高职基础第1章

1、第1章 计算机基础知识1.1 初识计算机1.3 计算机系统1.2 数制和编码第1章 计算机基础知识重点难点重点难点学习目标学习目标 了解计算机的发展过程，熟练掌握基本的数制和编码、常了解计算机的发展过程，熟练掌握基本的数制和编码、常用数制之间的转换，掌握计算机的软、硬件系统的基本知识。用数制之间的转换，掌握计算机的软、硬件系统的基本知识。重点：计算机发展阶段、数制和编码、计算机系统难点：数制之间的转换第1章 计算机基础知识1.1 初识计算机1.2 数制与编码1.3 计算机系统1.1 初识计算机一、计算机的诞生与发展二、计算机的分类三、计算机的特点四、计算机的应用1.2 数制与编码 一、数制二、

2、常用的数制三、常用数制的转换四、计算机中的数据与编码五、数据的存储六、基本运算1.3 计算机系统一、计算机硬件系统二、计算机外部设备的使用（实验课使用）三、计算机软件系统1.1 初识计算机 19461946年年2 2月月1414日，第一台计算机日，第一台计算机诞生于宾夕法尼亚大学，名为诞生于宾夕法尼亚大学，名为ENIACENIAC（即（即“埃尼阿克埃尼阿克”）。）。 ENIACENIAC由由17 46817 468个电子管、个电子管、60 60 000000个电阻器、个电阻器、10 00010 000个电容器和个电容器和60006000个开关组成，重达个开关组成，重达3030吨，占地吨，占地1

3、60160平方米，耗电平方米，耗电174174千瓦，耗资千瓦，耗资450000450000美元，这台计算机每秒只能美元，这台计算机每秒只能运行运行50005000次加法运算，仅相当于一次加法运算，仅相当于一个电子数字积分计算机。个电子数字积分计算机。1. 第一台计算机的诞生1.1 初识计算机2. 计算机发展的四个阶段电子管计算机阶段电子管计算机阶段 （19461957年）年）晶体管计算机阶段晶体管计算机阶段 19581964年年集成电路计算机阶段集成电路计算机阶段 19651970年年大规模集成电路计算机阶段大规模集成电路计算机阶段1971年至今年至今第一代第一代第二代第二代第三代第三代第四代

4、第四代巨型机巨型机巨型机有极高的运算速度（目前运算速度可达每秒百亿次）巨型机有极高的运算速度（目前运算速度可达每秒百亿次）和极大的存储容量，主要用于国防尖端技术、空间技术、和极大的存储容量，主要用于国防尖端技术、空间技术、大范围长期性天气预报、石油勘探等领域。大范围长期性天气预报、石油勘探等领域。大型通用机大型通用机这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面，这类计算机具有极强的综合处理能力和极大的性能覆盖面，主要应用在政府部门、银行、大公司、大企业等。主要应用在政府部门、银行、大公司、大企业等。小型机小型机小型机的机器规模小、结构简单、设计试制周期短，便于小型机的机器规模小、结构简单

5、、设计试制周期短，便于及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。及时采用先进工艺技术，软件开发成本低，易于操作维护。 微型机微型机 微型计算机有体积小、重量轻、耗电少、维护方便、可靠微型计算机有体积小、重量轻、耗电少、维护方便、可靠性高、易操作、功能强、使用灵活、价格便宜。性高、易操作、功能强、使用灵活、价格便宜。按按照照性性能能规规模模分分类类1.1 初识计算机根据计算机的用途分类根据计算机的用途分类专用计算机专用计算机功能单一、操作复杂，用于完成功能单一、操作复杂，用于完成特定的工作任务特定的工作任务通用计算机通用计算机功能强、兼容性强、应用面广、功能强、兼容性强、应用面广、操作

