第一章 计算机基础知识

1、新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 计算机基础知识计算机基础知识主编：陈素教授主编：陈素教授新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1 计算机基础知识计算机基础知识v1.1 电子计算机的发展和应用电子计算机的发展和应用v1.2 信息在计算机中的存储形式信息在计算机中的存储形式v1.3 计算机的系统组成计算机的系统组成v1.4 多媒体技术多媒体技术v1.5 计算机病毒与防治计算机病毒与防治新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1 电子计算机的发展和应

2、用电子计算机的发展和应用计算机的发展计算机的发展1.1.1计算机的分类计算机的分类1.1.2 计算机的发展趋势计算机的发展趋势计算机的应用计算机的应用1.1.41.1.3新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.1 计算机的发展计算机的发展v世界上第一台电子计算机：世界上第一台电子计算机：名称：名称：ENIACENIAC( Electronic Numerical Integrator ( Electronic Numerical Integrator And Computer )And Computer )时间：时间：19461946年年主

3、要元件：主要元件：电子管电子管（1800018000多个）多个）体积与重量：体积与重量：占地面积约占地面积约170170平方米，重达平方米，重达3030吨吨速度：速度：50005000次次/ /秒秒主要思想：主要思想： 存储程序存储程序 代表人物：代表人物：冯冯诺依曼诺依曼（John Von NeumannJohn Von Neumann）新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.1 计算机的发展计算机的发展新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.1 计算机的发展计算机的发展v冯冯诺依曼思

4、想诺依曼思想 计算机内部采用二进制形式表示数据和指令计算机内部采用二进制形式表示数据和指令 计算机硬件设备有输入设备、运算器、逻辑控计算机硬件设备有输入设备、运算器、逻辑控制器、存贮器和输出设备五部分组成制器、存贮器和输出设备五部分组成 计算机实现程序存贮自动运行计算机实现程序存贮自动运行 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.1 计算机的发展计算机的发展v电子计算机的发展概况电子计算机的发展概况新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.2 计算机的分类计算机的分类v按性能规模来分：巨型

5、机按性能规模来分：巨型机 、大型机、大型机 、小型机、小型机 、微型机微型机 v计算机的特点：计算机的特点： 运算速度快运算速度快 、计算精度高、计算精度高 、存、存储功能强储功能强 、具有逻辑判断能力、具有逻辑判断能力 、具有自动执行程、具有自动执行程序的能力序的能力 、 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.1.4 计算机的应用计算机的应用v数值计算与分析数值计算与分析v信息处理信息处理v自动控制与实时处理自动控制与实时处理v计算机辅助工程计算机辅助工程(CAD/CAM/CAI)v人工智能人工智能v信息高速公路信息高速公路v电子商务（电子

6、商务（E-Business）新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2 信息在计算机中的存储形式信息在计算机中的存储形式数制及数制的转换数制及数制的转换1.2.1数值的存储形式数值的存储形式1.2.2 字符的存储形式字符的存储形式汉字的存储形式汉字的存储形式1.2.41.2.3新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v对于用任何一种进制表示的数对于用任何一种进制表示的数N，其值都可以按权展开，其值都可以按权展开为多项式之和：为多项式之和：(N)b=(ana

7、n-1a1a0.a-1a-m)b =anbn+an-1bn-1+a1b1+a0b0+ a-1b-1+a-mb-m =ajbj(j=n,n-1,1,0,-1,-m)其中其中aj是第是第j位上的数字，每个数字所表示的值是该数字位上的数字，每个数字所表示的值是该数字与它相应的权与它相应的权bj的乘积，的乘积，b是基数，表示该数为是基数，表示该数为b进制进制的数的数点击看示例新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v二进制数二进制数 有有2 2个数字符号个数字符号: 0,1: 0,1 进位方法是进位方法是“逢二进

