主讲老师刘薇.ppt

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1、主讲老师:刘薇,电话: 89708403 QQ: 315262367,校园网站:,计算机应用基础,课堂要求：,不要迟到、早退（如有特殊情况向老师说明原因） 遵守实验室管理制度，爱惜设备。 不要迟到、早退（如有特殊情况向老师说明原因） 上课要求带教材、上机指导书和笔记本。 上课集中精力听讲、不要无故睡觉，禁止玩游戏。 老师提问时独立回答问题，作业按时完成。 上实验要求穿鞋套，带教材和实验指导书。 不要把食物、小食品等带入课堂，课前在教室外解决掉。 平时成绩按以上这些标准计分。,计算机基础知识,本章主要介绍以下几部分内容: 了解计算机发展简史 了解计算机的产生和发展的各个阶段 了解计算机的特点、用

2、途和分类 了解计算机系统的组成和工作原理 了解计算机中的数制及其转换 掌握中文输入法的使用,1-1 概述 计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。 1.1.1计算机系统的发展概况 世界上的一台电子计算机 ENIAC,体积庞大重达30吨 占地179平方米 启动电力150千瓦 含18000个电子管 仅能保存80个字节 服役期:1946.21955.10,计算机的发展简史,在ENIAC之后，计算机飞速发展，以采用物理器件的变革为标志，划分以下几个阶段： 第一代：采用电子管为主要逻辑器件的计算机 第二代：采用晶体管为主要逻辑器件的计算机 第三代：

3、采用集成电路的计算机 第四代：超大规模集成电路计算机 第五代：智能计算机（未来发展趋势）,1.1.2 计算机的特点 计算机作为一种通用的信息处理工具，它具有极高的处理速度、很强的存储能力、精确的计算和逻辑判断能力，其主要特点如下: （1）运算速度快 （2）运算精度高 （3）具有逻辑判断能力 （4）具有超强的记忆能力 （5）具有自动控制能力,1.1.3计算机的分类和应用领域,计算机的分类： 按照计算机的用途不同可以将计算机分为专用计算机和通用计算机等两类 从规模来看，计算机一般可以分为巨型机、大型机、小型机、工作站和微型机 主要应用领域： 1科学和数值计算 2信息处理 3过程控制 4计算机辅助设

4、计与制造 5计算机辅助教育,1.2计算机系统的组成和基本结构,一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的，硬件也称硬设备，是指计算机中各种看得见、摸得着实实在在的装置，是计算机系统的物质基础。软件是指程序系统，是发挥机器硬件功能的关键。硬件是软件建立和依托的基础，软件是计算机系统的灵魂。,计算机系统的基本构成,硬件系统,软件系统,主机,外设,系统软件,应用软件,中央处理器,内存储器,外存储器,输入输出设备,声卡、网卡、显卡,1.2.1计算机系统构成,1.2.2计算机的硬件系统 1945年美籍匈牙利科学家冯诺依曼(Von Neumann)提出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案

5、包含3个要点： 采用二进制数的形式表示数据和指令。 将指令和数据存放在存储器中。 计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。 其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”，就是通常所说的“顺序存储程序”概念。我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯诺依曼型计算机” 。,1.2.2计算机的硬件系统 计算机的硬件系统基本上一直沿袭冯诺依曼提出的传统框架，由五大部件构成。计算机的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据的输入、计算、数据输出等一系列根本性的操作。 1.控制器 控制器能够控制中央处理器乃至整个计算机硬件系统的工作，是计算机的指挥中心，起到灵魂的作用。从存储器中取

6、出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，负责向其他各部件发出控制信号。,1.2.2计算机的硬件系统 2.运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的元件。主要用来对信息和数据进行各种处理，是计算机的核心部件。 通常控制器和运算器合称为中央处理器（CPU）。,几种类型的CPU（奔腾、奔腾、Cyrix686、K6-2）,3. 存储器：存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。 主存储器（内存） 随机存储器RAM 只读存储器ROM 辅助存储器（外存） ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。 RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出或写