6、方便操作方便根据处理的对象分类根据处理的对象分类模拟计算机模拟计算机所处理的电信号在时间上是连续所处理的电信号在时间上是连续的的数字计算机数字计算机用于处理数字数据的计算机用于处理数字数据的计算机混合计算机混合计算机模拟技术与数字计算机灵活结合模拟技术与数字计算机灵活结合在一起的电子计算机在一起的电子计算机1.1 初识计算机1.1 初识计算机1. 自动连续地高速运行程序2. 运算速度快 3. 运算精度高 4. 具有记忆和逻辑判断能力5. 可靠性高1.1 初识计算机科学计算科学计算科学计算，亦称数值计算，是指用计算机来完成科学研究和工程技术中所提出的科学计算，亦称数值计算，是指用计算机来完成科学

7、研究和工程技术中所提出的数学问题。计算机作为一种计算工具，科学计算是它最早的应用领域，也是计算数学问题。计算机作为一种计算工具，科学计算是它最早的应用领域，也是计算机最重要的应用之一。机最重要的应用之一。数据处理数据处理数据处理又称信息处理，是集信息的收集、分类、整理、加工、存储等一系列活数据处理又称信息处理，是集信息的收集、分类、整理、加工、存储等一系列活动的总称动的总称。目前在计算机应用中，数据处理所占比重最大。目前在计算机应用中，数据处理所占比重最大。计算机辅助计算机辅助系统系统包括计算机辅助设计（包括计算机辅助设计（CADCAD）、计算机辅助制造（）、计算机辅助制造（CAMCAM）、计

8、算机辅助教学（）、计算机辅助教学（CAICAI） 过程控制过程控制过程控制亦称实时控制，是用计算机及时采集数据，按最佳值迅速对控制对象进过程控制亦称实时控制，是用计算机及时采集数据，按最佳值迅速对控制对象进行自动控制或采用自动调节。行自动控制或采用自动调节。人工智能人工智能人工智能人工智能（artificial intelligenceartificial intelligence，AIAI）是用计算机模拟人类的智能，如判断、）是用计算机模拟人类的智能，如判断、理解、学习、图像识别、问题求解等活动的一门学科。理解、学习、图像识别、问题求解等活动的一门学科。计算机网络计算机网络计算机的超级处理能

9、力与通信技术结合起来就形成了计算机网络。人们熟悉的全计算机的超级处理能力与通信技术结合起来就形成了计算机网络。人们熟悉的全球信息查询、邮件传送、电子商务等都是依靠计算机网络来实现的。球信息查询、邮件传送、电子商务等都是依靠计算机网络来实现的。1.2 数制和编码 数制是人们利用符号来计数的科学方法，也称为计数制。数制是人们利用符号来计数的科学方法，也称为计数制。一个进位计数制包括数位、基数和位权三个要素。一个进位计数制包括数位、基数和位权三个要素。 （1 1）数位）数位 数码在一个数中所处的位置。数码在一个数中所处的位置。 （2 2）基数）基数 在一个进位计数制中，每个数位上所能使用数码的个数在

10、一个进位计数制中，每个数位上所能使用数码的个数称为基数。例如在十进制中，每个数位上可使用的数字有称为基数。例如在十进制中，每个数位上可使用的数字有0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9共共1010个数码，所以十进制的基个数码，所以十进制的基数就是数就是1010，即逢十进一。，即逢十进一。 （3 3）位权）位权 位权包括两个要素：基数和位置序号。位权包括两个要素：基数和位置序号。1.2 数制和编码 位权的值是以基数为底、数码所在位置的序号为指数的整数幂。其位权的值是以基数为底、数码所在位置的序号为指数的整数幂。其中位置序号的排列规则如下：从小数点算起，自右

11、向左各位的位置序号中位置序号的排列规则如下：从小数点算起，自右向左各位的位置序号分别为分别为0 0、l l、2 2、3 3、；自左向右，分别为；自左向右，分别为1 1、2 2、3 3、。 十进制计数法中基数为十进制计数法中基数为1010，各位的位各位的位权？（教师学生互动）权？（教师学生互动） 例如：例如：（16245.3916245.39）1010？1.2 数制和编码 人们最常见、最熟悉的是十进制，而计算机中使用二进制、八进制人们最常见、最熟悉的是十进制，而计算机中使用二进制、八进制和十六进制，并且后两者都是从二进制和十六进制，并且后两者都是从二进制“派生派生”出来的。出来的。 1十进制数

