计算机文化基础讲稿

计算机文化基础课程要求课前：简要预习课堂：按指定座位入座，保持安静，头脑清醒，思维活跃课后：及时解决课堂上未弄懂的问题作业：认真、独立、按时完成并提交作业上机：重视实践，有效利用上机时间

有问题可以发邮件:lxjpass@163.com

或QQ:29262336课程任务计算机的基础知识及工作原理（4学时）Windowsxp中文操作系统（4学时）Word2003文字处理软件（8学时）Excel2003电子表格软件（12学时）PowerPoint2003演示文稿制作软件（4学时）FrontPage2003网页制作软件（4学时）因特网应用（4学时）第1章信息技术基础知识1.1信息与信息技术1.2计算机基础知识1.3信息的表示及编码基础知识1.4信息存储的基础知识1.5多媒体信息处理基础知识1.6信息安全基础知识第1章信息技术基础知识【教学重点】1.计算机基础知识

2.信息表示及编码基础知识

3.信息存储基础知识【教学难点】

信息表示及编码基础知识1.计算机的发展计算机时代第一台计算机世界上第一台计算机1946年诞生在美国命名为ENIAC（埃尼阿克）。由美国宾夕法尼亚大学研制成功。第一台电子计算机（ENIAC）18000多个电子管占地170平方米重达30吨耗电150千瓦保存80个字节5000次加/秒价值40万美元计算速度是手工计算的20万倍第一代：电子管计算机（1946~1957)逻辑元件电子管工作速度几千～几万次／秒软件机器语言或汇编语言应用科学计算代表机型ENIAC特点体积庞大，运算速度低，成本高计算机发展阶段第二代：晶体管计算机(1958~1964)逻辑元件晶体管工作速度几十万次／秒软件高级算法语言应用事务管理及工业控制代表机型IBM7000系列优点体积小，寿命长，速度快能耗少，可靠性高计算机发展阶段第三代：集成电路计算机(64~70)逻辑元件中小规模集成电路（硅）工作速度几十万～几千万次/秒软件高级算法语言、操作系统应用计算、管理及控制代表机型IBMSystem/360优点体积更小、速度更快、能耗更小、寿命更长ＳＳＩ

ＭＳＩ计算机发展阶段第四代：大规模集成电路计算机逻辑元件（超）大规模集成电路内存半导体存储器外存磁盘和光盘工作速度几百万～几千万次／秒软件操作系统和应用软件应用以计算机网络为特征微型计算机属于第四代计算机

Intel

PENTIUMＬＳＩ

ＶＬＩ计算机发展阶段计算机发展趋势巨型化

微型化

网络化智能化多媒体多极化计算机发展——巨型化

巨型机的研制水平，可以衡量这个国家的科技能力，工业发展水平和国家的综合实力。

我国的银河Ⅰ（83）(1亿次)

银河Ⅱ（94）(10亿次)

银河Ⅲ（97）(130亿次)

银河-Ⅳ

（2000）（1万亿次）

银河-Ⅴ

在研？亿次（军用）2011年6月21日国际TOP500组织宣布，日本超级计算机“京”（Kcomputer）以每秒8162万亿次运算速度成为全球最快的超级计算机。

CRAY-Ⅱ银河Ⅱ巨型计算机是一种超大型电子计算机。具有很强的计算和处理数据的能力，主要特点表现为高速度和大容量，配有多种外部和外围设备及丰富的、高功能的软件系。巨型计算机实际上是一个巨大的计算机系统，主要用来承担重大的科学研究、国防尖端技术和国民经济领域的大型计算课题及数据处理任务。如大范围天气预报，整理卫星照片，原子核物的探索，研究洲际导弹、宇宙飞船等，制定国民经济的发展计划，项目繁多，时间性强，要综合考虑各种各样的因素，依靠巨型计算机能较顺利地完成。计算机的运算速度平均每秒1000万次以上；其次，存贮容量在1000万位以上。

Altair8800计算机发展——微型化计算机不再是单一的计算机器，而是一种信息机器，一种个人的信息机器。笔记本电脑，掌上电脑，手表电脑计算机发展——网络化计算机网络 利用计算机技术和通讯技术，把各个地区的计算机互联起来，使一个地区，国家甚至是全世界的计算机共享信息资源。这样，信息就能得到快速、高效的传递。

