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计算机教案版本(全)doc

发布时间:2019-06-11 23:30 来源:未知 编辑:admin

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  第一章 计算机基础知识 1.1计算机概述 教学目的: 1.了解计算机的发展简史 2.了解微型计算机的发展过程 3.熟悉计算机的主要应用领域 教学重点: 1. 计算机的发展简史、微型计算机的发展过程 2. 计算机的主要应用领域 教学难点:无 教学方法: 讲授法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容:无 教学过程: 一、复习旧课:无 二、引入新课: 计算机技术发展日新月异,计算机的应用也越来越广泛,计算机的诞生标志着人类社会进入了一个崭新的科技新纪元。尤其是微型计算机的发展和Internet的普及应用,正在逐步改变着人们的工作和生活方式。要学会使用计算机,我们不仅要学习计算机的基本原理和系统组成,也要充分理解计算机的主要技术指标以及计算机安全等基本知识,以利于进一步学习和掌握计算机的操作技术。 1946年,世界上第一台电子计算机ENIAC诞生于美国宾夕法尼亚大学,全称是“电子 数字积分计算机”(Electronic Numerical Integrator And Calculator)。ENIAC占地170平方米,重30余吨,使用了18 800多个电子管和1 500多个继电器,耗电140kW,耗资40多万美元,每秒可进行5 000次加法运算。它的诞生标志着人类社会进入了一个崭新的科技新纪元,其问世具有划时代的意义。 三、讲授新课 1.1.1计算机的发展简史 1.计算机的发展过程 电子计算机从诞生到现在的50多年时间里,有了突飞猛进的发展,运算速度从每秒 5000次到现在的每秒上万亿次,计算机硬件的发展主要取决于电子器件的发展,电子器件 的发展推动了计算机的发展。根据计算机所采用的电子器件不同而将计算机的发展划分为 四个阶段,每个阶段称为一代。每一代的计算机在技术上都是一次新的突破。 (1)第一代计算机——电子管计算机(约1946~1957年) 第一代计算机基本逻辑电路由电子管组成,内存储器采用水银延迟线,用磁鼓、纸带、卡 片等作外存储器。运算速度一般为每秒几千次至几万次,内存储器容量也非常小(仅为l000—4000字节)。第一代计算机体积大、耗电多、速度低、使用不便,主要用于一些军事和科研部门进行科学计算。UNIVAC-I是第一代计算机的代表。 (2)第二代计算机——晶体管计算机(约1958~1964年) 第二代计算机基本元件由晶体管组成。晶体管计算机用晶体管作为基本元件,内存储 器采用磁性材料制成磁芯存储器,用磁带、硬盘作为外存储器,总体结构改为以存储器为中 心。运算速度达到每秒几十万次,内存储器容量扩大到几十万字节。晶体管与电子管相比, 具有体积小、重量轻、寿命长和耗电少等优点,所以很快将晶体管用于制造计算机。IBM-7000系列机是第二代计算机的代表。 (3)第三代计算机——集成电路计算机(约1965~1970年) 第三代计算机的主要元件由小规模集成电路和中规模集成电路组成。其集成度为每平 方厘米几十个至几百个电路元件。运算速度达到每秒几十万次到几百万次。 IBM360系列是最早采用集成电路的通用计算机,也是第三代计算机的代表。 (4)第四代——大规模、超大规模集成电路计算机(约1971年至今) 第四代计算机主要元件由大规模集成电路和超大规模集成电路组成。 随着半导体技术的发展,半导体集成度越来越高,20世纪70年代初期出现了可容纳数 千个至数万个电路元件的大规模集成电路,70年代末又出现了在一个芯片上集成几万个到 几十万个晶体管的超大规模集成电路。 第四代计算机采用这种集成电路作为主要功能部件,内存储器由半导体存储器组成,外存储器采用硬盘、软盘、光盘,运算速度达到每秒几百万次直至上亿次,在系统结构方面发展了并行处理技术、分布式计算机系统、计算机网络等。 IBM4300系列、3080系列、3090系列和9000系列是这一代计算机的代表。 2.微型计算机的发展过程 (1)1971年,美国Intel公司把运算器和逻辑控制功能集成在一块芯片中,成功地研制出世界上第一片微处理器Intel 4004,它是4位的微处理器,这也标志着微型计算机的诞生。 (2)1972年Intel公司又推出了8位微处理器芯片Intel 8008,1973年又推出了8位微处理器Intel 8080。 (3)1978年Intel公司推出了16位微处理器Intel 8086,1979年又推出了Intel 8088,1981年IBM公司用Intel 8088芯片首次推出准16位IBM PC计算机,1983年又推出了IBM PC/XT机,使微型计算机得到迅速发展。 (4)1982年Intel公司推出了全16位的微处理器Intel 80286,1984年IBM公司以Intel80286芯片为CPU推出了IBM PC/AT。1985年Intel公司推出了全32位的微处理器Intel80386,1989年Intel公司推出了Intel 80486,Intel 80486是将80386、数学协处理器80387和一个8KB的Cache集成在一块芯片内。 (5)1993年Intel公司推出了Pentium(奔腾)芯片,1996年相继推出了Pentium Pro和Pentium MMX芯片,1997年推出了PentiumⅡCPU芯片,1999年推出新一代PentiumⅢ,其后又推出Pentium 4处理器。 1.1.2计算机的应用领域 随着科技的进步,制造计算机的成本越来越低,计算机的应用领域也越来越广泛。早期 的计算机主要用于科学计算、信息处理和实时控制,目前计算机的应用已深入到更加广泛的 领域,如工厂企业自动化、办公室自动化和家庭自动化,还可应用于事务处理、管理信息系 统、决策支持以及CAD/CAM。随着Internet的广泛应用,计算机的应用领域将越来越广泛 和深入。 1.科学计算 为了解决大量复杂的数值计算问题,人们发明了计算机。作为一个计算工具,科学计算 是计算机最早的应用。在科学研究和工程技术中有大量复杂的数学计算问题,计算量大而 且精度要求高,这些问题用手工计算是很困难的,只有借助于计算机才能完成。时至今日, 数值计算仍然是计算机应用的一个重要领域。 2.信息处理 信息处理是指计算机对信息(文字、图像、声音)进行收集、整理、存储、加工、分析和传播的过程。如企业的生产管理、质量管理、财务管理、仓库管理、账目管理等。信息应用领域非常广泛。 3.实时控制 实时控制也称过程控制,是利用计算机及时采集检测数据,按最佳值迅速对控制对象进 行自动控制或自动调节。它是生产自动化的重要技术手段。例如,用计算机控制炼钢、控制 机床等。 4.计算机辅助设计 计算机在计算机辅助设计(Computer Aided Design,简称CAD)、计算机辅助制造(Com puter Aided Manufacture,简称CAM)以及计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,简称CAI)等方面发挥了越来越大的作用。例如,利用计算机部分代替人工进行汽车、飞机、家电等设计和制造,可以提高几十倍的工作效率,同时质量也大大提高。将CAD/CAM和数据库技术集成在一起,形成了CIMS技术,实现设计、制造和管理完全现代化。 5.人工智能 人工智能是利用计算机来模拟人的思维活动,进行逻辑推理,并完成一部分人类智能担 任的工作。人工智能是计算机应用的一个崭新领域,是计算机向智能化方向发展的趋势。例 如,自然语言理解、定理证明、自动翻译、图像识别、智能机器人、专家系统以及模式识别等。 6.现代教育 计算机在现代教育中发挥了重大作用,现在很多课程采用了计算机辅助教学形式,尤其 利用网络和多媒体技术进行教学,共享了教学资源,更适合于学生个性化学习和学生学习的 主动性。 7.电子商务 电子商务是指对整个贸易活动实现电子化。电子商务从外延方面可以定义为:交易各 方以电子交易方式而不是通过当面交换或直接面谈方式进行的任何形式的商业交易。电子 商务实际上是以网络通信为依托,以电子信息技术为手段提供的服务贸易、商品交易和商务 性数据交换,它包括电子数据交换、电子资金转账、快速响应系统、电子表单和信用卡交易等电子商务的一系列应用,又包括电子商务的信息基础设施。 四、本节小结: 本节主要讲授计算机的发展历程和主要应用。 五、布置作业: 1.计算机的发展历程实际上是__________的发展历程,微型计算机的发展实际是______的发展过程. 