大学计算机基础第1章lx.ppt

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1、大 学 计 算 机 基 础 任课教师：李翔 13991185241 课前教育 n说在课前：“3W” 问题 o o WhyWhy o o WhatWhat o o howhow 基本技能基本理论 1.掌握和了解计算机理论基础知识 2.具有网络环境下操作计算机的技 能和信息处理的能力 3.掌握多媒体相关知识 为什么要 学？ 学什么 ？ 怎么学 ？ How n n 教学模式：教学模式： 课堂课堂 实践实践 n n 学习建议：学习建议： n n 学会归纳、总结和提炼；学会归纳、总结和提炼； n n 调整学习的最佳状态调整学习的最佳状态 n n 学时安排：学时安排：1616（课堂讲授）（课堂讲授）404

2、0（上机）（上机） n n 注重动手能力，抵制网络诱惑注重动手能力，抵制网络诱惑 How 资格认定 （作业、上机、出勤、提问、 解答问题的情况） 水平测试 n n 考核标准考核标准 n n 要求要求 上课不能迟到、不能旷课， 上机不能玩QQ和游戏等 作业按时上交。 注重学习的过程注重学习的过程 第第 1 1 章章 计计计计算机基算机基础础础础知知识识识识 教 学 内 容 1.1 1.1 计算机的发展及应用计算机的发展及应用 1.2 1.2 数制与信息编码数制与信息编码 1.3 1.3 微型计算机的组成与工微型计算机的组成与工 作原理作原理 计算机的发展、分代计算机的发展、分代 未来新型计算机未

3、来新型计算机 数制转换数制转换 微型计算机组成微型计算机组成 本章本章重点重点 1.1 计算机的发展 计算机的起源 奠定现代计算机发展的重要人 物和思想 计算机的起源 1642 Blaise Pascal 加法器加法器 1822 差分机 1833 分析机 ENIACENIAC 电子计算机时代 计算机发展史 人类追求的计算工具 算筹 中国最早的计算工具 算筹是我国古代的计 算工具。筹即小竹 棍或小木棍也有用骨 或金属材料制成的， 古人用它来进行计算， 称为算筹。 计算机的起源 计算机发展史 公元600年左右，我 国出现新的计算工 具算盘。 计算机发展史 机械式计算机 Blaise Pascal

4、帕斯卡 计算机发展史 1642年，年仅仅19岁岁的法国伟伟 大科学家帕斯卡引用算盘盘的原 理，发发明了第一部机械式计计算 器，在他的计计算器中有一些互 相联锁联锁 的齿轮齿轮 ，一个转过转过 十 位的齿轮齿轮 会使另一个齿轮转齿轮转 过过一位，人们们可以像拨电话拨电话 号码盘码盘 那样样，把数字拨进拨进 去 ，计计算结结果就会出现现在另一个 窗口中，但是只能做加减计计算 。 1812年差分机 查尔斯.巴贝奇 1834年设计的分析机 由许多轮子组成的保存数据的存储库； 运算装置；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。主要用于计算多项式，运算精度达 到小数点后6位 巴贝

5、奇的分析机 是历史上最早的专 用计算机和通用计 算机的完整构思. 艾肯的MARKI 艾肯研制MARK-1的灵感来自一个世纪 以前巴贝奇留下的思想精华。1944年，美国 科学家艾肯在IBM的支持下，研制成功机电 式数字计算机MARK-I。这是世界上最早的通 用型自动机电式计算机之一。可进行算术的 四则运算，运算速度3次/秒。 将计算机的缺陷表示为bug,应归功 于Grace Hopper. 他是进行计算机 debug(调试、排错)的第一人. 世界第一部电子计算器为 约翰.莫克特（John W. Mauchly左）和普雷斯伯. 埃克特（J. Presper Eckert右）于1946年所创 造的E

6、NIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数 字积分计算机） 。 第一台电子计算机（ENIAC） 计算机发展史 1946 ENIAC1946 ENIAC永载史册永载史册 世界上第一台通用数字电子计算机世界上第一台通用数字电子计算机ENIACENIAC的的 问世，宣告了人类从此进入电子计算机时代问世，宣告了人类从此进入电子计算机时代 。 ENIAC：长30.48米，宽1米 ，占地面积170平方米，30个操 作台，约相当于10件普通房间 的大小，重达30吨，耗电量150 千瓦，造价48万美元。它使用 18000个电子管，70000个

