计算机应用基础教程第1章.ppt

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1、,计算机应用基础教程 第一章 计算机基础知识,2,计算机概述,数据单位和编码,微机硬件组成,计算机中信息的表示,计算机系统的组成,多媒体技术,内容提要,3,计算机是一种“可以传授给人知识的工具”，也是一种“无比有力的知识工具”。 真正对人类生活带来直接冲击的，不是计算机硬件本身，而是来自软件这种人类知识的产物。,引言,4,1.1.1 计算机的诞生 计算机原意为“计算”的机器，这是发明者当初为之其计算为目的。而发展到今天，它的触角延伸向了社会的各个领域，对推动当今物质文明的进步，起着决定性的作用。,1.1 计算机的概述,一、早期的计算工具 东方的创造：算筹（春秋普及）、算盘唐代 第一种手动式计数

2、器 西方的灵感：机械式计算机 机电式计算机,5,Charles Babbage,1822 差分机,1833 分析机,MARK I,ENIAC,电子计算机时代,计算机发展史,人类追求的计算工具,6,算筹：计数方法,算盘：通过手动完成从低位到高位的数字传送，数字由算珠的数量表示，数位则由算珠的位置来确定。,古语曰：“运筹策于帷幄之中，决胜败于千里之外。,计算机发展史,7,查尔斯.巴贝奇 1812年差分机 1834年分析机,近代计算机 1.差分机和分析机,三部分组成： (1)由许多轮子组成的保存数据的存储库； (2)运算装置； (3)能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。,计

3、算机发展史,8,Howard Aiken博士发现了巴贝奇的论文在IBM的支持下，用机电方式制造了MARK I(世界上第一台数字式自动计算机，实现了当年巴贝奇的设想) MARK II和 MARK III是电子计算机,2. MARK I 1944年,51尺长 重5顿 750,000部份合并而成,有72个累加器，每一个有自己的算术部件，及23位数的寄存器。,计算机发展史,9,1946年2月由宾州大学研制的ENIAC 电子计算机时代的到来,重达30吨 占地250m2 启动工耗150000瓦 18000个电子管,每秒5千次加减运算 没有存储器 采用十进制,第一款商用计算机：UNIVAL 1947年，莫奇

4、莱和埃克特,计算机发展史,计算机发展史,3. 电子计算机 1946年,10,ENIAC,划时代的实验装置,晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。,电子管的缺点： 体积大； 耗能高、散热量大。,晶体管的优点： 体积小； 耗能低； 性能稳定。,计算机发展史,11,0.18微米芯片,10微米芯片,计算机发展史,12,晶 体 管 数,每18个月芯片能力增长一倍。,计算机发展史,计算机第一定律摩尔定律,13,第一代 （19461956） 电子管 5千4万（次/秒）,第二代 （19571964） 晶体管 几十万百万（次/秒）,第三代 （19651970） 集成电路 百万几百万（次/秒）,第四代 （197

5、190年代） 集成电路 几百万几亿（次/秒）,计算机发展史,计算机发展史,1.1.2 计算机的发展阶段,14,电子管,晶体管,集成电路,大规模集成电路,15,微型化,计算机发展趋势,巨型化,网络化,智能化,ENIAC,16,随着计算机应用领域不断的扩大。采用存储方式进行工作的冯诺依曼型的计算机逐渐显露出其局限性。从而出现了新思维，这就是非冯诺依曼计算机构想。在软件方面，非冯诺依曼语言主要有三种：Lisp，rolog和.。而硬件方面，提出了与人脑神经网络相类似的，新型超大规模集成电路-分子芯片，在20世纪80年代，人们根据某些有机化合物的分子结构像计算机的开关电路一样，存在着继合和离开两种类似于

6、二进制“0”和“1”的状态，从而提出生物计算机，美国在1994年公布了对生物计算机研究的成果。,非冯诺依曼计算机：,17,光计算机 利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储，光互连替代导线的电互联的光子计算机，1984年5月在欧州就已研制出来。 采用不同波长的表示不同的数据。 优点：超高速 缺点：体积庞大,量子计算机 量子计算机的设想是由美国阿贡实验室提出来的，它是利用处于多现实态下的原子进行运算的计算机。 在实验室内证实了量子逻辑门的存在，从而在理论上可以进行量子计算，制成量子计算机是可行的。 这种多现实态是量子力学的标志。,加拿大公司D-Wave Systems,18,1嵌入式技术 将计算

