计算机应用基础

计算机应用基础1辽交专现代教育技术中心第一讲计算机基础知识1.1信息与信息技术1.2计算机概述1.3计算机系统组成和基本结构1.4数制与编码2辽交专现代教育技术中心1.1信息与信息技术1.1.1信息与载体简单的说,”信息(information)”是对人类有一定意义的一系列符号的集合，它是一种资源，能给人类提供有用的消息，它能以多种形式传播并为人类所感知。载体则是一种媒介，信息是依赖于载体进行传播的，如语言、文字、报纸、电视、广播、网络等都是信息的载体。1.1.2什么是信息技术IT(InformationTechnology)从广义上说，信息技术是指完成信息的获取、传递、加工、再生和使用等功能的技术。3辽交专现代教育技术中心1.2计算机发展概述1.2.1计算机的定义、特点

计算机通常指一种能够存储程序和数据、自动执行程序、从而快速高效地完成对各种数字化信息的处理的电子设备，是一种能够协助人们获取、处理、存储和传递信息的信息处理机。

计算机的基本特点：运算速度快运算精度高具有逻辑判断能力具有超强的记忆能力具有自动控制能力4辽交专现代教育技术中心1.2计算机发展概述1.2.2计算机的发展简史

现代计算机体系结构冯•诺依曼思想（“存储程序”的概念）：二进制；程序存储、程序控制；五大模块（输入、存储、运算、控制、输出）。六十多年来，计算机系统基本结构没有变。美籍匈牙利数学家冯·诺依曼5辽交专现代教育技术中心世界上第一台电子计算机的问世1946年2月由美国宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来电子数字积分计算机重达30吨每秒5000次运算启动工耗150000瓦18000个电子管保存80个字节6辽交专现代教育技术中心传统的计算机发展时代年份器件运算速度(次/S)应用46-55电子管几千～几万科学计算55-64晶体管几万～几十万数据处理工业控制一64-71集成电路几十万～几百万文字处理图形处理71年迄今大规模集成电路几百万～几千万、甚至达到几亿次、几十亿次社会的各个领域80年至今超大规模集成电路人工智能80年代末至今光导纤维人工神经网络二三四计算机发展简史：7辽交专现代教育技术中心计算机发展简史时代年份器件软件应用一46—58电子管机器语言汇编语言科学计算二58—64晶体管高级语言数据处理工业控制三64—71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域8辽交专现代教育技术中心1.2.3计算机的分类按综合性能指标分类巨型机：速度最快、处理能力最强例如：曙光4000L644GB内存，浮点运算达每秒3万亿次

大型、通用、较快、较强大型机：作“客户机/服务器”的服务器 作“终端/主机”的主机小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短 工艺先进、使用维护简单

工作站：介于PC与小型机之间

高分辨率、大容量内外存，图形功能较强微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜 中央处理器：一个芯片网络计算机：基于Java技术的客户机系统9辽交专现代教育技术中心计算机的应用类型

1.科学计算

2.数据处理

3.电子商(E_Business) 4.过程控制

5.CAD/CAM/CIMS

6.办公自动化(OA)7.虚拟现实 8.人工智能（AI） 9.多媒体技术计算机的主要应用领域

1.工商：电子商务、CAD/CAM

2.教育：多媒体教育、远程教育

3.医药：MRI、远程医疗

4.政府：电子政府

5.娱乐：虚拟现实、电影特技

6.科研：数据采集、计算分析

7.家庭：家庭信息化

1.2.4计算机在信息社会中的应用10辽交专现代教育技术中心1.3计算机系统组成和基本结构

1.3.1计算机系统组成系统软件应用软件计算机系统分为：硬件+软件硬件软件11辽交专现代教育技术中心计算机硬件组成计算机硬件包括主机和外设

主机外设输入设备输出设备外存设备网络设备12辽交专现代教育技术中心计算机系统的组成输入设备：键盘、鼠标、扫描仪

输出设备：显示器、打印机

外

存：软、硬盘、光盘、闪存

网络设备：网卡、调制解调器等

计算机系统软件外部设备系统软件应用软件硬件运算器寄存器控制器主机内存CPU随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)高速缓冲存储器

操作系统：Windows、Unix、Linux语言处理程序：C、Pascal、VB等

实用程序：诊断程序、排错程序等

办公软件包、数据库管理系统

13辽交专现代教育技术中心1.3.2计算机系统的硬件组成冯·诺依曼思想：

二进制程序与数据一样存放在内存五大模块存储器数据流控制流运算器外存储器输出设备内存储器输入设备控制器14辽交专现代教育技术中心处理器存放程序和数据处理器控制器运算器控制整个计算机所有部件的工作执行算术运算和逻辑运算存储器大容量存储器I/O设备I/O子系统15辽交专现代教育技术中心存储器存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合每个记忆单元由8位二进制位组成可读写其中的数据。。1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB字节Byte76543210位（Bit）16辽交专现代教育技术中心存储器的访问过程111011011100110110001101111011011110100111101101111011011110110111101101111011011110110111101101100011011100110110001101111011010000000100100011010001010110011110001001101010111100110111101111地址0001控制:写数据1000000010000000存储器的访问过程：向[0001]单元写数据17辽交专现代教育技术中心输入设备常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。18辽交专现代教育技术中心常见微机系统计算机、电视、影音三模式