7、电阻 ，10000个电容，1500个继电器 ，6000多个开关，每秒执行 5000次加法或400次乘法，是继 电器计算机的1000倍、手工计 算的20万倍。 计算机发展史 第一台电子计算机（ENIAC） 奠定现代计算机发展 的重要人物和思想 逻辑代数 英国数学家布尔 早在1847和1854年，英国 数学家布尔发表了两部重 要著作逻辑的数学分析 和思维规律的研究 ，创立了逻辑代数。逻辑 代数系统采用二进制，是 现代电子计算机的数学和 逻辑基础。 计算机发展史 图灵-被誉为计算机之父 英国数学家图灵 其贡献在于建立了“图灵机” 模型（1937），奠定了可计算理 论基础；提出了图灵测试，阐述 了机器

8、智能的概念 -为纪念图灵对计算机的贡 献，在1966年设立了“图灵奖” 计算机发展史 计算机发展史 John von Neumann 冯诺伊曼 19441945年间，美籍匈牙 利科学家冯诺伊曼在第一台 现代计算机ENIAC尚未问世 时注意到其弱点，并提出一 个新机型EDVAC的设计方案 ，其中提到了两个设想：采 用二进制和“存储程序”。这 两个设想对于现代计算机至 关重要，也使冯诺伊曼成为 “现代电子计算机之父”，冯 诺伊曼机体系延续至今。 现代电子计算机之父 埃克特（右）和莫克特（左） 1946年2月15日，世界上第 一台通用数字电子计算机 ENIAC研制成功，承担开发 任务的“莫尔小组”由

9、四位科 学家和工程师埃克特、莫克 特、戈尔斯坦、博克斯组成 ，总工程师埃克特当时年仅 24岁。埃克特（右）和莫克 特（左）因共同研制成功 ENIAC而名垂青史。1951 年开始生产第一款商用计算 机UNIVAC 莫尔小组 计算机发展史 Altair 8800 爱德华罗伯茨于1974年推出最早 基于英特尔微处理器的个人电脑 Altair 8800，虽然，Altair的生 命非常短暂，却从此点燃了PC创 新之火，并激发了乔布斯、盖茨 等无数爱好者。作为第一个雇佣 比尔盖茨和保罗艾伦的雇主，对 于微软的起步起到了至关重要的 作用。 个人电脑电脑 （PC）之父 -爱爱德华华罗罗伯茨 Bill Gate

10、s（右） 和Paul Allen为 IBM PC编写DOS 威廉亨利盖茨三世爵士（William Henry Gates III Kt，1955年10月28 日），以比尔盖茨闻名于世，美国 商人、亿万富豪。他是微软的创始人 ，根据美国福布斯杂志的统计， 盖茨是全世界最有钱的人。另外一个 统计则称盖茨一个人的财富要比全世 界最贫穷的50%人口的财富总额还要 多。 比尔盖茨 王选-被誉为“当代毕昇” 他研制的汉字激光照排系统引发了我 国印刷业“告别铅与火，迈入光与电” 的一场技术革命。他主持开发的华光 和方正电子出版系统，占据国内99% 的报业市场和90%的书刊(黑白)出版 业市场，以及海外80%

11、的华文报业市 场，并打入日本、韩国，取得了巨大 的经济和社会效益 汉字激光照排系统之父 英特尔公司 全球最大的半导体芯片制造商，它成立于1968年 ，具有35年产品创新和市场领导的历史。1971年，英 特尔推出了全球第一个微处理器。这一举措不仅改变 了公司的未来，而且对整个工业产生了深远的影响。 微处理器所带来的计算机和互联网革命，改变了这个 世界。 2002年2月,英特尔被美国财富周刊评选为全 球十大“最受推崇的公司”之一，名列第九。2002年接 近尾声，美国财富杂志根据各公司在2002年度业 务的表现、员工水平、管理质量、公司投资价值等六 大准则排出了“2002年度最佳公司”。在这一排行榜