12、数码：数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9（共（共10个）。个）。 进位制：进位制：逢十进一逢十进一。 表示方法表示方法：（：（1）在数字外面加括弧并加注下标在数字外面加括弧并加注下标10； （2）加后缀加后缀D （decimal）或省略）或省略。 【例例】十进制数十进制数123，可，可表示为：表示为：（123）10或或123D。 任何一个十进制数的数值均由各位数字与其对应的权的乘积的总和任何一个十进制数的数值均由各位数字与其对应的权的乘积的总和表示。表示。 【例例】（123）10110221013100 1.2 数制和编码 2二进制数 数码：数码：0、1（共（共2个）。个）。 进位制

13、：进位制：逢逢二二进一进一。 表示方法表示方法：（：（1）在数字外面加括弧并加注下标在数字外面加括弧并加注下标2； （2）加后缀加后缀B（ binary） 。 【例例】二进制数二进制数1001表示为（表示为（1001）2，或记作，或记作1001B。 一个二进制数亦可用各位数字与其对应的权的乘积的总和表示。一个二进制数亦可用各位数字与其对应的权的乘积的总和表示。 请思考请思考 （1011.101）2？1.2 数制和编码 3八进制数 数码：数码： 0、1、2、3、4、5、6、7 （共（共8个）。个）。 进位制：进位制：逢逢八八进一进一。 表示方法表示方法：（：（1）在数字外面加括弧并加注下标在数字

14、外面加括弧并加注下标8； （2）加后缀加后缀Q（Octal, 写作写作Q，避免与数字，避免与数字0混淆）混淆）。 【例例】八进制数八进制数127表示为（表示为（127）8或或127Q。 请思考：请思考： 八进制各位的权值是什么？八进制各位的权值是什么？ 将将（127）8 的按权展开式是什么？的按权展开式是什么？1.2 数制和编码 4十六进制数 数码：数码： 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9和和A、B、C、D、E、F。 进位制：进位制：逢十六进一逢十六进一。 表示方法表示方法：（：（1）在数字外面加括弧并加注下标在数字外面加括弧并加注下标16； （2）加后缀加后缀H（Hexadecimal

15、）。 【例例】（8FA.5）16或或8FA.5H。 注意：注意：若十六进制首个数为若十六进制首个数为AF，则在其前加，则在其前加0，以表示是一个数，以表示是一个数区别于其他符号。区别于其他符号。 1.2 数制和编码 1非十进制数转换为十进制数 二进制、八进制和十六进制等非十进制数转换为十进制数的基本方二进制、八进制和十六进制等非十进制数转换为十进制数的基本方法可以用法可以用6个字总结：按权展开求和。个字总结：按权展开求和。 即先写出非十进制数的按权展开式，再计算出结果，所得数制就是即先写出非十进制数的按权展开式，再计算出结果，所得数制就是该非十进制所对应的十进制数。该非十进制所对应的十进制数。

16、 【例【例1.1】分别将】分别将10101B、101Q和和101AH转换为十进制数。转换为十进制数。 学生练习！学生练习！1.2 数制和编码 2十进制数转换为非十进制数 十进制数转换为非十进制数时，将整数部分和小数部分分开转换。十进制数转换为非十进制数时，将整数部分和小数部分分开转换。 整数部分采用除基取余法，而小数部分采用乘基取整法，将两部分整数部分采用除基取余法，而小数部分采用乘基取整法，将两部分转换的结果用小数点连接。转换的结果用小数点连接。 （1）除基取余法）除基取余法 用欲转换数制的基数去除十进制数的整数部分，第一次相除得到的用欲转换数制的基数去除十进制数的整数部分，第一次相除得到的