1.2计算机硬件系统 教学目的: 1.了解计算机硬件的定义 2.熟悉计算机硬件系统的组成 3.了解计算机总线的作用和分类 教学重点: 1. 计算机硬件的定义、硬件系统的组成 2. 计算机总线的作用和分类 教学难点:无 教学方法: 讲授法、实物展示 教学用具: 电脑、投影仪、计算机硬件部件 补充/删节内容:无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机分代的主要依据是什么? 2、微型计算机发展经历了哪些阶段? 3、计算机的主要应用领域是什么? 二、引入新课: 计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成,计算机是一个系统,它既包括硬件也包括软件,缺一不可。没有软件的硬件机器称为“裸机”;软件依靠硬件来执行,没有硬件也不能运行软件,软件也就失去了作用。软件与硬件在逻辑上有着某种等价性,即软件功能可以用硬件来设法加以实现,硬件功能也可以用软件加以模拟。 三、讲授新课 1.2.1输入设备 输入是指利用某种设备将数据转换成计算机可以接受的编码过程,所使用的设备称为 输入设备。输入设备的主要作用是把准备好的数据、程序和命令等信息转换为计算机能接 受的电信号并送人计算机。常见的输入设备有:键盘、鼠标、扫描仪、数码相机、光笔、条码阅读机、数字化仪、线)作用:用户的程序、数据以及各种对计算机的命令都可以通过键盘输入。 (2)分类:键盘实际上是组装在一起的一组按键矩阵。当按下一个键时就产生与该键对应的二进制代码,并通过接口送人计算机,同时将按键字符显示在屏幕上。键盘根据按键的数量可分为84键、lOl键、104/105键以及适用于ATX电源的107/108键。目前常用的是104键。 2.鼠标 (1)作用:尤其在窗口操作环境中几乎离不开鼠标,它主要用于程序的操作、菜单的选择、制图等。鼠标形如老鼠,通过移动鼠标可以在屏幕上快速、精确地定位光标。鼠标除了用于光标定位外,还可用来选择菜单、命令和文件等,可减少击键次数,简化操作过程。鼠标已经成为与键盘并列的输入设备。 (2)分类:A:根据其工作原理可将鼠标分为机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标; B:根据按键次数可分为两键鼠标和三键鼠标。 3.扫描仪 (1)作用:扫描仪是一种光电一体化的高科技产品,它是一种通过光学扫描,将图形、图像或文本输入到计算机中,供计算机存储、处理的设备。 (2)主要性能指标:判断一台扫描仪性能优劣的主要指标是分辨率和分色能力。分辨率是用来衡量扫描仪品质的指标,分辨率越高,扫描出来的图像越清晰,分辨率通常以dpi(Dots per inch)为单位,表示在一英寸长度内取样的点数。如600dpi表示在原稿的每一英寸上扫得600个点。分色能力是一台扫描仪分辨颜色的细腻程度。它以位作为单位,这个数值越大,扫描出的图像色泽越接近于原稿。目前扫描仪一般有24位以上的分色能力。 (3)分类:A:按幅面大小分为台式扫描仪和手持式扫描仪; B:按图像类型分为灰度扫描仪和彩色扫描仪。 4.数码相机 数码相机是近几年出现的摄影输入设备,是一种无胶片相机。数码相机是一种利用感光元件,通过镜头将聚焦的光线转换成数字图像信号的照相机。它所拍出来的底片不是存储在传统的底片上的,而是存储在相机的内存中。将这些存储在数码相机内存中的数字图像信息输入计算机,然后通过图像处理软件可做各种编辑或特殊效果的处理。 1.2.2输出设备 输出设备能将计算机的运算结果转换为能被人或控制设备所能接受和识别的信息。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。显示器是微型计算机系统中最主要的输出设备,属于计算机的基本配置,打印机也是计算机系统中的常用输出设备。 1.显示器 (1)作用:显示器是最主要的输出设备,是人机交互的重要手段,用户通过显示器显示内容能掌握计算机的工作状态。 (2)分类:A:按照工作原理分为有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)和等离子显示器。 B:显示器按尺寸划分有14英寸、15英寸、17英寸、19英寸和21英寸等,目前以17英寸为主流。 (3)主要性能指标: A:分辨率:分辨率是指显示屏水平方向和垂直方向上划分为多少个可辨识的像素。B:点距:目前,微机上使用的显示器的像素直径有O.3lmm、O.28ram和O.25mm 等,一般情况下,点距越小分辨率越高,显示质量越好。 C:屏幕的水平扫描频率和垂直扫描频率:水平扫描频率通常用kHz表示,水平扫描频率越高,屏幕的分辨率就越高;垂直扫描频率通常用Hz表示,垂直扫描频率越高,屏幕的闪烁程度就越低。标准的不闪烁画面为75Hz以上。 2.打印机 (1)作用:打印机是计算机的重要输出设备,用于把输出的信息以字符方式或图像方式在打印纸上打印输出。打印机是一种利用色带、墨水或碳粉将计算机上的数据输出的设备。 (2)分类:常见打印机种类有点阵打印机、喷墨打印机和激光打印机。 (3)特点:A:点阵打印机主要由打印头、运载打印头的小车机构、色带机构、输出纸机构和控制电路等组成。打印头是点阵打印机的核心部分,打印头由若干根钢针组成,通过钢针击打色带,从而在打印纸上打印出字符。根据钢针的数目,点阵打印机可分为9针和24针打印机等。这类打印机速度慢,噪音大,打印质量差,但要打印发票或签收单据时,需要有“复写”功能,就必须依靠点阵打印机,其“复写”功能是喷墨或激光打印机无法取代的。 B:喷墨打印机属于非击打式打印机,其印字头上有数个墨水喷头,每个喷头前都有一个电极,打印时电极会控制墨水喷头的动作将墨点喷打在打印纸上。喷墨打印机价格低,打印速度和打印质量高于点阵式打印机,噪音低,并可输出彩色打印纸。 C:激光打印机是一种页式打印机,由激光扫描系统、电子照相系统和控制系统三大部分组成,其打印原理是将每一行要打印出来的墨点记录在光传导体的滚筒上,筒面经激光照射过的位置吸住碳粉,再将附着碳粉的筒面转印到纸张上,如此即可将数据打印出来。和点阵打印机、喷墨打印机相比,激光打印机具有打印速度更快、打印质量更高以及噪音更低等优点。 1.2.3中央处理器 中央处理器(Central Processing Unit,简称CPU)是计算机的核心部件,是由超大规模集成电路(VLSI)工艺制成的芯片;它又称为微处理器(Micro Processing Unit,简称MPU),它控制了计算机的所有操作。 (1)组成:CPU主要由运算器和控制器组成,它还包含若干寄存器等。 运算器又称为算术逻辑单元(Arithmetic Logic Unit,简称ALU),其主要功能是完成对数的算术运算和逻辑运算等操作。 控制器负责从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码,按时间 先后顺序负责向其他各部件发出控制信号,保证各部件协调工作。 寄存器用来存放当前运算所需的各种数据、地址信息、中间结果等内容。 (2)主要性能指标:A:时钟频率:以MHz或GHz表示,通常时钟频率越高;其处理数据的速度相对也越快。CPU时钟频率从过去的466MHz、800MHz、900MHz发展到今天的1 GHz、2GHz、3GHz以上。 B:字长:表示CPU每次处理数据的能力,按字长可分为8位、16位、32位、64位CPU。如Intel 80286型号的CPU每次能处理16位二进制数据,80386和80486型号的CPU每次能处理32位二进制数据,而Pentium III型号的CPU每次能处理64位二进制数据。 (3)CPU大部分使用了美国Intel公司生产的芯片,此外还有美国的AMD等公司的产品。 1.2.4内存储器 (1)作用:用于存放当前运行的程序和程序所需的数据,它和CPU直接相连。 (2)特点:内存一般由半导体材料构成,存取速度快,容量相对较小,价格较贵。 (3)分类:一种叫做随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM);另一 种叫做只读存储器(Read Only Memory,简称ROM)。 (4)RAM特点:RAM是一种既可以存入数据,也可以从中读出数据的内存,平时所输入的程序、数据等便是存储在RAM中。但计算机关机或意外断电时,RAM中的数据就会消失,所以RAM只是一个临时存储器。RAM又分为静态RAM(SRAM)和动态RAM(DRAM)两种。 (5)ROM特点:顾名思义,是只能从其中读出数据而不能将数据写入的内存。ROM中的数据关机或断电也不会消失,所以多用来存放永久性的程序或数据。