平板电脑

家庭网络计算机

笔记本电脑

19辽交专现代教育技术中心微机基本结构显示器、键盘和主机20辽交专现代教育技术中心系统主板（又称母板）处理器硬盘驱动器高密度只读光盘驱动器软盘驱动器显示器适配器内存电源微型计算机主机构成21辽交专现代教育技术中心PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别2.系统主板内存总线插槽接口卡处理器串行接口万用串列总线接口芯片组优化板上元件布局配合ATX电源，实现软关机Modem远程遥控开关机需要配合专门的ATX机箱使用主板：AT结构和ATX结构ATX新型主板结构规范：22辽交专现代教育技术中心处理器处理器字长：单位时间内一次处理的二进制数的位数。处理器外频：处理器总线频率处理器主频：处理器内核电路的实际工作频率•生产工艺技术：通常用微米数字来描述

23辽交专现代教育技术中心内部存储器访问速度快信息暂时性相对价格高外部存储器访问速度慢信息永久性相对价格低3.存储器微型计算机存储器分内部存储器和外部存储器24辽交专现代教育技术中心（1）随机存储器(RAM,随意存取记忆，简称随机存取储存器)随机存取储存器通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存条形式出现。处理器对它们既可读出又可写入数据。（2）只读存储器(读唯一的记忆，简称ROM)处理器对它们只取不存，其信息用户无法修改断电时信息不会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。。（3个）高速缓冲存储器隐藏所(CACHE)是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于解决它们之间的速度冲突问题，内部存储器CPUCacheRAM25辽交专现代教育技术中心（1）软盘用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面常用软盘容量为1.44MB。新型磁盘具有100MB~250万位元组容量（2）光盘衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/s常用：只读型光盘唯读光盘 一次性可写入光盘可写式光盘，需要光盘刻录机完成数据的写入后继产品高密度只读光盘，高密度只读光盘一倍速率是1.3个万位元组/s外部存储器26辽交专现代教育技术中心硬盘的磁道、扇区、柱面柱面扇区磁道硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定硬盘片读写磁头硬盘27辽交专现代教育技术中心移动存储产品

磁光技术移动存储产品磁盘技术与光技术结合闪现存储设备闪存芯片为存储介质采用万用串列总线的接口可擦写100万次以上28辽交专现代教育技术中心4.总线与输入/输出接口电路处理器存储子系统I/O子系统总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路29辽交专现代教育技术中心总线分类地址总线:传输地址信息数据总线:传输数据信息控制总线:传输控制信息内部总线：连接处理器的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件外部总线：连接计算机和外部设备连接对象传输对象并行总线:通信速度快、实时性好串行总线:简易、方便、灵活通信方式30辽交专现代教育技术中心系统总线外部设备接口电路微处理器存储器数据总线控制总线地址总线微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系31辽交专现代教育技术中心软件分类系统软件操作系统 Windows、UNIX语言处理程序 TurboC连接程序LINK诊断程序 数据库系统 FoxPro、Oracle应用软件文字处理软件WPS、Word表格处理软件Excel辅助设计软件AutoCAD实时控制软件三、微型机系统计算机软件基础

