1.计算机基础知识

1、主主 讲：柳秀梅讲：柳秀梅 E-mailE-mail：neu_neu_ Phone : 83687602Phone : 83687602 计计 算算 机机 应用基应用基 础础 2 2 目录 3 3 1.1 1.1 概述概述 1.2 1.2 计算机系统组成计算机系统组成 1.3 1.3 数制与编码数制与编码 1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 第一章 计算机基础知识 4 4 1.1.计算机的发展计算机的发展 1.1 概述 第一台电子计算机（ENIAC） 诞生于1946年美国宾夕法尼亚大学 占地占地150m2 5000次加法次加法/秒秒 体重体重28吨吨 18800只电子管只

2、电子管 1500个继电器个继电器 功率功率150KW 5 5 1.1.计算机的发展计算机的发展 第一代：第一代：1946195719461957 l计算机采用计算机采用电子管电子管作为计算机的逻辑元件作为计算机的逻辑元件 l用用二进制二进制表示的机器语言或助记符表示的汇编语言编写程序表示的机器语言或助记符表示的汇编语言编写程序 l形成电子计算机的基本结构，即形成电子计算机的基本结构，即冯冯诺依曼结构诺依曼结构 l基本运算速度只有每秒几千次到几万次基本运算速度只有每秒几千次到几万次 l内存容量只有几千个字内存容量只有几千个字 由于体积大、功耗大、造价高、性能低、使用不便，由于体积大、功耗大、造价

3、高、性能低、使用不便， 主要用于军事和科研部门进行数值计算。主要用于军事和科研部门进行数值计算。 1.1 概述 6 6 第二代：第二代：1958196419581964 n使用使用晶体管晶体管代替了电子管代替了电子管 n系统软件得到进一步发展，提出了系统软件得到进一步发展，提出了操作系统操作系统概念概念 n计算机软件技术也有了很大发展，出现了计算机软件技术也有了很大发展，出现了FORTRANFORTRAN、 ALGOL-60ALGOL-60、COBOLCOBOL等等高级程序设计语言高级程序设计语言 n诞生诞生鼠标鼠标作为输入设备作为输入设备 n运算速度提高到每秒几十万次基本运算运算速度提高到每

4、秒几十万次基本运算 n内存容量扩大到几十万字内存容量扩大到几十万字 体积缩小、功耗降低和软件技术的发展，体积缩小、功耗降低和软件技术的发展，计算机的应计算机的应 用用从数值计算扩大到数据处理、工业过程控制等领域，并从数值计算扩大到数据处理、工业过程控制等领域，并 开始进入商业市埸。开始进入商业市埸。 1.1.计算机的发展计算机的发展 1.1 概述 7 7 第三代：第三代：1965197019651970 n使用使用集成电路集成电路代替了分离元件代替了分离元件 n计算机软件技术的进一步发展，尤其是计算机软件技术的进一步发展，尤其是操作系统的逐步操作系统的逐步 成熟成熟是第三代计算机的显著特点。多

5、处理机、虚拟存储器是第三代计算机的显著特点。多处理机、虚拟存储器 系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机 软件资源。软件资源。 n机器根据性能分成巨型机、大型机、中型机和小型机机器根据性能分成巨型机、大型机、中型机和小型机 n运算速度提高到每秒几十万到几百万次基本运算运算速度提高到每秒几十万到几百万次基本运算 内存容量和可靠性等方面都有较大的提高内存容量和可靠性等方面都有较大的提高 1.1.计算机的发展计算机的发展 1.1 概述 8 8 第四代：第四代：19711971至今至今 n以以大规模集成电路大规模集成电路或或超大规模集成电路

6、超大规模集成电路来构成计算机的主要来构成计算机的主要 功能部件功能部件 n基本运算速度可达基本运算速度可达每秒几百万次甚至上万亿次每秒几百万次甚至上万亿次 n在软件方面，出现了数据库系统、分布式操作系统等，应用在软件方面，出现了数据库系统、分布式操作系统等，应用 软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。 n计算机的发展进入了以计算机的发展进入了以计算机网络为特征计算机网络为特征的时代。的时代。 第四代计算机中最有影响的计算机种类莫过于第四代计算机中最有影响的计算机种类莫过于微型微型 计算机，它诞生于计算机，它诞生于7070年代初，年代初，8080年代得到

