《计算机应用基础》(一)第一章计算机基础知识

第一章计算机基础知识1.1计算机、信息与社会1.2计算机内信息的表示与编码1.3微型计算机系统的组成1.4多媒体技术与多媒体计算机1.5计算机安全与病毒防范1.1计算机、信息与社会一、计算机文化二、计算机的特点三、计算机的发展历史四、计算机的分类五、21世纪计算机发展趋势六、信息的数字化一、计算机文化1．计算机文化现象2．计算机应用领域3．计算机医学应用什么是计算机？计算机是一种能够对各种信息进行自动存储和处理的电子装置计算机文化人类利用计算机革新创造文化的方式和方法1、计算机文化现象2、计算机应用领域（1）科学计算（数值计算）（2）数据处理（3）过程控制（4）计算机辅助系统（CAD、CAM、CAI）（5）人工智能（AI）（6）信息高速公路3、计算机医学应用（1）医院信息系统（HospitalInformationSystem）（2）医学数据处理（SASS、SPSS）（3）医药信息检索系统（4）智能化医疗仪器的研制（CT电子计算机断层扫描、MRI核磁共振仪）（5）医学专家系统二、计算机的特点（1）运算速度快。（2）运算精度高。（3）存储容量大。（4）自动化程度高、可靠性好（5）严密的逻辑判断能力（6）联网通讯，共享资源三、计算机的发展历史计算机的分代代次起止年份所用电子元器件数据处理方式运算速度应用领域第一代1946~1957电子管汇编语言、代码程序5千~3万次/秒国防及高科技第二代1958~1964晶体管高级程序设计语言数十万~几百万次/秒工程设计、数据处理第三代1965~1970中、小规模集成电路结构化、模块化程序设计、实时处理数百万~几千万次/秒工业控制、数据处理第四代1970~今大规模、超大规模集成电路分时、实时数据处理、计算机网络上亿条指令/秒工业、生活等各方面三、计算机的发展历史代次起止年份CPU数据位数主频（MHZ）第一代1971~1972Intel4004、80084位、8位1第二代1973~1977Intel80808位2第三代1978~1980Intel808616位>5第四代1981~1992Intel80386、8048632位>25第五代1993~1998Pentium及PentiumPro64位60~400第六代1999~今PentiumⅢ64位450~800微机的六个发展阶段三、计算机的发展历史我国计算机的发展银河I1983年1亿次银河II1993年10亿次银河III1997年130亿次神威-I2000年3840亿次曙光30002001年4032亿次深腾18002002年1.08万亿次深腾68002003年4.183万亿次曙光4000A2004年11万亿次四、计算机的分类依据IEEE（美国电气和电子工程师协会）的划分标准，计算机分成:(1)巨型机(2)小巨型机(3)大型主机(4)小型机(5)工作站(6)个人计算机五、21世纪计算机发展趋势（1）超级计算机（2）光电子计算机（3）计算机微型化、人工智能化和人性化（4）计算机网络：高速宽带六、信息的数字化1、什么是信息信息是客观存在的一切事物及其运动状态的表征，信息通过物质载体以消息、情报、数据和信号等方式被表达，并进行传递和交换2、信息的特征普遍性、寄载性、共享性、时效性、可识别性、可表征性和可处理性3、信息与数据信息是数据表达的内涵或解释数据时信息的载体和表达形，是计算机化得信息1.2计算机内信息的表示与编码一、数的进位制计数法二、数在计算机内的表示方法三、编码一、数的进位制计数法1．十进制日常生活中最常见的是十进制数，用十个不同的符号来表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，称为代码。

2．二进制二进制数只有两个代码“0”和“1”，据在进行运算时，遵守“逢二进一，借一当二”的原则。

4．十六进制十六进制数采用0~9和A、B、C、D、E、F六个英文字母一起构成十六个代码。

3．八进制八进制数采用0、1、2、3、4、5、6和7一起构成八个代码。

1．二进制与十进制的相互转换二进制数要转换成十进制数，只需要把每一位数字乘以它的权2n展开，再相加求和就可以得到它的十进制的值（注意，小数点左侧相邻位的权为20，从右向左，每移一位，幂次加1）。【例1】（110.101）2=1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=（6.625）10不同进制之间的转换a、十进制数据转换成二进制采用的是“除2取余”的方法。具体过程介绍如下：（1）将十进制数除2，保存余数。（2）若商为0，则进行第三步，否则，用商代替原十进制数，重复第1步。（3）将所有的余数找出，最后得到的余数作为最高位，最先得出的余数作为最低位，由各余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果。不同进制之间的转换【例2】将（257）10转换成二进制。转换过程如下图所示。十进制数转变成二进制数b．二进制数与十六进制数的相互转换如下图