8、一逢二进一”新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v八进制数八进制数 只有八个不同的数字符号：只有八个不同的数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7 进位方法是进位方法是“逢八进一逢八进一”新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v十六进制数十六进制数 只有十六个不同的数字符号：只有十六个不同的数字符号：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F，其中大写字母，其中大写字母AF分别表示数字分别表

9、示数字1015 进位方法是进位方法是“逢十六进一逢十六进一”新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v 各种进制对照表各种进制对照表 十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制0000810001081111910011192102210101012A3113311101113B41004412110014C51015513110115D61106614111016E71117715111117F新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数

10、制及数制的转换数制及数制的转换v 数制间的转换数制间的转换 二进制数（或八进制数、十六进制数）转换成十进制数二进制数（或八进制数、十六进制数）转换成十进制数 按公式展开按公式展开 十进制数转换成二进制数（或八进制数、十六进制数）十进制数转换成二进制数（或八进制数、十六进制数） a）整数部分）整数部分 除2（或除8、或除16）取余法，逆向取 b）小数部分）小数部分 乘2（或乘8、或乘16）取整法，顺向取 二进制数转换成八进制数（或十六进制数）二进制数转换成八进制数（或十六进制数） “三位并一位”（或“四位并一位”） 八进制数（或十六进制数）转换成二进制数八进制数（或十六进制数）转换成二进制数 “

11、一位拆三位”（或“一位拆四位”） 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换v 二进制数转换成十进制数:(11011.101)2 = 24+23+21+20 +2-1 +2-3 = 16+8+2+1+0.5+0.125 = (27.625)10v 八进制数转换成十进制数: (143.65)8=182+481+380 +68-1 +58-2 =64+32+3+0.75+0.078125 = (99.828125)10 v 十六进制数转换成十进制数: (3F.4B)16=3161+15160+416-1 +11

12、16-2新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换例例: (100): (100)1010= =（11001001100100）2 2整数：整数：除除2 2取余法取余法：将整数除以将整数除以2 2，所得，所得余数为结果的最低位数，余数为结果的最低位数，然后将所得商继续除以然后将所得商继续除以2 2，所得余数为结果的次低，所得余数为结果的次低位位.依此类推依此类推, ,直到商直到商除不尽为止除不尽为止, ,最后的余数最后的余数为结果的最高位数为结果的最高位数。1002502252122623210001001

13、12新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换例例: (0.345): (0.345)1010= =（0.010110.01011）2 2小数：小数：乘2取整法:将小数乘以将小数乘以2 2，所得，所得积的整数部分为结果的积的整数部分为结果的小数点后第一位，所得小数点后第一位，所得积的小数部分再乘以积的小数部分再乘以2 2，整数部分为小数点后第整数部分为小数点后第二位二位.依此类推，直到依此类推，直到小数部分为小数部分为0 0或达到所要或达到所要求的精度为止。求的精度为止。0.34520.69022 0.76

14、0 2 1.520 2 1.041.380新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换二进制数二进制数: 1 110 111 101.100八进制数为八进制数为 1 6 7 5 . 4二进制数二进制数: 11 1011 1101 0101.1000十六进制数为：十六进制数为： 3 B D 5 . 8新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.1 数制及数制的转换数制及数制的转换 3124(O) = 011 001 010 100(B) 3 1 2 4 2C1D

15、(H)=0010 1100 0001 1101(B) 2 C 1 D新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.2 数值的存储形式数值的存储形式用二进制存储用二进制存储新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.3 字符的存储形式字符的存储形式vASCII码码常用字符有常用字符有128个，编码从个，编码从0到到127。空格空格 20H 3209 30H39H 4857AZ 41H5AH 6590az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127；普通字符：；普通字符：94个。个。每

16、个字符占一个字节，用每个字符占一个字节，用7位，最高位为位，最高位为0。 A的的ACSII码为码为 1000001，对应于，对应于65新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.4 汉字的存储形式汉字的存储形式汉字编码汉字编码输入码、内码、字形码。输入码、内码、字形码。 (1) 汉字输入码汉字输入码国标区位码、全拼、双拼、微软拼音、五笔形等。国标区位码、全拼、双拼、微软拼音、五笔形等。(2) 汉字内码汉字内码-对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。汉字在设备

