計算機應用基礎-計算機基本知識課件

1、計算機應用基礎知識主講老師：劉芳1h計算機應用基礎知識主講老師：劉芳1h第一講 計算機基礎知識2h第一講 計算機基礎知識2h學習目標說出第一臺電子計算機的名稱、誕生時間及地點說出計算機的發(fā)展階段及其劃分依據(jù)簡述計算機的發(fā)展趨勢 簡述計算機的特點及其應用3h學習目標說出第一臺電子計算機的名稱、誕生時間及地點3h本課程主要從三個方面進行介紹：1、計算機的軀體硬件系統(tǒng)。2、計算機的靈魂軟件系統(tǒng)。3、計算機的精彩世界計算機網(wǎng)絡。有別于其他的計算機軟件課程，是以理論為基礎的一門計算機課程。4h本課程主要從三個方面進行介紹：4h1 什么是計算機1.1計算機的定義 計算機是一種以電子器件為基礎的，不需人的直

2、接干預，能夠對各種數(shù)字化信息，進行算術和邏輯運算的快速工具。 現(xiàn)代計算機起源于美國國防部委托賓夕法尼亞大學研制的一臺計算工具，20世紀40年代的這項工作導致人類歷史上第一臺真正的計算機的誕生：ENIAC(電子數(shù)值積分與計算機）。而研制這臺計算機的馮.諾伊曼被讖緯“現(xiàn)代計算機之父”。他將計算機看成是一種可以接受輸入、存儲與處理數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出的電子設備。從40年代第一臺計算機誕生至今的計算機都是建立在馮.諾伊曼的理論的基礎上的，因此都被稱為“馮.諾伊曼型計算機”。5h1 什么是計算機1.1計算機的定義5h6h6h7h7h科學家們在研制智能計算機的同時，也開始探索更新一代的計算機：光電子計算機和生物

3、電子計算機。今后計算機的發(fā)展，突破馮諾依曼體系結構，研制出非馮體系的計算機，進一步提高計算機的智能水平是完全可能的。1.2電子計算機發(fā)展的四個階段 8h科學家們在研制智能計算機的同時，也開始探索更新一代的計算計算機的發(fā)展1.高速電腦浮出水面。(“空氣膠滯體”導線傳輸信息)2.生物計算機興起。（代替藥物自我復制與繁殖）3.光學計算機前景光明。（利用光作為信息傳輸媒體）4.量子計算機呼之欲出。9h計算機的發(fā)展1.高速電腦浮出水面。(“空氣膠滯體”導線傳輸1.3計算機的發(fā)展趨勢硬件方面：體積越來越小速度越來越快價格越來越低外圍設備的品質越來越高軟件方面：主要表現(xiàn)在易用性和用戶界面方面綜合的看：向超級

4、微機、計算機網(wǎng)絡、巨型機、智能機等方面發(fā)展10h1.3計算機的發(fā)展趨勢硬件方面：體積越來越小速度越來越快1.4計算機的分類1按照計算機原理分類 數(shù)字式電子計算機 模擬式電子計算機 混合式電子計算機 2按照計算機用途分類 通用計算機 專用計算機3按照計算機性能分類 巨型機 大型機 工作站 小巨型機 小型機 個人計算機11h1.4計算機的分類1按照計算機原理分類2按照計算機用途分計算機的分類根據(jù)計算機的體積、功能、價格等因素，通?？蓪⒂嬎銠C分為4類，即巨型計算機、大/中型計算機、小型計算機和微型計算機。巨型計算機 大/中型計算機 小型計算機 微型計算機 12h計算機的分類根據(jù)計算機的體積、功能、價

5、格等因素，通?？蓪⒂嬎憔扌陀嬎銠C 巨型計算機體積龐大，運算速度高達每秒萬億次，其精度高、容量大，常用于軍事、國防等尖端領域。13h巨型計算機 巨型計算機體積龐大，運算速度高達每秒萬億次，其精大/中型計算機 這類計算機通用性好、綜合負載處理能力和外部負載能力較強，價格昂貴，支持幾十個大型數(shù)據(jù)庫，常用于規(guī)模較大的科學計算。在國家政府、銀行等機構得到廣泛應用。14h大/中型計算機 這類計算機通用性好、綜合負載處理能力和外部負巨型計算機和大型計算機 15h巨型計算機和大型計算機 15h小型計算機 小型計算機是20世紀60年代中后期發(fā)展起來的產(chǎn)物，它結構簡單、易于維護、操作方便，常用于自動控制和企業(yè)管理

