Part计算机基本知识

1、Part计算机基本知识计算机发展与应用计算机发展与应用1、电子计算机： 能够自动、高速和精确地进行计算与信息处理的电子设备计算机发展与应用计算机发展与应用2、计算机的特点(1) 电子线路：脉冲电路(逻辑电路) 计算机的运算基础是二进制(2) 存储程序和程序控制u5vibviu计算机发展与应用计算机发展与应用冯冯诺依曼计算机模型：诺依曼计算机模型：计算机内采用二进制表示信息。计算机包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备。程序存储和程序控制：把计算步骤（程序）先存入内存，计算机不需要人的干预，会自动执行所存入的程序。计算机的发展1、第一台计算机 ENIAC1946年，美国宾夕法尼亚大学重30多吨

2、，占地约170平方米大约使用了18000个电子管运算速度：5 000次加减法运算/秒存储容量：20个10位的十进制数编程：对大约6 000个多位开关进行机械定位，并用转插线把选定的各个控制部分互连起来以构成程序序列，要花上几天时间计算机的发展2、计算机的分代 第一代(1945年至1958年) 电子管电子管，几千次/秒 第二代(1958年至1964年) 晶体管晶体管，几十万次/秒 第三代(1964年至70年代中期) 小规模集成电路小规模集成电路，几百万次/秒 第四代(70年代中期以后) 大规模大规模、超大规模集成电路超大规模集成电路，上亿次/秒计算机的发展3、计算机的分类大型机：IBM 4381

3、小型机：IBM AS400微型机：70年代，计算机技术的第二次飞跃巨型机：银河、曙光、神火工作站：图形工作站网络工作站计算机的发展4、计算机的发展趋势(1)多极化：微型和巨型(2)网络化：单机网络，网络就是计算机(3)多媒体化：人机交互多媒体：文本、图形、声音、图象等信息的载体计算机的发展(4)智能化：具有人的某些智能(5)嵌入化：移动环境：汽车电脑、智能 家庭环境：INTERNET TV、SET-TOP BOX计算机系统组成 计算机系统硬件 (hardware): 机器系统，电子设备软件 (software) : 程序及其文档计算机硬件 双线箭头:信息流 单线箭头:控制流中央处理器计算机硬件

4、 1、运算器: 算术、逻辑运算单元 加减乘除运算用加法器实现2、控制器: 指挥协调计算机整个工作过程中央处理器(CPU)：运算器+控制器计算机的心脏，负责完成各种运算和控制，对微机来说是1块大规模集成电路。计算机硬件 3、存储器: 用来存储程序和数据的记忆装置，是计算机中各种信息的存储和交流中心。 (1)基本概念存储单元：字节（8位二进制位）存储单元地址存储容量：存储设备上可以存储数据的最大数量，通常用字节(Byte)、千字节(KB)、兆字节(MB)和千兆字节(GB)来衡量。计算机硬件 采用字节（byte）作为计算机存储信息的基本计量单位。1个字节由8个二进制位(bit)来组成,可以表示1个英

5、文字母、数字或符号存贮一个汉字需要两个字节1 Byte8 bit1 KB1024 Byte1 MB1024 KB1 GB1024 MB计算机硬件 1 MB1024 KB 10241024字节 1 048 576字节(约100万字节)相当于50万汉字（300页的书）计算机硬件 (2) 存储器的种类内存储器：与CPU直接相连的存放数据的器件，如随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)。外存储器：不直接与CPU相连的存储介质，如磁盘等。计算机硬件 内存储器(内存、主存)：以半导体为器件，存取数据的速度很快，但价格昂贵，存储容量受到限制。 随机存储器(RAM)：可读可写 只读存储器(ROM)：只读不

6、写计算机硬件 RAM(随机存取存储器)：主要用于保存计算机在运行过程中使用的数据，便于CPU对数据进行及时处理。RAM就像一块黑板，可以反复擦写。它的内容可以改变，是一个可重用资源。RAM中的数据无法长期保存，如果计算机掉电或关机，保存在RAM中的数据就立刻永久丢失。计算机硬件 等待CPU处理（临时存放）信息外存RAM保存输入（长久存放）计算机硬件 ROM(只读存储器): 是计算机存放与系统启动及工作有关的指令的存储器，它不依赖电源，即使关机ROM中存储的信息仍能保存，但使用时只能读信息，不能写入（存入）信息。ROM中保存的信息需要在特殊环境下才能写入。每一台微机主板上都有一块ROM芯片 BI

