内容正文:
任务1.1 认识计算机
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1.1.1 世界上第一台计算机
1946年2月,标志现代电子计算机诞生的第一台通用电子数字计算机ENIAC(埃尼阿克)在美国宾夕法尼亚大学公之于世。
1949年5月,英国剑桥大学数学实验室根据冯·诺伊曼的思想,制成电子延迟存储自动计算机EDSAC(Electronic Delay Storage Automatic Calculator),这是世界上第一台带有存储程序结构的电子计算机。
电子计算机的问世,最重要的奠基人是英国科学家艾兰·图灵和美籍匈牙利科学家冯·诺依曼。图灵的贡献是建立了图灵机的理论模型,奠定了人工智能的基础,而冯·诺依曼则是首先提出了计算机体系结构的设想。
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1.1.2 计算机的发展历程
从第一台电子计算机诞生以来,计算机技术以前所未有的速度迅猛发展。根据组成计算机的电子逻辑器件不同以及未来的发展趋势,将计算机的发展分成五个阶段。
(1)第一代电子计算机(1946~1957年)
第一代电子计算机的特征是采用电子管作为计算机的逻辑元件。电子计算机结构上以中央处理器CPU为中心,主存储器采用延迟线或磁鼓,外存储器使用磁带。电子管与第一代电子计算机。
(2)第二代电子计算机(1958~1964年)
第二代计算机的特征是采用晶体管作为计算机的逻辑元件,内存储器使用磁芯,外存储器采用磁盘和磁带,运算速度加快,内存容量大大提高。晶体管与第二代电子计算机。
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(3)第三代电子计算机(1965~1971年)
第三代电子计算机的特征是采用集成电路(Integrated Circuit,简称IC)取代了分立元件,集成电路是把多个电子元器件集中在几平方毫米的单晶硅片上形成的逻辑电路,集成电路与第三代电子计算机。
(4)第四代电子计算机(1972年至今)
第四代电子计算机是从1972年至今,其特征是逻辑元件采用大规模和超大规模集成电路。大规模集成电路与第四代电子计算机。
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1.1.3 电子计算机
从采用的电子元件来说,目前计算机的发展仍处于第四代水平,仍然属于冯・诺依曼机。1988年,第五代计算机国际会议在日本召开,提出了智能电子计算机的概念,智能电子计算机是一种有知识、会学习、能推理的计算机,具有能理解自然语言、文字、声音和图像的能力,并具有说话的能力,人机可以用自然语言交流沟通。
目前,智能电子计算机在实际研制过程中已经取得了一些重要进展,但距离真正研制成功仍有一定距离,我们相信随着计算机科学和相关技术的发展,在不远的将来,研制新一代计算机的目标一定能够实现。
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1.2.1 计算机的分类
计算机的种类很多,分类方法也很多,下面列举常用的两种分类方法。
(一)计算机按规模分类
按照计算机的规模,并参考其运算速度、输入/输出能力、存储能力等因素,通常可以分为巨型机、大型机、小型机、微型机。
(1)巨型机(超级计算机)
超级计算机是每个时代计算机高精尖技术的集中代表,其运算速度快、存储量大、结构复杂、价格昂贵,主要应用于国家尖端科学研究领域。
到目前为止,我国已经成为全球拥有超级计算机数量最多的国家。天河二号”超级计算机,也是当今世界最强大的超级计算机。
(2)大型机
大型机规模次于巨型机,有比较完善的指令系统和丰富的外部设备,有较大的存储空间,主要用于计算机网络服务器或大型的计算中心。
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(3)小型机
小型机又称为迷你计算机(Mini Computer),是相比于大型计算机而言的,较之大型机成本较低,规模小,结构简单,设计周期短,便于及时采用先进工艺。这类计算机可靠性高,对运行环境要求低,易于操作且便于维护
(4)微型机
微型机又称个人计算机(Personal Computer,PC),它是日常生活中使用最多、最普遍的计算机。当前微型机的种类繁多,常见的有台式机、笔记本电脑、一体电脑、平板电脑和智能手机等。
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(二)计算机按工作模式分类
按照计算机的工作模式,一般可分为服务器和工作站。
(1)服务器
服务器(Server)是可供网络用户共享的,因此很多服务器配置了双CPU。
