计算机期末1基础知识

计算机应用基础钟红山

1书名:大学计算机应用基础作-者:尤晓东出版社:中国人民大学出版社ISBN:978-7-300-18164-6大学计算机应用基础系体育试验指导ISBN:978-7-300-19363-2授课(60%~70%)+作业(40%~30%)作业(30分)包括(调查问卷1分,考勤4分,每一章5分共25分)考试:机考2网址和邮箱教学网站：211.71.20.66作业邮箱：邮件主题：章节+班级+学号辅助网站：

3课程安排计算机基础Windows操作系统Internet应用Word应用Excel应用Powerpoint应用Access应用Photoshop图片处理Dreamweaver网页编辑4第一章计算机基础知识5计算机的特点处理速度快计算精度高存储容量大可靠性高

平均无故障时间以年为单位工作全自动

计算按程序自动运行适用范围广

数值计算、视频、音频、管理信息系统通用性强6计算机的应用科学计算：天气预报、核试验信息处理：工业普查、人口普查、ERP过程控制：机械自动化加工、流水线(自动化机床)计算机辅助设计和辅助制造：汽车制造现代教育：网络教育、多媒体教学家庭娱乐：人人对弈、人机对弈(1997年,卡斯帕罗夫vs深蓝计算机)机器胜。围棋?71.1概述1.1.1计算机的产生1946年2月第一台计算机诞生ENIAC（Electronic

Numerical

Integrator

And

Computer）研制人：美国宾夕法尼亚大学莫尔学院埃克特和莫克利相关数据：18000多个电子管、70000多只电阻、1500多电磁继电器、占地160平方米、重30吨、十进制、每秒300次乘法运算、不能存储程序8第一台计算机91.1概述阿兰·图灵电子计算机的理论和模型奠基人图灵奖：计算机界的诺贝尔奖101.1概述冯·诺依曼：美籍匈牙利数学家设计出第一台“存储程序式”电子计算机EDVAC（TheElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer）改进：采用二进制可以将指令存储于计算机内部五个部件的计算机体系结构（控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备）11冯·诺依曼121.1.2计算机的发展史电子计算机的发展史以硬件进步为标志第一代电子管第二代晶体管第三代中小规模集成电路第四代大、超大、极大规模集成电路13计算机的硬件发展史第一代电子管1946-195814计算机的硬件发展史第二代晶体管1959-1964三极管、二极管、短波15计算机的硬件发展史第三代中小规模集成电路1965-197116计算机的硬件发展史第四代大、超大、极大规模集成电路1972-今17微型计算机的发展史微型计算机的出现特点：体积小、功能强、价格低。微型机发展标志：字长和微处理芯片字长：4位、8位、16位、32位、64位微处理芯片：intel4004、intel8080、intel8086、intel80386、intel80486、Pentium、PentiumⅡ、Ⅲ、Ⅳ、Core

i3、i5、i718微型计算机的发展史微处理芯片：Intel4004（4位，0-15）Intel8008（8位，0-255）Intel8086（16位，0-65535）Intel80386（16位）Intel80486（16位）Pentium（32位）PentiumⅡ、Ⅲ、Ⅳ（64位）Core

i3、i5、i719微型计算机的发展史8038680486奔腾奔腾4代corei7802868086core400420微型计算机的发展史第一阶段（1971-1973）4位或8位微处理器，intel4004和8008，集成度2300晶体管/芯片，主频1MHz第二阶段（1973-1977）8位微处理器，intel8080，集成度10000晶体管/芯片，主频2.5-5MHz第三阶段（1977-1981）16位微处理器，intel8086，80186，80286，集成度2-6万晶体管/芯片，主频4-10MHz21微型计算机的发展史第四阶段（1982-1989）32位位处理器，intel80386和80486，集成度10万以上晶体管/芯片，主频10-30MHz第五阶段（1990-2001）32位微处理器，intel

