信息技术校本教材

高中信息技术校本教材计算机及网络简介宁县四中杜丽琼目录第一章计算机的发展历程第二章键盘的工作原理第三章鼠标的结构原理第四章五笔输入法第一节五笔字型的优点第二节五笔输入的方法第三节五笔字型的编码和输入第四节简码及重码的输入第五章计算机系统的基本组成第一节硬件系统第二节软件系统第六章计算机网络基础知识第一节计算机网络的主要功能第二节计算机网络的特点第三节计算机网络的结构第四节计算机网络的分类第五节计算机网络连接设备第六节计算机网络通信协议第七节IP地址第一章计算机的发展历程第一代：电子管计算机1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼克（ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。

ENIAC犹如一个庞然大物，它重达30吨，占地170平方米，内装18000个电子管，但其运算速度比当时最好的机电式计算机快1000倍。

1949年，第一台存储程序计算机——EDSAC在剑桥大学投入运行，ENIAC和EDSAC均属于第一代电子管计算机。

电子管计算机采用磁鼓作存储器。

磁鼓是一种高速运转的鼓形圆筒，表面涂有磁性材料，根据每一点的磁化方向来确定该点的信息。

第一代计算机由于采用电子管，因而体积大、耗电多、运算速度较低、故障率较高而且价格极贵。

本阶段，计算机软件尚处于初始发展期，符号语言已经出现并被使用，主要用于科学计算方面。

第二代：晶体管计算机1947年，肖克利、巴丁、布拉顿三人发明的晶体管，比电子管功耗少、体积小、质量轻、工作电压低、工作可靠性好。

1954年，贝尔实验室制成了第一台晶体管计算机——TRADIC，使计算机体积大大缩小。

1957年，美国研制成功了全部使用晶体管的计算机，第二代计算机诞生了。

第二代计算机的运算速度比第一代计算机提高了近百倍。

第二代计算机的主要逻辑部件采用晶体管，内存储器主要采用磁芯，外存储器主要采用磁盘，输入和输出方面有了很大的改进，价格大幅度下降。

在程序设计方面，研制出了一些通用的算法和语言，其中影响最大的是FORTRAN语言。

ALGOL和COBO语言随后也相继出现，操作系统的雏形开始形成。

第三代：集成电路计算机60年代初期，美国的基尔比和诺伊斯发明了集成电路，引发了电路设计革命。

随后，集成电路的集成度以每3-4年提高一个数量级的速度增长。

1962年1月，IBM公司采用双极型集成电路，生产了IBM360系列计算机。

DEC公司（现并入COMP叫公司）交付了数千台PDP小型计算机。

第三代计算机用集成电路作为逻辑元件，使用范围更广，尤其是一些小型计算机在程序设计技术方面形成了三个独立的系统：操作系统、编译系统和应用程序，总称为软件。

值得一提的是，操作系统中“多道程序”和“分时系统”等概念的提出，结合计算机终端设备的广泛使用，使得用户可以在自己的办公室或家中使用远程计算机。

第四代：大规模集成电路计算机1971年发布的INTEL4004，是微处理器（CPU）的开端，也是大规模集成电路发展的一大成果。

INTEL4004用大规模集成电路把运算器和控制器做在一块芯片上，虽然字长只有4位、且功能很弱，但它是第四代计算机在微型机方面的先锋。

1972-1973年，8位微处理器相继问世，最先出现的是INTEL8008。

尽管它的性能还不完善，仅展示了无限的生命力，驱使众多厂家技人竞争，微处理器得到了蓬勃的发展。

后来出现了INTEL8080、MOTOROLA6800和ZILOG公司的Z-80。

1978年以后，16位微处理器相继出现，微型计算机达到一个新的高峰，典型的代表有INTEL8086．ZILOG公司的Z-8000和MOTOROLA公司的MC68000。

INTEL公司不断推进着微处理器的革新。

紧随8086之后，又研制成功了80286、80386、80486、奔腾（PEN－TIUM）、奔腾二代（PENTIUM Ⅱ）和奔腾三代（PENIUMⅢ)。

个人电脑（PC）不断更新换代，日益风靡世界（图3-1、图3-2）。

第四代计算机以大规模集成电路作为逻辑元件和存储器，使计算机向着微型化和巨型化两个方向发展。

从第一代到第四代，计算机的体系结构都是相同的，即都由控制器，存储器，运算器和输入输出设备组成，称为冯·诺依曼体系结构.第五代智能计算机1981年,日本东京召开了一次第五代计算机---智能计算机研讨会,随后制定出研制第五代计算机的长期计划.第五代计算机的系统设计中考虑了编制知识库管理软件和推理机,机器本身能根据存储的知识进行判断和推理.同时,多媒体技术得到广泛应用,使人们能用语音,图像,视频等更自然的方式与计算机进行信息交互。

智能计算机的主要特征是具备人工智能，能像人一样思维，并且运算速度极快，其硬件系统支持高度并行和快速推理，其软件系统能够处理知识信息。

神经网络计算机（也称神经计算机）是智能计算机的重要代表。

第六代：生物计算机半导体硅晶片的电路密集，散热问题难以彻底解决，大大影响了计算机性能的进一步发挥与突破。

研究人员发现，遗传基因——脱氧核糖核酸（DNA）的双螺旋结构能容纳巨量信息，其存储量相当于半导体芯片的数百万倍。

一个蛋白质分子就是一个存储体，而且阻抗低、能耗少、发热量极小。

基于此，利用蛋白质分子制造出基因芯片，研制生物计算机（也称分子计算机、基因计算机），已成为当今计算机技术的最前沿。

生物计算机比硅晶片计算机在速度、性能上有质的飞跃，被视为极具发展潜力的“第六代计算机”。

第二章键盘结构原理键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。

键盘，由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成，每按下一个键就相当于接通了相应的开关电路，把刻键的代码通过接口电路送入计算机。