将二进制数转变成十六进制数由于16=24，所以在将二进制数转换成十六进制数时，从最右侧开始，每四位二进制数划为一组，用一位十六进制数代替，也称为“以四换一”；十六进制数转换成二进制数时正好相反，一位十六进制数用四位二进制数来替换，也称“以一换四”。

将二进制数转变成十六进制数c．十六进制与十进制的相互转换

十六进制数与十进制数相互转换时，可以分成两步完成：将待转换的十六进制数转换成二进制，然后再将二进制数转换成十进制。不同进制之间的转换（1）位计算机中所有的数据都是以二进制来表示的，一个二进制代码称为一位，记为bit。位是计算机中最小的信息单位。

（2）字节在对二进制数据进行存储时，以八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte。字节是计算机中次小的存储单位。二、数在计算机内的表示方法

—信息度量单位（3）字一条指令或一个数据信息，称为一个字。字是计算机进行信息交换、处理、存储的基本单元。（4）字长CPU中每个字所包含的二进制代码的位数，称为字长。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。

（5）指令指挥计算机执行某种基本操作的命令称为指令。一条指令规定一种操作，由一系列有序指令组成的集合称为程序。（6）容量容量是衡量计算机存储能力常用的一个名词，主要指存储器所能存储信息的字节数。常用的容量单位有B、KB、MB、GB，它们之间的关系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。二、数在计算机内的表示方法

--原码、反码、补码1．原码一个二进制数同时包含符号和数值两部分，用最高位表示符号，其余位表示数值，这种表示带符号数的方法为原码表示法。

2．反码反码是另一种表示有符号数的方法。对于正数，其反码与原码相同；对于负数，在求反码的时候，除了符号位外，其余各位按位取反，即“1”都换成“0”，“0”都换成“1”。3．补码补码是表示带符号数的最直接方法。对于正数，其补码与原码相同；对于负数，则其补码为反码加1。4．数的小数点表示法

（1）数的定点表示（2）数的浮点表示纯小数如下图1所示，纯整数如下图2所示。阶符阶

码数符尾

数

计算机中浮点数的表示

三、编码（字符在计算机内的表示方法）ASCII编码（美国标准信息交换码）

7位ASCII码表76543210000010100111001011101110000NULDLESP0@P′p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv76543210000010100111001011101110111BELETB’7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYiy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；K[k{1100FFFS，<L\l|1101CRGS–=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIVS/？O↓oDEL汉字编码（1）汉字内码（2）汉字输入编码（外码）区位码、拼音输入编码和字形输入编码（3）汉字输出编码（字模）1.3计算机系统的组成一、计算机基本工作原理二、计算机硬件系统三、计算机软件系统

一、计算机基本工作原理1．计算机系统的组成微型计算机由硬件系统和软件系统组成。

硬件指的是所能够看得见的组成计算机的物理设备，例如：显示器、主机等，是构成计算机的实体；

软件是用来指挥计算机完成具体工作的程序和数据，是整个计算机的灵魂。

计算机的硬件系统计算机硬件系统组成图计算机的硬件系统1．运算器2．控制器3．存储器4．输入设备5．输出设备

1．运算器运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行加、减、乘、除及各种逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。

2．控制器控制器是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自动地执行命令。

3．存储器存储器主要负责对数据和控制信息的存储，是计算机的记忆单元。存储器分为内存和外存两种。（1）内存也称主存。内存分成只读存储器（ROM）和随机读写存储器（RAM）两种。

（2）外存外存也称为辅助存储器。外存分为磁介质型存储器和光介质型存储器两种，磁介质型常指硬盘和软盘，光介质型则指光盘。

软盘正面

软盘反面

磁盘的磁道及扇区

4．输入设备

外部信息与计算机的接口称为输入设备。常用的输入设备有键盘、鼠标和扫描仪等。

（1）键盘101键键盘示意图（2）鼠标

鼠标的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠标，在Windows及网络中使用频率相当高，可以代替键盘的大部分功能。鼠标分为机械式、光学式和光学机械式三种，对鼠标的操作可分为左击、右击、双击及拖动，这四种不同的操作可以实现不同的功能。