7、了迅速推广年代得到了迅速推广，这，这 是计算机发展史上最重要的事件。是计算机发展史上最重要的事件。 1.1.计算机的发展计算机的发展 1.1 概述 9 9 第一代第一代 （19461956） 电子管电子管 5千千4万（次万（次/秒）秒） 第二代第二代 （19571964） 晶体管晶体管 几十万几十万百万（次百万（次/秒）秒） 第三代第三代 （19651970） 集成电路集成电路 百万百万几百万（次几百万（次/秒）秒） 第四代第四代 （1971） 超大规模集成电路超大规模集成电路 几百万几百万几亿（次几亿（次/秒）秒） 计算机发展的几个阶段 1010 2.计算机的分类 微型计算机（微型计算机（P

8、CPC）以微处理器为中央处理单 元而组成的个人计算机称为PC机（微机）。 价格便宜；应用于各个领域价格便宜；应用于各个领域 （1 1）按计算机的规模和处理能力分类）按计算机的规模和处理能力分类 1111 工作站工作站 是一种高档微机系统，其最突出的特点是图形功能强，具有是一种高档微机系统，其最突出的特点是图形功能强，具有 很强的图形交互与处理能力，因此在工程领域、特别是在很强的图形交互与处理能力，因此在工程领域、特别是在计计 算机辅助设计（算机辅助设计（CADCAD）领域得到广泛应用。）领域得到广泛应用。 2.计算机的分类 （1 1）按计算机的规模和处理能力分类）按计算机的规模和处理能力分类

9、1212 其特点表现在通用性强、具有很强的综合处理能力、性其特点表现在通用性强、具有很强的综合处理能力、性 能覆盖面广等，主要应用在科研、商业和管理部门。能覆盖面广等，主要应用在科研、商业和管理部门。 大型通用机大型通用机 2.计算机的分类 （1 1）按计算机的规模和处理能力分类）按计算机的规模和处理能力分类 1313 巨型机巨型机 它的运算速度最快、性能最高、技术最复杂。巨型机主它的运算速度最快、性能最高、技术最复杂。巨型机主 要用于解决大型机也难以解决的复杂问题，如：天气预要用于解决大型机也难以解决的复杂问题，如：天气预 报、分子模型、密码破译、军事科学计算等报、分子模型、密码破译、军事科

10、学计算等 2.计算机的分类 （1 1）按计算机的规模和处理能力分类）按计算机的规模和处理能力分类 1414 n通用计算机通用计算机：用于解决不同类型问题。用 途广泛、结构复杂。 n专用计算机专用计算机：为某种特定目的设计。如， 用于数控机床、银行存取款等的计算机。 针对性强、效率高，结构相对简单 2.计算机的分类 （2 2）按计算机使用范围分类）按计算机使用范围分类 1515 3.计算机的主要特点 n自动控制能力 n高速运算能力 n很强的记忆能力 n很高的计算精度 n逻辑判断能力 n通用性强 1616 4.计算机的应用 （）科学计算（）科学计算 p计算数学、计算物理、计算天文学、计算生物学计算

11、数学、计算物理、计算天文学、计算生物学 p工程设计工程设计 p天气预报天气预报 （）数据处理（）数据处理 p数据处理、分析、采集、存贮、传送、检索等数据处理、分析、采集、存贮、传送、检索等 p数据库系统数据库系统 p图形图象处理系统图形图象处理系统 1717 （）过程控制（）过程控制 洲际导弹，航天飞机洲际导弹，航天飞机 采集信息采集信息最佳值最佳值 自动调节和控制 （）计算机辅助系统（）计算机辅助系统 CAD,CAM,CAICAD,CAM,CAI 4.计算机的应用 1818 （5 5）人工智能）人工智能(AI)(AI) p智能机器人：感应和识别能力，能回答问题智能机器人：感应和识别能力，能回