6、等領域。 16h小型計算機 小型計算機是20世紀60年代中后期發(fā)展起來的產(chǎn)物微型計算機 微型計算機也稱為個人計算機，即PC。它是目前最為普及的一類計算機，具有價格低、體積小、結構緊湊等特點。隨著微型計算機的不斷發(fā)展，它又被分為臺式機和便攜機。17h微型計算機 微型計算機也稱為個人計算機，即PC。它是目前最為如式機和便攜機18h如式機和便攜機18h1.5計算機的特點運算速度快： 運算速度一般達到幾億次/秒,快的達一萬億次/秒計算精度高： 一般都能達到32位以上二進制數(shù),通過配置相關的硬件電路還可以提高具有記憶和邏輯判斷功能：因此功能使計算機能模仿人的智能活動,所以計算機又稱為電腦有自動控制能力

7、5.可靠性高19h1.5計算機的特點運算速度快： 運算速度一般達到幾億次/秒科學計算計算機憑借其運算速度快、精度高、容量大等優(yōu)點，可以完成人工無法完成的各種科學計算工作。科學計算是計算機最重要的應用之一，一般數(shù)據(jù)量不會很大，但比較復雜，對精度的要求比較高。20h科學計算計算機憑借其運算速度快、精度高、容量大等優(yōu)點，可以完數(shù)據(jù)處理 計算機可以對各種數(shù)據(jù)進行存儲、收集、分類、整理、統(tǒng)計、加工和傳送等各種操作。數(shù)據(jù)處理是指對大量的數(shù)據(jù)進行加工處理的過程 。21h數(shù)據(jù)處理 計算機可以對各種數(shù)據(jù)進行存儲、收集、分類、整理、統(tǒng)過程檢測與控制 利用計算機可以對任何生產(chǎn)過程進行檢測與控制，從而實現(xiàn)生產(chǎn)自動化，

8、減輕人類的勞動強度和人工不能避免的錯誤，以提高產(chǎn)品質量。過程控制是指用計算機對生產(chǎn)或其他過程中所采集到的數(shù)據(jù)按照一定的算法經(jīng)過處理后反饋到執(zhí)行機構去控制相應過程 。22h過程檢測與控制 利用計算機可以對任何生產(chǎn)過程進行檢測與控制，計算機輔助工程。主要包括計算機輔助設計CAD（汽車、微電子、建筑、服裝等）、計算機輔助制造CAM（無圖紙加工）、計算機集成制造系統(tǒng)CIMS（企業(yè)生產(chǎn)管理）和計算機輔助教學CAI（教學網(wǎng)絡化） 。23h計算機輔助工程。主要包括計算機輔助設計CAD（汽車、微電子、人工智能 人工智能是指利用計算機模擬人類的一些活動。從而實現(xiàn)利用計算機代替人類來完成一些基礎工作的目的。24h

9、人工智能 人工智能是指利用計算機模擬人類的一些活動。從而實現(xiàn) 2、計算機系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)軟件應用軟件計算級系統(tǒng)分為：硬件+軟件硬 件軟 件25h 2、計算機系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)軟件計算級系微型機系統(tǒng)硬件軟件主機外設2.1微型計算機的基本結構輸入/輸出接口電路外圍設備中央處理器CPU內部存儲器外部存儲器輸入輸出設備系統(tǒng)軟件應用軟件操作系統(tǒng)其它系統(tǒng)軟件應用程序其它應用軟件包第1章 計算機的基礎知識 26h微型機系統(tǒng)硬件軟件主機外設2.1微型計算機的基本結構輸入/輸 2.2 微型計算機的主要性能指標字長：計算機一次能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，字長越長計算機運算速度越強運算速度：計算機每秒內執(zhí)行指令的數(shù)

