计算机应用第一章

1、计算机应用概念：计算机是一种能快速、准确、自动地对各种数字信息进行存储和处理的电子设备，通常也称为电子计算机。它按照人们事先编好的程序对输入的数据进行加工处理、存储及传输，以获得预期的输出信息。1.1 计算机的概述1.1.1 计算机发展简史1.第一台计算机 20世纪40年代中期，美国宾夕法尼亚大学电工系由莫利奇和艾克特领导，为美国陆军军械部阿伯丁弹道研究实验室研制了一台用于炮弹弹道轨迹计算的“电子数值积分计算机”(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator简称ENIAC)。这台叫做“埃尼阿克”的计算机占地面积170平方米，总重量30吨，使用了18000

2、只电子管，6000个开关，7000只电阻，10000只电容，50万条线，耗电量140千瓦，可进行5000次加法/秒运算。这个庞然大物于1946年2月15日在美国举行了揭幕典礼。这台计算机的问世，标志着电脑时代的开始。开创了人类科技的新纪元，也拉开了人类第四次科技革命的帷幕。2,、计算机的发展 计算机的原理可分为模拟计算机和数字计算机按照计算机所采用的电子元件划分，计算机发展有五代：第一代计算机（1946-1958）：电子管计算机，采用电子管作基础元件;使用汞延迟线作存储设备，后来逐渐过渡到用磁芯存储器;输入、输出设备主要是用穿孔卡片，用户使用起来很不方便;系统软件还非常原始，用户必须掌握用类似

3、于二进制机器语言进行编程的方法。第二代计算机（1959-1964）：晶体管计算机，特点是主存储容量加大，运算速度加快，减小了体积，重量，功耗及成本，提高了计算机的可靠性。第三代计算机（1965-1971）：中、小规模集成电路计算机。特点是速度进一步提高，体积更小，功耗更低，而且可靠性更高，成本更低。第四代计算机（1971年至今）：大规模，超大规模集成电路计算机。特点是速度加快，体积缩小，重量减轻，速度提高，成本降低，可靠性增强。第五代计算机：人工智能计算机，正在研制中。3 3、计算机史上的杰出人物介绍艾伦.图灵艾伦麦席森图灵，1912年生于英国伦敦，1954年死于英国的曼彻斯特，他是计算机逻辑

4、的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自于这位伟大的科学家，被誉为计算机科学之父、人工智能之父。计算机逻辑的奠基者，提出了“图灵机”和“图灵测试”等重要概念。人们为纪念其在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。艾伦麦席森图灵是一名男同性恋者，同时还是一位世界级的长跑运动员。他的马拉松最好成绩是2小时46分3秒，比1948年奥林匹克运动会金牌成绩慢11分钟。1948年的一次跨国赛跑比赛中，他跑赢了同年奥运会银牌得主汤姆理查兹（Tom Richards）。冯.诺依曼冯诺依曼（John von Neumann，19031957），出生于匈牙利的美国籍犹太人数学家，现代计算机创始人之一，被称为“计

5、算机之父”和“博弈论之父”。他在计算机科学、经济、物理学中的量子力学及几乎所有数学领域都作过重大贡献。1930年前往美国，后入美国籍。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原子能委员会会员。美国全国科学院院士。早期以算子理论、量子理论、集合论等方面的研究闻名，开创了冯诺依曼代数。第二次世界大战期间为第一颗原子弹的研制作出了贡献。为研制电子数学计算机提供了基础性的方案。主要著作有量子力学的数学基础（1926）、计算机与人脑（1958）、经典力学的算子方法、博弈论与经济行为（1944）、连续几何（1960）等。4.4.中国计算机发展史1958年，中科院计算所研制成功我国第一台小型电子管通用

6、计算机103机(八一型),标志着我国第一台电子计算机的诞生。 1965年，中科院计算所研制成功第一台大型晶体管计算机109乙，之后推出109丙机，该机为两弹试验中发挥了重要作用； 1974年，清华大学等单位联合设计、研制成功采用集成电路的DJS-130小型计算机，运算速度达每秒100万次； 1983年，国防科技大学研制成功运算速度每秒上亿次的银河-I巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑； 1985年，电子工业部计算机管理局研制成功与IBM PC机兼容的长城0520CH微机。 1992年，国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运

7、算操作)，为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报； 1993年，国家智能计算机研究开发中心（后成立北京市曙光计算机公司）研制成功曙光一号全对称共享存储多处理机，这是国内首次以基于超大规模集成电路的通用微处理器芯片和标准UNIX操作系统设计开发的并行计算机； 1995年，曙光公司又推出了国内第一台具有大规模并行处理机(MPP)结构的并行机曙光1000(含36个处理机)，峰值速度每秒25亿次浮点运算，实际运算速度上了每秒10亿次浮点运算这一高性能台阶。曙光1000与美国Intel公司1990年推