17、余数作为目的数的最低位，然后把得到的商再除以该基数，所得余数为余数作为目的数的最低位，然后把得到的商再除以该基数，所得余数为目的数的次低位，依此类推，直到商为目的数的次低位，依此类推，直到商为0时所得余数即为目的数的最高时所得余数即为目的数的最高位。位。 【例【例1.2】将十进制整数105D转换为二进制整数 【例【例1.3】将十进制整数120D转换为八进制整数。 教师演练教师演练1.2 数制和编码 （2）乘基取整法）乘基取整法 用该小数乘上目的数制的基数，第一次乘得结果的整数部分为目的用该小数乘上目的数制的基数，第一次乘得结果的整数部分为目的数小数部分的最高位，然后取其小数部分再乘上基数，所得

18、结果的整数数小数部分的最高位，然后取其小数部分再乘上基数，所得结果的整数部分为目的数的次高位，依此类推，直到小数部分为部分为目的数的次高位，依此类推，直到小数部分为0或达到要求的精或达到要求的精度为止。度为止。 【例1.4】将十进制小数0.8125D转换为二进制小数 （3）既有整数又有小数）既有整数又有小数 遇见既有整数又有小数的情况，可将整数部分和小数部分分别转换，遇见既有整数又有小数的情况，可将整数部分和小数部分分别转换，再将两部分的结果用小数点连接即可。再将两部分的结果用小数点连接即可。教师演练教师演练1.2 数制和编码 3二、八、十六进制数之间的转换 （1）二进制数和八进制数之间的转换

19、）二进制数和八进制数之间的转换 二进制数转换为八进制数可以用二进制数转换为八进制数可以用“三位合一三位合一”来概括。来概括。 将二进制数转换为八进制数时，以小数点为起点，整数部分向左，小将二进制数转换为八进制数时，以小数点为起点，整数部分向左，小数部分向右，按数部分向右，按3位分组，最左、最右端不足三位补位分组，最左、最右端不足三位补0，然后将每组二进制，然后将每组二进制数转换成一位八进制数即可。数转换成一位八进制数即可。 反之，要将八进制数转换为二进制数时，可以总结为反之，要将八进制数转换为二进制数时，可以总结为“一分为三一分为三”，将每位八进制数扩充为对应的三位二进制数。将每位八进制数扩充

20、为对应的三位二进制数。 【例1.5】将二进制数100110110111.0101001转换为八进制数。 【例1.6】将74.35Q转换为二进制数。 教师演练教师演练1.2 数制和编码 （2）二进制数和十六进制数之间的转换）二进制数和十六进制数之间的转换 二进制数转换为十六进制时，就用二进制数转换为十六进制时，就用“四位合一四位合一”总结。以小数点为总结。以小数点为起点向左、向右每起点向左、向右每4位一组，最左、最右端不足位一组，最左、最右端不足4位补位补0，然后转换为对，然后转换为对应的十六进制数即可。应的十六进制数即可。 【例1.7】将100110110111.0101001B转换为十六进制

21、数。 十六进制数转换为二进制数就十六进制数转换为二进制数就“四位合一四位合一”地将一位十六进制数扩地将一位十六进制数扩充为充为4位二进制数即可。位二进制数即可。 （3）八进制数和十六进制数之间的转换）八进制数和十六进制数之间的转换 八进制数和十六进制数之间的转换可通过二进制数进行八进制数和十六进制数之间的转换可通过二进制数进行 【例1.8】将十六进制数2C1DH转换为八进制数。1.2 数制和编码 1BCD码 十个十进制数字十个十进制数字09分别用分别用4位二进制代码来表示，在此基础上可位二进制代码来表示，在此基础上可按位对任意十进制数进行编码，这就是二进制编码的十进制数，简称按位对任意十进制数

