计算机基础知识-修改版

主讲教师：邹红霆广东轻工职业技术学院计算机系计算机应用基础教程第一页，共六十六页。一、重要性等级考试二、教材三、课程安排四、要求第二页，共六十六页。第1章计算机基础知识1.1计算机的发展与应用

1.2计算机系统的基本组成

1.3计算机中信息的表示

1.4微型计算机的分类及主要技术指标1.5计算机病毒基础知识

1.6信息录入

第三页，共六十六页。1.1计算机的发展与应用

1.1.1计算机的概念

1.1.2计算机的发展第一台计算机的诞生1946年 ENIAC，电子数值积分计算机(ElectronicNumericalIntegratorAndComputer)第四页，共六十六页。1.1计算机的发展与应用1.1.2计算机的发展第1代计算机（1946～1958）：电子管;第2代计算机（1958～1964）：晶体管;第3代计算机（1964～1970）：中小规模集成电路;第4代计算机（1970以后至今）：大规模超大规模集成电路组成。第五页，共六十六页。第六页，共六十六页。体积庞大的电子管晶体管大规模集成电路第七页，共六十六页。1.1计算机的发展与应用1.1.3计算机的分类

巨型机：也称为超级计算机，运算速度可达每秒百万亿次;大/中型计算机：每秒可执行几千万条指令;小型计算机：规模较小、结构简单、运行环境要求低；微型机：中央处理器采用微处理器芯片；工作站：与高档微型机类似，处理器性能更高。第八页，共六十六页。1.1计算机的发展与应用1.1.4计算机的应用领域1．科学计算第九页，共六十六页。2、数据处理第十页，共六十六页。3、过程控制第十一页，共六十六页。4、计算机辅助系统

计算机辅助设计CAD 计算机辅助制造CAM 计算机辅助教学CAI 计算机辅助工程CAE第十二页，共六十六页。5、人工智能第十三页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成

1.2.1计算机系统概述

图1-1计算机系统的组成

第十四页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成1.2.2计算机硬件系统的组成

输入设备运算器存储器控制器输出设备控制流信息流结果程序图1-2计算机硬件系统的组成

第十五页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成1．中央处理器中央处理器（CPU）是计算机系统的核心、CPU完成计算机的运算和控制功能。主要由运算器、控制器、寄存器组和辅助部件组成。2．存储器（1）内存储器（简称内存或主存）（2）外存储器(3)存储容量的单位:位、字节、千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）。换算公式：1Byte=8bit；1KB=1024B；MB=1024KB；

1GB=1024MB；1TB=1024GB；第十六页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成3．输入/输出设备（1）输入设备是将外界的各种信息（如程序、数据、命令等）输入到计算机内部的设备。键盘、鼠标、扫描仪、数字化仪、条形码读入器等。（2）输出设备是将计算机处理后的信息以人们能够识别的形式（如文字、图形、数值、声音等）显示或打印出来的设备。显示器、打印机、绘图仪等。第十七页，共六十六页。4．总线为了使构成计算机的各功能部件成为一个可靠的工作系统，必须将它们按某种方式有组织地连接在一起，总线（Bus）就是计算机各部件之间传送信息的公共通道。1.2计算机系统的基本组成图1-3总线结构图

第十八页，共六十六页。1.2.3计算机软件系统的组成软件是指挥计算机工作的程序和程序运行时所需要的数据，以及与这些程序和数据相关的文字说明和图表资料。文字说明和图表资料又称为文档。1.2计算机系统的基本组成图1-4计算机的层次结构

从整体上看计算机系统，可以把它看成如图1-4所示的层次结构。第十九页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。系统软件

系统软件是管理、监控、维护计算机资源（包括硬件和软件）的软件。操作系统语言处理程序机器语言、汇编语言、高级语言和第4代语言数据库管理系统服务性程序第二十页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成应用软件应用软件是用户为解决实际问题而编制的各种程序，是除了系统软件之外的所有软件。

常用的应用软件有：MicrosoftOffice、CAD/CAM软件、办公自动化系统、管理信息系统、电子商务/电子政务应用系统、自动控制软件、图形图像处理、多媒体应用软件等。

