计算机基础知识2课件

1、计算机基础知识 课程简介 1.1 计算机概述 1.2 计算机中的数据 1.3 信息编码技术 1.4 微机系统的组成及工作原理 1.5 计算机安全与病毒 1.6 多媒体计算机关 闭1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的概念 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用 1.1.5 微型计算机1.1.1 计算机的概念1什么是计算机 计算机是指由电子器件组成的具有逻辑判断和记忆能力，能在给定的程序控制下，快速、高效、自动完成信息加工处理、科学计算、自动控制等功能的现代数字化电子设备。 计算机的特点： 数字化； 具有记忆和逻辑判断能力； 高速度、高精度； 自动控制。本

2、节首页1.1.1 计算机的概念2. 世界上的第一台计算机 1946年2月，ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。 普雷斯特埃克特、和约翰毛奇莱研制，耗时三年。 意义：标志着人类社会计算机时代的开始。ENIAC计算机与Pentium计算机的性能比较（点击此处查看）。本节首页1.1.2 计算机的发展 计算机的最终诞生是众多科学家几百年共同努力 的结果（点击此处查看详情）。 冯诺依曼的贡献：1. 硬件组成结构运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。2. 计算机的基本工作原理存储程序技术（存储程序、自动执行程序）。本节首页1计算机的发展阶段 代别年代逻辑部件运算速度内存容量编程语言第一代电

3、子管时代19461957每秒几千次到几万次几千个字机器语言或汇编语言第二代 晶体管时代19581964每秒几十万次几十万个字FORTRAN、ALGOL、COBOL第三代 中小规模集成电路时代19651970每秒几十万次到几百万次64K2M操作系统第四代 大规模超大规模IC时代1971现在每秒几百万次到上亿次1M64G数据库系统、网络和分布式操作系统1.1.2 计算机的发展本节首页电子管晶体管集成电路大规模及超大规模集成电路新一代计算机：超级计算机（智能计算机），具有知识表示和逻辑推理能力，具有人机通信能力。是把信息采集、存储、处理、通信和人工智能相结合的计算机系统。新一代计算机的系统结构研究目

4、标是要改变传统冯诺伊曼机的概念，采用全新的物理器件。目前，人们仍在不懈努力，力争有所突破。1.1.2 计算机的发展本节首页2计算机的发展趋势 计算机第一定律摩尔定律 早期计算机大约每隔810年速度提高10倍，成本、体积缩小10倍；近年来，大约每隔3年，计算机性能提高近4倍，成本下降50%。1.1.2 计算机的发展本节首页2计算机的发展趋势 巨型化: 发展高速、大存储容量和功能更强大的巨型计算机 微型化: 体积小、重量轻、价格低、功能强的微型计算机 网络化: 网络技术是计算机和通信技术相结合的产物。世界算机技术重要的一个分支。 智能化: 使用计算机模拟人的感觉和思维过程 多媒体化: 使用计算机更

5、有效的处理文字、图形、图像音频等多媒体信息 1.1.2 计算机的发展本节首页1.1.3 计算机的分类按处理的信息类型分类： 模拟计算机、数字计算机和混合计算机按使用范围分类： 专用型和通用型按规模分： 巨型机、大型机、中型机、小型机、 工作站和微型机。本节首页1.1.4 计算机的应用计算机的应用领域如下：科学计算数据处理过程控制计算机辅助工程人工智能本节首页1.1.5 微型计算机 1微机发展的时代划分 起迄年份代 别位 数典 型 芯 片19711977第一代48位Intel4004、intel800819781984第二代16位intel8086、80286，Z8000，MC680001985

6、1992第三代32位Intel80386、8048619932003第四代32位多流水线结构Pentium、Pentium、Pentium、Pentium2004今第五代64位Itanium系列本节首页2微机中使用的微处理器芯片 CPU的分类：可分为Intel系列和非Intel系列。Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容厂家生产的有AMD、Cyrix系列。非Intel系列：主要有Motorola公司生产的MC68000系列，苹果电脑公司生产的Apple-Macintosh系列微机所使用的power PC等。1.1.5 微型计算机本节首页微处理器的性能指标字长：计算机一次能并