(2)工作站
工作站(Work Station)是一种高端的微型计算机,通常配有高分辨率的大屏、多屏显示器及容量很大的内存储器和外部存储器,并且具有极强的信息处理和高性能的图形、图像处理能力。
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1.2.2 计算机的特点
(1)运算速度快
计算机运算速度是标志计算机性能的重要指标之一,衡量它的尺度一般是用计算机一秒钟时间所能执行加法运算的次数,例如,计算机控制导航,气象预报要分析大量的数据资料。因此,计算机最显著的特点就是能以非常高的速度进行运算。
(2)计算精度高
计算机的计算精度主要取决于字长,字长是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数,字长越长,计算机处理信息的效率就越高,其内部所存储的数值精度就越高。
(3)存储容量大
计算机具有完善的存储系统,可以存储大量的信息。计算机的主要存储设备为内存储器和外存储器,目前,计算机内存储器的主流配置为8GB、16GB,外存储器容量可达数TB。
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(4)逻辑判断能力强
计算机不仅能进行算术运算,同时也能进行各种逻辑运算,具有逻辑判断能力,这是计算机能实现信息处理自动化的重要原因。计算机可以广泛应用到非数值数据处理领域,如人工智能、信息检索、图形识别等。
(5)自动化程度高
计算机是个自动化电子装置,计算机的这一特点则表现在它能解决大部分自然科学和社会生活中的问题,能广泛应用到各个领域。
(6)使用范围广,通用性强
随着计算机的普及与发展,它的应用几乎涉及所有领域。一台计算机能适应各种各样的应用,具有很强的通用性。
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1.3.1 向“高”、“广”、“深”方向发展
(1)向“高”度方向发展,性能越来越高,速度越来越快,存储容量更大。
(2)向“广”度方向发展,即向并行处理发展。
(3)向“深”度方向发展,即向信息的智能化发展。。
1.3.2 向“四化”方向发展
(1)巨型化:是指发展运算速度更快、存储容量更大、功能更强的巨型计算机。
(2)微型化:计算机迅速向微型化方向发展。
(3)网络化:计算机网络已广泛应用于政府、企业、科研、学校、家庭等领域,计算机网络的发展水平已成为衡量国家现代化程度的重要指标.在社会经济发展中发挥着极其重要的作用。
(4)智能化:是计算机模拟人的感觉、行为、思维过程,使计算机具有视觉、听觉、语言、推理、思维、学习等能力,成为智能型计算机。
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任务1.2 了解计算机的构成
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1.1.1 计算机硬件系统
计算机硬件系统一直沿用的是冯诺依曼提出的计算机体系结构,由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分组成。
(1)运算器
运算器是计算机数据形成信息的加工厂,它的主要功能是对二进制数进行算术或逻辑运算,参加运算的数据来自内存储器。
(2)控制器
控制器是计算机的神经中枢,由它指挥计算机的各个部件自动、协调地工作。控制器和运算器一起组成了计算机的核心,称为中央处理器CPU。
(3)存储器
存储器是计算机中有记忆功能的部件,其功能是用来存储计算机中的程序和数据。按用途存储器可分为主存储器(也称为内存储器)和外存储器。内存储器指主板上的存储部件,用来存放当前正在执行的数据和程序,但仅用于暂时存放程序和数据,关闭电源或断电,数据就会丢失。外存储器通常是磁性介质或光盘等,能长期保存信息。
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(4)输入设备
输入设备是计算机输入数据和信息的设备,是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置,负责将输入的信息转换成计算机能识别的二进制代码,送入存储器保存。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。
(5)输出设备
输出设备用于数据的输出。它把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。
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1.1.2 计算机软件系统