7、机作为一个信息处理部件，嵌入到应用系统之中的一种技术。 系统和功能软件固化起来，类似BIOS的工作方式。 应用：各种家电、数码相机等,计算机的新技术,19,2网格计算 利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组织成一个“虚拟的超级计算机”，其中每一台的计算机就是一个“节点”，而整个计算是由成千上万个“节点”组成的“一张网格”。 优点：数据处理能力超强；充分利用网上的闲置处理能力。 示例：,20,中间件是位于平台(硬件和操作系统)和应用之间的通用服务 ,为解决分布异构问题而提出的。只有用于分布式系统 中间件是介于应用软件和操作系统之间的系统软件,3中间件技术(中间件=平台通信 ),21,中间件作为新

8、层次的基础软件，其重要作用是将不同时期、在不同操作系统上开发的应用软件集成起来，彼此像一个天衣无缝的整体协调工作，这是操作系统、数据库管理系统本身做不了的。中间件的这一作用，在技术不断发展之后，使以往在应用软件上的劳动成果仍然物有所用，节约了大量的人力、财力投入。,22,Intuitive Surgical DaVinci system,Computer-aided Surgery,23,计算机之所以发展得如此迅速，得益于其高速、高精度、存储能力强、能自动运行等特点。由于有如此优秀的特点，才能广泛地应用于各行各业。可以说无处不用计算机 。 1.运算速度快：每秒数万亿次，气象预报 2.计算精度高

9、：理论上不受限制，圆周率 3.存储能力强（与存储容量相关） 4.具有逻辑判断能力：算术运算 逻辑运算 判断或比较 5.具有自动执行能力：无需人工干预、自动性 6.通用性强：可编程性,1.1.3 计算机的特点,24,1.1.4 计算机的分类,25,1.科学计算或数值计算 利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。 实际问题数学模型计算量大。 2.数据处理或信息处理 指对数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、检索和传播等一系列活动的统称。 信息时代海量数据的管理和有效利用。,1.1.4 计算机的应用,26,3.过程控制或实时控制 利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控

10、制对象进行自动调节或自动控制。 无人自动化工厂。 4.计算机辅助技术 计算机辅助设计：CAD 计算机辅助制造：CAM 计算机集成制造系统-CIMS 计算机辅助教学：CAI,27,5.人工智能 利用计算机模拟或部分模拟人的智能活动，如感知、判断、理解、学习、图像识别等。 实用技术：智能机器人、专家系统 6.网络应用 Internet网上银行、网上订票 网上教学、网上医疗 网上税收、网上出版,28,休息一会儿！,29,1.2 计算机中信息的表示,1.2.1 计算机中数的表示,1.常用的进位制 二进制（0、1） 十进制（0、1、29) 八进制（0、1、.7） 十六进制（0、1、9、A、B、C、D、E

11、、F),30,1.2 计算机中信息的表示,2.二进制数的特点：可行性、简易性、逻辑性、可靠性 计算机采用二进制的原因： 1物理元件性能所致：二进制0、1分别对应高、低电平 2运算简单： 0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10 3容易实现逻辑运算：,31,十进制 R=10，可使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 二进制 R=2 ，可使用0,1 八进制 R=8 ，可使用0,1,2,3,4,5,6,7 十六进制 R=16 ，可使用0,9,A,B,C,D,E,F,“逢R进一，借一当R”,1.2.2 进制的概念,32,一、数制 数制是用一组固定的数码和一套统一的规则来表示数目的方法。按进

12、位的方法进行计数的方法称为进位计数制。 进位计数制的三要素：数位、基数、位权 数位：数码在一个数中所处的位置。 基数：在进位计数制中，每个数位上所能使用的数码个数。 位权：在进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小等于在这个数位上的数码乘上一个固定的数值，这个固定的数值就是这种进位数制中该位上的位权。,基数,权,数码,678.34=6102+7101+8100 +310-1+410-2,1.2.3 数制及其转换,33,二、几种常用的进位计数制： 1十进制（Decimal，D）： 基数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 表示方法：(2004)10 或 2004D 2二进制（Bi