举例：电子银行，网上购物计算机发展——智能化智能化是让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力，也是第五代计算机要实现的目标。举例：目前已研制出的机器人可以代替人从事危险环境的劳动

DeepblueGarryKasparov3.计算机系统组成与工作原理系统组成工作原理计算机系统组成计算机硬件系统冯.诺依曼提出“存储程序”方案，3个要点：1.采用二进制数的形式表示数据和指令。2.将指令和数据存放在存储器中。3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成计算机。我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯.诺依曼型计算机”。

1、控制器：发控制指令给五大组成部分,指挥、协调各部 件进行工作

2、运算器：对数据进行处理；

3、存储器：存储程序和数据；主存储器（内存储器）和辅助存储器（外存储器）

4、输入设备:将程序、数据和命令输入到计算机内存；常见的输入设备有：键盘、鼠标器、扫描仪等。

5、输出设备：显示计算机运算和出理的结果；常见输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等。

计算机的五大组成部分冯·诺依曼型计算机的硬件组成输入设备存储器运算器控制器输出设备输入数据输出结果控制流数据流计算机工作原理计算机利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序，CPU依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。取指令分析指令执行指令计算机软件系统

软件是计算机的灵魂，是计算机与用户之间进行交互的一座桥梁。应用软件各类系统软件操作系统裸机计算机软件？软件、硬件、用户间的关系软件系统的分类软件系统应用软件系统软件操作系统语言处理系统数据库管理系统应用软件包用户程序软件系统？计算机系统组成信息表示及编码基础知识计算机信息表示计算机中的数制计算机中数的表示及进制转换数码、基数与权数码：表示数的符号基数：数码的个数权：对每一个数位所赋予的位值数制基权表示数码特点10º，10¹，10²，…十进制数0~910逢十进一二进制数0~122º，2¹，2²，…逢二进一八进制数0~788º，8¹，8²，…逢八进一十六进制数0~9,A~F,a~f1616º，16¹，16²，…逢十六进一十进制：4956=410³+910²+510¹+610º二进制：1011=12³+02²+12¹+12º十六进制：81AE=816³+116²+1016¹+1416º八进制：4275=48³+28²+78¹+58º计算机的数制各种进制之间的转换二进制、八进制、十六进制十进制方法：按权相加十进制二进制、八进制、十六进制方法：连续除以基数，从低到高记录余数，直至商为0例把十进制数59转换成二进制数5922921427232120(59)10=(111011)2110111111011余余余余余余练习：把十进制数75转换成二进制数例把十进制数159转换成八进制数1598198280(159)10=(237)8237余7余3余2练习：把十进制数175转换成八进制数例把十进制数459转换成十六进制数4591628161160(459)10=(1CB)161CB余11余12余1练习：把十进制数475转换成十六进制数二进制与八进制之间的转换二进制转换成八进制：从右向左,每3位一组(不足3位左补0),转换成八进制八进制转换成二进制：用3位二进制数代替每一位八进制数例(1101001)2=(001,101,001)2=(151)8例(246)8=(010,100,110)2=(10100110)2000~0001~1010~2011~3100~4101~5110~6111~7练习:1010110B543O二进制与十六进制之间的转换二进制转换成十六进制：从右向左,每4位一组(不足4位左补0),转换成十六进制十六进制转换成二进制：用4位二进制数代替每一位十六进制数例

(11010101111101)2=(0011,0101,0111,1101)2=(357D)16例

(4B9E)16=(0100,1011,1001,1110)2=(100101110011110)20000~00001~10010~20011~30100~40101~50110~60111~71000~81001~91010~A1011~B1100~C1101~D1110~E1111~F练习:1101101110B47D3H