7、OS（Basic Input Outout System）计算机硬件ROM BIOS通常是存放在Flash Memory上，称闪速存储器。它是ROM中的一种。闪速存储器(Flash Memory)的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息。Flash Memory既有ROM的特点，又易于擦除和重写。优盘：以闪速存储器作介质，配有USB接口，可以方便的成为计算机的外存。计算机硬件外存储器(外存) 用来存放“暂时不用”的数据或程序。它的容量比内存大得多，但存取信息的速度比内存慢。外存不怕停电，可长期保存信息，价格便宜。当计算机内存不够用时，会借用硬盘的空间作为计算机的虚拟存储器。 常用的外存

8、有软盘、优盘、硬盘和光盘计算机硬件软盘是一种涂有磁性材料的盘片，携带方便。现在常用是英寸的软盘，它的存储容量为。前几年也有大容量软盘，一张盘可存储几百兆信息。 软盘基本已被优盘替代硬盘是一种快速高容量的存储设备，一般固定在主机厢内。它的存储容量一般为几十个GB到几百GB，并且还在不断发展。读写速度比软盘快得多。计算机硬件光盘是利用激光来达到高密度储存、读取信息的一种盘片，携带方便。它的容量特大，可存储几百MB到几个GB的信息，这些信息不易损坏，能长久保存： CD-ROM：只读型CD光盘，一般650MB容量 DVD-ROM:只读型DVD光盘，一般容量 CD-R：一次写入型CD光盘，一般650MB

9、容量 DVD-R：一次写入型DVD光盘 CD-RW：可擦写多次光盘计算机硬件 4、输入设备 计算机通过输入设备从外部获取信息。常用的输入设备键盘：101键，104键鼠标：机械、光电式扫描仪：图象输入触摸屏：红外或电磁感应计算机硬件 5、输出设备 计算机通过输出设备向用户传递处理结果。 常用的输出设备显示器：单色、彩色打印机：针式、喷墨、激光绘图仪：图形输出(笔式、喷墨、激光)计算机软件 1、计算机软件系统(1) 软件：为使用和管理计算机而编制的各种程序及有关文档的集合。 软件的任务：管好、用好计算机,实现各种规定功能,提高机器效率,扩大机器的用途和功能。 注意：软件与程序不可混同 计算机软件(

10、2) 计算机软件系统包括系统软件和应用软件系统软件：用于计算机自身的管理、维护、控制和运行，以及对应用软件的解释和执行。应用软件：用户为解决各类实际问题而编制的各种程序，它是建筑在系统软件之上的。计算机软件 系统软件应用软件软件系统操作系统编译系统数据库系统信息管理软件辅助设计软件Office用户自编软件系统软件2、系统软件(1) 地位和作用应用软件 系统软件系统软件 硬件系统软件(2) 系统软件的特点公用性：每个应用领域、每个计算机用户都要用到系统软件。基础性：用户要用系统软件来编写相应的应用软件，应用软件最后还得靠系统软件的支持才能运行。 操作系统3、操作系统（Operating Syst

11、em)(1) 操作系统是系统软件的核心。 操作系统的功能：统一管理、调度和分配计算机的所有硬、软件资源。用户计算机OS操作系统(2) 操作系统的地位与作用 各 类 应 用 软 件 语 言 及 工 具 操作系统 硬 件用用户户操作系统操作系统是与裸机直接接触的最底层软件，其它软件都在操作系统的支持下工作。操作系统是用户与计算机交流的中间环节。人通过操作系统来与计算机打交道，计算机又通过操作系统将信息反馈给用户。操作系统(3) 操作系统的两大基本职能面向计算机:管理、调度计算机系统的全部资源，提高系统效率。面向用户: 提供方便的操作环境以及有效的服务。用户计算机OS几种典型的操作系统简介 DOS

12、单用户单任务字符界面操作系统 Windows 多任务单用户图形化操作系统 Windows NT 多任务多用户图形化网络操作系统 UNIX 多用户多任务字符界面操作系统 Netware 多用户多任务网络操作系统 Linux 类似UNIX的广泛用于互联网的操作系统编译系统4、编译系统(1) 计算机语言机器语言：由0、1组成的二进制码，机器可直接识别，运行速度快。汇编语言：用指令来代替二进制机器码，它可直接对硬件操作，占空间少，运行快，编写需要专业人员。机器语言和汇编语言都是低级语言编译系统高级语言（3GL）科学计算：Fortran商用：Cobol教学： Basic 、Pascal、C专业人员使用：

