互联网应用基础第一课:计算机的工作原理、了解计算机的硬件与系统

知识点:计算机的工作原理、计算机硬件入门、计算机操作系统

 

1、了解计算机的基本组成

1.1 计算机概念理解

        计算机(computer)俗称电脑,是现代一种用于高速计算的电子计算机器,可以进行数值计算,又可以进行逻辑计算,还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。

        计算机由硬件系统和软件系统所组成,没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类,较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。

1.2 计算机的工作原理

        现代计算机的工作原理是由美藉匈牙利科学家约翰·冯·诺依曼于1946年提出的。 迄今为止所有进入实用的电子计算机都是按约翰·冯·诺依曼的提出的结构体系和工作原理设计制造的,故又统称为“冯·诺依曼型计算机”。

        计算机工作过程就是执行程序的过程。用户使用键盘或者鼠标输入信息,数据通过输入设备进入计算机存储器,CPU从存储器中qu取出数据进行算术运算和逻辑处理,然后通过输出设备把结果显示给计算机用户。

冯·诺依曼型计算机原理图 互联网应用基础第一课:计算机的工作原理、了解计算机的硬件与系统

1.3 计算机的组成

        计算机的优势在于计算速度快,精度高,具有输入、处理、存储和输出4种功能。计算机先接收输入,根据用户下达的命令处理这些输入的数据,再把处理完的结果存储在自己的存储设备中,最后把这些结果输出。计算机可以分为硬件和软件两部分,硬件就是计算机系统中所有实体部件和设备的统称,是计算机中看得见、摸得着的物理设备。

 

2、计算机硬件组成

        计算机的硬件由很多组件构成,它们组装在一起,完成输入、处理、存储和输出4个功能。

1、CPU

定义:中央处理器(CPU,Central Processing Unit)是一块超大规模的集成电路,是一台计算机的运算核心(Core)和控制核心( Control Unit)。 
功能:解释计算机指令以及处理计算机软件中的数据。 

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        CPU品牌有两大阵营,分别是Intel(英特尔)和AMD,这两个行业老大几乎垄断了CPU市场,大家拆开电脑看看,无非也是Intel和AMD的品牌(当然不排除极极少山寨的CPU)。而Intel的CPU又分为Pentium(奔腾) 、Celeron(赛扬)和Core(酷睿)。其性能由高到低也就是Core>Pentium>Celeron。AMD 的CPU分为Semporn(闪龙)和Athlon(速龙),性能当然是Athlon优于Semporn的了。

2、硬盘

定义:主要用来存放计算机数据的仓库,是电脑主要的存储媒介之一,由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。

功能:硬盘是计算机的最主要的存储设备,主要功能是存储操作系统、程序以及数据。

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电脑硬盘是计算机的最主要的存储设备,也就是我们平常看到的C:/ D:/ E:/F:/ 盘,当然这是我们在装系统时自己划得分区。硬盘的参数主要看硬盘的大小和分类。 硬盘的大小:可以直接看到,也可以通过:计算机邮件--属性--磁盘管理 查看。硬盘的分类:硬盘主要有固态硬盘(SSD 盘)、机械硬盘(HDD 传统硬盘)、混合硬盘(HHD: Hybrid Hard Disk)。建议选择固态,运行速度快,噪声小,可靠性高。就是价格比机械高,也可以固态机械的搭配使用。

 

3、内存

定义:内存储器是计算机中重要的部件之一,它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存储器中进行的,因此内存储器的性能对计算机的影响非常大。

功能内存储器(Memory)也被称为内存,其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器交换的数据。 

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内存条是连接CPU 和其他设备的桥梁,起到缓冲和数据交换作用。内存越大笔记本能够同时运行的任务程序也就越多,目前的笔记本电脑内存主要有4G、8G、16等,现在8G内存是市场的主流,能够完美的运行各项任务。

 