12、答问题 p专家系统：分析、决策专家系统：分析、决策 p模式识别：文字识别、图纸识别等智能翻译模式识别：文字识别、图纸识别等智能翻译 （6 6）网络应用）网络应用 p网络可视电话、网络游戏、网络可视电话、网络游戏、EmailEmail、网页宣传、商业应用、网页宣传、商业应用 （7 7）多媒体计算机系统）多媒体计算机系统 p电子出版、教学、休闲娱乐电子出版、教学、休闲娱乐 4.计算机的应用 1919 1.2 计算机的组成与工作原理 硬件系统硬件系统 （设备）（设备） 软件系统软件系统 （程序、数据、文档）（程序、数据、文档） 2020 1.2 计算机系统的组成与工作原理 John von Neum

13、ann 冯冯诺依曼诺依曼 冯冯诺依曼结构诺依曼结构 （1）存储程序工作原理 计算机的两个基本能力：一是能够存储程 序，二是能够自动地执行程序。 计算机是利用“存储器”（内存）来存放 所要执行的程序的，而称之为CPU的部件 可以依次从存储器中取出程序中的每一条 指令，并加以分析和执行，直至完成全部 指令任务为止。 （2）使用二进制 1. 1.计算机的基本结构计算机的基本结构 2121 （3）由5个部分组成 输入设备输入设备输出设备输出设备 运算器运算器 存储器存储器 控制器控制器 1.2 计算机系统的组成与工作原理 1. 1.计算机的基本结构计算机的基本结构 2222 n运算器运算器 运算器的主

14、要功能是对数据进行算术和逻辑运算器的主要功能是对数据进行算术和逻辑 运算。运算。 n控制器控制器 控制器是指挥与控制计算机各功能部件协同控制器是指挥与控制计算机各功能部件协同 工作，自动执行计算机程序的部件。工作，自动执行计算机程序的部件。 控制器一般是由控制器一般是由指令指针寄存器指令指针寄存器IP、指令寄、指令寄 存器存器IR、指令译码器、指令译码器ID、控制逻辑电路、控制逻辑电路和和时钟时钟 控制电路控制电路等组成。等组成。 1.2 计算机系统的组成与工作原理 1. 1.计算机的基本结构计算机的基本结构 2323 n存储器存储器 存储程序和被处理的数据以及运算的结果。存储程序和被处理的数

15、据以及运算的结果。 按存储器在微机中的不同地位，可以分为：按存储器在微机中的不同地位，可以分为：主主 存、高速缓冲存储器。存、高速缓冲存储器。 n输入设备输入设备 n输出设备输出设备 1.2 计算机系统的组成与工作原理 1. 1.计算机的基本结构计算机的基本结构 2424 2.2.软件系统软件系统 存储程序工作原理的计算机决定了它的使用方式：存储程序工作原理的计算机决定了它的使用方式： 编写程序和运行程序编写程序和运行程序 用来编写程序的计算机语言包括：用来编写程序的计算机语言包括：机器语言、汇机器语言、汇 编语言编语言和和高级语言高级语言，分别位于三个层次。，分别位于三个层次。 u0000

16、0100 0000 1111 u ADD AX，15 u X=A+B*C 2525 程序和指令程序和指令 是对计算机进行程序控制的是对计算机进行程序控制的。 是为完成一项特定任务而用某种计算机语言是为完成一项特定任务而用某种计算机语言 编写的编写的。 所有的指令的所有的指令的称为计算机的称为计算机的 机器指令格式机器指令格式 操作码操作码 操作数操作数 机器执行什么操作机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）执行对象（具体数、存放位置） 2626 程序的执行过程程序的执行过程 启动地址启动地址IPIP 取指：指令取指：指令IRIR IP+1 IP+1 IPIP 执行指令执行指令 停机停机

