教学目标：
本项目要完成的任务：介绍计算机的发展、特点、应用；计算机中数字与编码；计算机系统的组成，微型计算机的基本配置和主要技术指标；多媒体技术的基本概念，多媒体技术的应用及多媒体计算机系统的组成；对PC机键盘的布局、键盘击键技术加以介绍，掌握中英文输入方法。
教学要求：
计算机的概念是一个不断发展的概念，其内涵及外延随着计算机技术的发展，不断发生着变化，现阶段人们所说的计算机一般是指不需要人工直接干预，能够自动、高速、准确地对各种信息（数据）进行加工处理和存储的电子设备的集合体。
当今社会，计算机的应用已相当广泛，从科学计算到工农业生产，从通信技术到文化教育，从电子商务到家庭娱乐等各个领域。电子计算机是20世纪科学技术最卓越的成就之一，它的出现引起了当代生产技术和社会、生活的巨大变化，正在成为人们现代生活中不可缺少的工具之一。本章主要介绍计算机的发展简史、几种数制及其相互转换、计算机系统组成、多媒体及汉字录入技术等基础知识。
子项目1计算机发展及分类
任务1了解计算机的发展、特点及应用
1.计算机的发展
1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台计算机，命名为ENIAC，它体积庞大，使用了18000只真空管，1500只继电器，70000只电阻，10000只电容，功耗150kW，体积85m3，占地170m2，重36t，虽然上述几个指标都比现代计算机大，但性能远远不如一台现代的普通微型计算机，然而它的出现却具有划时代的意义。
50多年来，计算机技术得到了飞速发展，现在计算机已渗透到生产、科研、社会生活等各个领域，对生产、科学技术及社会生活有着重要影响。
（1）计算机按电子元件的发展可分为如下四个阶段。
（2）计算机的发展趋势大体可分为以下几个方面。
（1）巨型化——计算机朝着高精度、高速度、大容量方向发展，主要应用于尖端的科学计算、天气预报、军事等方面。
（2）微型化——朝着体积小、方便携带、价格低、适用范围广的方向发展，主要应用于家庭、办公、教育和娱乐。
（3）网络化——将分布在不同地点的计算机互相连接起来，组成可以相互交流信息的计算机集合，可以实现资源共享，提高计算机的使用效率。
（4）智能化——利用计算机来模拟人的思维活动，使计算机具有人的思考、判断、推理、联想能力，目前计算机已可以识别人的语音、手写字体及代替医生来诊断病情等。
2.计算机的特点
计算机之所以能够迅速发展并得以广泛应用，主要因为它具有以下突出特点。
（1）运算速度快。运算速度快是计算机的一个显著特点，目前一般的微机运算速度已达到每秒几百万次以上，巨型机的运算速度已达到千亿次。许多科学技术问题，过去由于计算量大而无法继续研究，或只能采取粗略的、近似的方法，有了计算机以后，这些问题就迎刃而解了。过去几年，甚至几十年的工作量，用计算机只要几秒甚至更短的时间就可以完成。如天气预报、卫星导航等计算量巨大、时效性极强的工作，如果没有计算机的高速运算，将是无法想象的。
（2）计算精度高。由于计算机采用二进制数字的表示方法，因此，从理论上讲，可以通过增加位数来提高精确度，但这样会导致机器结构的复杂和运算速度的降低，通常可以利用计算技巧来达到更高的精度。
目前，一般计算机的运算精确度可达到十几位或更多的有效数字来满足计算的需要。如圆周率，过去数学家经过若干年的艰苦努力也只能计算到五百多位，而利用计算机，竟然计算到了二亿多位小数。
（3）存储容量大。计算机的存储器可以存储大量的数据。随着存储技术的发展，计算机可以存储“记忆”的信息量也越来越大。例如，一台计算机的存储系统足可以容纳一个中型图书馆全部藏书的内容。如果考虑计算机网络的信息共享，则可以认为计算机的存储容量是无限的。
（4）具有“记忆”和逻辑判断能力。计算机不仅可以进行计算，而且可以把原始数据、中间结果、操作指令等信息存储起来以备调用。计算机还能够准确地进行各种逻辑判断，并根据判断结果决定后续命令的执行，从而巧妙地完成各种复杂的处理。
（5）自动化程度高。计算机采用“程序存储”和“程序控制”的方式工作，可以事先将要处理的对象和处理步骤（程序）存储起来。运行时，计算机将根据程序规定的要求“自动地”进行运算或处理，无需人工干预。
（6）高度通用性、可靠性。需要计算机解决不同问题时，只要向计算机输入不同的程序即可。因此，计算机能够解决和处理各种各样的问题，具有极强的通用性。此外，由于采用了先进的器件和先进的工艺，计算机连续无故障运行的时间可以达到几万甚至几十万小时。所以，具有高度可靠性，是现代计算机的又一特点。
3.计算机的应用
计算机早已突破狭义的“计算”范围，成为人类大脑的延伸，被广泛地应用于工业、农业、国防、科研、教育、商业、医疗、通信、日常生活及娱乐等各个领域。其应用可简要归纳为以下几个方面。