4、主板

定义:主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。

功能:在计算机中主板的功能便是将所有的硬件连接到一起构成计算机硬件系统,协同并维持各硬件的工作。 

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主板的性能及参数将起着决定性的作用。主板性能的好坏将直接决定以更硬件的升级空间以及电脑的稳定性。

 

5、输入设备

定义:向计算机输入数据和信息的设备。 输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。
概念:是计算机与用户或其他设备通信的桥梁,说白了就是人类向计算机发送命令传输信息的设备,是人类控制计算机的工具。 

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键盘,鼠标,摄像头,扫描仪,光笔,手写输入板,游戏杆,语音输入装置等都属于输入设备。输入设备(InputDevice)是人或外部与计算机进行交互的一种装置,用于把原始数据和处理这些数的程序输入到计算机中。计算机能够接收各种各样的数据,既可以是数值型的数据,也可以是各种非数值型的数据,如图形、图像、声音等都可以通过不同类型的输入设备输入到计算机中,进行存储、处理和输出。

 

6、输出设备

定义:输出设备(Output Device)是计算机硬件系统的终端设备,用于接收计算机数据的输出显示、打印、声音、控制外围设备操作等。也是把各种计算结果数据或信息以数字、字符、图像、声音等形式表现出来。 

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常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、影像输出系统、语音输出系统、磁记录设备等。

输出设备和输入设备是对应的设备,用户使用输入设备给计算机发送指令之后便需要有输出设备来把执行结果展现给用户,所以输出设备同样是计算机硬件系统中必不可少的部分。

思考:QQ聊天用的耳麦(含耳机和麦克风)属于什么设备?

 

7、显卡

定义:显卡(Video card,Graphics card)全称显示接口卡,又称显示适配器,在游戏开发水平与日俱增的今天,显卡是计算机最基本最重要的配件之一。 
功能:显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。 

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显卡接在电脑主板上,它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来,同时显卡还是有图像处理能力,可协助CPU工作,提高整体的运行速度。显卡现在分为两大平台,最受欢迎的就是英伟达,NVIDIA,我们都叫N卡,还有一个是A卡,是AMD。所以一般玩游戏我们选择N卡,看电影、做设计我们选择A卡。

 

8、声卡

定义:声卡是多媒体技术中最基本的组成部分,是实现声波/数字信号相互转换的一种硬件。

功能:声卡的基本功能是把来自话筒、磁带、光盘的原始声音信号加以转换,输出到耳机、扬声器、扩音机、录音机等声响设备,或通过音乐设备数字接口(MIDI)使乐器发出美妙的声音。

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是组成多媒体电脑必不可少的一个硬件设备,其作用是当发出播放命令后,声卡将电脑中的声音数字信号转换成模拟信号送到音箱上发出声音,是计算机进行声音处理的适配器。

 

9、光驱

定义:用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。

功能:播放DVD或CD碟观看电影,音乐等;安装系统软件;安装应用软件。

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就目前而言,光驱的作用在电脑中已经变的可有可无,随着科技的发展,U盘的诞生,光驱逐渐被U盘所取代。

 

10、电源

定义:电脑电源是把220伏(V)交流电,转换成直流电,并专门为电脑配件如CPU主板硬盘内存条显卡光盘驱动器等供电的设备,是电脑各部件供电的枢纽,是电脑的重要组成部分。

功能:它起的主要作用是放置和固定各电脑配件,起到一个承托和保护作用。此外,电脑机箱具有屏蔽电磁辐射的重要作用。电源是把220V交流电,转换成直流电,并专门为电脑配件如主板、驱动器、显卡等供电的设备,是电脑各部件供电的枢纽,是电脑的重要组成部分。目前PC电源大都是开关型电源。

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3、计算机软件

        计算机软件( Software,也称软件)是指计算机系统中的程序及其文档,程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述;文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。程序必须装入机器内部才能工作,文档一般是给人看的,不一定装入机器。