第二十一页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成1.2.4微型计算机硬件组成

图1-5典型的主板结构

第二十二页，共六十六页。1．主板

主板是计算机的关键部件之一,主板一般为多层印刷电路板，上面安装元器件，下面主要是线路连接，中间有电源层，典型的主板结构如图1-5所示。2．CPUCPU是计算机系统的核心，一般决定了计算机的档次，CPU的主要供应商有Intel、AMD和威盛三大公司，下图是CPU的外观。CPU的主要性能指标:主频、前端总线频率、字长、一级（L1）和二级（L2）高速缓存

1.2计算机系统的基本组成第二十三页，共六十六页。3．内存

内存一般分为RAM（读写存储器）和ROM（只读存储器）。（1）RAM：内容可随时读出写入，断电后内容全部丢失。主流的内存:SDRAM、DDRDRAM、DDR2DRAM内存容量:256MB、512MB和1GB。（2）ROM：存入的内容只能读出，不能写入，断电后内容仍存在。一般固化在ROM中的是机器的自检程序、初始化程序、基本输入输出设备的驱动程序等。1.2计算机系统的基本组成第二十四页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成4．外存储器外存储器主要有硬盘、光盘和光驱、软盘和软驱、U盘等。（1）硬盘硬盘顶盖硬盘产品标签IDE接口缓存螺丝固定孔控制电路板硬盘控制芯片电源接口跳线口第二十五页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成（2）光盘和光驱光盘系统由光盘片和光盘驱动器组成，如图1-9所示。光盘是利用激光进行读写信息的圆盘，价格低、体积小、容量大、易长期保存。光盘容量：CD-ROM为650M，DVD-ROM为4.5GB。光盘类型：CD-ROM、CD-R、CD-RW、DVD不同类型的光盘要用相应的光盘驱动器进行读写。

第二十六页，共六十六页。（3）软盘和软驱

现在使用的软盘一般为1.44MB的3.5英寸软盘，现在大都被U盘所取代。软盘驱动器一般由控制电路板、马达、磁头定位器和磁头组成。

（4）U盘

U盘也叫闪盘，是采用FlashMemory（一种半导体存储器）制造的，具有断电存储数据不丢失的特点，一盘在USB接口上使用，所以称为U盘。U盘具有体积小、存储容量大的特点，存储容量一般为128MB、256MB、512MB等。1.2计算机系统的基本组成第二十七页，共六十六页。5．显卡和显示器

显卡是控制计算机发送信号到显示器的扩充插件板，显示器的质量和显卡的能力决定计算机显示的清晰度。1.2计算机系统的基本组成（1）显卡显卡外形结构如图，主要由显示芯片、显存、随机存取内存数/模转换器（RAMDAC）、显卡BIOS、总线接口、VGA/DVI插座等组成。第二十八页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成显卡的性能参数：①显存大小：主要有16MB、32MB、64MB和128MB等几种。②显存位宽：在一个时钟周期内所能传输数据的位数，主要有64位、128位、256位三种，位宽越高、性能越好，价格越高。③色深：色深指的是每个像素可显示的颜色数，它的单位是bit（位）。④分辨率：显卡在显示器上所能描绘的像素点的数量。⑤刷新频率：指图像在显示器上的更新速度，也就是图像每秒钟在屏幕上出现的帧数，用Hz作为单位。刷新频率越高，屏幕上图像的闪烁感就越小，图像就越稳定，视觉效果就越好。

第二十九页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成（2）显示器显示器按显像管可分为CRT显示器、液晶显示器、等离子显示器PDP；CRT显示器进一步可细分为球面显像管、纯平显像管；按显示色彩可分为单色显示器、彩色显示器；按屏幕大小可分为14英寸、15英寸、17英寸、19英寸、20英寸或更大等几种。显示器的主要性能指标：点距分辨率刷新频率带宽第三十页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成6．声卡和网卡（1）声卡声卡是多媒体计算机处理声音信息必不可少的设备。声卡的功能：录音、播放声音、乐器数字接口MIDI。（2）网卡网卡，也叫网络适配器，它是计算机接入网络（局域网、广域网）的接口，也是局域网中最基本的部件之一。传输速率：100M、10M/100M自适应、1000M。MAC地址（MediaAccessControl，物理地址）：全球唯一，第三十一页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成7．键盘和鼠标（1）键盘：是计算机系统上的一个必不可少的输入设备，也是人机交互的主要媒介。键盘接口：AT键盘、PS/2键盘、USB口键盘和无线键盘。键盘按键数：83键、93键、96键、101键、102键、104键和107键等几种。键盘工作原理：机械式、塑料薄膜式、导电橡胶式和电容式。