7、行处理的二进制位数。主频：微处理器运行的时钟频率二级缓存总线频率1.1.5 微型计算机本节首页1.2 计算机中的数据 1.2.1 数制与进位计数制 1.2.2 二进制数的运算 1.2.3 数制转换 1.2.4 数据在计算机中的表示 1.2.1 数制与进位计数制进位计数制: 是指按进位的规则进行计数的方法。进位计数制三要素： 数位：指数码在一个数中所处的位置，用n表示； 基数：指在某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，用R表示； 位权：指在某种计数制中，每个数位上数码“1”所代表的数值的大小。1进位计数制的基本概念 本节首页2进位计数制的基本特点 逢R进一采用位权表示例1：十进制数305

8、8.72可表示为：（3058.72）10 = 3103 + 0102 + 5101 + 8100 + 710-1 + 210-2例2：二进制数10111.01 可表示为：(10111.01)2 = 124 +023 +122 +121 +120 +02-1 +12-2例3：十六进制数3AB.65可表示为： （3AB.65）16= 3162 + A161 + B160 + 616-1 + 516-21.2.1 数制与进位计数制本节首页2数制的表示方法 后缀表示法下标表示法 1101B 327Q八进制数123D十进制数3B7H十六进制数二进制数(1101)2 (327)8八进制数(123)10十进

9、制数(3B7)16十六进制数二进制数1.2.1 数制与进位计数制本节首页常用进位计数制的对应关系十进制二进制（B）八进制（Q）十六进制（H）十进制二进制（B）八进制（Q）十六进制（H）000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F1.2.1 数制与进位计数制本节首页1.2.2 二进制数的运算信息编码二进制数电子器件的状态二进制数的基本特点： 可行性； 简易性； 逻辑性； 可靠性。1二进制与计

10、算机本节首页2二进制数的算术运算 （1）二进制加法 二进制加法运算的运算规则如下： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位为1）。 【例1.3】完成下面八位二进制数的加法运算。 解：二进制加法运算的竖式运算过程如下：1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算（2）二进制减法 二进制减法运算的运算规则如下：0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0 -1=1 (有借位时借1当2)。 【例1.4】完成下面八位二进制数的减法运算。解：竖式运算过程如下：1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算 （3）二进制乘法 运算规则如下： 0 0 = 0； 01=

11、0； 1 0 = 0； 1 1 = 1。 （4）二进制除法 运算规则如下： 01 = 0； 11 = 1； 00 和 10均无意义。 1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算【例1.5】完成下面二进制数的乘法和除法运算。 解：完成二进制乘/除法运算的竖式运算过程如下：11010000110100001101100000101010被乘数乘数乘积部分积10111011101111011101110110商余数被除数除数00011.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算 二进制数的逻辑运算包括“与”、“或”、“非”、“异或”等，逻辑运算的基本特点是按位操作。即根据两操作数

12、对应位的情况确定本位的输出，而与其它相邻位无关。 （1）“或”逻辑运算 “或”逻辑也叫逻辑加，运算符为“+”或“”。运算规则如下： 00=0， 01=1，10=1，11=1。 即：“见1为1，全0为0”。 （2）“与”逻辑运算 “与”逻辑也叫逻辑乘，运算符为“”或“”。运算规则如下：00=0， 01=0，10=0，11=1。即：“见0为0，全1为1”。1.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算【例1.6】求八位二进制数(10100110)2和(11100011)2的逻辑“与”和逻辑“或”。解：逻辑运算只能按位操作，其竖式运算的运算方法如下：所以：(10100110)2(111000

13、11)2 =(10100010)2 (10100110)2(11100011)2 =(11100111)21.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算【例1.7】设：A=10010101，B=00001111， 解：由于： A =10010101 B00001111AB=10011010A=01101010 求： A、和AB。B=11110000 则有：1.2.2 二进制数的运算本节首页1非十进制转换为十进制 【例1.8】将二进制数1100101.01B转换为十进制数。 解：1100101.01B =126+125+122+120+12-2 =64+32+4+1+0.25=101.2