17、指令译码？指令译码？ 转移地址转移地址 IPIP 结结 束束 转移指令转移指令 2727 计算机软件分类（计算机软件分类（1 1） 只有版权的拥有者才能复制、出售或分发。 你可以合法地制作拷贝并分发，但不能出售。 版权拥有申请版权拥有申请 制作拷贝他用制作拷贝他用 更改软件更改软件 软件软件：指示计算机完成任务的、以电子格式存储的 指令序列和相关的数据。 2828 计算机软件分类（计算机软件分类（2 2） 软件 系统软件应用软件 操作系统设备驱动 实用工具 编译系统 文字处理 电子表格 演示软件 图形软件 视频软件 上网软件 学习课件 娱乐软件 商务软件 协助计算 机执行基 本任务。 协助人们

18、 完成某项 任务。 2929 系统软件系统软件 最基本的系统软件，其它的所有软件都是建立在操作系 统的基础上。 用来提供一种让计算机用户控制分配和使用计算机资源 的方法，以增强操作系统的功能。 设备驱动程序告诉计算机中的操作系统如何使用某一硬件。 即插即用一项用于自动处理PC机硬件设备安装的工业标准。 编译器是程序员将高级语言编写的指令翻译成可以在计 算机上执行的代码的软件开发工具。 3030 操作系统操作系统 协助计算机完成它的基本硬件操作，并与应用 程序进行交互，完成诸如打印和存储数据等应用任务。 管理硬件资源 协调后台工作 提供用户与计算 机的交互接口 3131 1.3 1.3 数制与编

19、码数制与编码 数制数制：按进位的原则进行计数，逢按进位的原则进行计数，逢N N进进1 1，采用位权表，采用位权表 示法示法 1.1.计算机中的数制计算机中的数制 （1 1）计算机本身采用二进制）计算机本身采用二进制 为什么选用二进制？关键是由电路状态决定的，为什么选用二进制？关键是由电路状态决定的， 在计算机中在计算机中“a”a”的二进制是的二进制是0110000101100001 0 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 1 3232 （2 2）计算机程序中普遍采用十进制和十六进制）计算机程序中普遍采用十进制和十六进制 虽然二进制在计算机底层使用，但对于人来虽然二进制在计算机

20、底层使用，但对于人来 说记忆使用太繁琐，所以在计算机程序中经常说记忆使用太繁琐，所以在计算机程序中经常 使用十进制、八进制和十六进制。使用十进制、八进制和十六进制。 1.3 1.3 数制与编码数制与编码 3333 （3 3）常用进位计数制表示方法）常用进位计数制表示方法 不同的计数制以基数（不同的计数制以基数（RadixRadix）来区分。若以）来区分。若以R R 代表代表 基数，则基数，则 二进制数二进制数R R 2 2，使用，使用0 0、1 1共共2 2个数符个数符 八进制数八进制数R R 8 8，使用，使用0 0、1 1、2 2、66、7 7共共8 8个数符个数符 十进制数十进制数R R

21、1010，使用，使用0 0、1 1、2 2、88、9 9共共1010个数符个数符 十六进制十六进制R R1616，使用，使用0 0、1 1、2 2、88、9 9、A A、B B、C C、D D、E E、F F 共共1616个数符个数符 1.3 1.3 数制与编码数制与编码 3434 (4)(4)计数制的不同表示计数制的不同表示 在数字后加字母在数字后加字母B B表示二进制数，加字母表示二进制数，加字母O O表示八表示八 进制数，进制数， 加字母加字母D D表示十进制数，加字母表示十进制数，加字母H H表示十表示十 六进制数。六进制数。 1.3 1.3 数制与编码数制与编码 (69)10(?)2

