Foundations of Computer Application 计算机应用基础 Foundations of Computer Application

目 录 计算机基础知识 操作系统基础 Word 2003文稿编辑与处理 Excel 2003电子表格编辑与处理 目 录 1 计算机基础知识 2 操作系统基础 3 Word 2003文稿编辑与处理 4 Excel 2003电子表格编辑与处理 5 PowerPoint 2003演示文稿制作与编辑

目 录 6 计算机网络基础知识及应用 7 全国计算机等级考试二级公共基础 8 多媒体技术基础 9 信息安全技术基础

第1章 计算机基础知识 1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的概念 1. 什么是计算机 计算机的定义。 计算机的特点。 第1章 计算机基础知识 1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的概念 1. 什么是计算机 计算机的定义。 计算机的特点。 2. 世界上的第一台计算机 1943年ENIAC开始研制。 1945年ENIAC春天试运行。 1946年2月10日ENIAC诞生。 ENIAC的指标如下：每秒完成5000次加法运算，重量28t，占地170m2，18 800只电子管，1500个继电器，功率150kW。

1.1 计算机概述 1.1.2 计算机的发展 1. 计算机的发展阶段 2. 计算机的发展趋势 发展阶段见P2表1.1计算机的发展阶段。 1.1 计算机概述 1.1.2 计算机的发展 1. 计算机的发展阶段 发展阶段见P2表1.1计算机的发展阶段。 第一代电子管时代： 第二代 晶体管时代： 第三代 中小规模集成电路时代: 第四代 大规模超大规模IC时代: 2. 计算机的发展趋势 计算机的发展遵循摩尔定律，如图1.3所示。 （1）巨型化 （2）微型化 （3）网络化 （4）智能化 （5）多媒体化

1.1 计算机概述 图1.3 摩尔定律示意图

1.1 计算机概述 1.1.3 计算机的分类 （1）按处理的信息类型分类，可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机。 （2）按功能和使用范围分类，可分为专用型和通用型。 （3）按规模分类，可分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机。 （4）按照其工作模式分类，可分为工作站和服务器。 1.1.4 计算机的应用 1. 科学计算 也称数值计算，是计算机的重要应用领域之一。第一台计算机的研制目的就是用于科学计算。计算机为科学计算而诞生，为科学计算而发展。 2. 数据处理

1.1 计算机概述 据不完全统计，全球80%的计算机用于数据处理。数据处理主要完成信息的收集、转换、分类、统计、加工、存储和传输等工作，它是一切信息管理、辅助决策系统的基础，各类管理信息系统、决策支持系统、专家系统、电子商务系统和办公自动化系统都属于它的范畴。 3. 过程控制 由于计算机具有运算速度快、逻辑判断能力强和可靠性高等特性，因此可以广泛应用于工业、军事控制领域，如洲际导弹、航天飞机。 4. 计算机辅助工程 目前，常用的计算机辅助功能包括辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）、辅助教学（CAI）和辅助测试（CAT）等。 5. 人工智能 （1）智能机器人：感应和识别能力，能回答问题。 （2）专家系统：分析、决策。 （3）模式识别：文字识别、图纸识别等智能翻译。

Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ、 PentiumⅣ 1.1 计算机概述 6. 网络应用 计算机的网络应用有网络可视电话、网络游戏、E-mail、网页宣传和商业应用等。计算机还在多媒体技术、文化娱乐和家庭生活等方面有着广泛的应用。 1.1.5 微型计算机 1. 微机发展的时代 起迄年份 代 别 位 数 典 型 芯 片 1971～1977 第一代 4～8位 Intel4004、Intel8008 1978～1984 第二代 16位 Intel8086、80286，Z8000，MC68000 1985～1992 第三代 32位 Intel80386、80486 1993～2003 第四代 32位多流水 线结构 Pentium、PentiumⅡ、PentiumⅢ、 PentiumⅣ 2004至今 第五代 64位 Itanium系列

1.1 计算机概述 2. 微机中使用的微处理器芯片CPU 1.1 计算机概述 2. 微机中使用的微处理器芯片CPU （1）Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容厂家生产的有AMD系列。 （2）非Intel系列：主要有Motorola公司生产的MC68000系列，苹果电脑公司生产的Apple-Macintosh系列微机所使用的power PC等。 3. 微处理器的性能指标 （1）字长 （2）工作频率 （3）高速缓存 （4）总线频率 4. 主板 主板上的三大芯片如下。 （1）北桥芯片——决定主板性能高低。 （2）南桥芯片——决定主板功能多少。 （3）BIOS芯片——决定主板兼容性好坏。