        软件是用户与硬件之间的接口界面。用户主要是通过软件与计算机进行交流。

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3.1 软件的分类

        根据完成的功能不同,软件分为系统软件和应用软件。系统软件是负责处理计算机系统中各种独立的硬件,使得它们可以协调工作。系统软件使得计算机使用者和其他软件将计算机当做一个整体而不需要顾及到底层每个硬件是如何工作的。应用软件是为了某种特定的用途而被开发的软件。它可以是一个特定的程序,比如一个图像浏览器,也可以是一组功能联系紧密、可以互相协作的程序的集合,比如微软的办公套装office软件、通讯软件QQ、视频播放软件暴风影音等。

  • 系统软件(操作系统):控制和支持计算机系统 ,例如:Windows 7,Linux,Mac
  • 应用软件:通常指一些工具软件 例如:Office、WinRAR、诺顿、Photoshop

 

4、计算机操作系统

        操作系统(英文:Operating System, 简称OS)是管理和控制计算机硬件与软件资源的计算机程序,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。

        操作系统 (OS, Operating System) 可定义为:用户和计算机的接口,同时也是计算机硬件和其他软件的接口。操作系统提供了界面供用户同计算机进行交互。 操作系统提供的界面包括字符和图形两种。

4.1 字符界面

         字符界面即只显示文本字符。在基于字符界面的操作系统下,用户要操作计算机必须输入相关的命令指令。例如,利用字符界面的MS-DOS(微软磁盘操作系统,Microsoft-Disk Operation System)来查看C盘目录,需要输入“dir”命令。

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        DOS操作系统曾经占领了个人计算机操作系统领域的大部分,是一个曾经辉煌一时的操作系统霸主,它使用命令行窗口接收用户的指令。 现在的计算机已经很少使用DOS系统了,所以我们一般使用Windows操作系统中附带的命令提示符窗口。

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4.2  图形界面

        基于图形用户界面的操作系统改变了DOS等基于字符命令的操作方式,取而代之的是”窗口”、“文本框”、“按钮”、“菜单”等。基于图形用户界面的操作系统不仅能提供用户设计良好的界面,而且支持多任务。

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4.3  Windows操作系统

        是美国微软公司研发的一套操作系统,它问世于1985年,起初仅仅是Microsoft-DOS模拟环境,后续的系统版本由于微软不断的更新升级,不但易用,也慢慢的成为家家户户人们最喜爱的操作系统

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        Windows采用了图形化模式GUI,比起从前的DOS需要键入指令使用的方式更为人性化。随着电脑硬件和软件的不断升级,微软的Windows也在不断升级,从架构的16位、32位再到64位,系统版本从最初的Windows 1.0 到大家熟知的Windows 95Windows 98Windows MEWindows 2000Windows 2003、Windows XPWindows VistaWindows 7Windows 8Windows 8.1、Windows 10 和 Windows Server服务器企业级操作系统,不断持续更新,微软一直在致力于Windows操作系统的开发和完善。

 

4.4  其他操作系统

A、Linux操作系统:是一套免费使用和自由传播的类Unix操作系统,是一个基于POSIX和UNIX的多用户、多任务、支持多线程和多CPU的操作系统。

B、Mac系统:是苹果机专用系统,正常情况下在普通PC上无法安装的操作系统。苹果公司不但生产Mac的大部分硬件,连Mac所用的操作系统都是它自行开发的。

C、UNIX操作系统:是一个强大的多用户、多任务操作系统,支持多种处理器架构,按照操作系统的分类,属于分时操作系统,最早由KenThompson、Dennis Ritchie和Douglas McIlroy于1969年在AT&T的贝尔实验室开发。目前它的商标权由国际开放标准组织所拥有,只有符合单一UNIX规范的UNIX系统才能使用UNIX这个名称,否则只能称为类UNIX(UNIX-like)。

 

5、应用软件

为了完成某个特定功能,需要安装应用软件。常用的应用软件如下:

  • 浏览器
  • 压缩软件
  • Office办公软件
  • 文件下载软件

思考:还有哪些常用的应用软件

 

 

 

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