12、上 ，英特尔公司荣登全球榜首。同时,在“2002全球最佳 雇主”排行榜上，英特尔公司名列第28位。 蓝 色 巨 人IBM公司 新加坡一位资深电脑专栏作家曾经写道： “ 谈电脑，不能不谈IBM。”另一位日本电脑专家则 更明确地断言： “电脑的历史，就是IBM的历史。” 他们的这些议论，虽然有失偏颇， 但也不无几分 道理。IBM公司过去和现在都是世界上最大的电脑 硬件和电脑软件公司，它的历史的确包含着整个 前半部电脑史，是现代电脑工业发展的缩影和化 身。以电子器件划分的四代电脑， 前三代都明白 无误地以IBM公司的电脑作为“代际”产品标志。 二十一世纪最受瞩目的人脑与计算机对战，最后 沃森(Wat

13、son) 以77147分顺利夺得美国老牌益智节 目Jeopardy!(中译：危险边缘)的头奖美金100万元 ，成为该节目最新出炉的纪录保持者。IBM公司将 奖金全数捐给世界展望会与全球网格大同盟计划 (World Community Grid)，另外两位选手则捐出半 数奖金回馈乡里。 从电视或网络上看到沃森(Watson) 过去两天来 势如破竹的答题气势，观众们都有类似的疑问：“ 沃森(Watson) 真的会思考吗？”“计算机会不会反 过来掌握世界的发展？” IBM人机大战 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

14、三代 （19651970） 集成电路 百万几百万（次/秒） 第四代 （1971现在） 大规模集成电路 几百万几亿（次/秒） 计算机发展的几个阶段 计算机发展史 计算机发展的 个时代 时代年份电子器件特点 第一代19461953电子管 磁鼓、磁带； 机器语言和汇编语言 第二代19541963晶体管 磁芯存储器、 出现高级程序设计语言 第三代19651970集成电路 半导体存储器，小型计算机； 出现操作系统和编译系统，结 构方面有很大改进 第四代1971至今 大、超大 规模集成 电路 超级计算机（美国、日本、中 国（曙光4000A)）； 面向对 象的程序设计语言（OOP）， 计算机体系结构大发展，

15、多媒 体、数据库、网络等 4 微型计算机微型计算机 第一台微型计算机 中国研制的第一台微型计算机 n1975年，美国，爱德 华.罗伯茨 n1985年，长城0520 Altair 8800 什么是现代计算机？ 计算机是一种无须人工干预，能对各种信 息进行存储和快速处理的电子设备。 现代计算机是电子驱动的，其本质特征是 存储控制，即将事先编好的“程序”（指令和 数据）存入“存储器”中，然后计算机就可以 按照程序步骤自动连续执行。 计算机的分类(性能指标） 1） 高性能计算机（巨型机或大型机） 巨型机或大型机不是指计算机的体积巨 大,而是指计算机运算速度更快,存储容量更 大,功能更强 NEC Ear

16、th Simulator ：每秒35万亿次 浮点运算，峰值40万亿次 中国：曙光4000A 2560颗64位AMD Opteron处理器，每秒8万亿次浮点运算，全 球排名第10 2） 微型计算机（个人计算机、PC） u台式机（Desktop Computer） u笔记本(Notebook) u个人数字助理(Personal Digital Assistant PDA) u工业PDA：条码扫描器、rfid读写器 u消费品PDA：智能手机、平板电脑、手持 游戏机等 3） 工作站（高档微机） u专门用于某类特殊事务处理的一种独立的计 算机类型 u介于微机与小型机之间 u具有大容量存储器、较强的数据处

17、理能力和 高性能的图形处理功能 4） 服务器（提供网络服务的计算机） u是一种在网络环境中为多个用户提供服务的 计算机系统。 u只要配置稍高的微机均可以作为服务器 u必须安装网络操作系统、网络协议和各种服 务软件 计算机领域的新技术 信息安全新技术：主要包括密码技术、入 侵检测系统、信息隐藏技术、身份认证技 术、数据库安全技术、 网络容灾和灾难恢 复、网络安全设计等。 信息化新技术：主要涉及电子政务、电子商 务、城市信息化、企业信息化、农业信息化 、服务业信息化等。 软件新技术：软件新技术主要关注嵌入式计 算与嵌入式软件、基于构件的软件开发方法 、中间件技术、数据中心的建设、可信网络 计算平台

