计算机一级MSOffice第一章考点解析
第1章
计算机基础知识
计算机是人类历史上伟大的发明之一，虽说迄今为止只有近70年的历程，但在人类科学 发展的历史上，还没有哪门学科像计算机科学这样发展得如此迅速，并对人类的生活、生产、 学习和工作产生如此巨大的影响。
计算机是一一门科学，也是一种自动、高速、精确地对信息进行存储、传送与加工处理的电子工具。掌握以计算机为核心的信息技术的基础知识和应用能力，是信息社会中必备的基本 素质。本章从计算机的基础知识讲起，为进一步学习与使用计算机打下必要的基础。通过本章的学习，应掌握以下内容。
1．计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域。 2．计算机中数据、字符和汉字的编码。 3．多媒体技术的基本知识。 4．计算机病毒的概念和防治。 1.1计算机的发展
在人类文明发展的历史长河中，计算工具经历了从简单到复杂、从低级到高级的发展过程。如绳结、算筹、算盘、计算尺、手摇机械计算机、电动机械计算机、电子计算机等，它们在不同的历 史时期发挥了各自的作用，而且也孕育了电子计算机的设计思想和雏形。本节介绍计算机的发展历程、特点、应用、分类和发展趋势。 1．1．1电子计算机简介
第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。宾夕法尼亚大学电子工程系的教授莫克利 (John Mauchley)和他的研究生埃克特(John Presper Eckert)计划采用真空管建造一台通用电子 计算机，帮助军方计算弹道轨迹。1943年，这个计划被军方采纳，莫克利和埃克特开始研制电子数字积分计算机(Electronic Numerical Integrator And Calculator，ENIAC)，并于1946年研制成功． ENIAC如图l—1所示。 ENIAC的主要元件是电子管，每秒钟能完成5 000次加法运算，300多次乘法运算，比当时 最快的计算工具快300倍。该机器使用了l 500个继电器、18 800个电子管，占地170平方米，重 达30多吨，耗电150千瓦，耗资40万美元，真可谓“庞然大物”。用ENIAC计算题目时，首先要 根据题目的计算步骤预先编好一条条指令，再按指令连接好外部线路，然后启动它自动运行并输 出结果。当要计算另一个题目时，必须重复进行上述工作，所以只有少数专家才能使用。尽管这是ENIAC的明显弱点，但它使过去要借助机械分析机用7到20小时才能计算一条弹道的工作时间缩短到30秒，使科学家们从奴隶般的计算中解放出来。至今人们仍然公认，ENIAC的问世
标志了计算机时代的到来，它的出现具有划时代的伟大意义。
ENIAC被广泛认为是世界上第一台现代意义上的计算机，美国人也一直为这一点而骄傲。
不过直到现在，英国人仍然认为，由著名的英国数学家图灵帮助设计的，于1943年投入使用的一台帮助英国政府破译截获密电的电子计算机COLOSSUS才是世界上的第一台电子计算机。英国人认为，之所以COL0SSUS没有获得“世界第一”的殊荣，是因为英国政府将它作为军事机密，多年来一直守口如瓶的缘故。究竟谁是“世界第一”对于我们并不重要，重要的是他们卓越的研究改变了这个世界。
ENIAC证明电子真空管技术可以大大地提高计算速度，但ENIAC本身存在两大缺点：一是没有存储器；二是用布线接板进行控制，电路连线繁琐耗时，要花几小时甚至几天时间，在很大程度上抵消了ENIAC的计算速度。为此，莫克利和埃克特不久后开始研制新的机型——电子离散变量自动计算机(Elect onic Discrete Variable Automatic Computer，EDVAC)。几乎与此同时，ENIAC项目组的一个研究人员冯·诺依曼来到了普林斯顿高级研究院(Institute for AdvancedStudy，IAS)，开始研制他自己的EDVAC，即IAS(是当时最快的计
算机)。这位美籍匈牙利数学家归纳了EDVAC的主要特点如下：
(1)计算机的程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中。 (2)程序和数据存放在存储器中，即程序存储的概念。计算机执行程序时，无需人工干预，能自动、连续地执行程序，并得到预期的结果。
根据冯·诺依曼的原理和思想，决定了计算机必须有输入、存储、运算、控制和输出五个组成部分。