13、nary，B）： 基数符号：0、1 表示方法：(1011)2 或 1011B 3八进制（Octal，O）： 基数符号：0、1、2、3、4、5、6、7 表示方法：(721)8 或 721O 4十六进制（Hexadecimal，H）： 基数符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 表示方法：(1CF)16 或 1CFH,34,35,三、不同数制之间的相互转换： 1十进制数转换二进制数： (1) 方法：整数部分与小数部分分开转换。整数部分除2取余数；小数部分乘2取整数；,(2) 例题：将(254.56)10转换成对应的二进制数(保留6位小数) 解：整数部分：不断除2直到商

14、为0 商： 254 127 63 31 15 7 3 1 0 余： 0 1 1 1 1 1 1 1 所以，整数部分结果为：(11111110)2 小数部分：不断乘2取整(对于循环小数，注意保留其位数) 小数：0.56 0.12 0.24 0.48 0.96 0.92 0.84 整数： 1 0 0 0 1 1 所以，整数部分结果为：(100011)2 因此，最后转换结果为：(11111110. 100011) 2,36,2二进制数转换八进制数： (1) 方法：从小数点向左右以3位二进制位为一组分组。不够3位时，整数部分在最左边添0；小数部分在右边添0。然后将每组分别转换成八进制数。,(2) 例题

15、：将(10111000.1011)2转换成对应的八进制数 解：分组 1 0 1 1 1 0 0 0 . 1 0 1 1 添 0 0 1 0 1 1 1 0 0 0 . 1 0 1 1 0 0 转换 2 7 0 . 5 4 因此，最后转换结果为：(270.54) 8,37,3二进制数转换十进制数： (1) 方法：首先将每一二进制位的权算出，然后将非0二进制位的值相加即可。,38,4二进制数转换十六进制数： (1) 方法：从小数点向左右以4位二进制位为一组分组。不够4位时，整数部分在最左边添0；小数部分在右边添0。然后将每组分别转换成十六进制数。,(2) 例题：将(10111000.101)2转换

16、成对应的十六进制数 解：分组 1 0 1 1 1 0 0 0 . 1 0 1 添 0 1 0 1 1 1 0 0 0 . 1 0 1 0 转换 B 8 . A 因此，最后转换结果为：(B8.A) 16,39,5八进制数转换二进制数： (1) 方法：将每一八进制位转换成一组二进制数，然后组合成二进制数即可。注意：一位八进制位必须转换成3位二进制数，不够3位左边添0。,(2) 例题：将(701.02)8转换成对应的二进制数 解： 7 0 1 . 0 2 111 000 001 . 000 010 因此，最后转换结果为：(111000001.00001) 2,40,6八进制数转换十进制数： (1)

17、方法1：将每一八进制位对应的权算出，然后将非0八进制位对应的数相加即可。 方法2：将八进制数首先转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十进制数。,(2) 例题：将(701.02)8转换成对应的十进制数 解：首先转换成二进制数 7 0 1 . 0 2 111 000 001 . 000 010 32 16 8 4 2 然后转换成十进制数 1 1 1 0 0 0 0 0 1 . 0 0 0 0 1 256 128 64 1 . 0.03125 因此，最后转换结果为：256+128+64+1+0.03125=(449.03125) 10,41,7八进制数转换十六进制数： (1) 方法：将八进制数首

18、先转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十六进制数。,(2) 例题：将(701.02)8转换成对应的十进制数 解：首先转换成二进制数 7 0 1 . 0 2 111 000 001 . 000 010 然后转换成十六进制数 0001 1100 0001.0000 1000 1 C 1 . 0 8 因此，最后转换结果为：(1C1.08) 16,42,8十进制数转换八进制数： (1) 方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成八进制数。 (2) 例题：参见教材,9十进制数转换十六进制数： (1) 方法：首先将十进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十六进制数。 (2)

19、例题：参见教材,43,10十六进制数转换二进制数： (1)方法：将每一十六进制位转换成一组二进制数，然后组合成二进制数即可。注意：一位十六进制位必须转换成4位二进制数，不够4位左边添0。,(2) 例题：将(70A.02)16转换成对应的二进制数 解： 7 0 A . 0 2 0111 0000 1010 . 0000 0010 因此，最后转换结果为：(11100001010.0000001) 2,44,11十六进制数转换八进制数： (1) 方法：首先将十六进制数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成八进制数。 (2) 例题：参见教材,12十六进制数转换十进制数： (1) 方法：首先将十六进制