18、、软件架构设计、SOA与RIA技术、 软件产品线技术等。 网络新技术：网络新技术包括宽带无线与移动 通信、光通信与智能光网络、家庭网络与智能 终端、宽带多媒体网络、IPv6与下一代网络、 分布式系统等。 计算机新技术：计算机新技术主要关注网格 计算、云计算、人机接口、高性能计算和高 性能服务器、智能计算、磁存储技术、光存 储技术、中文信息处理与智能人机交互、数 字媒体与内容管理、音视频编/解码技术等。 1嵌入式技术 将计算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：医疗服务机器人、各种武器控 制装置、各种家用电器等 2网格

19、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： 3云计算 云计算（Cloud Computing）是分布式计算（ Distributed Computing）、并行计算（Parallel Computing）、效用计算（Utility Computing）、网 络存储（Network Storage Technologies）、虚拟化 （Virtualization）、负载均衡（Load Balance）等传

20、统计算机和网络技术发展融合的产物。 4中间件技术 中间件是介于应用软件和操作系统之间的系 统软件 “智能计算机” 智能电子计算机，它是一种有 知识，会学习，能推理的计算 机 。 智能计算机突破了传统的冯氏 机器的概念，舍弃了二进制结 构，把许多处理机并联起来， 并行处理信息，速度大大提高 。它的智能化人机接口使人们 不必编写程序，只需发出命令 或提出要求，电脑就会完成推 理和判断，并且给出解释。 这这是IBM公司制造的一 种并行计计算机试验试验 床， 可模拟拟各种并行计计算机 结结构 未来的新型计算机 光计算机 光计算机是利用光作为载体进 行信息处理的计算机。 光计算机又叫光脑。电脑是靠 电荷

21、在线路中的流动来处理信 息的，而光脑则是靠激光束进 入由反射镜和透镜组成的阵列 中来对信息进行处理的。与电 脑相似之处是，光脑也靠产生 一系列逻辑操作来处理和解决 问题。 对光计算机的研制已取得进 展，它比普通电子计算机快 1000倍 生物计算机 使用生物芯片的计算机称为蛋白质 电脑，或称为生物电脑。 生物计算机主要是以生物电子元件 构建的计算机。 生物电脑的性能是由元件与元件之 间电流启闭的开关速度来决定的。 科学家发现，蛋白质有开关特性， 用蛋白质分子作元件制成集成电路 ，称为生物芯片。经过特殊培养后 制成的生物芯片，可作为一种新型 高速计算机的集成电路 利用蛋白质的开关特性 开发出生物计

22、算机 研究中的量子计算机 1996年初，美国的科学家说，他 们发现在某种条件下，光子能够 发生相互作用，这个发现能够被 用来制造新的信息处理器件，从 而导致世界上性能最好的超级计 算机的出现。 量子计算机潜在的用途将涉及人 类生活的每一个方面，从工业生 产线到公司的办公室，从军用装 备到学生课桌，从国家安全到自 动柜员机。 一种可瞬间进行图像数 据计算的光电计算机 发展方向：超高速、超小型、并行 处理、智能化 计算机的应用类型 1. 科学计算 2. 数据处理 3. 电子商务 4. 过程控制 5. CAD/CAM/CIMS 6. 多媒体技术 7. 虚拟现实 8. 人工智能 计算机的主要应用领域

23、1. 工商：电子商务、CAD/CAM 2. 教育：多媒体教育、远程教育 3. 医药：CAT、MRI、远程医疗 4. 政府：电子政府 5. 娱乐：虚拟现实、电影特技 6. 科研：数据采集、计算分析 7. 家庭：家庭信息化 1.2 数制与信息编码 数制：是指表示数值的方法，有进位计数制和非进 位计数制 进制：按照进位的原则进行计数的数制称为进位计 数制，简称“进制”。 信息的表示 数制及其转换 使用固定个数的数码表示数值的大小。数码的个数R称 为该数制的基数，数码在一个数中所处的位置称为数 位。 逢R进一。例如十进制数是由09十个数字符号组成， 基数为10，逢10进1。 采用位权表示法。处在不同位