22、进行编码，这就是二进制编码的十进制数，简称BCD码（码（binary-coded decimal）。）。 BCD码表如表码表如表1.3所示。所示。1.2 数制和编码【例1.9】将十进制数2018.4转换为8421BCD码。 2西文字符编码 对西文字符编码最常用的是对西文字符编码最常用的是“美国信息交换标准代码美国信息交换标准代码”，又称为，又称为ASCII（American Standard Code for Information Interchange）码。）码。 ASCII码已被国际标准化组织（码已被国际标准化组织（ISO）定为国际标准，分为它其中包括）定为国际标准，分为它其中包括英文字

23、符、数字字符、西文标点和一些符号等。英文字符、数字字符、西文标点和一些符号等。ASCII码是一个码是一个7位编码，位编码，共有共有128个编码。基本的个编码。基本的ASCII编码表如表编码表如表1.4所示。所示。1.2 数制和编码1.2 数制和编码 通过通过ASCII表查阅某个字符的表查阅某个字符的ASCII码码的的方法方法： 在表中找到字符的位置，然后确定它所在位置的行和列，根据列确在表中找到字符的位置，然后确定它所在位置的行和列，根据列确定高位码，根据行确定低位码，再将它们合并在一起就是该字符的定高位码，根据行确定低位码，再将它们合并在一起就是该字符的ASCII码。例如，字母码。例如，字母

24、A的列码是的列码是100，行所在的码是，行所在的码是0001，那么字母，那么字母A的的ASCII码是码是1000001（41H）。）。 从从ASCII码表中我们很容易发现码表中我们很容易发现： 数字、大写英文字母、小写英文字母的数字、大写英文字母、小写英文字母的ASCII码是依次增大的码是依次增大的； 数字字符数字字符09的的ASCII码是连续的，为码是连续的，为30H39H； 大写英文字母大写英文字母AZ的的ASCII码也是连续的，为码也是连续的，为41H5AH； 同样小写英文字母同样小写英文字母az的的ASCII码也是连续的，为码也是连续的，为61H7AH。 因此，当知道一个数字或字母的因

25、此，当知道一个数字或字母的ASCII码时，很容易推算其他数字码时，很容易推算其他数字或字母的或字母的ASCII码码。1.2 数制和编码 3. 汉字编码 由于汉字是象形文字，种类繁多，编码要困难一些，在汉字处理系由于汉字是象形文字，种类繁多，编码要困难一些，在汉字处理系统中，输入、内部处理、输出环节对汉字编码的要求也不尽相同，因此统中，输入、内部处理、输出环节对汉字编码的要求也不尽相同，因此汉字信息处理系统在处理汉字和词语时，要进行一系列的汉字代码转换。汉字信息处理系统在处理汉字和词语时，要进行一系列的汉字代码转换。如图如图1.4所示。所示。 （1）输入码）输入码 汉字输入码是为了利用现有的计算

26、机键盘，将形态各异的汉字输汉字输入码是为了利用现有的计算机键盘，将形态各异的汉字输入计算机而编制的代码。入计算机而编制的代码。 例如：全拼、简拼、搜狗、五笔等。例如：全拼、简拼、搜狗、五笔等。1.2 数制和编码 （2）交换码）交换码 交换码用于汉字输入码和内部码的交换交换码用于汉字输入码和内部码的交换，又称为国标码。又称为国标码。 区位码区位码+2020H=国标码国标码 （3）内部码）内部码 汉字的内部码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输等统汉字的内部码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输等统一使用的代码，又称为汉字机内码或汉字内码。一使用的代码，又称为汉字机内码或汉字内码。 国

27、标码国标码+8080H=机内码机内码 【例例】“阿阿”的区位码为的区位码为1602（1002H），计算其国标码和机内码。），计算其国标码和机内码。 （4）字形码）字形码 汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。目前，汉字字形的产生方式大多是数字式，即以点阵方的显示和打印。目前，汉字字形的产生方式大多是数字式，即以点阵方式形成汉字。一个汉字方块中行数、列数分得越多，描绘的汉字也就越式形成汉字。一个汉字方块中行数、列数分得越多，描绘的汉字也就越精致，但占用的存储空间也越大。精致，但占用的存储空间也越大。（如（