（3）扫描仪扫描仪是计算机输入图片使用的主要设备，它内部有一套光电转换系统，可以把各种图片信息转换成计算机图像数据，并传送给计算机，再由计算机进行图像处理、编辑、存储、打印输出或传送给其他设备。按色彩来分，扫描仪分成单色和彩色两种；按操作方式分，可分为手持式和台式扫描仪。扫描仪的主要技术指标有分辨率、灰度层次、扫描速度等。5．输出设备

（1）显示器：显示器由监视器和显示适配卡组成，是最常用的输出设备。

（2）打印机：打印机也是计算机中最常用的输出设备。按输出方式可分为击打式和非击打式，击打式以针式打印机为主要代表，非击打式以激光打印机和喷墨打印机为主流。计算机的软件系统软件是微机的灵魂。没有安装软件的微机称为“裸机”，无法完成任何工作。微机软件分成系统软件和应用软件两大类。1．系统软件系统软件用来管理和控制计算机的各种操作，是计算机的基础软件。常用的系统软件有Dos、Windows及Unix、Linux各种语言系统。高级语言源程序执行结果解释并执行机器语言目标程序执行结果编译运行编译程序（事先装入计算机）翻译程序（事先装入计算机）高级语言源程序

编译过程示意图

解释过程示意图用汇编语言和各种高级语言编写出来的程序称为源程序，将高级语言或汇编语言经编译后产生的机器语言程序称为目标程序。

2．应用程序

应用程序是用各种高级语言编写出来的具有特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解霸等。应用程序是面向用户的最高层程序。1.4多媒体技术与多媒体计算机一、多媒体的基本概念二、多媒体系统的硬件三、多媒体系统的软件四、多媒体技术的应用一、多媒体的基本概念1．什么是“多媒体”媒体是指表示和传播信息的载体，当这种载体可表示和传播两种或两种以上的信息时，称之为多媒体。2．多媒体信息的表示（1）声音信息的表示（2）视觉信息的表示

二、多媒体系统的硬件多媒体系统根据应用的领域不同，硬件也不相同。多媒体计算机一般应该配置有CD-ROM、声卡、显示卡、音箱等硬件，根据需要还可以配置扫描仪、数码相机、彩色喷墨打印机、MODEM等。1．声卡

多媒体声卡

2．显示卡

显示卡3．MODEMMODEM也称为调制解调器，昵称“猫”，是用于多媒体计算机联接互联网的专门设备。MODEM分为内置式和外置式两种。内置式的为板卡形式，插于主板的扩展槽中；外置式MODEM的外形像个盒子，置于主机外。

光盘及光盘驱动器4．光驱三、多媒体系统的软件很多的系统软件自带有多媒体功能，例如Windows，其附件中就带有录音机、媒体播放器、CD播放器等多媒体工具。除此以外，针对不同的应用，还有一些专门的多媒体软件，如播放VCD，有金山解霸、Real；中英文翻译有金山词霸、东方快车；对于教学，有各种CAI教学软件（多媒体教学软件）。

四、多媒体技术的应用1．多媒体家电2．电子图书和图书数字化3．多媒体教学（CAI）和计算机辅助设计（CAD）4．Internet中多媒体的应用1.5计算机数据的安全一、计算机病毒的概念 二、计算机病毒的预防三、病毒的检测与消除一、计算机病毒的概念 1．病毒的概念病毒是指在计算机程序中插入的破坏计算机功能、破坏数据、影响计算机使用并且能够自我复制的一组计算机指令或者程序代码。每个病毒都由如下几个部分构成：危害部分、引发部分、潜伏部分和传染部分。

2．病毒的特性

病毒是一种程序，所以它具有程序的所有特性，除此之外，它还具有隐蔽性、潜伏性、传染性和破坏性。病毒通常的扩展途径是将自身的具有破坏性的代码复制到其他有用代码中，它的传染是以计算机系统的运行及读写磁盘为基础的。3．病毒的分类