22、 16 14016 140 16 16 8 8 C C(12)(12) 0 0 8 8 结果为(8C)16 除法取余法：除法取余法：除基数取余数、 由下而上排列。示例：示例： 2.2.进制数之间的转换进制数之间的转换 （1 1）十进制整数转为其它进制）十进制整数转为其它进制 (140)10(?)16 2 69 2 34 1 2 17 0 2 8 1 2 4 0 2 2 0 2 1 0 0 1 结果为(1000101)2 3636 （2 2）非十进制数转换为十进制数）非十进制数转换为十进制数 通用使用的方法是将各非十进制数按系数和权展开求和。系通用使用的方法是将各非十进制数按系数和权展开求和。系

23、 数是指进制数的各个数值位，权是指数值位对应的单位值，就是数是指进制数的各个数值位，权是指数值位对应的单位值，就是 以基数以基数R R为底的对应位次幂。为底的对应位次幂。 转换公式：转换公式： (F)(F)R R =a =an-1 n-1 R Rn-1 n-1 + a + an-2 n-2 R Rn-2 n-2 + . + a + . + a1 1R R1 1 + a + a 0 0 R R0 0 示例：示例： (11011.1)(11011.1)2 2 = 1 = 12 24 4+1+12 23 3 + 0 + 02 22 2 + 1 + 12 21 1 +1 +12 20 0 +1 +12

24、 2-1 -1 = 16 + 8 + 0 +2 +1 +0.5 = 27.5 = 16 + 8 + 0 +2 +1 +0.5 = 27.5 (2C3A)(2C3A)16 16 = = 2 2 16163 3 + 12 + 1216162 2 + 3 + 316161 1 + 10 + 1016160 0 =2 =24096 + 124096 + 12256 + 3256 + 316 + 1016 + 101=113221=11322 权由数制和位置决定权由数制和位置决定 系数系数 3737 (3) (3) 八进制十六进制与二进制之间的转换八进制十六进制与二进制之间的转换 因为因为2 23 3=

25、8=8，所以每一位八进制数可以用一个，所以每一位八进制数可以用一个3 3位二进位二进 制数表示制数表示; ;因为因为2 24 4=16=16，所以每一位十六进制数可以，所以每一位十六进制数可以 用一个用一个4 4位二进制数表示。位二进制数表示。 八进制八进制01234567 二进制二进制000001010011100101110111 十六进制十六进制 01234567 二进制二进制 00000001001000110100010101100111 十六进制十六进制 89ABCDEF 二进制二进制 10001001101010111100110111101111 3838 二进制二进制 十六进

26、制十六进制 二进制二进制 八进制八进制 一位拆三位一位拆三位 一位拆四位一位拆四位 整数从右向左四位并一位整数从右向左四位并一位 小数从左向右四位并一位小数从左向右四位并一位 整数从右向左三位并一位整数从右向左三位并一位 小数从左向右三位并一位小数从左向右三位并一位 (3) (3) 八进制十六进制与二进制之间的转换八进制十六进制与二进制之间的转换 3939 100100 110110 110110 111111. .010010 1 10000 (4 6 6 7(4 6 6 7 . 2 4). 2 4)8 8 示例：示例： 00001111 10111011 01110111. .010101

27、01 ( 3( 3 B B 7 . 5 ) 7 . 5 )16 16 4040 （4 4）十进制小数转换成非十进制小数）十进制小数转换成非十进制小数 乘乘R R取整法：取整法：用十进制小数乘基数，当积为0或达到要 求的精度时，将结果的整数部分由上而下排列。 示例：示例： 0.625 2 1.250 整数整数=1=1 2 0.50 整数整数=0=0 2 1.0 整数整数=1=1 结果为：结果为：0.1010.101 4141 把（把（1101101110.111101101110.11）2 2和（和（4EB74EB7）16 16转换 转换 为十进制数；把为十进制数；把255255，6553565

28、535，179179分别转分别转 换为二进制和十六进制数。换为二进制和十六进制数。 课后练习：课后练习： 4242 3. 3.计算机中信息的表示和编码计算机中信息的表示和编码 数字计算机是指在计算机中各种信息用数字代码表示。数字计算机是指在计算机中各种信息用数字代码表示。 在物理机制上，数字代码以数字型信号表示。在物理机制上，数字代码以数字型信号表示。 数字信号是一种在时间上或空间上离散的信号，目前常数字信号是一种在时间上或空间上离散的信号，目前常 用二位逻辑值用二位逻辑值0 0、1 1表示。多位信号的组合可表示广泛的表示。多位信号的组合可表示广泛的 信息，处理时可进行逐位处理。信息，处理时可