ROM内的数据是在制造时由厂家用专用设备一次写入的,一般用于存放系统程序BIOS和用于微程序控制。随着半导体技术的发展,陆续出现了可编程只读存储器PROM(Programmable ROM),PROM只能进行一次写操作,但可以在出厂后,由用户用特殊电子设备进行写入;可擦除的可编程只读存储器EPROM(Erasable Programmable ROM),EPROM是可擦除PROM,其中的内容既可读出,也可以写入,但是在一次写操作之前必须用紫外线分钟以擦去所有信息,然后再写人,可以写多次;EEPROM是电可擦除EPROM,可以读出也可写入,能够直接对字节或块进行修改,只不过写操作所需的时间远远大于读操作所需的时间。 (6)容量单位:内存用于存储程序和数据,衡量内存容量大小的单位有位(Bit)、字节(Byte)、KB、MB、GB等,其中位表示一个二进制数据“O”和“l”,然后依次定义其他存储单位。 1字节(Byte)=8位(Bits)、1KB=1 024B、lMB=l024KB、1GB=1024MB 1.2.5外存储器 1.作用:外存储器也称辅助存储器,简称外存或辅存,用于存放计算机当前不执行的程序和数据,外存不直接与CPU交换数据,当需要时先将数据调人内存,再通过内存与CPU交换数据,外存与内存交换数据可以成批地进行。 2.分类:外存一般有磁记录设备和光存储设备,常用的外存储器有硬盘、软盘、磁带以及光盘等。 3.软盘 (1)分类:软盘按其尺寸大小可分为5.25英寸和3.5英寸盘,目前常见的是3.5英寸盘。 (2)组成: ·写保护口:对软盘中的数据进行读写保护,缺口打开,表示处于保护状态,只能从软盘上读出数据而不能写入数据;缺口关闭,可以读出数据,也可以写入数据。 ·保护套:软盘外壳,用于保护软盘不被磨损和保持清洁。 ·中心轴孔:套在软盘驱动器主轴上,使盘片随主轴旋转。 ·磁头读写槽:软盘驱动器通过此槽与软盘表面接触,进行数据的读、写操作。 (3)特点:存储容量小,可读可写,短电后数据不丢失,读写速度慢 (4)软磁盘的存储容量计算: 一个软盘片有两个磁面,磁面上有许多同心圆,这些同心圆称为磁道,每个圆周为一个磁道,数据存储在软盘的磁道上,通常软盘的磁道数为40或80,磁道编号由外圈向内圈增 大,最外面为O磁道,最大为39或79,即O~39或O~79。将同心圆等分为若干个扇区扇 区是磁盘地址的最小单位。一般每个扇区可存储512字节的数据,与主机交换信息是以扇区为单位进行的。 容量=软盘面数×每面磁道数×每磁道扇区数×每扇区内存字节数 例如,一张3.5英寸的双面高密度软盘,每面80个磁道,每磁道18个扇区, 每个扇区存储512字节的数据,所以其存储容量是:存储容量=2×80×18×512=1.44MB (5)新磁盘的格式化操作:格式化的作用主要是将磁盘分区,给磁道和扇区编号,设置目录表和文件分配表,检查有无坏磁道且给坏磁道标上不可用标记。如果软磁盘已经存储有数据,对其进行格式化时原有数据将被删除。 4.硬盘 (1)组成:由若干个盘片组成,这些盘片置于同一个轴上,盘片的两面均可存储信息,每一面有不同的编号。目前常用的硬盘是将盘片、磁头、电机驱动部件等做成一个不可随意拆卸的整体,并密封起来。 (2)特点:容量大,硬盘防尘性能好、可靠性高、存储的信息比软盘多,存取信息速度比软盘快。目前常见硬盘容量有40G,60G、80G、120G等。 (3)分类:按其接口可分为IDE和SCSI两种硬盘。 5.光盘 常见的光盘存储器有CD-ROM、CD-R、CD-RW和DVD-ROM等。 (1)CD-ROM(compact Disk Read Only Memory,只读型光盘)与ROM类似,光盘中的数据由厂家事先写入,用户只能读取其中的数据而无法修改。光盘上有一条由内向外的螺旋状细槽,细槽中布满了细小的光学坑洞,数据就是存放在这一细槽中,以有无坑洞来代表数字数据“0”和“1”。CD-ROM的特点是存储容量可达640MB,复制方便,成本低。高速光驱只有在读取大量数据时才能发挥其优势。 (2)CD-R(Compact Disk-Recordable,可记录光盘),用户可以写入数据,但只能写入一次,一旦写入后CD-R就同CD-ROM一样可以反复读取但不能再改写数据。 (3)CD-RW(Compact Disk-Rewritable,可读写光盘),其功能与磁盘类似,可对其进行多次读/写操作,可以修改已记录信息。 (4)DVD光盘,外观和一般光盘相同。DVD光盘使用高密度存储技术,其存储容量可达4.5GB-8.5GB,数据传输速率也高。 6.闪存 (1)特点:闪存属于非挥发性内存(Non-volatile,即断电数据也能保存),它具有EEPROM电擦除的特点,还具有功耗低、密度高、体积小、可靠性高、可擦除、可重写、可重复编程等优点。由于是电读写介质,闪存完全不受磁性干扰和影响,这是其与传统磁介质存储器最大的不同;并且闪存具有相对简单的物理内部结构,在发生碰撞时也不易出现数据丢失现象,这也是闪存移动存储产品可靠性的重要表现。 (2)常见闪存产品:除了借由读卡器交换数据的闪存卡,还有设计成USB接口的微型闪存数据盘。 (3)闪存产品容量:从16MB到1GB不等(视闪存种类而定),体积却只有一张普通电线.主板的组成:由印刷电路板、CPU插座、控制芯片、CMOS只读存储器、各种扩展插槽、键盘插座、各种连接开关以及跳线.主板上的I/O扩充插槽 (1)ISA扩展槽:用来连接符合ISA(Industry Standard Architecture,工业标准体系 结构)接口的接口卡;ISA为计算机上的一种总线位总线位总线两种。数据传输率分别为每秒8MB与16MB,无法满足现在高速外围设备的传输需求,因此现在大部分设备已改用PCI或AGP结构。 (2)PCI扩展槽:用来连接符合PCI(Peripheral Component Interconnect)接口的接口卡。PCI为Intel公司所制定的总线)AGP扩展槽:用来连接符合AGP(Advanced Graphics Port)接口的接口卡。AGP为Intel公司所提出的显卡总线接口,专为显卡设计。 (4)内存插槽:用来安装内存,目前常见的是168线)CPU插槽:用来安装CPU。 3.外部设备接口 主机与外部设备通过外设接口连接,根据外部设备与I/O模块交换数据的方式不同,可把接口分为串行接口和并行接口两种。主机上一般有两个串行接口即COMl和COM2,两 个并行接口即LPTl和LPT2以及USB和PS/2接口。外设与主机相连只需插入相关接口即 可,如COM2可用于连接Modem,早期打印机连接LPTl,目前的打印机也有采用USB接口 的,鼠标有串行口、PS/2及USB接口,只需分别接人相同的主机外设接口即可。键盘一般 连接在PS/2接口,也有USB接口键盘。 USB(通用串行总线)是由.Intel公司开发的一种高速总线端口,通过它来连接外部设备,可减少对系统资源的占用。目前常用外设一般都用USB接口。 1.2.7电源与机箱 1.微机电源要求输入220V、50Hz的交流电,经过变压整流稳压后,输出四种直流电,供微机不同部件使用。为了降低电源温度,电源内安装了风扇。 2.计算机的各个主要部件(如主板、光驱、硬盘、软盘驱动器、电源等)均安装在机箱内,而CPU、显示卡等插在主板上。我们平时操作的键盘、鼠标、显示器等均通过接口与主板相连。 1.2.8总线.作用:组成计算机的硬件部件有:CPU、主存、辅存、输入/输出设备等,使这些部件能够正常工作,必须要把它们有机地连接起来形成一个系统,在计算机中通过总线将它们连接为一个系统。总线就是系统部件之间传送信息的公共通道,各部件由总线连接并通过总线传递数据和控制信号。 2.分类:微型计算机中总线分为内部总线和系统总线两种,平时所说的总线)内部总线通常是指在CPU内部各组成部分之间相互交换信息的总线)系统总线指的是CPU、主存、I/O接口之间相互交换信息的总线.系统总线的三种形式:有数据总线、地址总线和控制总线三类,分别传递数据、地址和控制信息。 4.常用的系统总线标准:如ISA、EISA、PCI和AGP等。总线体现在硬件上就是在计算机主板上,主板上有插CPU、内存条、显示卡、网卡、声卡、鼠标和键盘等部件的各类扩展槽或接口,现在软盘、硬盘驱动器接口一般直接安装在主板上,软盘驱动器和硬盘驱动器则通过扁缆数据线与主板相连,输入/输出设备则与主板上相应接口连接。 四、本节小结: 本节主要讲授计算机硬件系统的基础知识。 五、布置作业: 1.计算机硬件系统由________和_________组成. 2.计算机硬件系统由____、______、_______、_______和________五个基本组成部分构成. 3.计算机常用的输入设备有________、_______、______等,输出设备有______和________. 