20、数转换成二进制数，然后将该二进制数再转换成十进制数。 (2) 例题：参见教材,45,进制转换小结,二进制,八进制,十进制,十六进制,二进制,八进制,十进制,十六进制,46,1.2 数据单位和编码,1.2.2 数据单位, 位(bit)：计算机中最小数据单位，位的取值有两种，即：0、1。 字节(byte)：计算机中最基本的单位,简称“B”。 字长：计算机进行处理和运算的单位，它是衡量计算机CPU性能高低的一个重要标准。一般地，字长越长的CPU，其处理、运算能力越强，其速度相应越快。 如：80386为32位计算机，P、P为64位计算机,47,进位关系： 8 bit = 1 B(byte） 1024

21、B = 1 KB 1024 KB = 1 MB 1024 MB = 1 GB 1024 GB = 1 TB,48,编码方式,1字符编码的原则及编码种类： 原则：用二进数来表示文字和符号。 种类：数字编码、字符编码、汉字编码。 2数字编码：常用的数字编码为8421BCD码，如下表所示,49,3字符编码： 字符编码采用ASCII码。 ASCII的含义：美国国家标准信息交换码，它是世界通用的国际标准。 ASCII的版本： 7位版：基本ASCII码，128个字符，如表1-3所示。 8位版：扩充ASCII码，256个字符。,1.3.2 编码方式,50,ASCII码（实际只用了7位, 第8位为0,） 例如

22、：048，A-65 a-97 规律：数字与26个英文大小写字母排列顺序由小到大，先数字、大写字母、小写字母。,换行 0AH 10 回车 0DH 13 空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122,51,4.汉字编码体系 汉字是一种象形文字，它的“意”都寓于其“形”和“音”中。而在计算机内部直接处理、存储文字的字形和语音就更加困难。汉字由于种类繁多, 而输入、内部处理，输出对汉字的编码又不相同,需进行一系列的汉字代码转换。,字符代码化（输入）,52,(1) 输入码 音码类 全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等 形码类 五笔字

23、型法、郑码输入法等 。 (2) 国标码(GB231280) 每个汉字占两个字节。 一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。 汉字分区，每个区94个汉字。 (3) 机内码 汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。 汉字 国标码 汉字内码 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 华 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B,53,机内码是供计算机“识别”所用。而输入码供用户通过输入装置输入时所用的编码。如用某种编码通过键盘输入的汉字，键盘管理程序将其转换为机内码输入到计算机。供计算机

24、处理。,54,(4) 汉字字型码 在汉字输出时用显示器显示，用打印机打印，另外还要用到汉字字型码。汉字字型码是汉字字型的字模数据。通常用点阵，矢量函数等方式来表示，用点阵表示字型时，汉字字型码就是这个汉字字型点阵的代码。它是汉字的输出形式，根据输出汉字要求不同，点阵的多少也不同。通常汉字显示用1616点阵，汉字打印可选用2424、3232、4848等点阵，点数越多，打印的字体越美观。,编码、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差。,55,(5)汉字地址码 每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址。 地址码和机内码要有简明的对应转换关系。,(6)其他汉字编码 UCS码、Unicode码

25、、GBK码、BIG5码等,56,1.3 计算机系统组成,一、计算机系统的结构： 1冯诺依曼体系结构的三个特点 存储程序：将要执行的程序用编码的形式存放在存储器中。 顺序控制：计算机系统反复从存储器中取出指令、分析并执行指令，以使计算机完成指令规定的操作的方式。 指令和数据都以二进制数据的形式表示。 2计算机系统的组成：计算机系统由软件系统与硬件系统组成。,57,二、微型计算机硬件系统： (一).硬件系统构成： 概念：计算机系统中，看得见、摸得着的设备部分，它主要是一些机械部件、电子元件及电子线路等。 构成：控制器、运算器、存储器(内、外)、输入设备、输出设备 或者：内部设备(控制器、运算器、内