29、进行逐位处理。 u数据数据 u字符字符 u图像图像 u声音声音 u视频视频 u状态和程序状态和程序 4343 3.3.计算机中信息的表示和编码计算机中信息的表示和编码 （1 1）计算机中数据的表示方法：原码）计算机中数据的表示方法：原码 即：即：+77 0 1001101 01001101 机器数机器数 +77+77 符号位正为符号位正为0负为负为1真值真值 在计算机中，连同符号位一起数码化的数，在计算机中，连同符号位一起数码化的数， 就称为机器数，如上例中的就称为机器数，如上例中的0100110101001101；使；使 用正负号加其绝对值的表示方法，称为该用正负号加其绝对值的表示方法，称为

30、该 数的真值，如上例中的数的真值，如上例中的+77+77和和+1001101B+1001101B。 原码，以数值原码，以数值 的符号加上数的符号加上数 值的二进制表值的二进制表 示组成的编码示组成的编码 4444 （2 2）计算机中数据的表示方法：反码和补码）计算机中数据的表示方法：反码和补码 带带 符符 号号 的的 机机 器器 数数 -77-77 1 1 0 0 1 1 0 1 原码原码 1 0 1 1 0 0 1 0 反码反码 1 0 1 1 0 0 1 1 补码补码 正数正数的原码、反码和补码的表示是相同的的原码、反码和补码的表示是相同的 负数负数反码：原码的符号位不变，数值位反码：原码

31、的符号位不变，数值位 取反（取反（0 0 变变1 1，1 1变变 0 0） 负数负数补码：反码加补码：反码加1 1 4545 （3 3）信息编码）信息编码 英文字符编码（英文字符编码（ASCIIASCII码）码） 用用7 7位二进制表示一个字符，共有位二进制表示一个字符，共有128128个字符，如个字符，如 0 0数字的数字的ASCIIASCII码是码是00110000B (30H)00110000B (30H)，数字，数字8 8的的ASCIIASCII码码 是是00111000B (38H)00111000B (38H)，字符，字符A A的的ASCIIASCII码是码是01000001B 0

32、1000001B (41H)(41H) 高高 三三 位位 低低 四四 位位 000001010011100101110111 0000 SP0Pp 0001 ！1AQaq 0010 “2BRbr 0011 #3CScs 0100 $4DTdt 0101 %5EUeu 0110 Kk 1100 ,Nn 1111 /?O_oD E L 0-9对应对应30H-39H（4857） A-Z对应对应41H-5AH （6590） a-z对应对应61H-7AH（97122） 4646 汉字编码汉字编码 汉字编码以区位码为核心分为几种编码：汉字编码以区位码为核心分为几种编码： 输入码 国标码 机内码：区位码的特

33、殊形式高位为1 字形码：汉字点阵输出编码 （3 3）信息编码）信息编码 4747 区位码区位码字符集由三部分组成：分别是各种符号、数字、字符集由三部分组成：分别是各种符号、数字、 字母及汉语拼音；一级常用汉字，按拼音排序；二级常用字母及汉语拼音；一级常用汉字，按拼音排序；二级常用 汉字，按部首排序。三部分共七千多个字符，因此国标码汉字，按部首排序。三部分共七千多个字符，因此国标码 需用两个字节来表示这些字符。需用两个字节来表示这些字符。 区位码是将这些字符按其排列位置构成一个二维平面区位码是将这些字符按其排列位置构成一个二维平面 图，共包含图，共包含9494行，行，9494列。行号即区号，列号