4.显示器的主要分类依据是__________,主要性能指标有_______、________、________和________. 5.________打印机适合家用,分辨率最高的打印机是_______,_________打印机适合打印票据. 6.中央处理器英文简称是_______,主要由______、________和_______组成,其性能指标主要有_______和________等. 7.计算机存储系统分为_________和_______两大类. 8.RAM中文全称是_________,特点是_____________,ROM中文全称是_________,特点是_____________. 9.外存储器的特点是___________,主要有_______、________、_________和________. 10.计算机主板的组成主要有________、__________、____________、_________、________、__________等. 11.主板上的常用接口类型有__________、__________、_________和____________等. 12.微型计算机总线分为________和______两类,系统总线的类别分为_____、_______和______,常见的总线标准有________和_________. 1.3 软件系统 教学目的: 1.了解软件的作用 2.掌握软件的分类和定义 3.了解几种常用的软件 教学重点: 1.软件的分类和定义 2.几种常用的软件 教学难点:无 教学方法: 讲授法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机系统的组成? 计算机硬件系统的组成? 2、计算机存储系统的组成? 比较相互之间的差异? 3、计算机常用的输入和输出设备有哪些?分类和性能指标? 4、CPU的主要组成部分和性能指标? 5、主板的组成部分?计算机总线的分类? 二、引入新课: 计算机软件是相对于计算机硬件而言的,计算机软件是指在硬件上运行的程序、运行程序所需的数据和有关文档的总称。程序就是根据具体的解题步骤编制的指令序列。相对于硬件而言,软件用来扩大计算机的功能与提高计算机的效率,是计算机系统中不可缺少的主要组成部分。 三、讲授新课 1.3.1系统软件 1.定义:系统软件指为整个计算机系统所配置的、不依赖于特定应用的、通用的、可供所有用户使用的软件。 2.主要功能包括:启动计算机,存储、加载和执行应用程序,对文件进行排序、检索,将程序语言翻译成机器语言等。系统软件可以看做用户与计算机的接口,为应用软件和用户提供控制、访问硬件的手段。 3.常用系统软件:操作系统、语言处理程序、数据库管理系统等。 (1)操作系统 操作系统是管理、控制和监督计算机软件、硬件资源协调运行的程序系统,由一系列具 有不同控制管理功能的程序组成,是直接运行在裸机上的最基本的系统软件,任何其他软件 都必须在操作系统的支持下才能运行。它已成为计算机系统中必不可少的一部分,是系统 软件的核心。操作系统负责对计算机系统的硬件资源、软件资源进行统一控制、管理、调度 和监督,合理地组织计算机的工作流程。一个操作系统应具有处理器管理、作业管理、存储 器管理、设备管理和文件管理五大模块。 常用操作系统有MS-DOS、Windows系列、Unix、Linux、OS/2等。 Windows系列操作系统有Windows 3.1、Windows 3.2、Windows for Workgroup、Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows 2000以及Windows XP。Windows操作系统作为目前微机中最流行的操作系统,采用了图形化的用户界面,可供用户方便地使用计算机,并提供了同时运行多个任务的能力(即多任务处理),在各个任务之间可以方便地切换和交换信息,具有处理多媒体和网络功能。 Unix操作系统在70年代诞生于美国电话与电报公司的贝尔实验室中。Unix已成为最 流行的操作系统之一,可安装在微机、工作站、小型机、主机甚至超级计算机上,同时也可用于不同生产厂商的各种不同型号的计算机。从Unix结构看主要有Unix的系统核心部分和应用子系统部分。 (2)语言处理程序 人和人之间交流思想、表达感情使用的语言称为自然语言。人指挥计算机工作,计算机要理解并接受人的命令,两者之间也要有共同语言,这可通过计算机语言实现。 程序设计语言是软件系统的重要组成部分,而相应的各种语言处理系统属于系统软件。程序设计语言一般分为机器语言、汇编语言、高级语言和面向对象语言四种。 机器语言是最底层的计算机语言,计算机硬件可以直接执行,机器语言的指令由一串 “O”或“l”组成的二进制代码组成,这是唯一由硬件直接执行的语言。用机器语言编写的程序计算机能直接运行。但它与硬件密切相关,可移植性差,编写程序困难,容易出错,程序可读性差。 汇编语言是一种符号语言,是用助记符(有意义的英文单词)代替机器指令的一种面向机器的低级语言。汇编语言与机器语言一一对应,仍紧密依赖于硬件,程序可移植性差,与 机器语言一样都是一种低级语言。 计算机只能识别二进制编码的机器语言,无法直接执行汇编语言,因此必须将汇编程序 翻译成机器语言程序才能执行,这个任务由汇编程序完成。将汇编语言编制的源程序翻译 成为机器代码的过程称为“汇编”,反之,也可把机器语言程序转换为汇编语言的形式,称为“反汇编”。 高级语言与具体的计算机硬件无关,它是直接面向过程的程序设计语言。其表达方式 更接近于被描述的问题,更易于被人们掌握和书写,用高级语言编写的源程序不需要经过太 大修改就可以直接运行在不同的机型上。常用的高级语言有C语言、BASIC语言、FORTRAN语言、COBOL语言、PASCAL语言等。面向对象的编程语言一般有可视化、网络化、多媒体等功能,常用的有Visual Basic、Visual C++、Delphi、FoxPro、Java等。 计算机不能直接识别和运行汇编语言和高级语言,必须经过“翻译”。所谓“翻译”,是指由一种特殊的程序把源程序转换为机器码,这种特殊程序就是语言处理程序。 语言处理程序用于把人们编制的汇编语言和高级语言源程序转换为机器能够理解的目 标程序。这种转换有两种方式:解释方式和编译方式。 解释系统是一边解释一边执行的语言处理程序,它分析一条源程序中的语句后就去执 行规定的操作,如BASIC语言就是采用解释方式完成的。 编译系统把用高级语言编成的程序翻译成为机器语言指令程序。编译方式是通过编译 程序将整个高级语言源程序翻译成目标程序(.0bj),再经过连接程序生成为可运行的程序 (.exe)。一般情况下,编译后直接执行程序比解释执行方式快许多倍,高级语言大多采用编译方式。如C语言、FORTRAN语言、COBOL语言、PASCAL语言等。 (3)数据库管理系统 A:数据库(Data Base,简称DB)是指以一定的组织方式存储的具有相关性质的数据的集合,可为多种应用所共享。数据库在数据库管理系统的管理下运行。 B:数据库管理系统(Data Base Management System,简称DBMS)是能够对数据库进行加工、管理的系统软件。它是用户和数据库之间的接口,其主要功能是建立、删除、维护数据库及对数据库中的数据进行各种操作。 DBMS应基于某种数据模型,数据模型有三种:层次型、网状型和关系型。目前最流行的是关系型DBMS。小型关系型DBMS有FoxPro、Access与Paradox等,大型关系型DBMS软件有Oracle、Sybase和Informix等。 D:数据库是共享的,因此必须有人进行数据库的规划、设计、管理和维护工作,负责这些工作的人员称为数据库管理员(Data Base Administrator,简称DBA)。应用程序、DBMS和DBA构成了一个数据库系统(Data Base System,简称DBS),而DBMS是数据库系统的核心。 1.3.2 应用软件 1.定义:在计算机硬件和系统软件的支持下,为解决某类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。 2.常用的应用软件包:随着计算机的不断发展,应用软件也在不断增加。有些软件已逐步标准化、模块化,形成了解决某类典型问题的较通用的软件,这些软件被称为应用软件包。字处理软件、表处理软件、会计软件、图形图像软件、仿真软件等。 A:字处理软件能用来编辑各种文件,可以很灵活地录入、存储、编辑、排版与打印,可用来产生公文、信件、单据、论文、书稿及手册等文字资料,使用起来非常方便。常用的字处理软件有Word、WPS等。 