26、存储器)、外部设备(外存储器、输入设备、输出设备) 结构示意图：（见下页）,58,59,1中央处理器： 中央处理器，简称CPU，由控制器、运算器、寄存器和数据通路(总线)构成。其中，控制器和运算器是计算机的核心。,60,(1)运算器 功能：在控制器的统一控制下，负责对数据进行加工、完成各种运算，如：算术运算、逻辑运算、位移、比较等。其数据取自内存，运算结果又送往内存。 构成：加法器、输入选择电路、输出控制器、累加器、通用寄存器组等五部分组成。 (2)控制器 功能：通过向其它设备发出控制信号来指挥、控制计算机，使其能自动、协调地工作。 构成：指令计数器(程序计数器)、指令寄存器、操作译码器、定时

27、部件、操作控制部件等五部分组成。 工作步骤：见下页,61,62,(3)总线分类： 按功能分：数据总线(DB,Data Bus)、地址总线(AB,Address Bus)、控制总线(CB,Control Bus) 按宽度及性能分：ISA总线、MCA总线、EISA总线、VESA总线、PCI总线、AGP总线,63,(4)中央处理器的性能指标 决定中央处理器的性能指标有：总线宽度、时钟频率 常见总线宽度： 16位：80286 CPU 32位：80386、80486 CPU 64位：Pentium、Pentium II、Pentium III等 CPU 常见时钟频率：33MHz、90MHz、100MHz

28、、133MHz、 、2.1GHz等 微处理器新技术： 辅助处理器：如数字协处理器 对偶处理器：多个CPU进行多道并行处理，可一次执行多条指令。 并行处设计：以网络的形式将多个处理器组织起来共同运行。 RISC处理器：采用精简指令集运行的处理器。 MMX多媒体处理器：能处理多媒体指令的处理器。,64,2存储器： 功能：存放计算机中所有数据的场所。 分类：根据存储器与CPU的关系，可分为：内部存储器(或主存储器、内存)、外部存储器(或辅助存储器、外存)。 (1).内存： 特点：CPU可直接访问、密度大、体积小、重量轻、存储速度快。 主要技术指标： 存储容量：存储器所能存储信息的最大数量，单位为字节

29、(B)。 存取时间：该时间越短，计算机工作速度越快。 容量与价格比：是购买内存时的主要参考因素。,65,内存分类：只读存储器(ROM)、随机读写存储器(RAM) 只读存储器(Read Only Memory 简称ROM)： 特点：只能读取，不能写入(修改)，断电后信息不会丢失 随机读写存储器(Random Access Memory 简称RAM)： 特点：可读可写，断电后信息将丢失 类型：DRAM(动态RAM)，速度较慢，价格便宜，用作微机内存 SRAM(静态RAM)，速度快，价格贵，用作微机高速缓存,66,3输入设备： 功能：将用户输入的程序、数据、操作命令等信息变换成计算机能接受的二进制信

30、息，并输入到内存中，以便计算机进行处理。 常用输入设备：键盘、鼠标、光笔、图形扫描仪、语音输入设备、数字化仪、点触式设备、跟踪球、磁带、条形码识别器等。 (1).键盘： 结构：标准打字区(主键盘区)、功能键区、小键盘区、专用控制区 分类：按键的数量：83/84键、101/102键、104键 按工作原理：触点式(机械式)、无触点式(多为电容式),67,(2).鼠标： 作用：代替移动光标键进行光标定位操作及代替回车键操作。 分类：按原理分：机械式、光电式 按按键分：两键鼠标、三键鼠标 按接口分：串口鼠标、PS/2鼠标 常见鼠标举例：,68,(3).光笔： 作用：代替键盘利用显示器直接书写进行输入部

31、分信息。 功能：可实现光标定位，对屏幕上显示信息进行修改、增删及作图。 (4).图形扫描仪： 作用：用于输入图形输入的专用设备。 功能：可实现图形读入，并将读入图形转换成计算机需要的数字信号。 (5).点触式设备：是一种发布命令进行决策选择和响应视频提示的输入设备，如：触摸屏等。 (6).语音输入设备：是一种用于声音输入的专用设备，是计算机输入设备中较为比较具有发展潜力的设备。,69,4输出设备： 功能：将计算机的处理结果转换成人或其它设备可识别和接受的形式，并将其表现出来。 常用输出设备：显示器、打印机、投影仪、绘图仪等 (1).显示器(监视器)： 分类： 按颜色分：单色显示器、彩色显示器