（1）科学计算。科学计算也称为数值计算，在工程设计和科学研究中存在着大量的数值计算问题，这些问题往往十分复杂，计算工作量很大，且通常又有很强的时间性，如人造卫星轨迹的计算、房屋抗震强度的计算、测绘勘探数据分析等。计算机使科学家们从大量繁复单调的计算中解脱出来，得以从事更多的创造性的工作。
（2）过程控制。过程控制，又称自动控制或实时控制。使用计算机对工业生产过程进行控制，可以节省劳动力，减轻劳动强度，提高生产效率。
（3）数据处理。数据处理又称信息处理，已占计算机应用的百分之七十以上，它主要利用计算机对大批量的数据信息进行加工、分析和处理。各种信息系统几乎都以数据处理为主，如财务系统、航空售票系统、银行业务系统、图书情报检索系统、人事管理系统等。另外，近年发展起来的多媒体技术（图、文、声、像处理技术）也依赖计算机强大的数据处理能力。
（4）计算机辅助领域。即利用计算机辅助人们完成某一个特定的任务。当前计算机辅助系统的应用十分广泛，主要包括以下几个方面。
（1）计算机辅助设计（CAD）：利用计算机辅助设计工作，使设计过程实现半自动化和自动化。目前已广泛应用于建筑、机械、汽车、服装、集成电路、室内装璜设计等。
（2）计算机辅助制造（CAM）：利用计算机控制各种机床进行零件的生产和加工，实现无图纸加工。
（3）计算机辅助教学（CAI）：利用多媒体计算机辅以各种课件进行教学，使教学内容生动、形象、图文并茂，且信息量大。
（4）计算机辅助测试（CAT）：利用计算机对产品质量等方面进行检验测试。
（5）计算机辅助工程（CAE）：利用计算机辅助实现对整个生产过程的全面控制。
（5）人工智能。人工智能也称模拟智能，这是涉及计算机科学、控制论、信息论、仿生学、神经生理学和心理学等科学的边缘学科，它研究用计算机模拟人类“智能”，使计算机具有“推理”、“学习”和“积累经验”等思维能力。人工智能的研究领域包括模式识别、机器证明、专家系统、自然语言理解、机器翻译、机器人等。
（6）网络应用：由于计算机网络技术的飞速发展，网络应用已经成为新世纪的重要的技术领域。电子邮件、上网浏览、资料检索、IP电话、电子商务、远程教育、协作医疗、网上出版、定制新闻、娱乐休闲、聊天等，不一而足。
任务2厘清计算机的分类
计算机的分类通常按硬件从不同的角度进行分类，方法多种多样，常用的分类方法有以下几种。
1.按信息的形式和处理方式
分为数字计算机、模拟计算机和数字模拟计算机。
2.按计算机的用途
分为通用计算机和专用计算机。通常人们所说的计算机是指通用电子数字计算机。
3.按计算机规模
国际流行的分类方法是：巨型机、小巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站。
国内流行的分类方法是：巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机。
值得提出的是，我国计算机界长期流行的巨、大、中、小、微的分类方法，虽然通俗易懂、顺口好记，但是，不便于国际交流。因此，关于计算机的分类方法，本书还是以国际上流行的分类方法为准。
（1）巨型计算机。巨型计算机又称超级计算机或超级电脑。人们通常把最大、最快、最贵的主机称为巨型机，世界上只有少数几个公司能生产巨型机。如美国的克雷公司就是生产巨型机的主要厂家，它生产的Cray—1、Cray—2、Cray—3等都是著名的巨型机。
我国自行研制的银河I型亿次机，银河II型十亿次机及银河III型百亿次机都是巨型机。它们对尖端科学、战略武器、社会及经济模拟等新领域的研究都具有极其重要的意义。
（2）小巨型计算机。这是新发展起来的小型超级电脑，或称桌上型超级电脑。它对巨型机的高价格发出挑战，其发展非常迅速。例如，美国Convex公司的C系列、Alliant公司的FX系列都是比较成功的小巨型机。
（3）大型机。大型主机或称大型电脑，它包括通常所说的大型机和中型机。一般只有大中型企事业单位才有足够的财力和人力去配置和管理大型主机，并以这台大机器及其外部设备为基础，组成一个计算中心，统一安排对主机资源的使用。
美国IBM公司曾是大型主机的主要生产厂家，它生产的IBM360，370，4300，3090及9000系列都曾是有名的大型主机型号。日本的富士通、NEC公司也生产这类计算机。
（4）小型计算机。小型计算机又称小型电脑。通常它能满足部门性的要求，为中小企事业单位所采用。例如，美国DEC公司的VAX系列、DG公司的MV系列、IBM公司的AS/400系列及富士通公司的K系列都是有名的小型机。