1.1 计算机概述 图1.4 主板

1.2 计算机中的数据和编码 1.2.1 数制与进位计数制 1. 进位计数制的基本概念 （1）进位计数制是指按进位的规则进行计数的方法。 1.2 计算机中的数据和编码 1.2.1 数制与进位计数制 1. 进位计数制的基本概念 （1）进位计数制是指按进位的规则进行计数的方法。 （2）进位计数制三要素如下。 ① 数位指数码在一个数中所处的位置，用±n表示。 ② 基数指在某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，用R表示；对于R进制数，它的最大数符为（R-1）。 ③ 位权指在某种计数制中，每个数位上数码所代表的数值的大小。 2. 进位计数制的基本特点 （1）逢R进一。 （2）采用位权表示。

1.2 计算机中的数据和编码 【例1.1】 十进制数3058.72可表示为 1.2 计算机中的数据和编码 【例1.1】 十进制数3058.72可表示为 (3058.72)10=3×103+0×102+5×101+8×100+7×10-1+2×10-2 【例1.2】 二进制数10111.01可表示为 (10111.01)2=1×24+0×23+1×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2 【例1.3】 十六进制数3AB.65可表示为 (3AB.65)16=3×162+A×161+B×160+6×16-1+5×16-2 其中A代表10，B代表11。 3. 数制的表示方法 （1）后缀表示法如下所列。

1.2 计算机中的数据和编码 （2）下标表示法如下所列 。 4. 常用进位计数制的对应关系 其对应关系见表1.3。

1.2 计算机中的数据和编码 表1.3 常用进位计数制的对应关系 十进制 （ID） 二进制 （B） 八进制 （Q） 十六进制 （H） 1.2 计算机中的数据和编码 表1.3 常用进位计数制的对应关系 十进制 （ID） 二进制 （B） 八进制 （Q） 十六进制 （H） 0000 8 1000 10 1 0001 9 1001 11 2 0010 1010 12 A 3 0011 1011 13 B 4 0100 1100 14 C 5 0101 1101 15 D 6 0110 1110 16 E 7 0111 1111 17 F

1.2 计算机中的数据和编码 1.2.2 二进制数的运算 1. 二进制与计算机 二进制数的基本特点是：可行性；简易性；逻辑性；可靠性。 1.2 计算机中的数据和编码 1.2.2 二进制数的运算 1. 二进制与计算机 二进制数的基本特点是：可行性；简易性；逻辑性；可靠性。 数值数据 数据 非数值数据数（字符、字母、符号等文本型数据和图形、图像、声音等非文本数据 ） 在计算机中，所有类型的数据都被转换为二进制代码形式加以存储和处理。待数据处理完毕后，再将二进制代码转换成数据的原有形式输出。 高电位（1）和低电位 （0）

1.2 计算机中的数据和编码 2. 二进制数的算术运算 （1）二进制加法。其运算规则如下： 1.2 计算机中的数据和编码 2. 二进制数的算术运算 （1）二进制加法。其运算规则如下： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位为1）。 （2）二进制减法。其运算规则如下： 0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0-1=1（有借位时借1当2）。 （3）二进制乘法。其运算规则如下： 0×0＝0； 0×1=0； 1×0=0； 1×1=1。 （4）二进制除法。其运算规则如下： 0÷1=0； 1÷1=1； 0÷0和1÷0均无意义。

1.2 计算机中的数据和编码 3. 二进制的逻辑运算 逻辑代数的奠基人是布尔，所以它又叫布尔代数。 1.2 计算机中的数据和编码 3. 二进制的逻辑运算 逻辑代数的奠基人是布尔，所以它又叫布尔代数。 逻辑运算“与”、“或”、“非”，二进制数分别用“1”和“0”来代表逻辑变量的“真”、“假”值。 二进制数的逻辑运算包括“与”、“或”、“非”、“异或”等，逻辑运算的基本特点是按位操作。即根据两操作数对应位的情况确定本位的输出，而与其他相邻位无关。 （1）“或”逻辑运算。运算符为“+”或“∨”。运算规则如下： 0∨0=0，0∨1=1，1∨0=1，1∨1=1。即“见1为1，全0为0”。 （2）“与”逻辑运算。运算符为“×”或“∧”。运算规则如下： 0∧0=0，0∧1=0，1∧0=0，1∧1=1。即“见0为0，全1为1”。 （3）“非”逻辑运算。其运算符为“~”运算规则如下： 非0则为1，非1则为0。