13、C/C+网络通用语言：Java、HTML、ASP逻辑处理语言：LISP编译系统第四代语言（4GL） 一个交互式程序设计环境，由计算机来自动生成程序，提高了软件的生产效率。编译系统(2) 编译系统高级语言机器语言编译系统 中央处理器CPU（运算器、控制器） 主机 内存储器 硬件 外存 外部设备 输入设备 输出设备计算机系统 操作系统: WINDOWS、 UNIX 系统软件 语言系统: Fortran、PASCAL、BASIC 、C、C+ 软件 办公自动化 辅助设计/制造/教学(CAD/CAM/CAI)应用软件 信息管理/数据库科学计算其它各应用领域软件信息的表示与存储 1、编码 ：计算机存储和处

14、理信息时，都采用二进制数字形式，即计算机所处理的所有的数、字母、符号都要用二进制编码来表示。 字母“a”110 0001 (ASCII码) 汉字“群”100 1000 011 1010 (国标码)信息的表示与存储 (1) ASCII码(美国信息交换标准码) 字符编码方案，七位二进制码 数字“3” 0 011 0011 字母“A” 0 100 0001汉字编码汉字编码（2）、汉字的编码 在汉字系统中，每个汉字对应两个英文字符宽度。 在汉字的存储、输入和输出中，处理的并不是汉字本身，而是汉字的编码。不同的环境下有不同的汉字编码。如汉字交换码(国标码)、汉字机内码和各种汉字的输入码。汉字编码汉字编码

15、0 0111100 01 0111100 1 汉字编码汉字编码2、汉字的存储与字库为了输出汉字，必须存储汉字的字型。(1) 矢量化：。它由一组指令来描述字符的外形（轮廓）。这种字体也称为轮廓字体（TrueType字体）。(2) 点阵图形：将汉字分解为若干个“点”组成的点阵字型方式。存储每个汉字的字型信息需要1616个二进制位，共2*16 = 32字节。汉字编码汉字编码(3) 汉字字库：汉字字型信息的集合两级字库(国标)：第一级为常用汉字，共3755个第二级为次常用汉字，共3008个 对6763个汉字进行编码，至少需要13位二进制才能表示。 (因为 212=4096 6763 213=8192)

16、2个字节表示一个汉字信息。汉字输入方法汉字输入方法3、汉字的输入方法(1) 编码输入(键盘输入)(2) 手写输入(3) 声音输入(4) 扫描识别输入常用数制及转换2、各种常用数制 (1) 二进制：0、1 逢二进一(2) 十进制：0、19 逢十进一(3) 八进制：0、17 逢八进一(4) 十六进制： 逢十六进一 0、19、 A、B F、a、b f常用数制及转换D:十进制 B:二进制 O:八进制 X:十六进制常用数制及转换3、数制的转换(1) 二进制十进制: 求幂相加法 (1011)2=23+ 21+ 20=8+2+1=11 (1011.11)2=11+2-1+2 -2常用数制及转换(2) 十进制

17、二进制 整数部分：除2取余2 6 99 9 99 9 9921 3 426 72223 31 62824221100000111数余低高(269)10 = (100001101)2常用数制及转换小数部分：乘2取整(0.6875)10 = (0.1011)2 数 整 0.6875 2 1.3750 1 高 2 0.750 0 2 1.50 1 2 低 1.0 1常用数制及转换(3) 八进制 二进制 1 位八进制对应 3 位二进制 7 3 6 . 2 5111 011 110 . 010 101 1100 . 0101 001 100 . 010 100 1 4 . 2 4常用数制及转换(4) 十

18、六进制 二进制 1 位十六进制 对应 4 位二进制 A 3 F . 2 B1010 0011 1111 . 0010 1011常用数制及转换(5) 十六进制 八进制 十六进制 二进制 八进制常用数制及转换(6) 十进制八进制 整数部分:除8取余；小数部分:乘8取整或十进制二进制八进制(7) 十进制十六进制 整数部分:除16取余；小数部分:乘16取整或十进制二进制十六进制常用数制及转换(8)八进制十进制(9)十六进制十进制 求幂相加法(1011)8=83+ 81+ 80=512+8+1=521(1011)16=163+ 161+ 160=4096+16+1=4113常用数制及转换小结二进制(八进制、十六进制)十进制 :求幂相加法十进制二进制(八进制、十六进制)整数部分: 除2(8、16)取余; 小数部分: 乘2(8、16)取整八进制二进制: 1位八进制对应3位二进制十六进制二进制: 1位十六进制对应4位二进制 十六进制 二进制 八进制计算机指令工作原理例：计算 y = ax + b准备工作：常系数a和b及变量x的值存入相应存储单元。步骤1：把a从存储器传送到cpu寄存器AX。步骤2：