計算機導論

編者結合多年講授“計算機導論”課程的教學經驗，同時借鑑國內外同類教材，根據教育部高等學校計算機科學與技術教學指導委員會有關課程要求和大綱編寫了本書。 《計算機導論》分為6章，包括計算機概述、計算機基礎理論、計算機硬件系統、計算機軟件系統、計算機系統的應用與實訓實驗，分別講述了計算機的發展及其工作原理、進製表示及轉換、數據表示、硬件的組成與組裝、程序設計基礎、計算機軟件、計算機的具體應用等。 《計算機導論》內容全面，給入門者一個清晰的計算機系統框架；重視實際應用技能的培養，使學生能夠學以致用。《計算機導論》**特色是增加了實訓實驗部分，能讓學生在學習理論知識的同時，實踐能力也得到很大的提升。 《計算機導論》可作為高等院校計算機相關專業的教材，也可供計算機入門者閲讀參考。 ^[1] 

目 錄

第1章　計算機概述 1

1.1 計算機的產生與發展 1

1.1.1 計算機的產生 1

1.1.2 計算機的發展 1

1.2 計算機的主要特點 6

1.3 計算機的應用領域及分類 6

1.3.1 計算機的應用領域 6

1.3.2 計算機的分類 7

1.4 計算機的發展方向 9

1.4.1 超導計算機 10

1.4.2 納米計算機 11

1.4.3 光子計算機 12

1.4.4 生物計算機 12

1.4.5 量子計算機 13

1.5 本章小結 14

1.6 習題 14

第2章 計算機基礎理論 16

2.1 數制基礎 16

2.1.1 採用二進制的原因 16

2.1.2 進位計數制 17

2.1.3 進制間的相互轉換 18

2.1.4 二進制四則運算 20

2.1.5 二進制邏輯運算 20

2.2 數據的表示 21

2.2.1 數值數據的表示 21

2.2.2 非數值數據的表示 22

2.3 數的碼制 23

2.3.1 原碼 23

2.3.2 反碼 23

2.3.3 補碼 23

2.4 信息的表示 24

2.4.1 計算機中的數據單位 24

2.4.2 字符的表示 26

2.4.3 漢字編碼的表示 28

2.4.4 音頻和視頻信息的表示 31

2.4.5 圖像和圖形信息的表示 38

2.5 本章小結 42

2.6 習題 43

第3章 計算機硬件系統 45

3.1 計算機硬件基本結構 45

3.2 中央處理器 46

3.2.1 運算器 47

3.2.2 控制器 48

3.2.3 CPU的發展 54

3.2.4 多核CPU和GPU 57

3.2.5 CPU的性能參數 59

3.3 主存儲器 60

3.3.1 主存儲器概述 60

3.3.2 半導體存儲器 62

3.3.3 用芯片組成存儲器 65

3.4 輔助存儲器 67

3.4.1 磁存儲技術 68

3.4.2 光存儲技術 72

3.4.3 固態存儲技術 74

3.4.4 計算機的存儲體系 76

3.5 輸入/輸出設備 77

3.5.1 輸入設備 78

3.5.2 輸出設備 81

3.6 指令系統及其控制 84

3.6.1 指令系統 84

3.6.2 時標系統 86

3.6.3 總線 87

3.6.4 接口 89

3.6.5 輸入/輸出控制方式 92

3.6.6 計算機的性能評價 94

3.7 計算機系統結構 95

3.7.1 並行處理概念 95

3.7.2 流水線處理機系統 96

3.7.3 並行處理機系統 98

3.7.4 多處理機系統 98

3.7.5 數據流計算機 99

3.7.6 精簡指令系統計算機 100

3.8 本章小結 101

3.9 習題 101

第4章 計算機軟件系統 102

4.1 計算機軟件概述 102

4.1.1 什麼是軟件 102

4.1.2 軟件的分類 103

4.1.3 常用軟件簡介 104

4.1.4 計算機系統組成 105

4.2 算法與數據結構 106

4.2.1 算法基礎 106

4.2.2 數據結構基礎 111

4.3 程序設計語言 112

4.3.1 程序設計語言發展 112

4.3.2 程序設計基礎 113

4.3.3 面向對象程序設計 116

4.4 數據庫系統 117

4.4.1 什麼是數據庫 117

4.4.2 數據庫模型 117

4.4.3 數據庫語言 119

4.4.4 數據庫設計 122

4.4.5 數據庫技術的發展 124

4.5 操作系統 124

4.5.1 操作系統概述 124

4.5.2 操作系統功能 126

4.5.3 常用操作系統簡介 128

4.6 軟件工程 129

4.6.1 軟件工程概述 129

4.6.2 軟件開發模型 129

4.6.3 軟件工程測試 132

4.6.4 軟件項目管理 133

4.7 本章小結 136

4.8 習題 136

第5章 計算機系統的應用 137

5.1 計算機網絡 137

5.1.1 計算機網絡概述 137

5.1.2 計算機網絡的發展 138

5.1.3 計算機網絡的組成 139

5.1.4 計算機網絡的功能 140

5.1.5 計算機網絡的分類 140

5.1.6 計算機網絡的體系結構 140

5.1.7 網絡傳輸介質 143

5.1.8 計算機網絡發展現狀及其未來 143

5.1.9 Internet基本服務 144

5.1.10 Internet常用術語 146

5.1.11 IP地址 147

5.1.12 域名 148

5.2 多媒體技術 149

5.2.1 多媒體概念 149

5.2.2 多媒體信息類型 149

5.2.3 常用的多媒體文件格式及其轉換 150

5.2.4 多媒體關鍵技術 151

5.2.5 多媒體計算機 152

5.2.6 多媒體技術的應用和發展 153

5.3 計算機信息安全與職業道德 156

5.3.1 計算機信息安全概述 156

5.3.2 計算機病毒 157

5.3.3 計算機黑客 159

5.3.4 計算機犯罪 161

5.3.5 防火牆 161

5.3.6 計算機職業道德 164

5.4 本章小結 166

5.5 習題 167

第6章 實訓實驗 168

6.1 計算機的組裝 168

6.1.1 組裝前的準備工作 168

6.1.2 機箱內部元件組裝 170

6.1.3 連接內部線路 174

6.1.4 連接外部設備 177

6.1.5 開機檢測 178

6.2 Windows 10系統的安裝與應用 179

6.2.1 安裝Windows 10系統 179

6.2.2 Windows 10的應用 183

6.3 Office 2016辦公軟件的操作與應用 190

6.3.1 Word 2016的基本操作 190

6.3.2 Excel 2016的基本操作 201

6.3.3 PowerPoint 2016的基本操作 207

6.3.4 實驗項目 211

6.4 C語言基礎實驗 212

6.5 計算機網絡基礎實驗 215

6.5.1 直通雙絞線的製作 215

6.5.2 ping命令的使用 218

6.5.3 交換機的基本配置 220

6.5.4 遠程登錄路由器 223

6.6 本章小結 225 ^[2]