1.2 计算机中的数据和编码 1.2.3 数制转换 （4）“异或”逻辑运算。其运算规则如下： 参加运算的两位相同，则结果为0，否则结果为1。 1.2 计算机中的数据和编码 （4）“异或”逻辑运算。其运算规则如下： 参加运算的两位相同，则结果为0，否则结果为1。 1.2.3 数制转换 1. 非十进制转换为十进制 转换方法：按权展开求和。即将非十进制数写成按位权展开的多项式之和的形式，然后以十进制的运算规则求和。 【例1.9】 将二进制数1100101.01B转换为十进制数。 解 1100101.01B=1×26+1×25+1×22+1×20+1×2-2 =64+32+4+1+0.25 =101.25 【例1.10】 将十六进制数2FE.8H转换为十进制数。 解 2FE.8H=2×162+F×161+E×160+8×16-1 =2×162+15×161+14×160+8×16-1 =512×240×14×0.5 =766.5

1.2 计算机中的数据和编码 2. 十进制转换为非十进制 转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。 1.2 计算机中的数据和编码 2. 十进制转换为非十进制 转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。 【例1.11】 将十进制数226.125转换为二进制数。 解 对整数部分的转换采用除2取余法；对小数部分的转换采用乘2取整法。

1.2 计算机中的数据和编码 【例1.12】 将十进制数226.125转换为十六进制数。 1.2 计算机中的数据和编码 【例1.12】 将十进制数226.125转换为十六进制数。 解 对整数部分的转换采用除16取余法；对小数部分的转换采用乘16取整法。 转换中的精度误差如下所述。 总的结果：226.125=E2.2H

1.2 计算机中的数据和编码 3. 非十进制之间的相互转换 一般十进制数作为桥梁进行转换。 1.2 计算机中的数据和编码 3. 非十进制之间的相互转换 一般十进制数作为桥梁进行转换。 二进制、八进制、十六进制由于存在着关系：23=8，24=16，因此转换非常简单。 【 例1.13】 将二进制数1101101011011.0011100101B转换为十六进制数。 转换结果为：1101101011011.0011100101B=1B5B.394H

1.2 计算机中的数据和编码 1.2.4 数据在计算机中的表示 【例1.14】 将十六进制数89FCD.AB2H转换成二进制数 。 1.2 计算机中的数据和编码 【例1.14】 将十六进制数89FCD.AB2H转换成二进制数 。 解 将给定数以小数点为界分别向前、向后每四位一组，分组转换。 转换结果为：89FCD.AB2H=10001001111111001101.101010110010B 1.2.4 数据在计算机中的表示 1. 数的定点表示法 例如，二进制数N可写成N=2Ｐ×S。其中，S称为尾数，表示N的全部有效数字；P称为阶码，确定了小数点位置。注意，此处P、S都是用二进制表示的数。 当阶码为固定值时，这种方法称为数的定点表示法。 （1）定点整数：规定小数点位置在S之后，P=0，因此S为纯整数。

1.2 计算机中的数据和编码 假设某计算机的字长为32位（即长度为两个字节），其中最高位表示数的符号，并约定以“0”代表正数，以“1”代表负数；如果有一个十进制整数为193，它的二进制数为11000001，则该数据定点数的机内表示形式为 （2）定点小数：规定小数点的位置在符号位之后尾数之前，P是一个固定的非零整数， 因此S为纯小数。如果有一个十进制小数为-0.6875，它的二进制数为 -0.101100000000000，则该数据定点数的机内表示形式为：

1.2 计算机中的数据和编码 2. 浮点表示法 每个浮点数包括两部分，即尾数和阶码，可以表示为N= ±S×R±P，如果数N的阶码P允许取不同的数值，则小数点在尾数中可移动，所以称为浮点表示法。 浮点数的基本格式如下： 阶符Pf 阶码P 尾符Sf 尾数S 在计算机中的浮点数，一般将尾符前移作为数符，其表示形式如下： 数符Sf 阶符Pf 阶码P 尾数S 浮点数的尾数为小于1的小数，表示方法与定点小数相似，其长度将影响数的精度，其符号将决定数的符号。 浮点数的阶码相当于数学中的指数，其大小将决定数的表示范围，阶符决定阶码的符号。

1.2 计算机中的数据和编码 1.2.5 计算机中信息的表示方法和编码技术 1. 数值数据编码 1）原码、反码和补码 1.2 计算机中的数据和编码 1.2.5 计算机中信息的表示方法和编码技术 1. 数值数据编码 1）原码、反码和补码 机器数有原码、反码和补码三种表示形式。 （1）原码：机器数的最高位表示符号位，其余位是数值的绝对值部分。 例如： X1=+1000101B [X1]原=[+1000101]原= 01000101B X2=-1010111B [X2]原=[-1010111]原= 11010111B 在原码表示法中，0有两种表示形式，即 [+0]原=00000000B [-0]原=10000000B