10、目主頻： CPU的時鐘頻率內存容量：1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB位 （bit）：計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位，一比特即一個二進制位字節(jié) （byte）：數(shù)據(jù)處理的基本單位。27h 2.2 微型計算機的主要性能指標字長：計算計算機硬件結構與工作原理硬件系統(tǒng)：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備 外存儲器內存儲器 輸入設備輸出設備控制器運算器數(shù)據(jù)流控制流第1章 計算機的基礎知識 計算機基本組成框圖28h計算機硬件結構與工作原理硬件系統(tǒng)：運算器、控制器、存儲器、輸運算器存儲器控制器輸出設備輸入設備結果數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)流控制信號例：3 + (4 x 5) = ? 的計算過

11、程開始演示3 + (4 x 5) =4 x 54 x 54 x 5=20203+203+203+20=232323233+(4x5)=233+(4x5) = 23開始演示2022/10/229h運算器存儲器控制器輸出設備輸入設備結果數(shù)據(jù)程序數(shù)據(jù)流控制信號運算器功能：對二進制編碼進行算術運算和邏輯運算。包括：算術邏輯部件ALU、累加器A、寄存器R。寄存器R累加器AALU算術邏輯部件運算器結構框圖加、減、乘、除控制信號第1章 計算機的基礎知識 30h運算器功能：對二進制編碼進行算術運算和邏輯運算。寄存器R累加控制器功能：識別翻譯指令，安排操作次序，并向計算機各部件發(fā)出相應的控制信號，以指揮整個計算

12、機有條不紊地工作。包括：指令寄存器、指令計數(shù)器PC、操作碼譯碼器。操作控制部件指令計數(shù)器PC操作碼譯碼器地址碼形成部件操作碼操作數(shù)地址操作信號指令碼第1章 計算機的基礎知識 31h控制器功能：識別翻譯指令，安排操作次序，并向計算機各部件發(fā)出存儲器功能：用來存放數(shù)據(jù)和程序的部件。包括：主存儲器、輔存儲器（又稱內存和外存）。存儲單元存儲單元存儲單元讀、寫控制電路地址譯碼器數(shù)據(jù)寄存器地址地址總線數(shù)據(jù)總線至CPU存儲器讀、寫命令第1章 計算機的基礎知識 32h存儲器功能：用來存放數(shù)據(jù)和程序的部件。存儲單元存儲單元存儲存儲器的分類 內存（主存）：容量小，速度快，能直接和CPU交換信息。 外在（輔存）：容

13、量大，速度慢，不能直接和CPU交換信 息，作為主存的補充和后援。內存RAM（隨機存儲器）：掉電信息丟失ROM（只讀存儲器）：只讀，掉電信息不丟失第1章 計算機的基礎知識 33h存儲器的分類 內存（主存）：容量小，速度快，能直接和C功能：接受操作者提供的原始信息，并將其轉換成計算機可以接收和識別的信息方式。輸入設備輸出設備功能：把計算機處理后的數(shù)據(jù)、計算結果等內部信息轉換成人們習慣接受的信息形式，或成為其它機器所能接受的形式輸出。第1章 計算機的基礎知識 34h功能：接受操作者提供的原始信息，并將其轉換成計算機可以接收和 計算機工作原理指令和程序：指令是能被計算機識別并執(zhí)行的二進制代碼，它規(guī)定了

14、計算機能完成的某一種操作。一條指令通常由兩個部分組成： 操作碼 操作數(shù) 一臺計算機的所有指令的集合，稱為該計算機的指令系統(tǒng)。計算機基本工作原理：取指令、分析指令、執(zhí)行指令計算機的工作過程實際上是快速地執(zhí)行指令的過程。當計算機在工作時，有兩種信息在執(zhí)行指令的過程中流動：數(shù)據(jù)流和控制流。 35h 計算機工作原理指令和程3、 計算機的軟件系統(tǒng)第1章 計算機的基礎知識 軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件應用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡通信管理程序應用軟件包用戶程序36h3、 計算機的軟件系統(tǒng)第1章 計算機的基礎知識 軟件系統(tǒng)系統(tǒng) 操作系統(tǒng)就是替我們管理計算機的一種軟件，在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之前，只有專業(yè)人士才懂