24、置上的数字所代表的值 不同，一个数字在某个固定位置上所代表的值是确定 的，这个固定位上的值称为位权。位权与基数的关系 是，各进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂。 信息的表示 进位计数制的基本特点： 例1、在十进制数中，358.72 可表示为： 358.72=3102+5101+8100+710-1+210-2 例2、在二进制数中，1011.01 可表示为： 1011.01=123+022+121+120+02-1+12-2 任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多 项式之和。 一个R进制的数AnAn-1A2A1A0 . A-1A-2A-m，它的 按位权展开式的一般形式如下： AnRn +

25、 An-1Rn-1 + A2R2 + A1R1 +A0R0 + A-1R-1 + A-2R-2 + + A-mR-m 信息的表示 几种常用的进位计数制 常用计数制的基数和数字符号 十进制二进制八进制十六进制 基数 数字符号 10 0-9 2 0,1 8 0-7 16 0-9,A-F 为了区别不同进制的数据，可在数据后加一个特定的 字母来表示它所采用的进制：以字母B表示二进制， 以字母O表示八进制，以字母D或省略表示十进制数， 以字母H表示十六进制 信息的表示 不同数制间数的转换 R进制数十进制数 R进制数十进制数 二、八、十六进制之间的转换 信息的表示 位权法：把R进制数按权展开求和 示例：

26、(1110.1) 2 = 123+122 + 121 + 020+1 2-1 = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 = (14.5)10 R进制数 十进制数 信息的表示 8 100 4 8 12 4 8 1 1 0 结果：144 余数法：除基数取余法，连续除以基数，并取其余数 ，直到商为零，将所得余数倒序排列即可 示例： 十进制整数 R进制整数 信息的表示 2 97 1 2 48 0 2 24 0 2 12 0 2 6 0 2 3 1 2 1 1 0 又例： 结果为：1100001 信息的表示 进位法：乘基数取整，连续乘以基数，并取其整数， 直到积为零或达到所要求的精度时，将所得 整数正

27、序排列即可 示例： 结果：101 十进制小数 R进制小数 0.625 2 1.250 取整数 0.25 2 0.50 0.5 2 1.0 信息的表示 二进制 八进制 二、八与十六进制之间的转换 一位拆三位 整数部分从右向左三位并一位 小数部分从左向右三位并一位 100 101 110 111 .011 100 ( 4 5 6 7. 3 4 )8 示例 ： 信息的表示 整数部分从右向左四位并一位 小数部分从左向右四位并一位 一位拆四位 二进制 十六进制 示例： 1000 1010 0101. 1111 ( 8 A 5 . F )16 信息的表示 例: 将（741.566）8 转换成为二进制数 解

28、: （741.566）8=（111100001.101110110）2 例: 将（5A.B8）16 转换成为二进制数 解: （5A.B8）16=（01011010.10111000）2 信息的表示 信息编码 计算机中的信息是用二进制表示的。因为： 物理上容易实现 可靠性强 运算简单 通用性强 在计算机中只能识别二进制数码信息，因此，一 切字母、数字、符号等信息都必须用二进制特定 编码来表示；信息才能传送、存储和处理 信息的表示 信息编码 信息的表示 信息的存储单位 位 字，字长 位(bit)、字节(B)、字(w) 字节（8位） 信息的表示 信息的存储单位 除字节外，还有千字节(KB)、兆字节(

29、MB)、吉字节(GB) 、太字节(TB)，拍字节(PB)。它们的换算关系是： 1 KB = 1024 B = 210 B l MB = l024 KB = 210 KB = 220 B 1 GB = l024 MB = 210 MB = 220 KB = 230 B 1 TB = 1024 GB = 210 GB = 220 MB = 230 KB = 240 B 1 PB = 1024 TB = 210 TB = 220 GB = 230 MB = 240 KB = 250 B 信息的表示 带符号数的表示 计算机中数据的符号也是用二进制表示的， 把一个数据连同其符号在机器中的表示加以 数值化

30、，这样的数据称为机器数。机器数所 代表的数称为真值 。一般用最高位来表示 符号，正数用0表示，负数用1表示。 信息的表示 即：+97 0 1100001 机器数 01100001 +97 符号位 真值 机 器 数 / 真 值 信息的表示 (1) 原码 假定一个数在机器中占用16位 +1原=+0000000 00000001原=00000000 00000001 -1原=-0000000 00000001原=10000000 00000001 +32767原=+1111111 11111111原=01111111 11111111 -32767原=-1111111 11111111原=11111