32、按工作原理：阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD) 按屏幕大小：14寸显示器、15寸显示器、17寸显示器等 性能指标：分辨率、刷新频率、颜色深度等。,70,(2).打印机： 分类：按工作方式分：串行打印机、行式打印机、页式打印机 按印字方式分：击打式打印机、非击打式打印机 常见打印机：针式打印机、喷墨打印机、激光打印机 针式打印机的特点：分辨率低、速度慢、噪音大 喷墨打印机的特点：分辨率较高、速度较快、易实现彩色打印、价格便宜 激光打印机的特点：分辨率高、速度快、噪音小、价格贵,71,5存储设备(外部)： 功能：暂时或长期保存数据、程序，并随时供计算机处理加工。 常见存储设备：软盘存

33、储器、硬盘存储器、光盘存储器等 (1).软盘存储器： 特点：速度较慢、能长期保存信息、便于携带、使用灵活 技术参数： 面：软盘共有两个面，上方为0面，下方为1面。 磁道：每一面都有若干个同心圆，每一个同心圆被称为一个磁道。1.44MB的软盘每面有80个磁道，编号为：0-79 扇区：每个磁道由若干个区域组成，每一个区域被称为扇区。1.44MB软盘的每一磁道由18个扇区组成。在计算机的存储设备中，软盘、硬盘的每一扇区的容量均为512B。 容量：容量=面数*每面磁道数*每道扇区数*每扇区字节数 使用软盘的注意事项： 软盘在第一次使用之前，必须经过“格式化”处理，才能使用。 使用时，必须关闭写保护并按

34、正确的方法插入软盘驱动器。 当驱动器工作灯亮时，不要插取软盘，以免划伤磁盘或磁头。,72,常见软盘的规格：,软盘结构：,73,(2)、硬盘存储器： 特点：优点：寿命长、信息安全性高、存储容量大、速度快 缺点：不便于携带、使用欠灵活 技术指标： 盘片直径：常见有3.5英寸、5.25英寸、8英寸。 存储容量：10MB、20MB、40MB、100MB、120MB、210MB、512MB、200GB等。 磁头数：常见有4、6、8、 . 柱面数：常见有306、615、1024、. 每道扇区数：常见有17扇区、35扇区、63扇区等 每扇区字节数：均为512B 硬盘的常见接口类型：IDE接口、EIDE接口、

35、SCSI接口等 硬盘使用注意事项 硬盘指示灯亮时，表明硬盘正在读写数据，此时禁止关闭电源。 计算机工作时，禁止搬动计算机。 硬盘不要经常作低级格式化。,74,(3)、光盘存储器： 特点：存储容量大、存储密度高、存储介质易换、数据保存寿命长、工作稳定、便于携带、单位存储信息价格便宜 光盘存储器的类型： 只读光盘：简称CD-ROM，容量为650MB 一次性写入光盘：简称CD-R，容量有650MB与185MB两种 可改写光盘：简称CD-RW, 容量一般为650MB (4)、磁带存储器： 组成：磁带介质、读/写磁头、磁带与磁带驱动器 特点：价格便宜、存储容量大、体积小、可装卸、便于携带、存取速度极慢,

36、75,(二).计算机的性能指标： 1字长：字长是计算机性能的重要标志。字长越长，运算精度越高、运算速度越快、寻址能力越强、寻址范围越大、系统支持的指令越多。 2主频率(时钟频率)：计算机CPU单位时间内的平均执行次数。以兆赫兹(MHz)为单位。计算机时钟频率越高，计算机的运算速度越快。 3运算速度：计算机在单位时间(s)内执行指令的数目，以MIPS为单位，即每秒执行指令多少百万条。 4存储容量：反映计算机存储信息的能力。存储容量越大，计算机存储的信息越多，其速度相应也快。特别是计算机的内存容量，直接影响计算机的运算速度。存储容量以字节为单位（B、KB、MB、GB)，目前微型计算机的内存容量一般