28、如1616点阵、点阵、24 24点阵等）。点阵等）。 1.2 数制和编码 在计算机中，任何数据都是以二进制来进行存储的。与存储相关的在计算机中，任何数据都是以二进制来进行存储的。与存储相关的概念有：概念有： 1位（bit） 位是组成数据的最小单位。二进制数位是组成数据的最小单位。二进制数0或或1都是都是1位。位。 2字节（Byte） 字节是存储或处理数据的基本单位，简写为字节是存储或处理数据的基本单位，简写为B。一个字节由。一个字节由8位组成，位组成，即即1Byte8bit。 例如计算机的内部和外部存储器的基本单位就是字节，它们的容量例如计算机的内部和外部存储器的基本单位就是字节，它们的容量就

29、是用字节数表示的。除了就是用字节数表示的。除了B外，常用的单位还有外，常用的单位还有KB、MB、GB等，它等，它们的关系为：们的关系为： 1KB1024B 1MB1024KB 1GB1024MB 1TB1024GB1.2 数制和编码 3.字（word） 字是计算机作为一个整体进行处理的数据单位，可由若干个字节构字是计算机作为一个整体进行处理的数据单位，可由若干个字节构成。它的成。它的bit数称为字长。数称为字长。 不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、位、16位、位、32位、位、64位等，字长越长，存放数的范围越大，精度越高。字长是计算机性能位等

30、，字长越长，存放数的范围越大，精度越高。字长是计算机性能的一个重要指标。的一个重要指标。 4.地址（Address） 为了便于存储信息，每一个存储单元都有唯一的编号，这个编号就是为了便于存储信息，每一个存储单元都有唯一的编号，这个编号就是地址。通过地址可以找到所需的存储单元，并从中取出或存入信息。地址。通过地址可以找到所需的存储单元，并从中取出或存入信息。1.2 数制和编码 1算术运算 二进制数的算术运算有加法、减法、乘法和除法。其运算规则如下：二进制数的算术运算有加法、减法、乘法和除法。其运算规则如下： （1）加法：加法：000，011，101，1110（有进位，逢（有进位，逢二进一）。二进

31、一）。 （2）减法：减法：000，101，110，1011（有借位，借（有借位，借一当二）。一当二）。 （3）乘法：）乘法：000，010，100，111。 （4）除法：）除法：010，111。 【例1.10】计算以下各式： 1）1011B1101B 2） 1011B1001B 3）1011B101B 4）11010B101B1.2 数制和编码 2逻辑运算 逻辑运算是指对因果关系进行分析的一种运算。逻辑运算的结果成立，逻辑运算是指对因果关系进行分析的一种运算。逻辑运算的结果成立，则为真或用则为真或用1表示，否则为假或用表示，否则为假或用0表示。表示。 二进制数的逻辑运算有二进制数的逻辑运算有“

32、与与”、“或或”、“非非”和和“异或异或”四种。四种。 （1）“与与”运算运算（逻辑乘逻辑乘）：）： 用符号用符号“”表示。运算规则如下：表示。运算规则如下： 00 0 01 0 10 0 11 1 （2）“或或”运算运算（逻辑加逻辑加）：）： 用符号用符号“”或或“”表示。运算规则表示。运算规则如下：如下： 00 0 01 1 10 1 11 1 （3）“非非”运算运算（求反运算求反运算）：）： 用符号用符号“”表示。运算规则表示。运算规则为为： 1 0 （4）“异或异或”运算运算： 用符号用符号“ ”表示，其运算规则表示，其运算规则为为： 0 00 0 11 1 01 1 10 1.3 计