8、出的大规模并行机体系结构与实现技术相近，与国外的差距缩小到5年左右。 1999年，国家并行计算机工程技术研究中心研制的神威I计算机通过了国家级验收，并在国家气象中心投入运行。系统有384个运算处理单元，峰值运算速度达每秒3840亿次 2001年，中科院计算所研制成功我国第一款通用CPU“龙芯”芯片 2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务器，龙腾服务器采用了“龙芯-1”CPU，采用了曙光公司和中科院计算所联合研发的服务器专用主板，采用曙光LINUX操作系统，该服务器是国内第一台完全实现自有产权的产品，在国防、安全等部门将发挥重大作用。 2003年，百万亿次数据处理超级服务器曙光4

9、000L通过国家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再上新台阶。1.1.21.1.2计算机的特点计算机之所以能成为现代化信息处理的重要工具，主要有如下特点：1.运算速度快2.计算精度高，可靠性好3.自动化程度高4.具有超强的记忆与存储功能5.具有逻辑判断功能6.通用性强1.1.31.1.3计算机的应用计算机发展到现在，已经渗透到社会的各个领域，主要有如下几个方面：1.科学计算2.数据与信息处理3.自动控制4.计算机辅助系统5.人工智能6.计算机网络7.电子商务1.1.41.1.4计算机的分类1.21.2 计算机中的数值与存储单位计算机是处理信息的工具，数字计算机处理的都

10、是数字化的信息。日常生活中人们采用十进位的计数方法，但是计算机内部却采用二进制进行计数和运算，所以掌握计算机中数制的表示和数制间的转换时十分重要的。1.2.1 1.2.1 数值得概念1.进位计数制计算机的数制采用进位计数制。所谓进位计数制是指按照进位的原则来进行计数。例如：十进制按照“逢十进一”的原则进行计数。计数制由基本数码（通常称为基码）、基数和位权值三个要素组成。例如：一个十进制数由09这十个基码组成，基数是10，位权的值为10的位数次幂。010十进制：逢十进一，借一当十二进制：逢二进一，借一当二1.2.21.2.2各数制间的转换1.任意进制数转换为十进制数只需将其个位上数字与其对应位权

11、值的乘积相加，所得之和即为对应的十进制数2.十进制数转换成二进制、八进制、十六进制等。a.整数转换采用“除以基数取其余逆排”法b.小数转换采用“乘基数取其整顺排”法c.含整数和小数的混合数，将整数部分和小数部分分开转换完后再合并1.2.31.2.3二进制的算术运算和逻辑运算1.二进制的算术运算二进制的加法规则0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0(向高位进1)二进制的减法规则0-0=0 1-1=1 1-0=1 0-1=0(向高位借1)二进制的乘法规则0/0=1/0=0/1=0 1/1=0二进制的逻辑运算“与”运算是实现“必须都有，否则就没有”这种逻辑关系的一种运算。“或”运算是实现“只

12、要有其中之一有就有”这种逻辑关系的一种运算“非”运算是实现“求反”这种逻辑关系的一种运算。1.2.41.2.4数据的存储单位1、位（元；Bit)计算机中数据的最小单位是二进制的一个数位，简称为位（比特）如：10001为5位二进制数 10010001为8位二进制数一个比特可表示 0 与 1 两种状态 21二个比特可表示00 01 10 11 四种状态 22三个比特可表示000；001；010；100；011；101；110111八种状态 23n个比特可表示2n种状态 2n2、字节(Byte) 人们规定8位二进制数为一个字节（简称B，1B8bit)字节是计算机信息存储的基本单位（最小单位）常见信息

13、存储的单位有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB)它们的换算关系：1KB=1024(210)B1MB=1024(210)KB=10241024(220)B1GB=1024(210)MB=10241024(220)KB=102410241024(230)B3、字长（Word)计算机中用字长来表示数据或信息的长度，它由若干个字节组成，通常把组成一个字的二进制位数叫做该字的字长如：一个字由两个字节（16位）组成，字长为16位（286机） 一个字由四个字节（32位）组成，则字长为32位（386、486） 一个字由八个字节组成，则字长为64位字长一般由计算机本身性能决定，它事实上是允许数据进出C