（5）微型机。微型计算机又称微型电脑、简称PC机。目前，微型计算机已广泛应用于学校、单位或家庭。通常所说的计算机主要指微型计算机。
（6）工作站。工作站与高档微机之间的界限并不是很明确，而且高档工作站的性能也有接近小型机、甚至接近低档大型主机的。
如果就字面意义来说，任何一台计算机或终端，都可以称为工作站。然而，事实上的工作站都有自己鲜明的特点。它的运算速度通常比微型机要快，要配置大屏幕显示器和大容量的存储器，而且要有较强的网络通信功能。它主要应用于特殊的专业领域，如图像处理、计算机辅助设计等方面。
子项目2掌握计算机中的数制与编码
任务1学习计算机中的数制
在人类的生产和生活中，总要遇到数的表示问题。通常采用从低位向高位进位的方式来进行计数，这种表示数据的方法称为计数制。讨论进位计数制要涉及两个基本问题：基数和权。
在进位计数制中，每个数位所用到的不同数码的个数叫作基数。十进制是人们最熟悉的一种进位计数制，每个数位准许用0~9共10个不同的数码中的某一个，因此十进制的基数为10；每个数位计满10就向高位进位，即逢十进一。
在一个数中，数码在不同的数位上所表示的数值是不同的。每个数码所表示的数值就等于该数码本身乘以一个与它所在数位有关的常数，这个常数叫作位权，简称权。例如，十进制数3578，数码“3”表示3000，该位的权为1000，这一位所代表的数值等于数码3乘以常数1000，即3×103，“5”表示500，该位的权为100，这一位所代表的数值等于数码5乘以常数100，即5×102，……相邻数位的权的比值就等于基数，不同的进位制有不同的权。一个数的数值大小就是它的各位数码按权相加，如：
3578=3×103+5×102+7×101+8×100
由此可见，任何一个十进制数都可以用一个多项式来表示：
式中：ai（i=—m，…，—1，0，1，2，…，n）是0~9中的一个数码，m和n为非负整数。
推广来看，一个基数为R的R进制数可表示为：
式中：Ri为第i位的权，ai（i=—m，…，—1，0，1，…，n）的取值可以是0，1，…，R—1共R个数码中的任意一个。
R进制数的进位原则是：逢R进1。
1.计算机中常用的数制
在计算机内部，无论是指令还是数据，都是以二进制代码的形式出现的，即便是图形、声音等这样的信息，也必须转换成二进制代码的形式。计算机中采用二进制有如下的优越性。
（1）可行性：若用十进制，需用0，1，2，3，4，5，6，7，8，9不同的10个数码，用电子技术实现这10种状态很困难。而用二进制，只需用0，l两个数码，要表示两个状态，在硬件实现上最为容易。例如，电灯的亮和灭，晶体管的导通和截止等即可表示0和1两种状态。
（2）可靠性：因二进制数只有两个状态，数字的转移和处理不易出错，可以提高计算机的可靠性。
（3）简单性：二进制运算法则简单，例如，二进制的加法、乘法运算法则少，使计算机运算器的结构大大简化。
（4）逻辑性：二进制仅有的两个符号0，l正好与逻辑代数的两个值“假”、“真”相对应，从而为计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供了方便。
在书写时，由于二进制数数码少，一般位数较多，书写麻烦，因此计算机中常用八进制、十六进制数来表达信息，如存储单元的地址、指令、编码等常用十六进制数表示。
下面介绍一下有关二、八、十六进制的基本知识。
1、二进制
二进制的特点是：数码少，只有0和1，运算简单，加法运算时逢2进1，减法运算时借1当2，书写二进制时常在后面加B表示该数为二进制。
如：1010.110B+111.010B=10010.000B
1110.101B—101.110B=1000.111B
2、八进制
八进制的特点是：数码个数为8个，分别是0，1，2，…，7，加法运算时逢8进1，减法运算时借1当8，书写八进制时常在数字后面加Q表示该数为八进制。
如：657.64Q+372.75Q=1252.61Q713.24Q—643.57Q=47.45Q
3、十六进制
十六进制的特点是：数码个数为16个，分别是0，1，2，…，9，A，B，C，D，E，F，用A，B，C，D，E，F表示相应的数字10，11，12，13，14，15，加法运算时逢16进1，减法运算时借1当16，书写十六进制时常在数字后面加H表示该数为十六进制。
如：3A4B.55H+56D.FH=3FB9.45H
C56.B2H—38F.4CH=8C7.66H
2.各进制数之间的相互转换
1、非十进制数（R进制）转换成十进制数
非十进制数（R进制）的基数是R，转换成十进制采用按权展开法。
权=Ri，其中i=n，n—1，…，2，1，0，—1，—2，…，—m
如：1011.101B=1×23+0×22+1×21+1×20+1×2—1+0×2—2+1×2—3