计算机软件按照用途可分为系统软件和应用软件两大类。
(1)系统软件
系统软件是指面向计算机管理的、支持应用软件开发和运行的软件,其的作用是为了有效地利用计算机各种资源和方便用户使用计算机的程序。系统软件处于硬件和应用软件之间,通常由计算机生产厂家或专门的计算机软件公司开发,向用户提供。
(2)应用软件
应用软件是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的计算机程序,是指除了系统软件以外的所有软件,由各种应用软件包和面向问题的各种应用程序组成。
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1.2.1 数据编码的概念
数据编码是指把需要加工的数据信息用特定的数字组合来表示的一种技术。信息的数字化表示就是采用一定的基本符号,使用一定的组合规则来表示信息。
计算机中一律采用的是二进制编码,其基本符号是“0”和“1”。处理时,数值信息可以直接转换成对应的二进制数据,而对于文字、图像、声音这类非数值信息则需要采用二进制编码来表示。
1.2.2 信息表示的单位
为了表示信息,人们规定了一些常用单位。
(1)位(bit),音译为比特,是二进制数据中的一个数位,可以使0或者1。位是计算机表示数据的最小单位,一个二进制位只能表示0或1两种状态,要表示更多的信息,就得把多个位组合成一个整体,每增加一位,所能表示的信息量就增加一倍。
(2)字节(Byte),字节是计算机表示数据的基本单位,简记为B,规定一个字节为8位(bit),即1Byte=8bit。
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相应的信息单位还有KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)、TB(太字节),它们之间的换算关系为:1 KB=1024 Byte,1 MB=1024 KB,1 GB=1024 MB,1TB=1024 GB。
1.2.3 字符编码
字符是各种文字和符号的总称,用来表示字符的二进制编码称为字符编码。微机中常用的字符编码是ASCII码(American Standard Code for Information Interchange),即美国标准信息交换码的英文简称,是计算机中用二进制表示字母、数字、符号的一种编码标准,目前最常用的ASCII码为扩展ASCII码,使用8位二进制数表示一个字符,比如字符A的ASCII编码为10000001。
1.2.4 汉字编码
在利用计算机处理汉字时,必须对汉字进行编码,汉字编码是用于表示汉字字符的二进制字符编码。根据用途的不同,汉字编码可分为机外码、机内码、字形码和国标码等,其中国标码是用两个字节的十六位数字表示一个汉字。
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任务1.3 认识生活中的计算机
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1.1.1 台式机
台式机是日常使用最多的计算机,适合在固定场所使用,在办公环境或者家庭中,一般都是以台式电脑为主。台式电脑不但使用方便舒适,而且经济实惠、性价比高。从外观上来看,台式电脑主要由电脑主机、显示器、键盘、鼠标等设备组成,还可根据实际需要在电脑中增加音箱、摄像头、打印机、扫描仪等其他外部设备。
1.1.2 笔记本电脑
笔记本电脑又称手提电脑,是集电脑主机、显示器、键盘、鼠标等设备于一体的便携式电脑,它体积小、方便携带,对外接口丰富,也可以为笔记本电脑添加需要的外部设置。
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1.1.3 一体电脑
一体机是由显示器、键盘和鼠标组成的电脑,由于芯片、主板、内存等都集成在显示器背后,显示器就是电脑的主机,因此只要将键盘和鼠标连接到显示器上,电脑就能使用。
1.1.4 平板电脑
平板电脑是一款无须翻盖、没有键盘、小到放入手袋,但却功能完整的个人电脑,它以触摸屏作为基本的输入设备,用户可以通过内建的手写识别、屏幕上的软键盘、语音识别实现输入。
1.1.5 智能手机
智能手机是指像个人电脑一样,具有独立的操作系统,可以由用户自行安装软件、游戏、导航等第三方服务商提供的程序,并可以通过移动通讯网络来实现无线网络接入的手机。
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1.2.1 输入法的切换
在Windows 10系统中,默认提供了多种中文输入法,在实际使用时还可以根据需要安装或者删除某些输入法。在任务栏右侧显示有输入法按钮,用户可以使用鼠标或键盘切换不同的输入法。