37、为几十至几百MB，硬盘的容量一般为几十GB。 5可靠性：用平均无故障工作时间(MTBF)来表示。 MTBF越长，计算机性能越好。,76,6存取周期：存储器完成一次读或写信息所需要的时间叫存储器的存取时间，而连续两次读或写所需要的最短时间称为存储器的存取周期。存取周期的大小，影响着计算机的速度。目前，微型计算机的存取周期大约几十到几百微秒之间。 7总线的位数： 在组成计算机的各设备之间传输数据、查询地址、发布指令所用的信号线。总线的位数宽度(位数)的数量，决定了处理器内部或处理器与外部设备之间的数据传送能力。 总线分类： 按总线用途分：数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB) 按总线

38、性能分：ISA总线、EISA总线、PCI总线、AGP总线、MCA总线 常见总线的位数：8bit、16bit、32bit、64bit 8其它指标：可靠性、可维护性、兼容性、系统配置、性能/价格比,77,三、微型计算机软件系统： 1. 软件的概念及分类： 概念：为运行、管理和维护计算机所编制的各种程序及相应支持文档的总和。 分类：系统软件、应用软件 2. 系统软件的概念及分类： 概念：管理、控制和维护计算机硬件和软件资源的软件。 分类：操作系统、程序设计语言、解释和编译系统、数据库管理系统 3. 应用软件的概念及分类： 概念：用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的计算机程序。

39、分类：科学计算软件包、字处理软件、辅助工程软件、图形软件、工具软件,78,79,4.操作系统: 概念：操作系统（Operating System,简称OS）是用来控制和管理计算机硬件与软件资源，提供用户操作规范的一系列程序的总和。 分类： 单用户操作系统：单用户单任务(如DOS)、单用户多任务操作系统(如Windows) 批处理操作系统：作业成批处理，用户不需要控制 实时操作系统：随机接收外部事件所发出的信息并及时处理 分时操作系统（多用户操作系统）：多个用户同时使用 网络操作系统：提供网络通讯与数据资源共享(如Windows NT、Netware、UNIX) 分布式操作系统： 功能： 处理器

40、管理：合理有效地管理、调度中央处理器，使其发挥最大的效能。 存储管理：合理分配和利用内存空间。 文件管理：文件按名存取、共享保护、检索修改。 设备管理：获知并分配设备。 作业管理：作业调度与控制。,80,常用操作系统简介 (1)、MS-DOS系列操作系统 (2)、Windows 系列操作系统：Windows 1.0、Windows 2.0、Windows 3.0 、Windows 95、 Windows98、 Windows ME、Windows NT、Windows2000、 Windows XP、Windows 2003等 (3)、UNIX系列操作系统：SCO UNIX 等 (4)、Lin

41、ux操作系统,81,5.程序设计语言: (1).计算机指令系统：指令是用二进制数表示的一组符号，一条指令规定计算机执行一个最基本的操作。计算机所能识别的全部指令的集合称为这种计算机的指令系统。分为如下4类: 数据处理指令：用于对数据进行算术运算、逻辑运算、移位和比较操作。 数据传送指令：用于在存储器、寄存器、CPU等设备间进行数据传送操作。 程序控制指令：用于进行条件转移、无条件转移、转子程序、暂停等操作。 状态管理指令：用于中断、屏蔽中断等操作。 (2).指令构成：在计算机中，指令构成如下图所示：,82,6.机器语言： 计算机机器语言是面向机器硬件设计程序的语言，计算机种类的不同，机器语言也

42、不相同，每一台计算机都有自己的一套指令系统。 早期的计算机不配置任何软件，这种不配置任何软件的计算机称为“裸机”，裸机只认识“0”、“1”两种代码，软件设计只能用“0”、“1”来完成，这种用二进制序列来构成程序的设计程序语言就是机器语言。 例如：设计完成“3+5”的程序为：,优点：程序执行高效、速度快，能直接被计算机硬件识别。 缺点：编程不直观，程序开发周期长且困难，不利于调试。,83,7.汇编语言： 汇编语言是一种符号化语言，也称为符号语言，即：用方便记忆的助记符号来代替机器语言中的操作码，用地址符号代替机器语言中的地址码。汇编语言与机器语言是一一对应的，因此汇编语言也属于面向机器的语言。