33、算机系统 1946年美籍匈牙利数学家年美籍匈牙利数学家冯冯诺依曼诺依曼提出提出“存储程序控制存储程序控制理论理论”，确立了现代计算机的基本组成和工作方式。，确立了现代计算机的基本组成和工作方式。 “存储程序控制存储程序控制”理论的基本内容可以归纳为以下理论的基本内容可以归纳为以下3点：点： （1）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输）计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备出设备五大基本部件五大基本部件组成，每个部件各有不同的基本功能，组成，每个部件各有不同的基本功能，它们相互配合来完成相应的工作。它们相互配合来完成相应的工作。 （2）计算机中使用）计算机中使用二进制二进制来

34、表示数据和指令。来表示数据和指令。 （3）采用）采用存储与程序控制存储与程序控制的方式工作。的方式工作。1.3 计算机系统 一个微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的，如图一个微型计算机系统是由硬件系统和软件系统两部分组成的，如图1.5所示所示。 图1. 5 微型计算机系统组成框图1.3 计算机系统 计算机的硬件系统通常由“五大件”组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。如图1. 6所示。 图1. 6 计算机硬件系统的五大组成部件1.3 计算机系统 1CPU 运算器和控制器两大部分构成计算机的中央处理器运算器和控制器两大部分构成计算机的中央处理器CPU（central pr

35、ocessing unit）。 （1）运算器）运算器：主要的功能是完成各种算术运算和逻辑运算。主要的功能是完成各种算术运算和逻辑运算。 （2）控制器）控制器：完成协调和指挥整个计算机系统的操作完成协调和指挥整个计算机系统的操作。 （3）CPU主要的性能指标主要的性能指标： 1）主频）主频 2）字长）字长 图1.7 CPU芯片1.3 计算机系统 2存储器 存储器是用来存储程序和数据的部件，计算机中的全部信息包括输存储器是用来存储程序和数据的部件，计算机中的全部信息包括输入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存入的原始数据、计算机程序、中间运行结果和最终运行结果都保存在存储器

36、中。储器中。 存储器分为内存储器和外存储器两种，具体分类和组成如图存储器分为内存储器和外存储器两种，具体分类和组成如图1. 8所所示。示。 图1. 8 存储器的分类1.3 计算机系统 （1）内存储器）内存储器 内存储器又称为内存或主存储器，是内存储器又称为内存或主存储器，是CPU可以直接访问的存储器可以直接访问的存储器，常用的内存条如图常用的内存条如图1.9所示。所示。 按照存储器的读写功能可将内存分为按照存储器的读写功能可将内存分为： 1）只读存储器（）只读存储器（read only memory，ROM） 2）随机存储器（）随机存储器（random access memory，RAM） 3

37、）高速缓冲存储器（）高速缓冲存储器（Cache） 图1.9 内存条1.3 计算机系统 （2）外存储器）外存储器 外存储器又称海量存储器、辅助存储器，容量一般都比较大，且容外存储器又称海量存储器、辅助存储器，容量一般都比较大，且容易移动，便于不同计算机之间进行信息交流。易移动，便于不同计算机之间进行信息交流。 常用的外存储器有硬盘和光盘。常用的外存储器有硬盘和光盘。 1）硬盘）硬盘 图1.10 硬盘驱动器的内部结构1.3 计算机系统 2）光光盘。盘。 图1.11 光盘 图1.12 光盘驱动器 光盘按照其制造材料和记录信息方式的不同可分为光盘按照其制造材料和记录信息方式的不同可分为3类。类。 只读

38、光盘（只读光盘（CD-ROM）。）。 一次性写入光盘（一次性写入光盘（CD-R）。）。 可擦写光盘（可擦写光盘（CD-RW）。）。 1.3 计算机系统 3）新型存储设备）新型存储设备 U盘。盘。 移动硬盘。移动硬盘。 名片光盘。名片光盘。1.3 计算机系统 3输入设备 输入输入/输出设备是计算机的五大组成部分之一，统称为外围设备，简输出设备是计算机的五大组成部分之一，统称为外围设备，简称为外设。称为外设。 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪和数码相机等。常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪和数码相机等。 （1）键盘）键盘 目前目前Windows操作系统中主要使用操作系统中主要使用104键，键，