B:表处理软件又称为电子表格软件,这类软件具有快速计算、自动统计、自动造表等功能,可用于记账、财政预算等。如Excel就属于这类软件。 C:彩色图像处理软件主要处理以像素为基本单位所构成的真实图像(Image),它可对图像进行放大、缩小、裁剪、拼接、各种效果与特技处理等。、这类软件在广告、艺术、出版、商务等领域中广泛使用。常用的图像处理软件有Paintbrush、PhotoShop等。 D:绘图软件具有建立图形、编辑图形、输出图形等功能,以方便灵活的方法让用户交互地绘制由各类点、线、面、体等几何元素所构成的图形。如机械设计图、电路图、算法流程图等。绘图软件在计算机辅助设计中应用很广,常用的绘图软件有AutoCAD等。 四、本节小结: 本节主要讲授软件系统的基础知识。 五、布置作业: 1.系统软件主要有________、 ___________和__________. 2.应用软件主要有_________ 、_________ 、__________. 3.计算机软件是___________________________________________. 1.4计算机中信息的表示 教学目的: 掌握数据和信息的定义和区别 掌握计算机数制的转换 了解西文字符编码和表示形式 了解计算机汉字的常用编码以及相互关系 教学重点: 数据和信息的定义和区别 计算机数制的转换 西文字符编码和表示形式、汉字的常用编码以及相互关系 教学难点: 计算机数制的转换 教学方法: 讲授法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机软件的定义? 2、常用的系统软件和应用软件有哪些? 二、引入新课: 计算机中所有的数据均是以二进制编码的形式存储和加工,日常生活中的十进制数、西文字符、特殊的图形和符号、图像、汉字必须转换成二进制编码才能被计算机接受和处理, 因此需要掌握各种不同类型的数据如何进行转换即如何表示的问题。 三、讲授新课 1.4.1数据和信息 1.数据的定义:国际标准化组织(ISO)对数据所下的定义是:“数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式,这种特殊表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或者进行加工处理。”由此可知,数字、文字、图画、声音、活动图像等对人而言都可以认为是数据 2.数据的类型:计算机内部把数据分为数值型数据和非数值型数据,数值型数据指日常生活中可以表示数值大小的数据,可进行数学运算;而文字、图画、声音等数据一般不进行数学运算,更多的是用于排序、比较、转换、检索等处理,称它们为非数值型数据。 3.信息的定义:信息是指对人有用的数据,这些数据将可能影响到人们的行为与决策。 4.数据和信息的区别:数据是对客观存在的事实、概念或指令的一种可供加工处理的特殊表达形式,而信息强调是对人有用的数据。计算机信息处理实质上就是由计算机进行数据处理的过程,即通过数据的采集,有效地把数据输人到计算机中,由计算机系统对数据进行相应的转换、合并、加工、分类、计算、统计、汇总、存储、建库、传送等操作,经过对数据的处理,向人们提供有用的信息,这个过程就是信息处理。 1.4.2数制基础 日常生活中我们用十进制表示一个数据,但制造有十种状态的元器件异常困难,而制造 有两种状态的元器件则最简单。二进制仅有两个数字符号即“O”和“1”,特别适合于用电子元件来表示,而且O和1正好代表逻辑代数中的“假”和“真”,可用逻辑代数作为工具来分析和设计计算机中的逻辑电路,使得逻辑代数成为计算机设计的数学基础。 1.十进制——D(Decimal) 十进制的数码有:0、l、2、3、4、5、6、7、8、9共十个,进位规则为逢十进一,借一当十。用字母D(Decimal)表示十进制。 2.二进制 B(Binary) 二进制数码只有O和1两个,进位规则为逢二进一,借一当二。用字母B(Binary)表示二进制数。 3.八进制——O(Octal) 八进制数码有O、1、2、3、4、5、6、7,进位规则为逢八进一,借一当八。用字母O表示八进制数。 4.十六进制——H(Hexadecimal) 计算机中信息表示采用二进制,但由7:--进制位数太长,不便于记忆,因此我们用十六进制形式来表示计算机中的信息。十六进制数码有O、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F,进位规则为逢十六进一,借一当十六。用字母H表示十六进制数。 5.十进制数转换为二进制数 (1)十进制整数转换为二进制整数——除2取余法 (2)十进制小数转换为二进制小数——乘2取整法 一个十进制数转换为二进制数,整数部分转换为二进制整数,小数部分转换为二进制小数,如105.6875D=1101001.1011 B。 6.二、八、十六进制数相互转换 (1)二进制数与八进制数相互转换 3位二进制数对应1位八进制数,二进制数转换为八进制数,方法是:从二进制小数点开始向左右两边,每3位划分为一组,不足3位添O。 八进制数转换为二进制数更简单,1个八进制位对应3个二进制位,只需按位展开即可。 (2)二进制数与十六进制数相互转换 4位二进制数对应l位十六进制数。二进制数转换为十六进制数,方法是:从二进制数小数点开始向左右两边,每4位划分为一组,不足4位添O。 1.4.3西文字符编码 1.计算机中的信息都是用二进制编码表示的,用来表示字符的二进制编码称为字符编码。计算机中常用的字符编码有EBCDIC码(Extended Binary Coded Decimal Interchange Code),主要是IBM大型计算机采用。 2.微机采用ACSII码(American Standard Code for Information Interchange),即美国标准信息交换码,并被国际化标准组织指定为国际标准, ASCII码用8位二进制数表示,最高位为O,因此其编码范围是00000000一Oll1111-1,即O一127,共有128个不同的编码值。一个编码代表一个字符,如01000001表示字符“A”,因此128个编码对应128个字符,这些字符包括26个大写字母,26个小写字母,O~9共lO个数字,键盘上的“+”、“一”、“/等字符,以及34个控制字符,我们统称为字符。每个字符都对应一个ASCII码;反之,在计算机内每个ASCII码也代表一个字符。计算机内用1个字节存放ASCII码。 需要注意的是,十进制字符的ASCII码与它们的二进制数值是不一样的。例如,十进制 数7的七位二进制数是000001 11,而它的ASCII码是37H即01lOll l,数值7与数字字符 “7”在计算机中的表示是不同的。数值7表示数的大小,并参与数值运算。而数字字符“7” 只是一个符号,不能参与数值运算。 1.4.4汉字编码 英文字符在计算机内用ASCII码表示,占用1个字节。计算机处理汉字同样也需要对 每个汉字进行编码。我们从键盘上输人汉字可用全拼、智能ABC、五笔字型等汉字输入法, 汉字处理系统对每种汉字输入法规定了汉字输入计算机的代码,称为输入码,从键盘上输入 汉字时输入的是汉字的输入码。计算机识别汉字时要把输人码转换为机内码以便进行处理 和存储。我们在显示器里看见的汉字实际上是一种汉字点阵形式,为了将汉字以点阵的形 式输出,计算机还要将机内码转换为汉字的字形码,确定汉字的点阵,并且在计算机和其他 系统或设备需要信息、数据交换时还必须采用交换码。 1.汉字输入码 有7 000个左右的常用汉字,每个汉字由键盘输入,键盘输入的是汉字的输入码,每个汉字对应一个输入码。目前,常用的汉字输入方法有全拼输入法、智能ABC输入法和五笔字 型等,用不同汉字输入法输入同一个汉字,其输入码是不同的。例如,“王”字的全拼输入码是“wang”,而五笔字型的输入码是“ggg”。这种不同的输入码通过输入字典转换统一为标准的国标码。 2.汉字信息交换码 汉字信息交换码是用于汉字信息处理系统之间或者与通信系统之间进行信息交换的汉字代码。 (1)我国于1981年颁布了国家标准《信息交换用汉字编码字符集一基本集》,它收录了6 763个汉字和682个非汉字图形字符编码共7 445个,分为二级汉字。一级常用字3 755个,按汉字的拼音顺序排列;二级次常用字3 008个,按部首顺序排列。国标GB2312-80中的每个图形字符的汉字交换码均用两个字节表示,每个字节为七位二进制码。 GB2312-80信息交换码表排成一张94×94的图形符号代码表。通常将表中的行称为区,列称为位,表中任何一个字符的位置可由区号和位号唯一确定。GB2312-80中每个图形字符的区位码用两个字节表示,每个字节用七位二进制位编码。以第一字节表示行,第二字节表示列,这就是国标区位码,简称区位码。 