31、111 11111111 注意：数字0的表示有二种原码形式： +0原=+0000000 00000000原=00000000 00000000 -0原=-0000000 00000000原=10000000 00000000 原码就是机器数 信息的表示 (2) 反码 假定一个数在机器中占用16位 +1反=+0000000 00000001反=00000000 00000001 -1反=-0000000 00000001反=11111111 11111110 +32767反=+1111111 11111111反=01111111 11111111 -32767反=-1111111 1111111

32、1反=10000000 00000000 注意：数字0的表示有二种反码形式： +0反=+0000000 00000000反=00000000 00000000 -0反=-0000000 00000000反=11111111 11111111 正数的反码和原码相同，负数的反码 是对该数的原码除符号位外各位求反 信息的表示 (3) 补码 假定一个数在机器中占用16位 +1补 补=+0000000 00000001补补=00000000 00000001 -1补 补=-0000000 00000001朴=11111111 11111111 +32767补 补=+1111111 11111111补补=

33、01111111 11111111 -32767补 补=-1111111 11111111朴=10000000 00000001 而对对于数字0的补码补码 表示只有一种形式： +0补 补 = -0补补 =00000000 00000000 正数的补码与原码相同，负数补码则先对该 数的原码除符号外各位取反，然后末位加 信息的表示 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 0 1 1 0 0 0 0 1 +97 原码 反码 补码 1 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 -97 原码 反码 补码 信息的表示 数的定点表示和

34、浮点表示 01010000 10001010 定点小数： 定点整数： 定 点 数 符号位 隐含小数位(+0.625) 符号位隐含小数位(-10) 信息的表示 数的定点表示和浮点表示 浮 点 数 31 30 24 23 22 0 如：0.27E-2 + 0.27 * 10-2 0.000ll01B 0.1l012-11 阶符 阶码 数符 尾数 阶码部分 尾数部分 信息的表示 计算机处理的信息除了数值数据以外，还 有其他大量的非数值数据，非数值数据中主要 是字符数据。由字符数据转换成二进制数值数 据，最好的方法就是为字符编码，即对字符进 行编号。每一个字符有一个唯一的编码。 编码的方法： q 确定

35、有多少字符需要进行编码 q 对每一个字符进行编号 字符数据的编码 信息的表示 ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码，即美国标准信息交换代码。在这种编 码方案中，用八位二进制（一个字节）来存放一个字符 。 西文字符 常用字符有128个，编码从0到127 空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122 控制字符：032，127；普通字符：94个 字符数据的编码 信息的表示 区位码与汉字国标码 汉字的编码 区位码：汉字和汉字符号被分成了94个区、94个位。

36、区、位的序号均从01到94。每个汉字占两个 字节。其中：汉字6763个，汉字符号682个。 一级汉字3755个；二级汉字3008个。 字符数据的编码 区号 区中位置汉字国标码 ： 汉字国标码 = 汉字区位码 + 2020H 信息的表示 汉字的机内码 汉字的编码 汉字机内码是计算机内部处理汉字信息时所用 的汉字编码，也称汉字的内码。 字符数据的编码 汉字机内码 = 汉字区位码 + A0A0H = 汉字国标码 + 8080H 汉字 国标码 汉字内码 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 华 5942(00111011 00101010)B

37、(10111011 10101010)B 信息的表示 汉字输入码 汉字的编码 输入汉字使用的编码称为汉字输入码，也称为 汉字外部码，简称外码。 字符数据的编码 音码类：全拼、双拼、微软拼音、自然码和 智能ABC等 形码类：五笔字型法、郑码输入法等 信息的表示 汉字字形码与汉字地址码 汉字的编码 汉字字形码通常有：点阵和矢量两种表示方式 点阵：汉字字形点阵的数字代码 1616、2424、3232、4848。 矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征的代码码 字符数据的编码 信息的表示 1616点阵汉字 信息的表示 汉字字形码与汉字地址码 汉字的编码 点阵和矢量方式区别： 前者特点 编码、存储方式简单