34、即位号。每一列。行号即区号，列号即位号。每一 个汉字或字符都有一个唯一的位置编码，该编码即字符所个汉字或字符都有一个唯一的位置编码，该编码即字符所 在的区号及位号的二进制代码（在的区号及位号的二进制代码（7 7位区号在左，位区号在左，7 7位位号在位位号在 右）。右）。 国标码国标码是指在每个汉字的区号和位号都分别加上是指在每个汉字的区号和位号都分别加上3232 （或（或20H20H）。）。 内码内码用于区分汉字编码与西文编码，区分方法之一是用于区分汉字编码与西文编码，区分方法之一是 将汉字国标码两个字节的最高位置将汉字国标码两个字节的最高位置1 1 （3 3）信息编码）信息编码 4848 输

35、入码：输入码：汉字输入编码方法分为四类汉字输入编码方法分为四类：（：（1 1）数字）数字 编码，例如国标码、区位码；（编码，例如国标码、区位码；（2 2）字音编码，例）字音编码，例 如微软拼音；（如微软拼音；（3 3）字型编码，例如五笔输入法；）字型编码，例如五笔输入法； （4 4）形音编码，结合字音编码和字型编码的优点。）形音编码，结合字音编码和字型编码的优点。 字形码：字形码：字形码是指字形的点阵信息的数字代码。字形码是指字形的点阵信息的数字代码。 存放在汉字库中。字型码有显示字形码和打印字形存放在汉字库中。字型码有显示字形码和打印字形 码两种。根据输出的去向将汉字输出在显示器上或码两种。

36、根据输出的去向将汉字输出在显示器上或 打印机上。打印机上。 （3 3）信息编码）信息编码 4949 64646464点阵，点阵， 共占共占512512字节字节 5050 编码交换流程编码交换流程 5151 0 0行行 1515行行 0 0 1515 列列 列列 多少多少多少点阵？多少点阵？ 占用几个字节？占用几个字节？ 每个字节的每个字节的16进制进制 表示是多少？表示是多少？ 5252 Unicode Unicode编码编码 双字节字符集（通用字符集）双字节字符集（通用字符集） 由由 Unicode Unicode 协会开发的能表示几乎世界上所有协会开发的能表示几乎世界上所有 书写语言的字符

37、编码标准。书写语言的字符编码标准。Unicode Unicode 字符清单有字符清单有 多种代表形式，包括多种代表形式，包括 UTF-8UTF-8、UTF-16 UTF-16 和和 UTF-32UTF-32。 5353 Unicode Unicode编码编码 256256 可以把UNICODE想象成这样：让所有的字符（包括英文）都用2 个字节（2个8位）表示，这样就有了一个256 * 256 = 65536个 格子的大棋盘。在这个棋盘中，中（简繁）日韩（还包括越南） 文字作为CJK字符集都放在一定的区位内，为了减少重复，各 种语言中写法一样的字共享一个“棋格”。 5454 硬件系统硬件系统 主

38、机主机外部设备外部设备 CPU 内存内存 储器储器 运算器运算器 控制器控制器 寄存器寄存器 随机存储器随机存储器 只读存储器只读存储器 输入设备输入设备 输出设备输出设备 外部设备外部设备 1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 5555 1.4 1.4 微型计算机的硬件组成微型计算机的硬件组成 主机主机是包含电源电源、存储设备存储设备和电电 路板路板的机箱，其中电路板上有计 算机的主处理器主处理器和内存内存。 监视器监视器是计算机的主要输出 设备，它将来自计算机显卡显卡 的电信号转换为屏幕上的彩 色亮点，从而形成图像。 硬盘驱动器硬盘驱动器一般 安装在系统单元 内，当其工

39、作时， 机箱上的指示灯 会亮。 软盘驱动器软盘驱动器将数据写 到软盘软盘上，当其工作 时，其指示灯就亮， 警告用户此时不要取 出软盘。 CD-ROM和和DVD 驱动器驱动器采用激光 技术从光盘光盘上读 取数据。 鼠标鼠标是一种输入 指示设备，帮助 用户操作对象并 选择菜单项。 键盘键盘作为多数计算机 的主要输入设备。 声卡声卡位于 系统单元 内，提供 到扬声器扬声器、 麦克风麦克风和 耳机耳机的连 接。 5656 5757 5858 5959 6060 微机结构示意图微机结构示意图 微机的硬件由微机的硬件由CPUCPU、存储器存储器、输入输入/ /输出设备输出设备构成；构成； 输入输入/ /输