一个汉字的区位码由4个数字组成,可以通过查表的方法得到每个汉字的区位码,如 “啊”的区位码是1601,即位于表中第16区、第Ol位,其对应的二进制编码第一字节是 00010000,第二字节是0000000l。 (2)1990年我国颁布了GBl2345-90,该国标码包括717个图形符号和6866个汉字,除新增的35个图形符号和103个汉字外,图形符号等同于GB2312-80。为和IS010646.1国际接轨,我国公布了GBl3000.1《CJK统一汉字编码字符集》,该字符集有65536个码位空间,定义了几乎所有国家和地区的语言文字和符号,包含了来自中国、日本、韩国的汉字,该汉字集称为CJK(Chinese Japanese Korean),CJK是GB2312-80、GBl2345-90和BIG5的超集。 (3)国标码:是信息交换码的十六进制表示形式,它是机内码的基础。国标码与区位码关系为国标码=区位码+2020H 3.汉字机内码 汉字机内码是在计算机内部对汉字进行存储、处理的汉字代码,汉字输入到计算机后,都要转换为机内码,才能进行各种处理。机内码是汉字系统中用来存储西文或中文信息的代码,以二进制形式表示一个西文或中文,每个西文的机内码用ASCII码表示,由于ASCII码最高位为O,用机内码表示汉字时,为了和ASCII码区别,表示一个汉字的机内码是将该汉字的国标码的2个字节的最高位都置为1。汉字机内码、国标码和区位码之间的转换关系是 机内码=国标码+8080H=区位码+AOAOH 4.汉字输出码 汉字输出码又称为汉字字形码,其作用是输出汉字。汉字机内码不能直接作为每个汉 字输出的字形信息,还需根据汉字机内码在字形库中检索出相应汉字的字形信息后才能由 输出设备输出。对汉字字形经过点阵数字化后的一串二进制数称为汉字输出码。 (1)字字形点阵 :汉字是方块字,将方块等分成n行n列的格子,称为汉字字形点阵。点阵中的点对应存储器中的一位。在点阵中笔画所到的格子点为黑点,用二进制数1 表示;否则为白点,用二进制数O表示。汉字点阵有16×16、24×24、32×32等,每一个点用一个二进制位表示,因此16×16点阵的汉字需要用16×16/8=32个字节存储。同理,24×24点阵的汉字需要用24×24/8=72个字节存储。点阵中行、列越多,字形质量就越好,但存储汉字字形码所占用的存储容量就越多。 (2)汉字字库:汉字字形数字化后,以二进制文件形式存储在存储器中,构成汉字字模库, 也称为汉字字形库,简称汉字字库。为满足不同需要,出现了很多字库,如宋体、仿宋体、楷体、黑体、简体字库和繁体字库等。 (3)汉字显示:从键盘上输入汉字的编码,首先经过代码转换程序将其转换为机内码,保存在主存储器中。转换时要根据输入码到码表中检索机内码,得到两个字节的机内码,在主机内由字形检索程序在汉字字模中查出该汉字的字形码,送显示器输出。 四、本节小结: 本节主要讲授计算机中信息的表示。 五、布置作业: 1.计算机中的信息均是以___________形式表示. 2.(80.46)D=( )B=( )O=( )H 3.(74.23)0=( )D=( )H 4.字符的二进制编码通常采用_________码,汉字在计算机中采用________码表示,汉字在信息处理系统或通信系统之间转换采用__________,其标准主要有_______、________和_______. 5.汉字在显示缓冲区的输出采用________码,它是根据________码在_______中检索得出. 1.5计算机分类和主要技术指标 教学目的: 了解计算机的分类 了解计算机的主要技术指标 教学重点: 解计算机的分类、计算机的主要技术指标 教学难点:无 教学方法: 讲授法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机中信息采用什么进制表示? 2、计算机的数制有哪几种?如何转换? 3.西文字符的编码采用什么形式?汉字编码有哪些?相互关系? 二、引入新课: 计算机从诞生到今天种类繁多,有很多种分类方法。通常按计算机的性能来分类,计算机的性能主要指:字长、存储容量、运算速度、外部设备、允许同时使用一台计算机的用户数量和价格等。 三、讲授新课 1.5.1计算机的分类 1.巨型计算机(Supercomputer) 巨型计算机又称超级计算机,采用大规模并行处理的体系结构,运算速度最快,每秒可达l亿次以上,存储容量最大,通道速率最快,处理能力最强,是工艺技术性能最先进的超级计算机,其结构复杂,价格昂贵。主要用于复杂的科学和工程计算,如天气预报、飞行器的设计以及地质勘探等特殊领域。如美国的Cray-1、Cray-2和Cray-3等都是著名的巨型机,我国研制的银河.I、银河.Ⅱ、银河.Ⅲ、曙光-2000和神威都属于巨型机。巨型机的研制开发代表了一个国家的科学技术发展水平。 2.大型计算机(Mainframe) 大型机又称为主机或主干机,目前多采用对称多处理器(SMP)结构,有2、4、8、16至32个处理器,运算速度快、处理能力强、存储容量大,并允许许多用户同时使用。但它的性能比巨型机低,价格也相对便宜。有丰富的外部设备和功能强大的软件,主要用于承担主服务器功能,一般用于计算中心和计算机网络方面,如IBM 4300系列、IBM 9000系列等都是大型计算机的代表。 3.小型计算机(Minicomputer) 规模比大型机要小,结构更简单,成本较低,而且通用性强,维修使用方便,是一种供部门使用的计算机。以DEC公司的VAX系列和IBM公司的AS/400为代表。近年来有被高性能服务器所取代的趋势。 4.工作站(Workstation) 工作站和PC机的技术特点是有重复的。如SGI、SUN、DEC、HP、IBM等公司推出的有 高速运算能力和很强图形处理功能的计算机。通常采用Unix操作系统,比微型计算机有更快的运算速度、更多的存储容量,可靠性和稳定性比微型计算机高,主要用于图像处理、CAD/CAM和办公自动化,还可用于网络服务器,配置大屏幕显示器。 5.微型计算机(Microcomputer) 微型计算机又称为个人计算机(Personal Computer),也称为PC机或微机。它是当今最为普及的机型,微型计算机具有体积小、功耗低、功能全、成本低、操作方便和灵活等优点,其发展非常迅速,功能越来越强,如Pentium 4的CPU速度已超过3G。其性能价格比明显地优于其他类型的计算机,因而得到了广泛应用。 微机按结构还可分为单板机、单片机、多芯片机和多板机;按字长可分为8位机、16位机、32位机和64位机;按CPU芯片可分为286、386、486、Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ和Pentium4等。 随着网络的发展,近年来又提出了网络计算机(Network Computer,简称NC)概念。准备部分取代PC机,特别是连接Internet使用的PC机,这种机器只能联网运行而不能单独使用,它不需要配置硬盘,价格较低。 ’ 1989年IEEE提出了一个分类报告,它根据计算机在信息处理系统中的地位与作用、计算机的性能和结构进行分类,又把计算机分为6大类,即巨型计算机、小巨型计算机、大型计算机、小型计算机、工作站和微型计算机。 1.5.2计算机的主要技术指标 1.字长 字长是指计算机运算部件一次能同时处理的二进制信息的位数。字长由CPU内的寄 存器、运算器和内部数据总线的位数决定。字长越大则计算机的运算精度和处理能力就越强,字长通常是字节的倍数,如常见字长有8位、16位、32位、64位等。 2.运算速度 运算速度通常指处理器每秒种所能执行的指令条数。运算速度单位常用百万次/秒(MIPS)来表示,该指标能直观地反映计算机的速度。 3.主频 主频又称为时钟频率,指CPU在单位时间内发出的脉冲数。主频很大程度上决定了计算机的运算速度。主频越高,计算机的运算速度也越快。微机的主频也在不断提高。 4.存储容量 存储容量包括内存容量和外存容量,主要指内存容量。内存容量越大,机器能运行的程序就越大,处理能力越强。内存的速度用存取周期来衡量。存储器执行一次完整的读(写)操作所需要的时间称为存取周期。 、 在微型计算机中,外存主要指硬盘。硬盘的主要技术指标是磁盘的容量和存取速度。 5.高速缓冲存储器——Cache 随着CPU主频的不断提高,它对内存RAM的存取速度更快,而RAM响应速度达不到 CPU的要求,为了协调CPU与RAM之间的速度差问题,在CPU芯片内又集成了高速缓冲 存储器(Cache),一般在几十千字节至几百千字节之间,将内存中的数据和指令调入Cache,CPU直接访问Cache中数据,大大缩短了CPU得到数据和指令的时间,提高了计算机的整体运算速度。 