17、或信息处理系统内部最基本的表达形式。国标码国标码(GB231280)及其机内码及其机内码一级汉字：一级汉字：3755个；二级汉字：个；二级汉字：3008个。个。汉字分区，每个区汉字分区，每个区94个汉字。个汉字。每个汉字占两个字节。每个汉字占两个字节。汉字汉字 区号区号 国标码国标码 汉字内码汉字内码大大 2083D 3473H(00110100 01110011B) 10110100 11110011B机内码：机内码：最高位为最高位为1。新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.2.4 汉字的存储形式汉字的存储形式 (3) 汉字字形码汉字字形码

18、 汉字字形的字模数据，以点阵或矢量函数表示。一个像素（点）用汉字字形的字模数据，以点阵或矢量函数表示。一个像素（点）用1b储储存。一个二进制位表示两种颜色，存。一个二进制位表示两种颜色，8个二进制位表示个二进制位表示256种颜色。种颜色。 点阵：点阵：1616、2424、3232、4848。 各种代码之间的关系：各种代码之间的关系：输入码输入码国标码国标码内码内码字形码字形码汉字输入汉字输入汉字输出汉字输出国标码高字节（区号）国标码高字节（区号）16 16 20H20H国标码底字节（位号）国标码底字节（位号）16 16 20H20H 例如例如“大大”的区位码为：区号是的区位码为：区号是 202

19、0D D 00010100 B 00010100 B 14 H14 H 位号是位号是 8383D D 01010011 B 01010011 B 53 H53 H “ “大大”的国标码为：的国标码为：1453H 1453H 20202020H H 3473H3473H定义：汉字内码高字节定义：汉字内码高字节 （区号）（区号）1 6 1 6 A0A0H H 汉字内码低字节汉字内码低字节 （位号）（位号）1 61 6 A0A0H H 或或 汉字内码汉字内码 汉字国标码汉字国标码 8080 H8080 H例如例如:“:“大大”字的内码字的内码 “大大”国标码国标码 80808080 H H 3473

20、 H 3473 H 8080 H 8080 H B4F3 HB4F3 H新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3 计算机的系统组成计算机的系统组成 计算机系统的基本组成与工作原理计算机系统的基本组成与工作原理1.3.1中央处理器中央处理器1.3.2 内存储器内存储器外存储器外存储器1.3.41.3.3输入设备输入设备1.3.5输出设备输出设备1.3.6 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.1 计算机系统的基本组成与工作原理计算机系统的基本组成与工作原理计算机系统计算机系统硬件硬件软件软

21、件主机主机外部设备外部设备内存内存CPU随机存储器随机存储器(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)输入设备输入设备输出设备输出设备系统软件系统软件(操作系统、操作系统、 语言处理程序等语言处理程序等)应用软件应用软件(字处理、计算机辅助设计等字处理、计算机辅助设计等)控制器控制器运算器运算器新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.2 中央处理器中央处理器v中央处理器由运算器和控制器组成，简称中央处理器由运算器和控制器组成，简称CPU新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.3 内存储器内

22、存储器vRAM（随机读写存储器），俗称内存条（随机读写存储器），俗称内存条 可读也可写可读也可写 当系统掉电或关机时，存储的信息会立即消失当系统掉电或关机时，存储的信息会立即消失 用来存储正在运行的程序和数据用来存储正在运行的程序和数据 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.3 内存储器内存储器vROM（只读存储器）（只读存储器） 只读不写只读不写 当系统掉电或关机时，存储的信息不会消失当系统掉电或关机时，存储的信息不会消失 用来存储固化的程序和数据，如：用来存储固化的程序和数据，如：BIOS芯片芯片 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规