(1)使用鼠标切换输入法
用鼠标点击任务栏右侧的输入法按钮,将显示系统已经安装的输入法菜单。用鼠标单击输入法图标或其名称,即可切换输入法。
(2)键盘切换法
按Ctrl+Shift组合键切换输入法。每按一次Ctrl+Shift组合键,系统按照一定的顺序切换到下一种输入法。按Ctrl+Space键启动或关闭所选的中文输入法,即中英文输入法的切换。
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1.2.2 输入法状态条设置
选定输入法后,屏幕上会出现相应输入法的状态条。
(1)中文/英文切换
“中文/英文切换”按钮,显示“英”时表示英文输入状态,显示“中”时表示中文输入状态。用鼠标单击可以切换这两种输入状态。
(2)全角/半角切换
“全角/半角切换”按钮,显示时表示全角状态,显示时表示半角状态。在全角状态下所输入的英文字母或标点符号占一个汉字的位置,在半角状态下所输入的英文字母或标点符号占半个汉字的位置,用鼠标单击可以切换这两种输入状态。
(3)中文/英文标点符号切换
“中文/英文标点符号切换”按钮,显示“。,”表示中文标点状态,显示“.,”表示英文标点状态,用鼠标单击可以切换这两种输入状态。
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(4)软键盘
某些特殊的字符和标点用键盘无法直接输入,则可以利用输入法的软键盘来完成这些特殊字符的输入。软键盘的使用方法为,用鼠标右键单击“软键盘”按钮,显示软键盘菜单,单击其中的菜单项,即可打开相应的软键盘,例如,单击“数字序号”一项,打开“数字序号”软键盘,直接点击需要的序号键,即可在光标位置插入该序号,如果要输入的序号为上档键,则按住Shfit键的同时单击序号键。输入完毕后,单击“软键盘”按钮,即可关闭软键盘。
如果需要输入更多的特殊符号,可以单击输入法小键盘,然后单击“特殊符号”按钮,或者使用快捷组合键Ctrl+Shift+Z,均可打开“符号大全”对话框。
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1.2.3 键盘输入方法与技巧
使用正确的指法操作键盘,可以使输入速度大大提高。
(1)敲击键盘时坐姿要端正,否则会影响打字的速度,也容易疲劳。
(2)双手的八个指头一定要分别轻轻放在“A、S、D、F、J、K、L、;” 8个基准键位上,两个大拇指轻轻放在空格键上。
(3)击键时,指尖垂直向下,瞬间发力触键,击毕应立即回复原位。
(4)击空格键时,用大拇指外侧垂直向下敲击,击毕迅速抬起,否则会产生连击。
(5)需要换行时,右手四指稍展开,用小指击回车键(Enter键),击毕右手立即返回到原基准键位上。
(6)输入大写字母时,用一个小手指按下Shift键不放,用另一手的手指敲击相应的字母键,有时也按下Caps Lock键,使其后打入的字母全部为大写字母。
此外,要快速准确地输入汉字,一般还要注意三个问题,一是熟悉键位,通过训练掌握盲打技能;二是选择一种功能齐全并适合自己的输入法,并且能够掌握好输入法的各项设置;三是养成词组输入的习惯。
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拓展任务
实训任务1 选购个人电脑
利用所学的计算机系统的基本知识,深入市场,了解目前电脑部件的主流型号及其技术参数指标,以5000元的标准配置一台经济实惠的台式机,电脑配置单见表2所示。
提示:参考网站http://zj.zol.com.cn/(中关村在线模拟攒机网)
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实训任务2 输入特殊字符
输入以下特殊符号。
提示:利用输入法软键盘或者使用快捷组合键Ctrl+Shift+Z,打开“符号大全”对话框,即可完成以下特殊符号的输入。
1.编号序号
①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯⑰⑱⑲⑳
㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉
ⅠⅡ Ⅲ ⅣⅤⅥ Ⅶ Ⅷ Ⅸ Ⅹ Ⅺ Ⅻ
2.数学符号
± × ÷ ≠ ≥ ≤ ∑ ∵ ∴
3. 标点符号
…〔〕《》『』【】〖〗[]{}
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4.单位符号
℃ № ‰ €
5.符号图案
☆ ★ ※ ◆ ● ◎ ♀ ♂ & @ ♫ ♪
6.箭头符号
→ ← ↑ ↓
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