15、得怎樣使用計算機，而在操作系統(tǒng)出現(xiàn)之后，不管你是否是計算機專業(yè)畢業(yè)，只要經(jīng)過簡單的培訓，你都能很容易地掌握計算機。 3.1 計算機的軟件系統(tǒng)第1章 計算機的基礎知識 37h 操作系統(tǒng)就是替我們管理計算機的一種軟件，在操作 操作系統(tǒng)不但能在計算機和人之間傳遞信息，而且它還負責管理計算機的內部設備和外部設備。它替人們管理日益增多的文件，使人們能很方便地找到和使用這些文件；它替人們管理磁盤，隨時報告磁盤的使用情況； 它替計算機管理內存，使計算機能更高效而安全地工作；它還負責管理各種外部設備，如打印機等，有了它的管理，這些外設就能有效地為用戶服務了 第1章 計算機的基礎知識 38h 操作系統(tǒng)不但能在計

16、算機和人之間傳遞信息，而且DOS操作系統(tǒng)中文操作系統(tǒng)（UCDOS）多窗口操作系統(tǒng)（如WINDOWS95）多用戶操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)3.2操作系統(tǒng)的分類第1章 計算機的基礎知識 39hDOS操作系統(tǒng)3.2操作系統(tǒng)的分類第1章 計算機的基礎知識3.3應用軟件1 文字處理軟件2 電子表格處理軟件3 通信軟件4 桌面出版和電子印刷系統(tǒng)5 財務會計系統(tǒng)6 科學計算與工程設計軟件7 實用工具軟件第1章 計算機的基礎知識 40h3.3應用軟件1 文字處理軟件第1章 計算機的基礎知識 404、計算機的數(shù)制和編碼 計算機的計數(shù)制計算機中采用二、八、十和十六 四種計數(shù)制計算機只能識別二進制數(shù)，其它進制數(shù)計算機均

17、不能識別采用十進制數(shù)，因為我們對它熟悉，采用八、十六進制數(shù)是因為它們可以縮短二進制數(shù)的表示位數(shù)數(shù)碼：進制數(shù)中出現(xiàn)的數(shù)字符號，如10進制的數(shù)碼為0， 1，29基數(shù):進制數(shù)中全部數(shù)碼的個數(shù),如10進制的基數(shù)為10計數(shù)原則:逢基數(shù)進位,如10進制的計數(shù)原則為逢10進1位權:在進制數(shù)中每位的1所代表的數(shù)值,第N位的位權為(基數(shù))的(n-1)次方41h4、計算機的數(shù)制和編碼 計算機的計數(shù)制41h二進制、八進制、十六進制二進制（Binary）：0100 0000 1010B 八進制 （Octal）：721Q十六進制（Heradecimd）:E653H十進制（Decimal）：739.87D 或者不帶字母十

18、進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制000000010101012A100011111101113B200102212110014C300113313110115D401004414111016E501015515111117F60110661610000201070111778100010891001119表1.1 十進制、二進制、八進制、十六進制數(shù)的常用表示方法42h二進制、八進制、十六進制二進制（Binary）：0100 十進制與二、八、十六進制之間的轉換二進制十進制: 按權位展開相加例如 1010.01B=例如605Q請大家自己算一下：1011 1010.1B 1000

19、1000.001B=186.5136.12543h十進制與二、八、十六進制之間的轉換請大家自己算一下：1011十進制二進制：整數(shù)除2取余，小數(shù)乘2取整例如：45.25:0.2520.5 (取0）0.521 （取1）因此，45.25=101101.01同理，十進制轉換成八進制為：整數(shù)除8取余，小數(shù)乘8取整大家可以算一下45.25轉換成8進制結果是：55.2Q注：十進制小數(shù)不一定都能轉換成完全等值的二進制小數(shù).44h十進制二進制：整數(shù)除2取余，小數(shù)乘2取整例如：45.25二進制與八進制、十六進制之間的轉換28: 三位一組法（三位組合法 ）001 001 101 110 001（高位不足補0) 1