23、划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.3 内存储器内存储器v存储单位存储单位 地址地址：内存储器是由众多的存储单元构成的，每个单元都有自己的编内存储器是由众多的存储单元构成的，每个单元都有自己的编号，称为号，称为“地址地址”位（位（BitBit）：存放一位二进制数即：存放一位二进制数即0 0或或1 1称为位（简写为称为位（简写为b b）字节（字节（bytebyte）：8 8个二进制位称为字节。个二进制位称为字节。字（字（wordword）：计算机处理数据时，一次可以运算的数据长度称为一个：计算机处理数据时，一次可以运算的数据长度称为一个“字字”( Word )( Word

24、)。字的长度称为字长。一个字可以是一个字节，也可以。字的长度称为字长。一个字可以是一个字节，也可以是多个字节。是多个字节。新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.3 内存储器内存储器存储器计量单位存储器计量单位v1bv1B = 8bv1KB=1024B（210 B)v1MB=1024KB=(1024)2 B (220B）v1GB=1024MB=(1024)3 B (230 B)v1TB=1024GB =(1024)4 B (240 B)(位）位）(字节）字节）(千字节）千字节）(兆字节）兆字节）(吉字节）吉字节）(太字节）太字节）新世纪全国

25、高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.4 外存储器外存储器v软盘，软盘，3.5英寸，容量：英寸，容量：1.44MB新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.4 外存储器外存储器v硬盘硬盘容量：容量：v 800MBv 1GBv 10GBv 20GBv 40GBv 80GBv 100GB新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.3.5 输入设备输入设备v键盘、鼠标、扫描仪键盘、鼠标、扫描仪新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校

26、计算机课程规划教材 1.3.6 输出设备输出设备v显示器、打印机、绘图仪显示器、打印机、绘图仪新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4 多媒体技术多媒体技术多媒体的基本概念多媒体的基本概念1.4.1多媒体技术的研究与应用开发多媒体技术的研究与应用开发1.4.2 多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的组成多媒体数据压缩编码技术多媒体数据压缩编码技术1.4.41.4.3新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念v媒体、多媒体媒体、多媒体 所谓所谓“媒体媒体”

27、是指信息的载体，包括文字、图形、动画、是指信息的载体，包括文字、图形、动画、音频、视频等音频、视频等 “多媒体多媒体”就是指由两种以上媒体构成共同表示、传播就是指由两种以上媒体构成共同表示、传播和存储同一信息的全新媒体和存储同一信息的全新媒体新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4.1 多媒体的基本概念多媒体的基本概念v多媒体技术的特征多媒体技术的特征 数字化数字化 交互性交互性 多样化多样化 集成性集成性 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4.2 多媒体技术的研究与应用开发多媒体技术的

28、研究与应用开发v教育与培训教育与培训 v商业领域商业领域v信息领域信息领域v娱乐与服务娱乐与服务新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4.3 多媒体计算机系统的组成多媒体计算机系统的组成v多媒体计算机是指具有能捕获，存储并展示包括多媒体计算机是指具有能捕获，存储并展示包括文字，图形，图像，声音，动画和活动影像等形文字，图形，图像，声音，动画和活动影像等形式能力的计算机式能力的计算机 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.4.4 多媒体数据压缩编码技术多媒体数据压缩编码技术vJPEG（Join

29、t Photographic Experts Group）标准联合图像专家组）标准联合图像专家组vMPEG（Moving Photographic Experts Group）标准运动图像专家组）标准运动图像专家组 MPEG-1 MPEG-2 MPEG3 MPEG-4 新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.5 计算机病毒与防治计算机病毒与防治计算机病毒与防治计算机病毒与防治1.5.1计算机的安全维护计算机的安全维护1.5.2 计算机黑客与计算机犯罪计算机黑客与计算机犯罪1.5.3新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材新世纪全国高等中医药院校计算机课程规划教材 1.5.1 计