（2）鼠标：也是一种不可缺少的输入设备。鼠标按接口：串行口、PS/2口、USB接口和无线鼠标等。工作原理：机械式鼠标、光机式鼠标和光电式鼠标。鼠标按键数：双键鼠标、三键鼠标和多键鼠标。

第三十二页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成

8．机箱和电源机箱：用来放置固定计算机配件，对各配件起着保护作用，可以防压、防冲击、防尘和屏蔽电磁辐射。电源：是计算机的动力源泉，它为计算机各个配件提供电力支持。机箱的选择：主要考虑外观、用料、防尘性能、散热性能及使用的便利性。电源的种类：AT电源、ATX电源。电源的性能指标：功率、电源插头种类与数量、可靠性和安全认证等。第三十三页，共六十六页。1.2.5多媒体计算机1．多媒体计算机的硬件除常规的硬件外还包括音频信息处理硬件，视频信息处理硬件及光盘存储器和光盘驱动器。音频信息处理硬件：声卡和声音输入/输出设备视频信息处理硬件：视频卡和视频输入/输出设备2．多媒体计算机的软件音频与视频信息压缩与还原子系统，多媒体设备输入/输出控制子系统，多媒体操作系统，多媒体数据库、多媒体编辑工具和创作工具以及多媒体应用软件等。1.2计算机系统的基本组成第三十四页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成1.2.6计算机的工作原理

程序存储：为让计算机工作，需先把程序编写出来，然后通过输入设备把它送到存储器中保存起来，需要时执行程序。计算机工作的实质：就是执行程序的过程。程序：是由若干条指令组成的，计算机逐条执行程序的指令，就可以完成一个程序的执行，指令：是计算机执行特定操作的命令，CPU根据指令来指挥和控制计算机各部分协调工作以完成规定的操作，指令系统：计算机全部指令集合。第三十五页，共六十六页。1.2计算机系统的基本组成计算机指令执行的3个阶段：1．取出指令：从存储器的某个地址取出要执行的指令送到CPU内部的指令寄存器暂存。2．分析指令：把保存在指令寄存器的指令送到指令译码器，译出该指令对应的微操作。3．执行指令：根据指令译码器的结果，向各个部件发出相应的控制信号，完成指令规定的操作。第三十六页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示

计算机是用来进行信息处理的工具，计算机内存储着各种信息和数据，这些信息和数据必须经过数字化编码后才能被传送和存储，各种信息在计算机内部都是以二进制编码形式来存储的。1.3.1数制基础1．数制用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法称为数制，按进位的原则进行计数的数制称为进位计数制，简称“进制”。进位计数制逢N进一，N是指进位计数制表示一位数所需要的符号数目，称为基数。处在不同位置上的数字所代表的值是确定的，这个固定位上的值称为位权，简称“权”。各进位制中的位权的值恰好是基数的若干次幂。因此任何一种数制表示的数都可以写成按权展开的多项式之和。第三十七页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示设一个基数为r的数值N，N=，则N的展开式为：N=【例】1234.56=计算机中常用的进制有二进制、十进制、八进制、十六进制等。第三十八页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示2．十进制

十进制有10个数码是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，基数是10，逢10进1（加法运算），借1当10（减法运算），按权展开式为：D=

第三十九页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示3．二进制

二进制只有两个数码0和1，基数为2，逢二进一，借一当二，对于任意一个n位整数和m位小数的二进制数B，其按权展开式为：B=第四十页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示4．八进制