43、例如：设计完成“3+5”的程序为： Start: LD A，3 把3送进累加器A ADD A，5 把5与累加器中的3相加，结果再送入累加器A HALT 停止操作 END Start 结束程序,优点：程序可读性强，程序开发、调试比机器语言方便，程序执行速度快、占用空间小。 缺点：程序通用性差、烦琐、易出错、不够直观，需要编译之后计算机硬件才能识别。,84,8.高级程序设计语言： (1)、高级程序设计语言的概念：高级程序设计语言也称第三代语言，是一种过程化设计语言。 (2)、高级程序设计语言的特点：语言格式接近自然语言、直观；程序阅读、理解、编辑、修改容易；高级程序设计语言所编程序必须经过编译计算

44、机才能直接识别，执行速度相对较慢。 (3)、高级程序设计语言的处理方式：高级程序设计语言所编写的程序要能被执行，必须将其转化为机器语言。高级语言程序称为源语言程序（简称源程序），被转换成的程序称为目标语言程序（简称目标程序），把源程序转换成目标程序的过程称为编译程序。编译过程有两种方式：解释方式，编译方式。,85, 解释方式：计算机直接将源程序读入内存，然后逐句翻译、查错并执行。解释方式不形成目标程序，每次执行程序时，都必须重新逐条解释，执行速度慢；程序单步执行，便于调试。如：BASIC语言、DBASE、FoxBASE等数据库管理系统。 翻译方式：用编译程序，把高级语言源程序一次性全部“翻译”

45、成机器语言表达的目标程序后，再执行目标程序，执行时，直接运行目标程序，不再需要源程序及进行编译过程，程序执行速度快，保密性好；程序一旦编译，调试困难。如：FORTRAN语言、PASCAL语言、COBOL语言。,86,(4)、常用高级语言的特点和用途： BASIC：最早的、易学、易用的编程语言。语法简单，容易理解，基本语句较少，没有复杂的指针概念；处理图像、音乐、字符简单方便；采用解释方式执行，程序调试方便；不受硬件限制，编程时不需了解内存、中断等硬件技术内容。 FORTRAN：用于科学和工程计算领域的语言，主要特点是引入了变量、子程序、表达式语句的概念，具有很好的输入、输出功能。 COBOL：

46、一种主要面向商业用途的语言。 PASCAL：具有结构严谨，语法检查严格，支持函数和过程。 C 语言：是一个把高级语言的基本结构和语句于汇编语言结合起来的高级程序设计语言。,87,(5)、第四代语言（4GL）： 所谓第四代语言是相对于机器语言(第一代)、汇编语言(第二代)、高级语言(第三代)而言，是一种非过程化的语言。 第四代语言的特点： 接近用户，界面友好，能实现可视化编程； 面向问题求解、非过程化设计、编程量少； 接近人类自然语言，编程越来越简单化； “面向对象” 程序设计贯穿于程序设计的整个过程。 第四代语言的举例：JAVA语言、VB(Visual BASIC)语言等。,88,一、多媒体相

47、关概念： 1媒体(Media)：媒体也称为媒介，是信息表示和传播的载体。 2. 多媒体(MultiMedia)：指在计算机统一管理控制下，将文本、声音、图形、图像、动画等形式的信息数字化、集成化，并在这些信息之间以某种方式建立逻辑连接，构成一种全新媒体的一种技术。它包括影音技术、计算机技术、通信技术等。 3. 多媒体计算机(MPC)：指通过运用多媒体技术，能够以交互的方式同时获取、编辑、处理、存储、传播、展示两个以上不同，媒体形式的计算机系统。,1.5 多媒体技术,89,二、多媒体技术的基本特征： 多媒体技术的基本特征包括：媒体形式的多样性、多媒体信息的集成性、人与多媒体计算机的交互性。 三、

48、多媒体系统的构成： 多媒体系统由多媒体硬件系统和多媒体软件系统两部分构成。,90,多媒体软件系统的构成：, 文字处理 各类文字处理软件, 图像处理 Photoshop / PhotoStyler / CorelDRAW / PageMaker, 多媒体作品制作软件 Authorware, 动画处理 Animator Pro / 3DS MAX / Morph / Cool 3D / MAYA, 网页动画 GIF Animator / Flash / GIFCON, 音频处理 GoldWave / Cool Edit Pro, 视频处理 Premiere / Director, 常用媒体制作软件,91,四、多媒体技术的应用与发展： 1.多媒体技术应用：家庭应用、教育与培训、多媒体办公系统、现场检测