14、5 转换方法：按权展开求和。 即：将非十进制数写成按位权展开的多项式之和的形式，然后以十进制的运算规则求和。 【例1.10】将十六进制数2FE.8H转换为十进制数。 解：2FE.8H =2162+F161+E160+816-1 =512+240+14+0.5=766.51.2.3 数制转换本节首页2十进制转换为非十进制 【例1.12】将十进制数226.125转换为二进制数。 解：对整数部分的转换采用除2取余法； 对小数部分的转换采用乘2取余法。转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。2262113025621282140207023121201余数结果：22611100010B1读取

15、顺序20.1250.25000.25020.50000.50021.00010.000取整结果:0.1250.001B1.2.3 数制转换本节首页3非十进制之间的相互转换 一般情况下可利用十进制数作为桥梁进行转换，即先将一个数制的数转换成十进制数，再将这个十进制数转换成另一种数制的数。 二进制、八进制、十六进制由于他们存在着关系：23=8，24=16，因此他们的转换非常简单。转换结果为：1101101011011.0011100101B=1B5B.394H解：将给定数以小数点为界分别向前、向后每4位一组，分组转换。【例1.13】将二进制数1101101011011.0011100101B转换为

16、十六进制数。1.2.3 数制转换本节首页【例1.14】将十六进制数89FCD.AB2H转换成二进制数。解：将给定的十六进制数按位分别转换为对应的二进制数。 转换结果为：89FCD.AB2H=10001001111111001101.101010110010B3非十进制之间的相互转换 1.2.3 数制转换本节首页1.2.4 数据在计算机中的表示1机器数 机器数：数在计算机中的表现形式。 真 值：机器数所表示的实际大小称为机器数的真值。溢 出：在计算机的运算中，运算结果超出了机器所能表示的最大数值范围，运算就会出错，这种错误称为“溢出”。 本节首页（1）数的符号 数值数据有正负之分。在计算机中，总

17、是用机器数的最高位表示数的符号，并且规定符号位为“0”表示正数，为“1”表示负数。机器中用8位二进制表示一个负数-70 其格式为： 1 1 0 0 0 1 1 0 符号位为 “1”表示负例如：机器中用8位二进制表示一个正数+70 其格式为： 0 1 0 0 0 1 1 0 符号位为“0” 表示正1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页（2）小数点的位置 计算机中处理的数既可是整数，也可是小数。为了节省存储空间，数值数据中的小数点是隐含的，用二进制表示一个带小数点的数有两种方法，定点表示和浮点表示。 1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页2定点表示法 通常，对于任意一个二进制数，总可以表示为纯

18、小数或纯整数与一个2的整数次幂的乘积。例如，二进制数N可写成：N2S。其中：S称为尾数，表示了N的全部有效数字，P称为阶码，确定了小数点位置。注意，此处P、 S都是用二进制表示的数。当阶码为固定值时，这种方法称为数的定点表示法。 1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页 小数点位置 小数点位置（1）定点整数 规定小数点位置在S之后，P=0，因此S为纯整数。符号位尾 数 （2）定点小数 规定小数点的位置在符号位之后尾数之前，P是一个固定的非零整数，因此S为纯小数。符号位尾 数格式： 格式：1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页注意： 定点数的两种表示法，在计算机中均有采用。究竟采用哪种方法，应

19、预先约定。 具有n位尾数的定点机所能表示的最大正数为 011111 （n个1），即为1-2-n。其绝对值比1-2-n大的数，巳超出计算机 所能表示的最大范围，则产生所谓的“溢出”。 具有n位尾数的定点机所能表示的最小正数为：000001 （n-1个0），即为2-n，计算机中小于此值的数均被视为0（机 器零） n位尾数的定点机所能表示的数N的范围是：2-n = N 10秒。ATX电源关闭后，应关闭电源插座开关。采用正确的关闭系统方式。在升级BIOS过程中，不得关闭电源。系统出现故障时可强行关闭系统。 1.5.1 计算机安全操作 本节首页3使用计算机的安全常识 安装主流杀毒软件。 定时对操作系统升