7、入；断电后信息丢失。,1.2.2计算机的硬件系统,3. 存储器： 目前的内存一般使用半导体存储器，存取速度较外存快很多，但内存的容量一般不大，多在128MB1GB之间，而且随机存储器中的信息在断电后会消失，因此不利于数据的保存。,(2)外存储器 为了弥补内存储器的不足，外存储器应运而生。外存储器也称辅助存储器、外存，是内存的延伸和拓展，它存储容量大，通常容量为几十GB,可以用来存储CPU暂时不会用到的信息和数据。当CPU需要用到外存中的信息和数据时，可以将数据从外存读入内存，然后由CPU从内存中调用。因此，外存只同内存交换信息，而CPU则只和内存交换信息。外存主要有磁盘存储器、光盘存储器、软盘

8、存储器。,硬磁盘的图片,光盘是利用光盘片存储信息的圆盘。,软磁盘,4.输入设备 输入设备可以将各种外部信息和数据转换成计算机可以识别的电信号，从而使计算机能够接收。常见的输入设备有键盘、鼠标、手写笔、扫描仪、数码相机、摄像头等。,5.输出设备 输出设备可以将计算机内部处理后得出的电信号形式的信息传递出来，让人能够接收，如用显示器显示、用打印机打印等，常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪等。,鼠标根据其使用原理可分为：机械鼠标、光电鼠标和光电机械鼠标。,鼠标,显示器：,显示器,显示控制适配器（显卡）,显示器： 显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度和颜色深度及刷新频率。 分辨率

9、：屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最小单位。 分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越清晰。 灰度：指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。 颜色深度：指计算机中表示色彩的二进制位数 刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，画面闪烁越小，通常是75 Hz90 Hz。,打印机： 打印机是重要的输出设备之一，通常可以按成字方式的不同分为击打式和非击打式两种。针式打印机是最常见的击打式打印机，非击打式打印机主要有激光打印机和喷墨打印机。,绘图仪,微型计算机硬件构成,微型计算机硬件基本配置 主机 包括：CPU、内存、主板、显卡、声卡、网卡、硬盘、光驱

10、、小驱 显示器 鼠标、键盘 音箱等附设,了解,微型计算机的主机,微型计算机的主机包括中央处理器、主板、主存储器、外存储器、电路接口部件、网络设备和多媒体设备等部件，是计算机系统的核心。 1. 中央处理器 2. 主板 3. 主存储器（内存） 随机存储器（RAM） 只读存储器（ROM） 高速缓冲存储器（Cache） 4输入输出接口：串行通讯接口 、USB接口等。,微型计算机一般采用总线结构。所谓总线是一组共享的通信链路，它使用一组线路将多个子系统连接起来。根据总线所处的位置，总线可以分为内部总线和外部总线两类。内部总线是指CPU内各部件的连线，而外部总线是指系统总线，即CPU与存储器、I/O系统之

11、间的连线。 微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、数据总线和控制总线。,微型计算机的主机,1地址总线 地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。 2数据总线 数据总线用于传输数据。数据总线的传输方向是双向的，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的双向传输。 3控制总线 控制总线是CPU对外围芯片和I/O接口的控制以及这些接口芯片对CPU的应答、请求等信号组成的总线。,微型计算机的主机,主板： 主板是安装在主机机箱内的一块矩形电路板，上面安装有电脑的主要电路系统。主板的类型和档次决定着整个微机系统的类型和档次，主板的性能影响着整个微机系统的性能