Pentium，Pentium

II，Pentium

III，集成度310万晶体管/芯片，主频70-1000MHz第六阶段（2001-今）32位，64位微处理器，intel

Pentium

4，集成度600万晶体管/芯片，主频1000-3000MHz22未来的第5代计算机能看、能听、会思考的智能化的计算机23计算机的发展趋势巨型化世界超级计算机TOP500排名发布中国超算再登全球榜首我国自主研制的天河二号超级计算机系统，峰值计算速度达到每秒54.9千万亿次，持续计算速度达到每秒33.86千万亿次，综合技术处于国际领先水平24计算机的发展趋势微型化（将第一代的计算机集成到一个芯片）体积越来越小wang磁盘-vs-1平方厘米速度越来越快容量越来越大128m-vs-64g摩尔定律集成电路的集成规模每年翻一番有一个期限，不是永远有效的。251.2了解计算机1.2.1计算机外观组成形式超大型机、小型机、微型机、手持式计算机、台式机、笔记本。26各种类型的计算机外观（a）超级计算机（b）大中小型机（c）台式机（d）笔记本（e）手持式电脑27台式机的组成281.2.1计算机内部结构计算机硬件部分由五大部件组成：运算器控制器存储器输入设备输出设备291.2.2计算机工作原理在控制器控制下，操作人员通过输入设备把程序和数据输入计算机，存储在存储器中；控制器从存储器中取出指令，对指令进行分析后，控制运算器执行相应的指令，从存储器中取出初始数据，完成计算，中间结果和最终结果仍然存储在存储器中；计算完毕后，通过输出设备将计算结果按需要的形式输出。301.2.4计算机中信息的表示采用二进制信息存储单位：位（bit）、字节（byte）、字（word）、KB、MB、GB、TB1TB=1024GB1GB=1024MB1MB=1024KB=1024*1024B1KB=1024B（字节）信息编码：数值数据编码、ASCII码、BCD码、汉字编码31数据编码数值数据编码文字编码（西文编码、汉字编码）多媒体数据编码32数值数据编码数制：数值数据的表示方式。十进制、二进制、八进制、十六进制、BCD码33R进制数值数据的结构表达式基数：R进制数码：Ai可用的数字符号位值：Ri对应位的数据值的大小（权）幂次：i数码所处的位置34十进制数值数据十进制：逢十进一例：9805.041基数：10数码：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9位值：103，102,101

，100，10-1,10-2,10-3幂次：3,2,1,0,-1,-2,-335二进制二进制：逢二进一例：(11010.101)2基数：2数码：0，1位值：24，23，…,2-2,2-3幂次：4,3,2,1,0,-1,-2,-336十六进制十六进制：逢十六进一例：(4A08.2F)16基数：16数码：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F位值：163，162，…，16-1，16-2幂次：3,2,1,0,-1,-237八进制八进制：逢八进一例：(604.27)8基数：8数码：0,1,2,3,4,5,6,7位值：82，…，8-1，8-2幂次：2,1,0,-1,-238不同数制的应用十进制：日常生活二进制：高低电压、正负磁极、正负电子十六进制：用于数的压缩表示八进制：数码管灯泡：○●●○●●○●391.2.5数制转换数制转换：从一种数制的表示方式转换成另一种数制的表示方式。40将非十进制数转换成十进制数将非十进制数转换成十进制数：按照数值结构表达式进行计算，所得结果为十进制数值。(1101)2=1x8+1x4+0x2+1x1=13(2C)16=2x16+12x1=44(426)8=4x64+2x8+6x1=27841十进制转二进制十进制转二进制：整数部分转换+小数部分转换例：13.375=(1101.011)2整数部分转换：用十进制数除以2一直除到商为0。每次除2所得的余数为二进制数数位的数码。被除数/2 =商……余数……数位……数码

13/2 =6 1 A0

1

6/2 =3 0 A1

0

3/2 =1 1 A2

1

1/2 =0 1 A3

142十进制转二进制小数部分转换：用十进制数小数部分乘以2，取积的整数部分作为二进制数数位的数码，一直乘到积为0或达到精度要求。被乘数X2 =积……整数……数位……数码