20、1 5 6 1Q82:一位轉換成三位2326Q=010 011 010 110 B216:四位一組法0100 1010 0101 1011 （高位不足補0） 4 A 5 B H161:一位轉換成四位 8 A 3 E H1000 1010 0011 1110 B8 4 2 1 1 0 0 145h二進制與八進制、十六進制之間的轉換28: 三位一組法（三字符數(shù)據(jù)的表示西文字符和ASCII碼ASCII碼：American Standard Code for Information Interchange美國標準信息交換代碼 見p27 表13列為高位：d6d5d4 行為低位：d3d2d1d0 字符的表

21、示順序是：d6d5d4d3d2d1d046h字符數(shù)據(jù)的表示列為高位：d6d5d4 行為低位： 非圖形字符（控制字符）： 032和127，共34個 圖形字符（普通字符）：33126，共94個需要掌握的特殊字符的ASCII碼 “a”z”：11000011111010：97122 ”A”Z”：10000011011010：6590 ”0”9”：01100000111001：4857 空格字符（SP）：0100000：32 換行（LF）：0001010：10 回車（CR）：0001101：13 刪除（DEL）：1111111：12747h 非圖形字符（控制字符）： 032和127，共34個需要漢字編碼

22、（以國標碼為例）輸入碼國標碼機內碼地址碼字形碼A.漢字輸入碼：用于漢字輸入衡量一個漢字輸入碼好壞的標準 編碼短；重碼少；好學好記分類：音碼：以漢語拼音為基礎 形碼：以漢字形狀為基礎48h漢字編碼（以國標碼為例）輸入碼國標碼機內碼地址碼字形碼A.漢B.漢字國標碼“國家標準信息交換漢字編碼”， 代號為“GB2312-80”，簡稱為“國標碼”。共有6763個漢字，并把其分為兩級 一級漢字有3755個，按漢語拼音排列 二級漢字有3008個，按偏旁部首排列為使中文和西文信息兼容，用字節(jié)的最高位來區(qū)分西文和漢字。通常自己的最高為為0時表示ASCII碼，為1時表示漢字。從GB2312開始，漢字都采用雙字節(jié)編

23、碼。目前較多的采用倆個字節(jié)的最高位都為1時表示漢字。 將漢字分為若干區(qū)，每個區(qū)中有94個漢字。 區(qū)號+位號=區(qū)位碼;區(qū)號和位號各自加20H(32D)就構成了國標碼。 例如：“中”位于54區(qū)48位，區(qū)位碼為5448，國標碼為8680。再比如：“啊”字的區(qū)位碼為1001H，國標碼為3021H49hB.漢字國標碼49hC.漢字機內碼：在計算機內部進行存儲、加工、傳輸時所用的統(tǒng)一的機內代碼，包括西文ASCII碼將國標碼的每個字節(jié)的最高位由“0”變?yōu)椤?”，變后的國標碼稱為漢字機內碼。漢字機內碼的每個字節(jié)都大于128，而ASCII碼值都 小于128。對于ASCII碼來說，交換碼和機內碼是一致的。例如：“

24、中”：國標碼為8680（0101 0110 0101 0000） 機內碼為（1101 0110 1101 0000）“大”：國標碼為3473H(0011 0100 0111 0011) 機內碼為B4F3H（1011 0100 1111 0011）當機內碼為3473H的時候，識別為“4s”，而不是“大”（因為最高位都為0）“啊”的國標碼是3021H，機內碼為B1A1H (3021H+8080H=B1A1H）50hC.漢字機內碼：在計算機內部進行存儲、加工、傳輸時所用的統(tǒng)一 D.漢字字形碼（也稱漢字字模，是漢字的輸出形式）漢字字型以點陣的方式表示，通常有1616電陳，點數(shù)越多，打印的字體越美觀，需要的存儲空間也越大。 1616點陣 一個漢字占32個字節(jié)（每行需要2個字節(jié)，共需要216個字節(jié)） 2424點陣 一個漢字占72個字節(jié) 3232點陣 一個漢字占128個字節(jié) 總結：nn點陣每個漢字所占的字節(jié)數(shù) （nn）/851h D