14、PU的宽度字长越长，则同一时间内传输数据越多，计算机速度越快存储单位之间的转换b最小，YB最大除了1Byte=8bit外，相邻的两个单位的换算比例都是 1 0 2 4 : 1 ， 也 就 是 说 1 0 2 4 K B = 1 M B ，1024MB=1GB1.3 1.3 计算机中的数据编码概念：利用少量的基本符号和一定的组合原则来表示大量复杂的数 据称为数据编码。 1.3.1 ASCII编码它是美国信息交换标准代码的简称，分为两种7位ASCII码（标准ASCII码）8位ASCII码（扩充ASCII码）1.3.2 汉字编码1.包括输入码、交换码、内部码、字形码2.输入码交换码内部码字形码1.4

15、1.4多媒体概论 1.多媒体的概念“多媒体”有两重含义.一是指存储信息的实体，如磁盘、光盘、磁带等，中文常译作媒质；二是指传递信息的载体，如数字、文字、声音、图形等，中 文 译 作 媒 介 。 所 以 与 多 媒 体 对 应 的 一 词 是 单 媒 体（Monomedia），从字面上看，多媒体就是由单媒体复合而成的啦。 多媒体技术从不同的角度有着不同的定义。比如有人定义“多媒体计算机是一组硬件和软件设备；结合了各种视觉和听觉媒体，能够产生令人印象深刻的视听效果。在视觉媒体上，包括图形、动画、图像和文字等媒体，在听觉媒体上,则包括语言、立体声响和音乐等媒体。用户可以从多媒体计算机同时接触到各种各

16、样的媒体来源”。还有人定义多媒体是“传统的计算媒体-文字、图形、图像以及逻辑分析方法等与视频、音频以及为了知识创建和表达的交互式应用的结合体”。概括起来就是:多媒体技术，即是计算机交互式综合处理多媒体信息-文本、图形、图像和声音，使多种信息建立逻辑连接，集成为一个系统并具有交互性。简言之，多媒体技术就是具有集成性、实时性和交互性的计算机综合处理声文图信息的技术（这句话的三性可是精髓哦！）。多媒体在我国也有自己的定义，一般认为多媒体技术指的就是能对多种载体(媒介)上的信息和多种存储体(媒介)上的信息进行处理的技术。2.2.多媒体的特性1.多样性2.集成性3.交互性4.实时性 3. 3.多媒体计算

17、机的组成1.多媒体硬件系统2.多媒体软件系统1.4.21.4.2多媒体文件格式1.常见的音频文件格式1、AU格式。UNIX系统开发的音频格式。 2、AIFF格式。苹果公司开发的音频格式。 3、VQF格式（末日黄花）。雅马哈公司开发的音频格式。 4、CD格式（天籁之音）。当今世界上音质最好的音频格式。 5、APE格式（无损压缩）。APE是目前流行的数字音乐文件格式之一。 6、MP3格式（流行的风尚）。诞生于八十年代的德国，文件尺寸较小。 7、RealAudio格式（流动的旋律）。主要适用于在网络上的在线音乐欣赏。 8、WMA格式（最具实力的敌人）。微软高压缩率适合网络在线播放的音频格式。 9、M

18、IDI格式（作曲家的最爱）。MIDI文件是一段录制好的记录声音信息的文件。 10、WAV格式（无损的音乐）。微软公司开发的一种PC机上广为流行的声音文件格式。2.2.常见的视频文件格式网上下载的电影一般是:rmvb avi wmv土豆等网站的视频:flv手机可播放的格式:3gp mp4网上的视频教程:swf,AVI一般比较大,也是最清晰的一种,rmvb,wma中等清晰,rm格式小,清晰度稍微差些.flash,.mp4,.mid,3GP都是格式比较小的适合网络播放与移动媒体设备播放用的.3.3.常见的图形文件格式一、BMP格式 BMP它是Windows操作系统中的标准图像文件格式，能够被多种Wi

19、ndows应用程序所支持。随着Windows操作系统的流行与丰富的Windows应用程序的开发，BMP位图格式理所当然地被广泛应用。这种格式的特点是包含的图像信息较丰富，几乎不进行压缩，但由此导致了它与生俱生来的缺点-占用磁盘空间过大。所以，目前BMP在单机上比较流行二、GIF格式 GIF这种格式是用来交换图片的。GIF格式的特点是压缩比高，磁盘空间占用较少，所以这种图像格式迅速得到了广泛的应用。 三、JPEG格式可以用最少的磁盘空间得到较好的图像质量。同时JPEG还是一种很灵活的格式，具有调节图像质量的功能，允许你用不同的压缩比例对这种文件压缩，1.4.3 1.4.3 多媒体信息处理工具一，媒体播放器媒体播放器（又称媒体播放机），通常是指电脑中用来播放多媒体的播放软件，例如Windows Media Playe