20、级。 重要数据的备份。 设置健壮密码。 安装防火墙。 不要在互联网上随意下载软件。 不要轻易打开电子邮件的附件。 不要轻易访问带有非法性质的网站。 尽量避免使用无防毒软件的机器。 培养基本计算机安全意识。 1.5.1 计算机安全操作 本节首页4操作系统的安全 设置密码：防止外来攻击，提高网络安全性。方法：【开始】【控制面板】，双击【用户账户】，选择一个用户后即可创建或更改密码。 定时升级：弥补漏洞，防止病毒或黑客入侵。 步骤： 1.【开始】 【所有程序】【Windows Update】，进入系更新页面。 2. 点击 【查看以寻找更新】 【复查并安装更新】【立即安装】数据备份：防止病毒感染或硬盘

21、自身故障而导致的数据丢失。 1.5.1 计算机安全操作 本节首页1.5.2 计算机病毒 1什么是计算机病毒 定义： 计算机病毒是一种人为编制的可执行程序，能隐藏于数据系统资源中且进行自我复制，通过数据共享渠道进行感染，并能影响计算机系统的正常工作。 2计算机病毒的特点 传染性 破坏性 潜伏性 激发性 本节首页3计算机病毒的分类 1.5.2 计算机病毒 计算机病毒的分类方法很多，常用有如下几种： 按病毒的表现性质可分为良性病毒和恶性病毒； 按病毒感染的目标可分为引导区病毒，可执行文件病毒，操作系统病毒； 按病毒的寄生媒介可分为入侵型，源码型，外壳型和操作系统型病毒； 按病毒的激活方式可分为定时型

22、和随机型病毒。本节首页下列现象可作为检测病毒的参考： 屏幕上突然出现某些异常字符串或画面； 文件长度突然增加； 程序装入时间或磁盘访问时间加长； 磁盘不能引导系统； 磁盘上可存储空间突然减少； 文件分配表突然损坏； 打印机或其它外设突然工作异常； 系统引导变慢，运行速度慢； 程序和数据神秘丢失； 异常死机。4计算机病毒的检测 1.5.2 计算机病毒 本节首页1.5.3 常用防病毒软件 瑞星杀毒软件江民2007杀毒软件的使用提示：通过本机安装的防病毒软件演示。 本节首页1.6 多媒体计算机1.6.1 媒体与多媒体1.6.2 多媒体计算机系统1.6.3 多媒体关键技术1.6.4 多媒体技术的发展及

23、应用1.6.1 媒体与多媒体1媒体的定义与分类 定义：媒体又称媒质或媒介，它是信息表示、信息传递和信息存储的载体。感觉媒体：如波形、语音、颜色、亮度、反作用力、机械振动等。 表示媒体：如图形、图像、音频、视频等。 显示媒体：如键盘、鼠标器、显示器、打印机、音箱和投影机等。 存储媒体：如磁带、磁盘、光盘和内存等。 传输媒体：如双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质等。 本节首页2多媒体技术 定义：多媒体技术是利用计算机技术对多种信息进行综合处理，使之建立逻辑关系，集成为一个系统并具有交互性。 特点： 多样性 集成性 交互性 实时性 1.6.1 媒体与多媒体本节首页 1多媒体系统组成 组成：多媒体硬件系统、多媒体软件系统。 多媒体个人计算机：能够综合处理文本、图形、图像、动画、音频和视频等多种媒体信息的计算机。它是集图、文、声、像于一体并具有多媒体功能的个人计算机。1.6.2 多媒体计算机系统本节首页MPC2常用多媒体I/O设备 1.6.2 多媒体计算机系统信息输入设备显示播放设备常用多媒体设备按功能主要分为如下四类： 扫描仪 数码相机 摄像机 麦克风 打印机 绘图仪 投影仪 音响 本节首页1.6.2 多媒体计算机系统2常用多媒体I/O设备 人机交互设备存储设备键盘 鼠标 触摸屏 绘图板光笔 硬盘 光盘 移动磁盘 优盘 本节首页1.6.3 多媒体关键技术 （1）数据压缩与解压缩技术 （