38、、无需转换 直接输出，但字形放大后产生的效果差，而且 同一种字体不同的点阵需要不同的字库；矢量 方式特点正好与前者相反。 字符数据的编码 信息的表示 汉字字形码与汉字地址码 汉字的编码 汉字地址码 汉字地址码：每个汉字字形码在汉字字库中的逻逻 辑辑地址。地址码和机内码要有简明的对应转换关系。 字符数据的编码 信息的表示 1.3 微型计算机概述 CPU 内存 光驱软驱 硬盘 主板 输入设备 输出设备 一个实际使用的多媒体微机硬件系 统至少需要主机、键盘、鼠标、显示器 和音箱等五个部分。 n1. 显示器 n2. 主机 n3. 键盘 n4. 鼠标 n5. 音箱 电源光驱 软驱 显示卡 网卡 CPU

39、主板 硬盘 n微型计算机的硬件结构 微型计算机的结构方式 n1. 台式个人微机（卧式、立式） n2. 一体机 n3. 准系统机 n 4.笔记本电脑 n5. 平板电脑 目前微机主要有5种结构方式 。 液晶一体机 一台标准的多媒体微机 准系统机 笔记本电脑 平板电脑 主机系统 主机系统是微机的主要组成部件，一般包括中 央处理器、主板、内存、硬盘、软驱、光驱等。 中央处理器CPU n 在微型计算机中，运算器和控制器被制作在同一 块半导体芯片内，被称为中央处理器，也称微处理器 。CPU是整个微机硬件系统的核心，是计算机的重要 部件，负责对信息和数据进行运算和处理，并实现本 身运行过程的自动化。其作用相

40、当于人的大脑，控制 着整台电脑的运行。 CPU的外观和物理构造 手机的cpu生产厂商有哪些？ n 目前微机中普遍使用的CPU主要有 两个美国生产商生产：Intel和AMD。 Intel和AMD公司的标志 CPU的主要生产厂家 高通、三星、德州仪器、intel、苹果、华为、英伟达 CPU产品的发展方向 n CPU的制造工艺有它的极限 ，目前一般采用多核心（即一块 集成电路基板上有两个或者多个 CPU核心）技术来提高CPU的整 体性能。所以Intel和AMD纷纷推 出了多核心架构的CPU，未来可 能会有更多核心的CPU问世。 双核心CPU设计原理图 主板 n 主板也称主机板（Main Board）

41、、系统板（System Board）或母板（Mother Board），是微机硬件系统中 最大的一块电路版。主板是 整个微机内部结构的基础， 为各种磁和光存储设备、打 印机和扫描仪数码相机等I/O 设备提供接口；为CPU、内 存、显示卡和其他各种功能 卡提供安装插槽。 主板 n CPU插座是放置和固定CPU的地方，中间放置 CPU， 外围的支架可固定CPU的散热风扇。CPU的 插座多为Socket架构，呈白色，根据支持的CPU不同 ，CPU的插座也不同，主要是针脚数不同。 主板的主要组成部分： 1. CPU插座 CPU插座 2芯片组 n 芯片组是计算机主板上除了CPU以外最重要的部 件之一，是

42、区分主板的一个重要标志。可以说，芯片 组就是主板的大脑，人的大脑分为左脑和右脑，而芯 片组也是由北桥芯片与南桥芯片所组成的。其中北桥 芯片控制的是系统总线 ，南桥芯片则是负责大部分 的I/O（输入和输出） 威盛 PT880芯片组 3. 内存插槽 n此插槽是主板 上用来安装内 存条的地方。 主板上的内存插槽 4PCI 插槽 n PCI扩展槽 的长度较短 ，呈白色， 一般有2个至 6个，通常用 来安装声卡 、网卡、电 视卡等。 主板上的PCI插槽 5IDE 驱动器和软驱接口 6SATA 硬盘数据线接口 n 硬盘、光驱、软驱是微机中的重要存储设备，它们必 须通过数据线和主板连接才能组成一个完整的系统