IAS计算机对EDV3C进行了重大的改进，成为现代计算机的基本雏形。今天计算机的基本结构仍采用冯·诺依曼提出的原理和思想，所以人们称符合这种设计的计算机为冯·诺依曼机冯·诺依曼也被誉为“现代电子计算机之父”。
从第一台电孑计算机诞生至今的近70年中，计算机技术以前所未有的速度迅猛发展。一般根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展分为如下几个阶段，如表1—1所示。
第一代计算机是电子管计算机。这个时期的计算机的特点是体积庞大、运算速度低(一般每秒几千次到几万次)、成本高、可靠性较差、内存容量小，主要用于军事和科学研究工作。 UNIVAC—I(U’qIVersal Automatic Computer，通用自动计算机)是第一代计算机的代表。第一 台产品于l951年交付美国人口统计局使用。它的交付使用标志着计算机从实验室进入了市场，从军事应用领域转入了数据处理领域。
20世纪50年代后期到60年代中期出现的第二代计算机采用晶体管作为基本物理器件。与第一代计算机相比，晶体管计算机体积小、成本低、功能强、可靠性高。与此同时，计算机软件也有了较大的发展，出现了监控程序并发展成为后来的操作系统，高级程序设计语言Basic、FORTRAN和COBOL的推出使编写程序的工作变得更为方便并实现了程序兼容，同时使计算机工作的效率大大提高。除了科学计算外，计算机还用于数据处理和事务处理。IBM-7000系列机是第二代计算杪的代表。
第三代计算杪．的主要元件是小规模集成电路(Small Scale Integrated circuits，SSI)和中规模集成电路(Medium Scale Integrated circuits，MSI)。所谓集成电路，是用特殊的工艺将完整的电子线路制作在一个半导体硅片上形成的电路。与晶体管计算机相比，集成电路计算机的体积、重量、功耗都进一步减小，运算速度、逻辑运算功能和可靠性都进一步提高。软件方面，操作系统进一步完善，高级语言种类增多，提出了结构化、模块化的程序设计思想，出现了结构化的程序设计语言Pascal，出现了并行处理、多处理机、虚拟存储系统以及面向用户的应用软件。计算机的可靠性和存储容量进 步提高，外部设备种类繁多，使计算机和通信技术密切结合起来，广泛地应用到科学计算、数据处理、事务管理、工业控制等领域。这一时期的计算机同时向标准化、多样化、通用化、机种系列叱方向发展。IBM一360系列是最早采用集成电路的通用计算机，也是影响最大的第三代计算机．。 第四代计算机的特征是采用大规模集成电路(Large Scale Integrated circuits，LSI)和超大规模集成电路(Very Large Scale Integrated circuits，VLSI)。计算机重量和耗电量进一步减少，计算 机性能价格比基本上以每l8个月翻一番的速度上升，符合著名的摩尔定律。操作系统向虚拟操作系统发展，各种应用软件产品丰富多彩，大大扩展了计算机的应用领域。IBM 4300系列、3080系列、3090系列和9000系列是这一时期的主流产品。 随着集成度更高的特大规模集成电路(Super Large Scale Integrated circuits，SLSI)技术的出现，使计算机朝着微型化和巨型化两个方向发展。尤其是微处理器的发明使计算机
在外观、处理 能力、价格以及实用性等方面发生了深刻的变化。20世纪70年代后期出现的微型计算机体积 小、重量轻、性能高、功耗低、价格便宜，使得计算机异军突起，以迅猛的态势渗透到工业、教育、生活等各个领域。
我国在1956年，由周恩来总理亲自提议、主持、制定我国《十二年科学技术发展规划》，选定了“讨‘算机、电子学、半导体、自动化”作为“发展规划”的四项内容，并制定了计算机科研、生产、教育发展计划。我国由此开始了计算机研制的起步。 1958年研制出第一台电子计算机； 1964年研制出第二代晶体管计算机； 1971年研制出第三．代集成电路计算机； 1977年研制出第一台微机DJS050；
1983年研制成功“深腾l800”计算机，运算速度超过1万次／秒； 2003年12月，我国自主研发出10万亿次曙光4000A高性能计算机；
2010年，国防科大研制出“天河一号”。现在千万亿次计算机的出现，为中国高科技计划的实施提供了广阔的平台。
1．1．2计算机的特点、应用和分类
计算机能够按照程序确定的步骤，对输入的数据进行加工处理、存储或传送，以获得期望的输出信息，从而利用这些信息来提高工作效率和社会生产率以及改善人们的生活质量。计算机 之所以具有如此强大的功能，能够应用于各个领域，这是由它的特点所决定的。 1．计算机的特点