Cache存储器也是影响微机性能的重要因素,Cache一般由处理器芯片内的Cache(一级Cache)和外加的Cache(二级Cache)两部分组成,其速度应和CPU主频匹配。 6.系统的可靠性 可靠性是指在给定时间内,计算机系统能正常运行的概率,常用平均无故障时间(Mean Time Between Failures,简称MTBF)和平均故障修复时间(Mean Time T0 Repair,简称MTFR)表示,单位是小时。 综合评价微机性能的优劣还应考虑到系统的兼容性、完整性、安全性以及性能价格比等诸多因素。 四、本节小结: 本节主要讲授计算机的分类和主要性能指标。 五、布置作业: 1.计算机分类的主要依据是__________,主要分为________、 ________、 ________ ________ 、__________. 2.计算机的主要技术指标有_______ 、________ 、_______ 、_________ 、_________ _______等. 1.6多媒体技术 教学目的: 了解多媒体的定义和分类 了解多媒体技术的定义和特点 了解超文本与超媒体的关系 4.了解多媒体计算机系统的组成和应用领域 教学重点: 多媒体的定义和分类、了解多媒体技术的定义和特点 超文本与超媒体的关系 多媒体计算机系统的组成和应用领域 教学难点:无 教学方法: 讲授法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机分类的主要依据是什么?具体有哪几类? 2、计算机的技术指标有哪些? 二、引入新课: 1986年荷兰Philips和日本Sony公司联合研制并推出了交互式紧凑光盘系统CD-I,同 时它们还公布了CD-ROM文件格式,并成为国际标准。该系统把高质量的声音、文字、图形、图像都进行数字化,并像程序一样放人640MB的只读光盘中。多媒体技术应用范围迅速拓展,目前已涉及教育、培训、商业、咨询、产品展示和产品销售、休闲和娱乐、工业控制等众多领域。 三、讲授新课 1.6.1多媒体技术的基本概念 1.媒体及其分类 媒体又称为媒介、媒质,是指信息的表示和传播的载体。国际电报电话咨询委员会将媒体分为感觉媒体、表示媒体、存储媒体、表现媒体和传输媒体五种。其核心是 表示媒体,即信息的存储形式和表现形式,如数值、文字、声音、图形、图像等。 (1)感觉媒体 即能使人类的感官直接产生感觉的媒体。它能使人们的听觉、视觉、嗅觉和触觉器官产生感觉,如文字、声音、图形、静止或运动的图像,物体的质地、形状、颜色、气味、味道、温度和湿度等。 ‘ (2)表示媒体 指传输感觉媒体的中介媒体,是为了更有效地处理和传输感觉媒体而人为研制出来的媒体,它能使计算机有效地加工、处理和传输感觉媒体而在计算机内部采用的特殊表示形式,常见的有数据、图形图像、音频视频等信息的数字化编码表示。 (3)存储媒体 用于存放表示媒体,以便计算机随时加工处理的物理实体。如磁盘、光盘、磁带等都是常用的存储媒体。 (4)表现媒体 把感觉媒体转换成表示媒体,把表示媒体转换为感觉媒体的物理设备。如键盘、扫描 仪、话筒、光笔、摄像机等属于输入表现媒体;而显示器、打印机、音箱等则属于输出表现媒体。表现媒体是人用以表现的获取信息的物理设备。 (5)传输媒体 是传输媒体数据信息的物理介质,如同轴电缆、光纤、电话线、双绞线、电磁波等通信信道,是将表示媒体从一处传送到另一处的物理实体。 2.多媒体技术 (1)定义:多媒体技术是一种以计算机技术为基础,能够交互式地综合处理多种不同感觉媒体的信息处理技术,这些感觉媒体指语言、音乐、文字、数值、图画以及活动图像等,其中至少包含声音或活动图像。多媒体技术中的媒体指的是感觉媒体。具有这种功能的计算机称为多媒体计算机。 (2)特点: 多媒体技术强调的是交互式综合处理多种媒体的技术。它具有信息媒体多样化、集成性、交互性、数字化和实时性几个特征。多媒体技术是涉及到计算机、图形学、数字通信等不同学科的多种技术。多媒体和媒体的主要区别是多媒体技术具有交互性,而媒体是不具备交互性的。 3.超文本与超媒体 (1)文本:最大的特点是它在信息组织上是线性的和顺序的,表现在阅读时只能按照固定的顺序阅读,即从第一页开始,依次进行,一页一页地进行,这就是线)超文本:采用一种非线性的网状结构来组织块状信息,各种信息块可以按照人们的“联 想”关系加以组织。超文本是一种信息管理技术,也是一种电子文献形式,Windows操作系 统中的“帮助”信息就是一个典型的超文本。 (3)超媒体:随着计算机技术的发展,结点中的数据不仅仅是文字,而且可以是图形、图像、声音、动态视频,甚至是计算机程序或它们的组合。这就把超文本的结点推广到多媒体形式,这种基于多媒体信息结点的超文本,称为“超媒体”,超媒体(Hypermedia)就是用超文本(Hyper—text)技术管理多媒体信息。 1.6.2多媒体计算机系统组成 1.一般的多媒体系统是由硬件系统、多媒体工作平台、媒体处理系统工具和用户应用软件 构成: 2.一台多媒体微机是在普通微机的基础上添加声卡、网卡、音箱、一个光驱,再配置支持多媒体的操作系统而组成的。多媒体个人计算机MPC(Multimedia Personal Computer)是一种能支持多媒体应用的微机系统,它是由主要PC厂商联合组成的MPC委员会推荐的。 现已有三个标准:MPCI.0、MPC 2.O、MPC 3.0,目前的微机都超过了MPC 3.O标准的性能要求。 (1)音频信息 音频(声音)波是一维波(压力波),人所能听到的频率范围为20Hz一20000Hz。声波通 过模数转换器ADC(Analog Digital Converter)转换为数字信号。ADC以电压为输入、输出对应的二进制编码。声音波为连续的波形,首先按一定的频率对声音波形进行采样,数字采样不可能精确,一个8位采样则有256种不同的值。一个16位采样则有65 536种不同的值。 采样频率有44.1 kHz、22.05kHz、11.025kHz三种。采样频率越高,声音保真度越好。然后对得到的每个样本值进行模数转换(A/D转换),转换可选择16、12或8位。位数越多,噪音越小。 在微机中,处理音频信号的是声卡(也称音频卡),是多媒体计算机中的主要部件。声卡的主要功能是将话筒或音响设备输入的声音进行数字化处理;将处理后的数字波声音还原为模拟信号声音,经功率放大后输出,目前声卡一般集成在主板上。 (2)视频信息 黑白电视机为了以一维的随时间变化的电压在屏幕上呈现二维图像,摄像机扫描电子束快速地水平跨过图像并慢慢地向下移动,扫描过程中记录光的强度,在扫描的最后(称为l帧),电子束回扫。 彩色视频使用的扫描方式与黑白相同,区别在于显示图像时三束同步的电子束代替了 一束。每一束被用作三元色之一:红、绿、蓝(RGB)。这一技术的原理是任何颜色都是适当 强度的红、绿、蓝三色的线性组合。然而,为了在同一信道中传输,三种颜色信号将组合成一个组合。高清晰度电视(High Definition Television,简称HDTV)用了几乎双倍的扫描线数来提供更清晰的图像。 视频信息经“数字化”处理后才能被计算机处理。视频信息的处理是多媒体的核心。数字化过程比声音复杂。为了产生平滑的运动,数字视频像模拟视频一样,必须至少以25帧/秒的速率显示。 (3)数据压缩 非压缩形式的多媒体数据存储容量太大,必须对其进行压缩。MPEG标准是用来压缩视频的主要算法,自1993年以来已成为国际标准。MPEG既可压缩视频,也可压缩音频。 MPEG-1,其目标是产生比特率为1.2Mb/s的视频录像质量的输出,MPEG-1也可用来 将影片以CD-I或CD-Video的格式存储在光盘CD-ROM上,MPEG-1主要用于CD-ROM光盘存储。 MPEG-2最开始用于将广播质量的视频压缩到4Mb/s一6Mb/s。后来,MPEG-2扩展为 支持高分辨率,包括HDTV。MPEG-2比MPEG-1附加了一些特征、帧格式和编码选项。MPEG-2在长距离视频传输中占主导地位。MPEG-4用于较低帧和较低带宽(64kb/s)的中等分辨率视频会议。这样视频会议可在单N-ISDN B通道上举行。 1.6.3 多媒体技术的应用 多媒体技术应用领域十分广泛,它的应用将对人类的工作、家庭生活、社会活动产生极大影响,它在教育、演示系统、办公自动化、咨询服务、电子出版物、计算机的电视会议、地理信息系统等领域中具有广泛的应用。 1.教育与培训 多媒体技术为现代教育方式添加了一种全新的手段,可以将课文、图表、声音、动画、影片和录像等组合在一起构成教育新产品,利用多媒体的集成性和交互性的特点,编制出计算机辅助教学课件。多媒体课件集成丰富的教学经验,可提高教学效果,尤其是网络多媒体课件的制作,使得教学更加丰富多彩。 2.