存放暂时不使用的程序和数据。它的特点是存储容量大，可永久保存信息且不受断电的影响，但读取速度慢，其中的数据不能直接与CPU进行传递。存放于外存的数据必须调入内存才能进行加工处理。目前常用的外存储器有：硬盘、光盘、U盘，软盘则在本世纪退出历史舞台。任务二 选购一台计算机4输入设备输入设备是将外部信息输入到计算机内存储器的装置。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描
63、仪、光笔等，其中键盘和鼠标是微机必备的输入设备。5输出设备输出设备可以将计算机运算处理的结果以用户熟悉的信息形式反馈给用户，输出形式有数字、字符、图形、视频和声音等几种类型。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等，其中显示器是微机必备的输出设备。6总线结构 计算机硬件结构的最重要特点是总线(Bus)结构。它将信号线分成三大类，并归结为数据总线(Date Bus)、地址总线(Address Bus)和控制总线(Control Bus)，计算机的五个功能部件通过总线完成指令所传达的任务。这样就很适合计算机部件的模块化生产，促进了微计算机的普及。微型计算机的总线、设备输出设备输 入 接 口输 出 接 口中 央 处 理 器CPU存储器RAM ROMDBABCB数据总线 微型计算机总线化硬件结构图任务二 选购一台计算机1）主板主板，又叫主机板（Mainboard）或母板（Motherboard）它安装在机箱内，是计算机最基本的也是最重要的部件之一。主板一般为矩形电路板，上面安装了组成计算机的主要电路系统，一般有BIOS 芯片、I/O 控制芯片、键盘和面板控制开关接口、指示灯插接件、扩充插槽、主板及插卡的直流电源供电接插件等元件，如图1-13 所示。 计算机的主板对计算机的性能来说，影响是很重大的。曾经有人将主板比喻成建筑物的地基
65、，其质量决定了建筑物的坚固耐用程度；也有人形象地将主板比作高架桥，其好坏关系着交通的畅通力与流速。3.计算机的选购要点图1- 13 主板任务二 选购一台计算机主板的性能指标有如下几个：（1）主板芯片组类型：主板芯片组是主板的灵魂与核心，芯片组性能的优劣，决定了主板性能的好坏与级别的高低。CPU是整个计算机系统的控制运行中心，而主板芯片组不仅要支持AMD 公司的CPU芯片组两种。（2）主板CPU插座：主板上的CPU插座主要有Socket478、LGA775等，引脚数越多，表示主板所支持的CPU性能越好。（3）是否集成显卡：一般情况下，相同配置级别的机器，集成显卡的性能不如独立显卡，但集成显卡的兼
66、容性和稳定性较好。（4）支持最高的前端总线：前端总线是处理器与主板北桥芯片或内存控制集线器之间的数据通道，其频率高低直接影响CPU访问内存的速度。（5）支持最高的内存容量和频率：支持的内存容量和频率越高，计算机的性能越好。任务二 选购一台计算机选购主板时需注意如下几点：（1）对CPU的支持：主板和CPU是否配套。（2）对内存、显卡、硬盘的支持：要求兼容性和稳定性好。（3）扩展性能与外围接口：考虑到计算机的日常使用，主板上除了有AGP插槽和DIMM插槽外，还有PCI，AMR，CNR，ISA等扩展槽。（4）主板的用料和制作工艺：就主板电容而言，全固态电容的主板好于半固态电容的主板。（5）品牌：最好的选择知名品牌的主板，目前知名的品牌有华硕（ASUS）、微星（MSI）、技嘉（GIGABYTE）等。任务二 选购一台计算机2）CPU中央处理器（CPU）由运算器和控制器组成。运算器有算术逻辑部件ALU 和寄存器；控制器有指令寄存器、指令译码器和指令计数器PC 等，CPU 的外观如图1-14 所示。CPU的性能指标直接决定了由它构成的微型计算机的系统性能指标。CPU 的性能主要由字长、主频和缓存决定
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