12、，是电脑中最重要的部件之一。 主板是一块印刷线路板，上面集成了控制芯片组、各种I/O控制芯片、晶振、扩展槽（与各种适配卡如显卡、声卡、网卡、Modem等的接口）、除适配卡外的其他配件与主板的接口（如CPU插座、内存插座等）。芯片组是整块主板的心脏，起着决定主板性能的关键作用。,CMOS 只读存储器中装载着BIOS程序。BIOS负责处理主板与操作系统之间的接口问题。,1CMOS只读存储器,2I/O扩充插槽,在主板上备有一些扩充插槽，用来插入部件或连接外部设备。,主板的说明,3. 输入输出接口 输入输出接口是连接主板与输入输出设备的接口。主机后侧的串口、并口、键盘接口、PS/2接口、USB接口以及

13、主机内部的硬盘、软区接口等都是输入输出接口。,主板的说明,微型计算机外部配置,1外存储器（辅助存储器） 硬盘 软盘 光盘 USB接口存储器优盘和移动硬盘 2输入设备 （1） 键盘 （2） 鼠标 3输出设备 显示器 打印机,1.3 数制与编码,1.3.1信息与数据 数据（Data）是事实、概念或指令的特殊表达形式。 信息（Information）是对人类有一定意义的一系列符号的集合，它可以具体表现为各种数据。,1.3.2数制和数据的存储单位,1.关于数制的几个基本术语： 数制 用一组固定的数字（数码符号）和一套统一的规则来表示数值的方法叫做数制，如十进制、二进制、十六进制等。数字在某个数中所处的

14、位置称为“数位”。 权 也称为位权，指数位上的数字乘以一个固定的数值。例如，十进制为逢十进一，则将一个十进制数按权展开时要将个位上的数乘以位权100，十位上的数乘以位权101。,1369=,1.3.2数制和数据的存储单位,基数 具体使用多少个数字来表示一个数值的大小，称为该数的基数，通常用R表示，如十进制中的基数为十，二进制中的基数为二。这里需要注意的一点是，某一基数中的最大数是“基数-1”，而不是基数本身，如十进制中的最大数是9，而不是10。 任意一个R进制数的值都可以表示为：各位数码本身的值与其权的乘积之和。这种过程叫做数值的按权展开。 如十进制数1078按权展开为： （1078）10=1

15、103010271018100,2二进制数,二进制数的数码为0、1共2个，进数规则为逢二进一，借一当二。,3八进制数,八进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7共8个，进数规则为逢八进一，借一当八。,十六进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个，其中数码A、B、C、D、E、F分别代表十进制数中的10、11、12、13、14、15，进数规则为逢十六进一，借一当十六。,4十六进制数,5.二进制与十进制之间的转换 在计算机内部，通常采用二进制来计算和处理数据。二进制数的基数为2，由0、1两个数字组成，逢二进一 。 （1）将二进制数转换成十进制数（按位展

16、开求和法 ） 例1-1：将二进制数100101转换成十进制数。 （100101）2 =125+024+023+122+021+120 =32+4+1 =（37）10 (11100001)2,5.二进制与十进制之间的转换 其实，将二进制数转换为十进制数有一个较为简便的方法，即列出二进制数的位权值表，先把一个二进制数按相应数位对齐，然后求出1所对应的位权值的和，即为这个二进制数所对应的十进制数。 例：将二进制数1100001转换成十进制数。 列出二进制数的位权值表：128 64 32 16 8 4 2 1 把1100001填入表内： 0 1 1 0 0 0 0 1 求和：64+32+1=97 即（

17、1100001）2=（97）10,将一个十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数时，其整数部分和小数部分分别用“除R取余法”和“乘R取整法”转换，然后将结果加小数点三部分合在一起（R为某进制的基数）。 转换规则如下： 整数部分：用除R取余法转换。将十进制的整数部分除以R，得到一个商数和余数；再将这个商数除以R，又得到一个商数和余数；反复执行这个过程，直到商为0为止。将每次所得的余数从后往前读（先得的余数为低位，后得的余数为高位）即为等值的二进制数。,6十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数,小数部分：用乘R取整法转换。将小数部分乘以R，记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘以R，记下乘积