八进制有8个数码是0、1、2、3、4、5、6、7，基数是8，逢8进1，借1当8。对任意一个n位整数和m位小数的八进制数O，其按权展开式为：第四十一页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示5．十六进制十六进制有16个数码是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，其中A、B、C、D、E、F分别代表10进制数的10、11、12、13、14、15，基数是16，逢16进1，借1当16，对任意一个n位整数和m位小数的十六进制数H，其按权展开式为：第四十二页，共六十六页。表1-1各种进制之间数值的对应关系十进制二进制八进制十六进制0123456789101112131415161701101110010111011110001001101010111100110111101111100001000101234567101112131415161720210123456789ABCDEF10111.3计算机中信息的表示第四十三页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示1.3.2数制转换

1．二进制、八进制、十六进制换算成十进制数将二进制、八进制、十六进制数按权展开相加即可以得到相应的十进制数。2．十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数十进制数换算成二进制、八进制或十六进制数的方法基本相同。十进制数换算成n进制数，其整数部分和小数部分的换算方法不同：第四十四页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示（1）整数部分的换算将已知的十进制数的整数部分反复除以n，（n为进制数，取值为2、8、16，分别表示二进制、八进制和十六进制），直到商为0为止，并将每次相除之后所得到的余数按次序记下来，第一次相除所得的余数K0为n进制数的最低位，最后一次相除所得余数Kn-1为n进制数的最高位，排列次序为Kn-1、Kn-2、……K1、K0的数就是换算后得到的n进制数。第四十五页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示第四十六页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示（2）小数部分的换算将已知的十进制的纯小数部分（不包括乘后所得整数部分），反复乘以n，直到乘积的小数部分为0或小数点后的位数达到精度要求为止，第一次乘n所得的整数部分为k-1，最后一次乘n所得的整数部分为k-m，则所得n进制小数部分为0.k-1k-2…k-m。

第四十七页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示0.57×2=1.14……1=k－1

高位0.57×8=4.56……4=k－1

高位0.14×2=0.28……0=k－20.56×8=4.48……4=k－2

0.28×2=0.56……0=k－30.48×8=3.84……3=k－3

0.56×2=1.12……1=k－40.84×8=6.72……6=k－4

0.12×2=0.24……0=k－5

低位0.72×8=5.76……5=k－5

低位所以(0.57)10=(0.10010)2

所以(0.57)10=(0.44365)80.57×16=9.12……9=k－10.12×16=1.92……1=k－20.92×16=14.72……14=k－30.72×16=11.52……11=k－40.52×16=8.23……8=k－5所以(0.57)10=(0.91EB8)16第四十八页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示3．二进制数转换成八进制数和十六进制数二进制数转换成八进制数的方法是：

整数部分：从低位向高位每3位一组，高位不足3位用0补足3位，然后每组分别按权展开求和即可。

小数部分：从高位向低位每3位一组，低位不足3位用0补足3位，然后每组按权展开求和即可。【例】将(1101110011.011100)2转换成八进制数。

001

101

110

011.011

100156334所以(1101110011.01110)2=(1563.34)8第四十九页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示二进制转换成十六进制：

整数部分：从低位向高位每4位一组，高位不足4位用0补足4位，然后每组分别按权展开求和。

小数部分：从高位向低位每4位一组，低位不足4位用0补足4位，然后每组按权展开求和。【例】将(1101110011.01110)2转换成十六进制数。

0011

0111

0011.0111

0000

37370所以(1101110011.0110)2=(373.70)16第五十页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示4．八进制和十六进制数转换成二进制数八进制数转换成二进制数：将八进制数的每一位用相应的三位二进制数代替。【例】将八进制数(356.27)8转换成二进制数3

5

6.2

7011101110010111所以(356.27)8＝(011101110.010111)2十六进制数转换成二进制：将十六进制数的每一位用相应的四位二进制数代替。【例】将(356.27)16转换成二进制数3