43、。目前 市场上的光驱和一部分硬盘大多数都采用IDE PATA接口 ，随着存储技术的发展，市场上采用新型SATA串行ATA 接 口的硬盘越来越多，因此，大部分主流主板为了支持 SATA 硬盘，都设计了SATA 硬盘数据线接口 IDE 驱动器和软驱接口SATA 硬盘数据线接口 7外部输入及输出接口 外部输入及输出接口 内存 n内存是计算机的重要部件之一。为了解决 CPU的运算速度与外部设备传输速度不匹配 的问题，在主板上设置了内存，外部设备先 将数据送给内存，然后内存再将数据送给 CPU，CPU再将运算结果回送给内存，内 存再将数据送到外部设备存储起来。 n 内存泛指计算机系统中存放数据与 指令的

44、半导体存储单元，包括RAM、 ROM、CACHE等。人们习惯将RAM直 接称为内存，或称为内存条，如图3.20 所示。 微机中使用的内存条 总线与接口 n 任何一个微处理器都要与一定数量的部件和外围设备连接 ，但如果将各部件和每一种外围设备都分别用一组线路与CPU 直接连接，那么连线将会错综复杂，甚至难以实现。为了简化 硬件电路设计、简化系统结构，常用一组线路，配置以适当的 接口电路，与各部件和外围设备连接，这组共用的连接线路被 称为总线。 n 采用总线结构便于部件和设备的扩充，尤其制定了统一的 总线标准则容易使不同设备间实现互连。按总线的功能可分为 ：地址总线、数据总线、控制总线 。通常所说

45、的总线都包括上 述三个组成部分，地址总线用来传送地址信息，数据总线用来 传送数据信息，控制总线用来传送各种控制信号。 目前比较流行的总线接口技术 1PCI总线 n PCI是Peripheral Component Interconnect（外设部件互连）的 缩写，是由Intel公司1991年推出的一种局部总线。它为显卡，声卡 ，网卡，MODEM等设备提供了连接接口，它的工作频率为 33MHz/66MHz。它是目前个人电脑中使用最为广泛的接口，几乎所 有的主板产品上都带有这种插槽。 32位与64位的PCI插槽 2IEEE-1394总线 n IEEE1394是一种外部串行总线标准，它可以达 到40

46、0MB/s的数据传输速率，十分适合视频影像的传 输。标准的1394接口可以同时传送数字视频信号以及 数字音频信号，相对于模拟视频接口，1394技术在采 集和回录过程中没有任何信号的损失，正是由于这个 优势，1394卡更多地是被人们当做视频采集卡来使用 。 Firewire扩展接口卡 3USB总线 n 通用串行总线USB （Universal Serial Bus） 是一种新型接口标准。 它基于通用连接技术， 实现外设的简单快速连 接，达到方便用户、降 低成本、扩展PC连接外 设范围的目的。它可以 为外设提供电源，而不 像普通的使用串、并口 的设备需要单独的供电 系统。 主板上的USB接口 US

47、B设备具有以下优点： n（1）可以热插拔。 n（2）携带方便。 n（3）标准统一。常见的是IDE接口的硬盘，串口的鼠 标键盘，并口的打印机扫描仪，可是有了USB之后， 这些应用外设统统可以用同样的标准与PC连接，这时 就有了USB硬盘、USB鼠标、USB打印机等等。 n（4）可以连接多个设备。最高可连接至127个设备。 另外，快速是USB技术的突出特点之一，USB1.1的最 高传输率可达12Mbps比串口快100倍，比并口快近10 倍，USB2.0最高传输率可达480Mbps，USB 3.0的速度 是5gbps。 4PCI Express串行总线 n PCI Express和PCI不同的是实现

48、了传输方式从并 行到串行的转变。PCI Express是采用点对点的串行 连接方式，这个和以前的并行通道大为不同，它允许 和每个设备建立独立的数据传输通道，不用再向整个 系统请求带宽，这样也就轻松的到达了其他接口设备 可望而不可及的高带宽。现在的显示卡都采用这种总 线结构来达到快读传输数据的目的。 PCI-E总线插槽 外部存储器 n 从计算机系统的结构来看，存储器可 分内存储器和外存储器两大类。内存储器 与CPU直接联系，负责各种软件的运行； 外存储器包括软盘、硬盘、光盘、磁带机 、优盘等。 硬盘存储器 n 硬盘存储器是将硬盘盘片与驱动器装在一起 的，简称硬盘。 硬盘的外内部结构 光盘驱动器 n光驱，是读取光盘信息的设备，是多媒体