电子出版业 传统出版物以纸张作为载体,但其缺点明显,容量小、体积大、成本高等。以CD-ROM 为载体的多媒体电子出版物,具有容量大、体积小、成本低等优点,集文字、图画、图像、声音、动画和视频于一体,生动活泼有趣,且易于检索。随着计算机网络的发展,电子网络出版也应运而生,它以网络为依托,数据库为中心,出版社将出版的各种资料通过网络让读者将所需资料下载到计算机上,供读者阅读。尤其通过Internet,我们可以快捷方便地在网上书店查询所需资料。 3.商业和服务行业 企业利用多媒体技术宣传其行业形象、业务范围、服务项目、产品信息等,模拟复杂动作和仿真的虚拟现实技术在企业宣传中也得到了应用,如产品广告、商品查询和展示系统、各种查询服务系统等。 四、本节小结: 本节主要讲授多媒体技术的基础知识。 五、布置作业: 1.国际电话电报咨询委员会将媒体氛围_______、 _______、 _______ 、________ 、________. 2. 超媒体是指______________________________. 3. 对媒体微型计算机系统基本配置是__________、 ___________、 ___________ 、_________ 、__________. 4.多媒体技术的特点有_________ 、__________、 __________、 __________ 、__________. 5.多媒体技术的应用领域有________、 _________ _、_______和__________. 1.7计算机安全基础知识 教学目的: 了解计算机病毒的定义 掌握计算机病毒防护的主要措施 掌握计算机的安全使用 了解计算机软件的法律保护措施 教学重点: 计算机病毒的定义、计算机病毒防护的主要措施 计算机的安全使用、计算机软件的法律保护措施 教学难点:无 教学方法: 讲授法、演示法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、媒体的分类?多媒体技术的主要特点和应用领域? 2、超文本和超媒体的关系? 二、引入新课: 计算机不安全的使用环境以及不正确的操作方法会缩短计算机的使用寿命;计算机病毒会破坏重要数据;盗版软件的使用侵害了软件开发者的合法权益,本节将介绍如何采取相应措施解决上述问题。 三、讲授新课 1.7.1计算机病毒 1.定义:计算机病毒本质上是一种人为设计、可执行的小程序,它能在计算机系统中生存,具有自我复制并传播的能力,在一定条件下被激活,从而给计算机系统造成一定损害。计算机一旦感染病毒,就有可能将病毒扩散。在《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》中计算机病毒被明确定义为:“计算机病毒,是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据,影响计算机使用,并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。” 2.特点 : (1)破坏性 计算机病毒一旦激发,病毒可以破坏系统,删除或修改数据,格式化整个磁盘,还可能占用系统资源,降低计算机运行效率,甚至造成网络瘫痪,产生极其严重的后果。 (2)传染性 计算机病毒能自我复制,它可将自身的复制品或变种传染到其他未染毒的程序上,从而达到扩散的目的。 (3)隐蔽性 计算机病毒未运行前,整个计算机系统看起来一切正常,大多数计算机病毒隐蔽在正常的可执行程序或数据文件里,不容易被人们发现。 (4)潜伏性 计算机病毒未发作前,可能会长时间潜伏在合法的程序中而不被发现,在此期间,可 传播病毒再去感染其他程序或数据,而被感染的对象又成为病毒的携带者,再去传染其他未被感染的对象。计算机病毒遇到一定条件,它就开始传染,或者激活其破坏机制开始进行破坏活动,这称为病毒发作。 (5)寄生性 计算机病毒是一种特殊的程序,一般情况下不是一个完整的计算机程序,而是寄生在其他可执行的程序中,因此,它能享有被寄生的程序所能得到的一切权利。 3.分类:计算机病毒危害很大,常见的计算机病毒按其感染方式可分为五类:引导型病毒、文件型病毒、混合型病毒、宏病毒、Internet病毒等。 4.预防措施:预防病毒也是一项十分重要的工作,有多种措施预防计算机病毒,如不使用来历不明的程序和软盘,在机器里安装防病毒软件,轻易不打开来历不明的电子邮件附件等。为了检测与清除计算机病毒,最常用的方法是使用杀毒软件,常用杀毒软件有KV3000、瑞星、VRV、KILL等。更重要的是做好数据备份。 1.7.2 计算机使用安全基本常识 1.使用环境:组成计算机的元件主要是集成电路,因此,计算机对使用环境有一定要求,微机的环境条件包括:温度、湿度、电磁干扰、静电、防火、防水、接地系统和供电系统等。 微机一般使用220V、50Hz的交流电源,对电源要求其电压要稳定,微机工作时不能停 电。因此,微机最好配备稳压电源和不间断电源UPS,当停电时UPS可以为微机提供电源, 可以让用户正常关闭计算机,以免丢失数据。此外,还应有接地系统和防雷系统等。 2.正确使用:计算机的开关顺序也是很重要的,对微机而言,开机时应先开外部设备电源,然后再开主机电源。关机时,请一定先关闭所有正在运行的软件,关闭操作系统,然后关机。随意突然关闭电源可能会引起数据丢失和系统的不正常。开机时不能拔插键盘和鼠标等等。 1.7.3计算机软件的法律保护 开发一套计算机软件需要投入大量的人力、物力和财力,需要使用法律手段来保护软件开发者的权益。计算机软件的法律保护手段主要有专利法、著作权法和商业秘密法。 依照《中华人民共和国著作权法》的规定,我国已经颁布了《计算机软件保护条例》,并从1991年10月1日起实施。 《计算机软件保护条例》指出,中国公民和单位对其所开发的软件,不论是否发表,不论在何地发表,均依照本条例享有著作权。对侵权行为,应当根据情况,承担停止侵害、消除影响、公开赔礼道歉、赔偿损失等民事责任,并可以由国家软件著作权行政管理部门给予没收非法所得、罚款等行政处罚。 四、本节小结: 本节主要讲授计算机的安全基础知识。 五、布置作业: 1.计算机病毒是_________________,具有_______、 ________、 ________ 、_________、 _________的特点. 2.计算机工作的环境包括_________ 、___________ 、___________、 __________、 ________、 ___________ 、_____________、 __________等. 3.计算机开关机的顺序是_________________________________________________. 4.计算机软件保护的法律措施有_________ 、_______和__________. 第二章 WINDOWS操作系统 2.1 初识WINDOWS 教学目的: 1.了解WINDOWS操作系统的特点 2.掌握WINDOWS的基本操作 3.了解WINDOWS98的启动和启动菜单 4.了解WINDOWS桌面的组成和和WINDOWS 98的退出 5.掌握打开 “开始”菜单和关闭 “开始”菜单的操作 6.掌握如何获得WINDOWS联机帮助信息 教学重点: 1.WINDOWS操作系统的特点、WINDOWS的基本操作 2.WINDOWS98的启动和启动菜单、WINDOWS桌面的组成和和WINDOWS 98的退出 3.打开 “开始”菜单和关闭 “开始”菜单的操作、如何获得WINDOWS联机帮助信息 教学难点:无 教学方法: 讲授法、演示法 教学用具: 电脑、投影仪 补充/删节内容: 无 教学过程: 一、复习旧课: 1、计算机病毒的定义和特点? 2、计算机使用的环境应包括哪几个方面?如何正确使用? 3、计算机软件保护的措施有哪些? 二、引入新课: 1995年8月,微软公司在视窗95的基础上开发了真正的图形化操作界面的操作系统Windows 95,之后相继推出了Windows 98、Windows ME、Windows 2000和Windows XP。 计算机运行离不开操作系统,要想用好计算机就必须熟练掌握操作系统的使用方法。本章将以Windows 98为基础介绍Windows操作系统的有关概念和操作方法。 三、讲授新课 2.1.1概述 1.Windows操作系统的特点 (1)图形化的用户界面(GUI) Windows采用了图形化的操作界面,通过窗口、图标、菜单和对话框等直观的图形界面 与鼠标的选定、点击等简单的操作,实现人机之间的信息交流,使计算机的操作变得简单、形象。

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