39、如图如图1.13所示。所示。 图1.13 键盘1.3 计算机系统 （2）鼠标）鼠标 目前市场上流行的有有线鼠标和无线鼠标等。目前市场上流行的有有线鼠标和无线鼠标等。 图1.14 机械鼠标 图1.15 光电鼠标1.3 计算机系统 （3）扫描仪）扫描仪 根据扫描仪扫描介质和用途的不同根据扫描仪扫描介质和用途的不同可以把可以把扫描仪分为：扫描仪分为： 1）手持式扫描仪。）手持式扫描仪。 2）平板式扫描仪。）平板式扫描仪。 3）名片扫描仪。）名片扫描仪。 （4）数码相机）数码相机 图1.16 平板式扫描仪 图1.17 名片扫描仪图1.18 数码照相机1.3 计算机系统 4输出设备 输出设备是将计算机处

40、理的结果以文字、图形或图像等方式呈现给输出设备是将计算机处理的结果以文字、图形或图像等方式呈现给用户。常用的输出设备包括显示器、打印机和绘图仪等。用户。常用的输出设备包括显示器、打印机和绘图仪等。 （1）显示器）显示器 常用的显示器可分为阴极射线管显示器（常用的显示器可分为阴极射线管显示器（CRT）、）、 液晶显示器（液晶显示器（LCD）和）和LED显示器几种。显示器几种。 （2）显卡）显卡 显卡也称显示适配器显卡也称显示适配器，是显示器与主机通信是显示器与主机通信 图1.19 LCD显示器的控制电路和接口。的控制电路和接口。图1.20 显卡1.3 计算机系统 （3）打印机）打印机 打印机是计

41、算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关打印机是计算机的输出设备之一，用于将计算机处理结果打印在相关介质上。介质上。 （4）声卡及音箱）声卡及音箱 图1.21 打印机图1.22 音箱1.3 计算机系统1键盘的使用 （实验课介绍）2鼠标的使用（实验课介绍）3显示器的使用（自学）4打印机的使用（自学）1.3 计算机系统 计算机软件系统根据其功能和面向的对象可分为系统软件和应用软件计算机软件系统根据其功能和面向的对象可分为系统软件和应用软件两大类。两大类。 1.软件系统 （1）系统软件系统软件 系统软件系统软件是管理计算机的软件，包括是管理计算机的软件，包括操作系统、操作系统、各种各种语言

42、处理程序、语言处理程序、机器的监控管理程序、调试程序、机器的监控管理程序、调试程序、数据库管理系统等。常用的系统软件有数据库管理系统等。常用的系统软件有DOS、Windows、UNIX等。等。 操作系统（操作系统（Operating System，简称，简称OS）是计算机软件中最重要的）是计算机软件中最重要的软件，是系统软件的核心。软件，是系统软件的核心。主要用来管理和控制计算机系统中的硬件和软主要用来管理和控制计算机系统中的硬件和软件资源，调度用户作业和处理各种中断，从而保证计算机各部分协调、有件资源，调度用户作业和处理各种中断，从而保证计算机各部分协调、有效地工作。是用户和计算机的接口。效地工作。是用户和计算机的接口。 （2）应用软件应用软件 应用软件是为解决各种实际问题而编制的软件的总称。应用软件是为解决各种实际问题而编制的软件的总称。（举例）（举例）1.3 计算机系统 2操作系统的功能、发展和分类 （1）操作系统的功能）操作系统的功能 1）为计算机中运行的程序管理和分配各种软、硬件资源。）为计算机中运行的程序管理和分配各种软、硬件资源。 2）为用户提供友善的人机界面。）为用户提供友善的人机界面。 3）为应用程序的开发和运行提供一个高效率的平台。）为应用程序的开发和运行提供一个高