1.2 计算机中的数据和编码 （2）反码：正数的反码与原码相同。负数的反码，符号位为1，其余位由原码的数值位按位取反得到。 例如： 1.2 计算机中的数据和编码 （2）反码：正数的反码与原码相同。负数的反码，符号位为1，其余位由原码的数值位按位取反得到。 例如： X1=+1010001B [X1]反=[+1010001]反= 01010001B X2=-1010101B [X2]反=[-1010101]反= 10101010B 在反码表示法中，0有两种表示形式，即 [+0]反=00000000B [-0]反=11111111B （3）补码：正数的原码、反码和补码是一样的。负数的补码是在反码的最低位加1得到的。 例如： X1=+1010001B [X1]补=[+1010001]补= 01010001B X2=-1010101B [X2]补=[-1010101]补= 10101011B 在补码表示法中，0只有一种表示形式，即 [+0]补=[-0]补= 00000000B。 在微机中一般数据都用补码表示。

1.2 计算机中的数据和编码 2）二-十进制编码 用四位二进制数表示一位十进制数的编码方法（例如8421BCD码）中，采用了四位二进制数16种状态中的前10种来表示十进制数，见表1.4。 十进制数 8421BCD码 0000 5 0101 1 0001 6 0110 2 0010 7 0111 3 0011 8 1000 4 0100 9 1001 例如，（897.54）10 =（1000 1001 0111.0101 0100）BCD

1.2 计算机中的数据和编码 2. 西文字符编码 常用的字符编码方法有ASCII码、EBCDIC码、Unicode码等。 1.2 计算机中的数据和编码 2. 西文字符编码 常用的字符编码方法有ASCII码、EBCDIC码、Unicode码等。 3. 中文及图形信息编码 用数字表示汉字的编码方法：GB2321—1980国标码收集了6763个汉字，其中一级常用汉字3755个，二级汉字3008个。计算机处理汉字的基本方法如下所述。 首先将汉字以外码形式输入计算机。 将外码转换成计算机能识别的汉字机内码进行存储。 需要输出显示时，将汉字机内码转换成字模编码。 1）汉字编码技术 2）图形图像信息处理

1.3 计算机系统组成 1.3.1 计算机系统的基本组成

1.3 计算机系统组成 1.3.2 计算机硬件系统的组成

1.3 计算机系统组成 1. 运算器 运算器是计算机中进行算术运算和逻辑运算的部件，通常由算术逻辑运算部件（ALU）、累加器和通用寄存器组成。 2. 控制器 控制器用于控制和协调计算机各部件自动、连续地执行计算机指令。它通常由指令部件、时序部件及操作控制部件组成。 运算器和控制器合称中央处理单元（简称CPU。 3. 存储器 存储器的主要功能是用来保存各类程序和数据信息， 主存储器（也叫内存） 存储器分类 辅助存储器（也叫外存）

1.3 计算机系统组成 1）主存储器 随机存储器 主存储器 只读存储器 随机存储器和只读存储器的特点及区别。 2）外存 外存的特点。 1.3 计算机系统组成 1）主存储器 随机存储器 主存储器 只读存储器 随机存储器和只读存储器的特点及区别。 2）外存 外存的特点。 （1）软盘驱动器。 （2）硬盘分固定硬盘和移动硬盘。 （3）闪存又称USB移动闪速存储器。 （4）光盘。

1.3 计算机系统组成 4. 输入设备 键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、触摸屏、数码相机/摄像机等。 5. 输出设备 1.3 计算机系统组成 4. 输入设备 键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪、触摸屏、数码相机/摄像机等。 5. 输出设备 显示器、打印机、绘图仪、音响设备等。 6. 总线（Bus） 计算机总线是一组连接各个部件的通信线路，也是传输信息的公共通道。计算机中的各个部件通过总线连接在一起。 片内总线 总线 系统总线 通信总线

1.3 计算机系统组成 1.3.3 计算机软件系统的组成 计算机软件由程序和文档两部分组成。程序是指令序列的符号表示，文档是软件开发过程中建立的技术资料。 计算机软件的主要功能 系统软件 计算机 软件系统 应用软件 1. 系统软件 语言处理系统 操作系统 系统软件 数据库管理系统

1.3 计算机系统组成 2. 应用软件 应用软件是指为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。 1.3 计算机系统组成 2. 应用软件 应用软件是指为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。 （1）应用系统：各种管理信息系统，如某企业管理系统、仓库管理系统、电话查询系统、飞机订票系统、旅馆服务系统等。 （2）实用软件包：在某些特定领域中有一定通用性的软件系统。 ① 文字处理软件（如Word、PageMaker）。 ② 电子表格软件（如Excel）。 ③ 绘图软件（如AutoCAD、3Ds Max）。 ④ 课件制作软件（如PowerPoint、Authorware）等。

第1章 计算机基础知识 练习题 练习题详见P21

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