40、出设备通过输出设备通过I/OI/O接口接口与系统相连；与系统相连； 各部件通过各部件通过总线总线连接。连接。 存存 储储 器器 I/OI/O 接接 口口 输输 入入 设设 备备 I/OI/O 接接 口口 数据总线数据总线 DBDB 控制总线控制总线 CBCB 地址总线地址总线 ABAB 输输 出出 设设 备备 CPUCPU 1.1.基本概念基本概念 6161 总线总线 是微机中各功能部件之间通信的信息通路，主要是微机中各功能部件之间通信的信息通路，主要 由由、和和三大总线组成，每种总线都由若三大总线组成，每种总线都由若 干根信号线（总线宽度）构成。干根信号线（总线宽度）构成。 存存 储储 器器

41、 I/OI/O 接接 口口 输输 入入 设设 备备 I/OI/O 接接 口口 数据总线数据总线 DBDB 控制总线控制总线 CBCB 地址总线地址总线 ABAB 输输 出出 设设 备备 CPUCPU 6262 中央处理器中央处理器CPUCPU 是计算机的是计算机的 心脏，用来实现心脏，用来实现 程序控制功能程序控制功能 （自动从内存中（自动从内存中 读入指令和自动读入指令和自动 执行指令）。执行指令）。 CPUCPU结构示意图结构示意图 地址总线地址总线 标 志 寄存器 指令寄存器 数据暂存器 控制电路 指令译码器 地 址 寄存 器 指 令 指 针 寄存器 R1 R2 R3 R4 寄存器组 运

42、 算 器 PC 数据总线数据总线 控制总线控制总线 ALU 6363 8存储器存储器是一种具有保存和存取信息是一种具有保存和存取信息 （程序、数据）的设备（程序、数据）的设备/ /器件，是器件，是 计算机系统不可或缺的资源计算机系统不可或缺的资源。 8现代微型计算机的存储系统结构：现代微型计算机的存储系统结构： 高速缓存高速缓存-主存主存-外存外存 为什么采用这种结构？为什么采用这种结构？ 指令执行速度依赖于内存读写速度指令执行速度依赖于内存读写速度 高速高速CPUCPU需配置高速内存需配置高速内存 大软件需配置大容量内存大软件需配置大容量内存 高速度高速度 低成本低成本 大容量大容量 存储器

43、与存储系统存储器与存储系统 矛盾矛盾 CPUCPU 高速缓存高速缓存 M1M1M2M2 . MnMn 外存外存 2 2 外存外存 1 1 . 外存外存 n n 主存主存 外存外存 寄存器寄存器 SRAMSRAM DRAMDRAM 硬盘、光盘、硬盘、光盘、U U盘等盘等 6464 计算机的工作原理计算机的工作原理 计算机的工作原理是：计算机的工作原理是：“存储程序存储程序” + “程序控制程序控制” CPU 总线总线 内存内存 标标 志志 寄存器寄存器 地址总线地址总线 AB 程程 序序 数数 据据 数据总线数据总线 DB 控制总线控制总线 CB 地地 址址 译译 码码 器器 、 指令指令1 指令指令2 指令指令3 指令指令4 、 、 数据数据1 数据数据2 数据数据3 、 指令寄存器指令寄存器 数据暂存器数据暂存器 控制电路控制电路 指令译码器指令译码器 地地 址址 寄寄 存存 器器 指指 令令 指指 针针 寄存器寄存器 R1 R2 R3 R4 寄存器组寄存器组 运运 算算 器器 PC 例 6565 6666 认识计算机内存认识计算机内存 与处理器直接相连的存放数据的器件称为， 不直接与处理器相连的介质如磁盘称为。