作业: 25D=（？）B

213D=（？）O

456D=（？）H B2FH=（？）D 10010111B=（？）O 11010111B=（？）H 67O=（？）B BA4H=（？）B

作业: 25D=（11001）B

213D=（325）O

456D=（2D）H 2FH=（47）D 10010111B=（227）O 11010111B=（D7）H 67O=（110111）B BA4H=（101110100100）B

二进制数的常用单位字节和位位:二进制数中的一个数位字节：8位二进制数组成一组,称作一个字节内存以字节为单元组成每个字节有一个地址01234567总结：内存以字节为单元组成每个字节有一个地址一个字节一般由8个二进制位组成每个二进位的值是0或1换算关系：

1Byte=8bit1KB=1024B 1MB=1024KB1GB=1024MB012345678910……...计算机编码计算机编码字符编码汉字编码数的编码 字符型数据包括文字、数字及符号等信息，它们在计算机内部也采用二进制表示。字符编码ASCII码是美国标准信息交换码。(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)包括0~9十个数字，大小写英文字母及专用符号等，共128个元素。Computer01000011011011110110110101110000011101010111010001100101011100107654321字符编码

1.ASCII码（ASCII表详见P32页）

ASCII码由7位二进制数表示，共有27=128种不同的编码

7位ASCII码的排列顺序为：b7b6b5b4b3b2b1

例如：字母A的ASCII码为：1000001B，用八进制表示为：101

用十六进制表示为：41H

注意：ASCII码的高位为0

练习:

写出“Hello”的ASCII码汉字编码1、外码（输入码）2、国标码3、内码4、字形码1、输入码数字编码：用数字串代表汉字，如电报码、区位码。拼音码：根据汉字的读音进行编码，如：全拼。形码：根据汉字的字形进行编码，如：五笔。音形码：根据汉字的读音和字形进行编码,如:双拼2国标码 国标码收入6763个汉字，682个西文字符、图符，构成94×94的矩阵。

国标码规定，每个字符由2字节二进制编码表示，即每个编码需要占用两个字节，每个字节内占用7位信息，最高位补0.例如:汉字“补”的国标码是:

3239H（0011001000111001B）3汉字机内码

通常将国标码两个字节的最高位“0”置“1”作为汉字的内码．机内码与国标码的关系： 机内码与国标码是一一对应的，将国标码的高位置1即是机内码，因此汉字“补”的机内码是

1011001010111001B4汉字字形码 用于输出时产生汉字的字形，采用点阵形式产生。汉字字形码就是确定一个汉字字形点阵的代码。点阵中每一个点用一个二进制位来表示。 用于打印的汉字采用点阵多为：24*24，32*32，48*48，64*64等。5各种汉字编码的关系：输入码国标码内码字形码汉字输入汉字输出输入设备汉字输入管理模块汉字库

数的编码1.机器数和真值数（1）机器数：在计算机内部，(通常规定最高位为符号位)用0表示正号，用1表示负号。把在机器内存放的正、负号数码化的数称为机器数。机器数的范围由硬件（CPU中的寄存器）决定。如使用8位寄存器，无符号数的最大值是(11111111)2,机器数的范围为0-255.（2）真值数：把在机器外部由正、负号表示的数称为真值数。例如：真值数：（+1001010）B

其机器数为：（01001010）B2.定点数和浮点数（解决小数点问题）

在计算机内部难以表示小数点，故小数点的位置是隐含的。隐含位置可以固定，也可以是变动的。（1）定点数：小数点位置固定的数的表示形式称为定点数。有定点整数和定点小数之分。定点整数：小数点位置约定在最低位的后面，用来表示整数。定点小数：小数点位置约定在符号位之后(数值部分最高位之前)，用来表示纯小数。例如：假设机器的定点数的长度为2个字节，用定点数表示整数100D。因为：100D=1100100B，所以100D的机器表示形式为：用定点数表示纯小数(-0.6875D)的形式如下：0000000001100100符号位.小数点数值部分.1101100000000000符号位小数点数值部分(2)浮点数:小数点的位置是可以变动的数。例如：用科学记数法表示数103.456，-0.0023456103.456=0.103456*103-0.0023456=-0.23456*10-2对于二进制数也可以用类似的方法表示数即：N=S*2P其中P称为N的阶码，P前面的符号称为阶符，S称为N的尾数，S前面的符号称为数符。N=110.011=1.10011*210=0.110011*211规格化浮点数的表示形式唯一：表示为：0.110011*211浮点数在计算机中的存放形式