5

6.2

700110101011000100111所以，(356.27)16＝(001101010110.00100111)2第五十一页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示1.3.3数据编码数据编码就是规定用什么样的二进制码来表示字母、数字以及专用符号。计算机中常用的字符编码有ASCII码和BCD码。1．ASCII码ASCII码由7位二进制数组成，定义了128（27）种符号，其中包括26个大写字母，26个小写字母，0~9共10个数字，32个专用字符（标点符号和运算符）和34个通用控制符，具体编码如表1-2所示。

第五十二页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示2．汉字编码

（1）国标码国家标准汉字编码简称国标码。国家标准GB2312—1980《信息交换用汉字编码字符集基本集》中国标码集中收录了7445个汉字及符号，其中一级常用汉字3755个，汉字按拼音字母顺序排列，二级常用汉字3008个，汉字按偏旁部首顺序排列，图形符号682个。国标码的每个汉字（图形符号）采用2个字节表示，每个字节只用低7位。由于低7位中有34种状态是用于控制字符，因此，只有94（128-34=94）种状态可用于汉字编码。这样，双字节的低7位只能表示94×94=8836种状态。国标码的汉字编码表有94行、94列。其行号称为区号，列号称为位号。

第五十三页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示（2）外码和内码汉字的外部码又称输入码，简称外码，是输入汉字时由键盘输入的编码。每个汉字对应一个外码。根据输入法不同，大体可分为数字编码（如区位码）、字形编码（如五笔字型）、字音编码（如各种拼音输入法）和音形码等几大类。

区位码是根据我国国家标准GB2312—1980，将6763个汉字和一些常用的图形符号分为94个区，每区94个位的方法将它们定位在一张表上，成为区位码表。区位码表中，每个汉字或符号的区位码由两个字节组成，第一个字节为区码，第二个字节为位码，区码和位码分别用一个两位十进制数表示，这样区码和位码合起来就形成了一个区位码。第五十四页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示

国标码是汉字信息交换的标准编码。国标码并不等于区位码，它是由区位码稍作转换得到，其转换方法为：先将十进制区码和位码转换为十六进制的区码和位码，再将这个代码的第一个字节和第二个字节分别加上20H，就得到国标码。汉字的机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内部码或汉字内码。不同的系统使用的汉字机内码有可能不同。目前使用最广泛的一种为两个字节的机内码。其变换方法为：即将国标码两个字节的最高位由0改1，其余7位不变。第五十五页，共六十六页。1.3计算机中信息的表示（3）汉字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。因此，汉字字形码主要是指汉字字形点阵的代码。汉字字形点阵有16×16点阵、24×24点阵、32×32点阵、64×64点阵、96×96点阵、128×128点阵、256×256点阵等。汉字字库是汉字字形数字化后，以二进制文件形式存储在存储器中而形成的汉字字模库。汉字字模库亦称汉字字形库，简称汉字字库。第五十六页，共六十六页。1.5.1计算机病毒的定义与特征1．计算机病毒的定义计算机病毒，是指编制或者在计算机中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。

2．计算机病毒的特点（1）程序性（2）传染性

（3）潜伏性

（4）干扰与破坏性

（5）可触发性（6）针对性（7）衍生性（8）夺取系统的控制权（9）依附性

（10）不可预见性

1.5计算机病毒基础知识第五十七页，共六十六页。3．计算机病毒的破坏行为

不同病毒有不同的破坏行为，其中有代表性的行为如下。（1）攻击系统数据区（2）攻击文件（3）攻击内存

（4）干扰系统运行

（5）速度下降

（6）攻击磁盘

（7）扰乱屏幕显示

（8）攻击键盘

（9）攻击喇叭（10）攻击CMOS（11）干扰打印机1.5计算机病毒基础知识第五十八页，共六十六页。1.5.2计算机病毒的分类与传播途径1．计算机病毒的分类

（1）按传染方式分类

引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒3种。（2）按连接方式分类

源码型病毒、入侵型病毒、操作系统型病毒、外壳型病毒等4种。（3）按破坏性分类

病毒按破坏性可分为良性病毒和恶性病毒。

1.5计算机病毒基础知识第五十九页，共六十六页。1.5计算机病毒基础知识（4）按程序运行平台分类

DOS病毒、Windows病毒、OS/2病毒等，（5）新型病毒

无法按照前面的类型进