计算机主要具有以下一些特点。 1)高速、精确的运算能力
目前世界上已经有超过每秒万万亿次运算速度的计算机。2012年6月公布的世界超级计 算机排名显示，排名第一的是IBM公司的“红杉”(Sequoia)，其运算速度达到每秒l6 324万亿次 浮点运算。我国的“天河一号”实测运算速度可以达到每秒2 570万亿次，排名世界第五。
2)准确的逻辑判断能力
计算机能够进行逻辑处理，也就是说它能够“思考”。这是计算机科学界一直为之努力实现的，虽然它现在的“思考”只局限在某一个专门的方面，还不具备人类思考的能力，但在信息查询等方面，已能够根据要求进行匹配检索，这已经是计算机的一个常规应用。 3)强大的存储能力
计算机能存储大量数字、文字、图像、视频、声音等各种信息，“记忆力”大得惊人，如它可以轻易地“记住”一个大型图书馆的所有资料。计算机强大的存储能力不但表现在容量大，还表现在“长久”。对于需要长期保存的数据和资料，无论是以文字形式还是以图像的形式，计算机都可以长期保存。 4)自动功能
计算机可以牛乍预先编好的一组指令(称为程序)先“记”下来，然后自动地逐条取出这些指令 并执行，工作过程完全自动化，不需要人的干预，而且可以反复进行。 5)网络与通信功能
计算机技术发展到今天，不仅可将一个个城市的计算机连成一个网络，而且能将一个个国家的计算机连在一个计算机网上。目前最大、应用范围最广的“国际互联网”(|nternet)连接了全世 界200多个国家和地区数亿台的各种计算机。在网上的所有计算机用户可共享
网上资料、交流信息、互相学习，将世界变成了地球村。计算机网络功能的重要意义是：它改变了人类交流的方式和信息获取的途径。 2．计算机的应用 ．
计算机问世之初，主要用于数值计算，“计算机”也因此得名。而今的计算机几乎和所有学科相结合，在经济弛会各方面起着越来越重要的作用。我国的计算机工业虽然起步较晚，但在改革开放后取得了很大的发展，缩小了与世界的距离。现在，计算机网络在交通、金融、企业管理、 教育、邮电商业等各个领域得到了广泛的应用。 1)科学计算
科学计算主要是使用计算机进行数学方法的实现与应用。今天，计算机“计算”能力的提高推进了许多科学的研究的进展，如著名的人来基因序列分析计划、人造卫星的轨道测算等。国家气象中心使用计算机，不但能够快速、及时地气象卫星云图数据进行处理，而且可以根据对大量历史数据的计算进行天气预测。在网络应用越累来越深入的今天，“云计算”也将发挥越来越重要的作用。所有这些在没使用计算机之前是根本不可能实现的。 2)数据/信息处理
数据/信息处理也称为非数值计算。随着计算机科学技术的发展，计算机的“数据”不仅包括“数”，而且包括更多的其他数据形式，如文字、图像、声音等。计算机在文字处理方面已经收变了纸和笔的传统应用，他所产生的数据不但可以被储存、打印，还可以进行编辑和复制等。这是目前计算机应用最多的一个领域。
当今社会已从工业社会进入信息社会，信息已经成为赢得竞争的重要资源。计算机也广泛应用于政府机关、企业、商业、服务业等行业中，利用计算机进行数据／信息处理不仅能使人们从 繁重的事务性工作中解脱出来，去做更多创造性的工作，而且能够满足信息利用与分析的高频度、及时性、复杂性要求，从而使得人们能够通过已获取的信息去生产更多更有价值的信息。 3)过程控制
过程控制是抒利用计算机对生产过程、制造过程或运行过程进行检测与控制，即通过实时监控目标对象的状态，及时调整被控对象，使被控对象能够正确地完成生产、制造或运行。 过程控制广泛应用于各种工业环境中，这不只是控制手段的改变，而且拥有众多优点。第一，能够替代人在危险、有害的环境中作业。第二，能在保证同样质量的前提下连续作业，不受疲劳、情感等因素的影响。第三，能够完成人所不能完成的有高精度、高速度、时间性、空间性等要求的操作。 4)计算机辅助
计算机辅助是计算机应用的一个非常广泛的领域。几乎所有过去由人进行的具有设计性质的过程都可以让计算机帮助实现部分或全部工作。计算机辅助(或称为计算机辅助工程)主要有：计算机辅助设计(Computer Aided Design，CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufac—turin9，CAM)、计算机辅助教育[Computer—
Assisted(Aided)Instruction，CAI]、计算机辅助技术(Computer Aided Technologv／Test