32辽交专现代教育技术中心操作系统(OperatingSystem)管理和控制计算机的所有硬件、软件资源的程序。人和机器的接口。常用操作系统：WindowsXP

WindowsNT/2000UNIXOS/2LINUX1、系统软件33辽交专现代教育技术中心(1)文字处理软件WPS、Word等。(2)表格处理软件Excel、Lotus1-2-3等。(3)辅助设计软件AutoCAD(4)实时控制软件监察控制和数据采集SCADA。2.应用软件34辽交专现代教育技术中心计算机语言1、机器语言直接用二进制代码表示指令系统的语言称为机器语言。机器语言是计算机硬件系统惟一能直接执行的语言。35辽交专现代教育技术中心2、汇编语言计算机只能执行二进制编码指令（或称机器语言），但机器语言不适合于人记忆和使用。采用英文单词或其缩写形式的助记符代替二进制指令来编写的程序称作汇编语言程序(如MOV,ADD，等)。但汇编语言编写的程序计算机不能直接执行，需用“汇编程序”将其翻译成二进制程序后方能执行。汇编语言与机器语言比较接近，都称作低级语言。用汇编语言编成的程序短小精悍，效率高，运行速度快。学习汇编语言要掌握一定的计算机硬件知识，编程难度较大，不适合于初学者使用。36辽交专现代教育技术中心3、高级语言高级语言的形式比较接近于我们日常用语（英语和数学公式）。用高级语言编写的程序称作源程序。与汇编语言程序一样，源程序是不能由计算机直接执行的，必须先将其翻译成机器语言后才能执行。高级语言的翻译方式有两种：（1）解释型：对源程序逐句翻译、逐句执行。也就是边翻译边执行，如BASIC的程序就属于此类。37辽交专现代教育技术中心解释方式最适合于初学者使用，发现错误系统会立即指出，改正后又可重新运行。其缺点是运行速度较慢，因为每次运行时都要重新翻译。（2）编译型：将源程序全部翻译完后再执行。首先将源程序文件翻译成二进制形式的目标文件（扩展名为0BJ），然后再将二进制目标文件连接成可执行文件（扩展名为EXE或COM），最后运行可执行文件。3、高级语言38辽交专现代教育技术中心编译方式的优点是运行速度快。但由于需要一次将源程序全部翻译完，如果程序较大，错误可能太多，致使初学者感到无从着手，难以查找和修改错误。常用的编译型高级语言有FORTRAN，C，PASCAL等4、第四代语言：面向对象的编程语言，一般有可视化、网络化、多媒体等功能。如：VB、VC、VFP等。3、高级语言39辽交专现代教育技术中心1.4数制与编码

1.4.1数制N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-mr进制数N可表示为：R进制数用r个基本符号（例如0，1，2，…，r-1）表示数值基数权数码40辽交专现代教育技术中心1.4.2不同进位计数制间的转换1.r进制转化成十进制原则：按权展开，相加之和。

10101(B)=24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=6571(O)=7*8+1=57101A(H)=163+16+10＝4106进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制41辽交专现代教育技术中心十进制转化成r进制整数部分：除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。小数部分：乘以r取整数，整数从左到右排列。100(D)=144(O)=64(H)

1.04~例100.345(D)=1100100.01011(B)1.3800.34520.69022

0.7602

1.520210025022521226232100010011八进制100812818044110016604616十六进制42辽交专现代教育技术中心二进制、八进制、十六进制数间的相互转换64(H)=0110

0100(B)64144(O)=001

100

100(B)1441101101110.110101(B)=1556.65(O)1556651101101110.110101(B)=36F.D4(H)

36FD4一位八进制数对应三位二进制数一位十六进制数对应四位二进制数二进制转化成八(十六)进制整数部分：从右向左按三(四)位进行分组小数部分：从左向右按三(四)位进行分组，不足补零43辽交专现代教育技术中心十进制二进制八进制十六进制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F44辽交专现代教育技术中心1.4.3数据在计算机中的表示二进制优点：物理上容易实现，运算简单，可靠性、通用性强11111111101

0

0

10145辽交专现代教育技术中心1字符西文字符

ACSII码(美国信息交换标准代码)

128个常用字符，用7位二进制编码，从0到127控制字符：0～32，127；普通字符：94个。例如："一"字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；空格 20H 32‘0’～‘9’30H～39H48～57‘A'～‘Z'41H～5AH 65～90‘a'～‘z' 61H～7AH 97～12246辽交专现代教育技术中心2汉字编码(1)汉字输入码

音码类全拼，双拼，微软拼音,自然码和智能美国广播公司等 形码类五笔字型法、郑码输入法等。(2)汉字国标码(GB2312－80)每个汉字占两个字节。 一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。 汉字分区，每个区94个汉字。(3)机内码汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。

区号区中位置47辽交专现代教育技术中心2汉字编码(4)汉字字形码点阵：汉字字形点阵的代码16×16、24×24、32×32、48×48。

编码、存储方式简单、无需转换直接输出放大后产生的效果差矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征矢量方式特点正好与点阵相反（5）汉字地址码每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址地址码和机内码要有简明的对应转换关系48辽交专现代教育技术中心3声音声波采样与数字化采样频率f：1/T，每秒钟的采样次数；采样点精度：存放采样点振幅值一的二进制位数；声道数：声音通道的个数，立体声为双声道。每秒钟存储声音容量的公式为：采样频率×采样精度（位数）×声道数/8=字节数49辽交专现代教育技术中心声音文件波动格式文件（.WAV）

记录了真实声音的二进制采样数据，通常文件较大。移动图象专家组格式音频文件（.MP1/.MP2/.MP3）

采用移动图象专家组格式音频压缩标准进行压缩的文件。WAV文件50辽交专现代教育技术中心4图形