18、的整数部分；不断重复此过程，直至乘积小数部分为0或已满足要求的精度为止。将所得各乘积的整数部分顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数为低位）即可。,6十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数, 用乘2取整法将小数部分(0.6875)10转换为二进制形式： 0. 6875 2 1.3750 整数部分为1 高位 0. 3750 2 0. 7500 整数部分为0 0. 7500 2 1. 5000 整数部分为1 0. 5000 2 1. 0000 整数部分为1 低位,即：(0.6875)10 = (0.1011)2, 整数部分与小数部分合并，可得：(35.6875)10 = (100011.1011

19、)2 注意： 在上例中，将十进制小数转换成为二进制小数的过程中，乘积小数部分变成“0”，表明转换结束。实际上将十进制小数转换成二进制、八进制、十六进制小数过程中小数部分可能始终不为零，因此只能限定取若干位为止。 将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则和方法与之相同，只是R（基数）的取值不同。,7. 二进制数与八进制、十六进制数间的转换,因为23=8，24=16， 所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示 一位八进制数可由三位二进制数来表示。 作反向转换： 三位二进制数可用一位八进制数表示 四位二进制数可用一位十六进制数来表示,二进制数转换为八进制、十六进制数,转换原则：以小数点为中心，分别

20、向前、后每三（或四）位一组，不足三（或四）位时以“0”补足，并将每组二进制数转换为相应的八（或十六）进制数即可。 例：将二进制数11010111100.11011转换为八进制数和十六进制数。 (11010111100.11011)2 = (011 010 111 100.110 110)2 = (3274.66)8 (11010111100.11011)2 = (0110 1011 1100.1101 1000)2 = (6BC.D8)16,7. 二进制数与八进制、十六进制数间的转换,8.八进制、十六进制数转换为二进制数,转换原则：将每位八进制（或十六进制）数码用相应的三位（或四位）二进制数来

21、代替，再去掉整数首部的零和小数尾部的零即可。 例：将八进制数214.74和十六进制数1C2.A4转换为二进制数。 (214.74)8 = (010 001 100.111 100)2 = (10001100.1111)2 (1C2.A4)16 = (0001 1100 0010.1010 0100)2 = (111000010.101001)2,1.3.3数据的存储单位,位 也称比特，记为“bit”或小写字母b，是最小的信息单位。 字节 记为“Byte”或大写B。字节是计算机中的最小存储单元，一个字节由8个二进制位构成 字 记为Word，是计算机信息交换、加工、存储的基本单元。一个字由一个字节

22、或若干字节构成。 字长 计算机的中央处理器（CPU）中每个字所包含的二进制数的位数或包含的字符的数目称为字长。常见的字长有8位、16位、32位、64位。,信息的存储单位,最小单位：位( Bit ) 基本单位：字节( Byte )，也是常用单位,千字节(KB) 1KB = 1024 Bytes 兆字节(MB) 1MB = 210 KB 吉字节(GB) 1GB = 210 MB 太字节(TB) 1TB = 210 GB,其它存储单位,0000H 0001H 0002H FFFFH,存储单元 （字节）,ASCII码 目前，国际上使用的字母、数字和符号的信息编码系统是采用美国标准信息交换码 （Amer

23、ican Standard Code for Information Interchange），简称为ASCII码。它有7位码版本和8位码版本两种。,1.3.4信息编码,1、将十进制数（69）10转化为二进制数的运算过程： 第一次除以2所得的余数是二进制数的最低位，即20的系数；最后一次除以2所得的商就是二进制数的最高位，既2N的系数。简单地说，就是从下往上写出所有的余数。,课堂练习：,（2）将十进制数转换成二进制数（除2求余法 ）,练习2：将（296）10转化为八进制和十六进制。 练习3：将（1011100）2为别转化为十进制、八进制，十六进制。 练习4：将（101001.001）2为别转化为十进制、八进制，十六进制。 练习4：将（354.365）10为别转化为二进制、八进制，十六进制。,