总体分类按照应用可以分为台式机键盘、笔记本电脑键盘、工控机键盘，双控键盘、超薄键盘五大类。

一、简介键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。

PC XT/AT时代的键盘主要以83键为主，并且延续了相当长的一段时间，但随着视窗系统近几年的流行已经淘汰。

取而代之的是1 01键和104键键盘，并占据市场的主流地位，当然其间也曾出现过1 02键、103键的键盘，但由于推广不善，都只是昙花一现。

近半年内紧接着104键键盘出现的是新兴多媒体键盘，它在传统的键盘基础上又增加了不少常用快捷键或音量调节装置，使PC操作进一步简化，对于收发电子邮件、打开浏览器软件、启动多媒体播放器等都只需要按一个特殊按键即可，同时在外形上也做了重大改善，着重体现了键盘的个性化。

起初这类键盘多用于品牌机，如HP、联想等品牌机都率先采用了这类键盘，受到广泛的好评，并曾一度被视为品牌机的特色。

随着时间的推移，渐渐的市场上也出现独立的具有各种快捷功能的产品单独出售，并带有专用的驱动和设定软件，在兼容机上也能实现个性化的操作。

二、分类总体分类按照应用可以分为台式机键盘、笔记本电脑键盘、工控机键盘，双控键盘、超薄键盘五大类。

双USB控制键盘，可以一个键盘控制两台电脑，一键2秒切换快捷方便。

目前只有国内3R品牌。

一般台式机键盘的分类可以根据击键数、按键工作原理、键盘外形分类。

按照键盘的工作原理和按键方式的不同，可以划分为四种：A. 机械式键盘采用类似金属接触式开关，工作原理是使触点导通或断开，具有工艺简单、噪音大、易维护的特点。

B. 塑料薄膜式键盘键盘内部共分四层，实现了无机械磨损。

其特点是低价格、低噪音和低成本，市场占有相当份额。

C. 导电橡胶式键盘触点的结构是通过导电橡胶相连。

键盘内部有一层凸起带电的导电橡胶，每个按键都对应一个凸起，按下时把下面的触点接通。

这种类型被键盘制造厂商所普遍采用。

D. 电容式键盘使用类似电容式开关的原理，通过按键时改变电极间的距离引起电容容量改变从而驱动编码器。

特点是无磨损且密封性较好。

键盘的按键数曾出现过83键、93键、96键、101键、102键、1 04键、107键等。

104键的键盘是在101键键盘的基础上为WINDOWS 9X平台提供增加了三个快捷键（有两个是重复的），所以也被称为W INDOWS 9X键盘。

但在实际应用中习惯使用WINDOWS键的用户并不多。

在某些需要大量输入单一数字的系统中还有一种小型数字录入键盘，基本上就是将标准键盘的小键盘独立出来，以达到缩小体积、降低成本的目的。

常规的键盘有机械式按键和电容式按键两种。

机械式键盘是最早被采用的结构，一般类似金属接触式开关的原理使触点导通或断开，具有工艺简单、维修方便、手感一般、噪声大、易磨损的特性。

大部分廉价的机械键盘采用铜片弹簧作为弹性材料，铜片易折易失去弹性，使用时间一长故障率升高，现在已基本被淘汰。

取而代之的是电容式键盘，它是基于电容式开关的键盘，原理是通过按键改变电极间的距离产生电容量的变化，暂时形成震荡脉冲允许通过的条件。

理论上这种开关是无触点非接触式的，磨损率极小甚至可以忽略不计，也没有接触不良的隐患，具有噪音小，容易控制手感，可以制造出高质量的键盘，但工艺较机械结构复杂。

键盘的外形分为标准键盘和人体工程学键盘，人体工程学键盘是在标准键盘上将指法规定的左手键区和右手键区这两大板块左右分开，并形成一定角度，使操作者不必有意识的夹紧双臂，保持一种比较自然的形态，这种设计的键盘被微软公司命名为自然键盘（Nat ural Keyboard），对于习惯盲打的用户可以有效的减少左右手键区的误击率，如字母“G”和“H”。

有的人体工程学键盘还有意加大常用键如空格键和回车键的面积，在键盘的下部增加护手托板，给以前悬空手腕以支持点，减少由于手腕长期悬空导致的疲劳。

这些都可以视为人性化的设计。

目前台式PC电脑的键盘都采用活动式键盘，键盘作为一个独立的输入部件，具有自己的外壳。

键盘面板根据档次采用不同的塑料压制而成，部分优质键盘的底部采用较厚的钢板以增加键盘的质感和刚性，不过这样一来无疑增加了成本，所以不少廉价键盘直接采用塑料底座的设计。

键盘非常悠久，早在1714年，就开始相继有英、美、法、意、瑞士等国家的人发明了各种形式的打字机，最早的键盘就是那个时候用在那些技术还不成熟的打字机上的。

直到1868年，“打字机之父”——美国人克里斯托夫·拉森·肖尔斯（Christopher Latham Shol es）获打字机模型专利并取得经营权经营，又于几年后设计出现代打字机的实用形式和首次规范了键盘，即现在的“QWERTY”键盘。

为什么要将键盘规范成现在这样的“QWERTY”键盘按键布局呢？这是因为最初，打字机的键盘是按照字母顺序排列的，而打字机是全机械结构的打字工具，因此如果打字速度过快，某些键的组合很容易出现卡键问题，于是克里斯托夫·拉森·肖尔斯（Christopher Latham Sholes）发明了QWERTY键盘布局，他将最常用的几个字母安置在相反方向，最大限度放慢敲键速度以避免卡键。