0.375X2 =0.75 0 A-1 0 0.75X2 =1.5 1 A-2 1 0.5X2 =1.0 1 A-3 1 <0>

0.6=0.1001,1001,1001……43十进制转十六进制整数部分：将除以2改为除以16即可。小数部分：将乘以2改为乘以16即可。44十进制转八进制整数部分：将除以2改为除以8即可。小数部分：将乘以2改为乘以8即可。45二进制转十六进制整数部分：用0从二进制数左面补齐，补齐至长度为4的倍数，然后按照4位一组进行分段，每段的十六进制值按照对照表进行转换。0000—0

0001—1

0010—2

0011—3

0100—4

0101—5

0110—6

0111—71000—8

1001—9

1010—A1011—B

1100—C

1101—D

1110—E

1111—F(1001110111010)2=(0001,0011,1011,1010)2=(13BA)16(1001110111010.1100101001)2=(13BA.CA40)1646二进制转十六进制小数部分：用0从二进制数右面补齐，补齐至长度为4的倍数，然后按照4位一组进行分段，每段的十六进制值按照对照表进行转换。0000—0

0001—1

0010—2

0011—3

0100—4

0101—5

0110—6

0111—71000—8

1001—9

1010—A1011—B

1100—C

1101—D

1110—E

1111—F(1100101001)2=(1100,1010,0100,0000)2=(CA40)1647二进制转八进制整数部分：用0从二进制数左面补齐，补齐至长度为3的倍数，然后按照3位一组进行分段，每段的值按照对照表进行转换。000—0

001—1

010—2

011—3

100—4

101—5

110—6

111—7(1001110111010)2=(001,001,110,111,010)2=(11672)8(1001110111010.1010111)2=(11672.534)848二进制转八进制小数部分：用0从二进制数右面补齐，补齐至长度为3的倍数，然后按照3位一组进行分段，每段的值按照对照表进行转换。(1010111)2=(101,011,100)2=(534)8000—0

001—1

010—2

011—3

100—4

101—5

110—6

111—749八进制、十六进制转二进制十六进制转二进制：按照十六进制与二进制转换表4位，4位展开。(2A57)16=(0010,1010,0101,0111)2八进制转二进制：按照八进制与二进制转换表3位，3位展开。(406)8=(100,000,110)250各种进制之间的关系51码制数据基本单位：1字节（Byte）=8位（Bits）数值数据编码：符号位、原码、反码、补码西文字符编码：7位ASCII码、EBCDIC码中文字符编码：GB2312码（8位ASCII码）52无符号数值数据编码无符号数据数值大小：对原码按照数值结构表达式展开计算。无符号数值数据取值范围：1Byte：00000000~11111111，0~255。2Bytes：0000000000000000~ 1111111111111111 0~6553553有符号数值数据编码符号位：表示数值数据正负的标识。高位（最左边的一位）为0表示“正”，为1表示“负”。原码：00101101。反码：11010010。对原码按位取反,0->1,1->0补码：11010011。对原码的反码+1数值：=45，高位是0为正，高位是1为负。54不同类型数据的取值范围Integer整型：-32768~Integer整型：10000000，00000000~01111111，11111111Long类型：-2147483648~Double类型：-xxxxxxxxxxxxxxx~+xxxxxxxxxxxIntva-32768~Unsignedintvb0~6553555数值数据的大小第一步判断正负： 检测高位（最左面的一位Bit），是0为正，是1为负。确认数值占用的字节数。

Integer2Bytes，Long4Bytes，Double8Bytes第二步计算大小：正数，对原码按照数据结构表达式展开计算。负数，对补码按照数据结构表达式展开计算。01011001=8911011001=-39<>-890010011000100111=值=3956数值型数据大小的计算例：正数大小=原码的数值大小原码：00101101。符号：是正数，值：45。负数大小=负的补码的数值大小原码：10101101。符号：是负数，值：-83。原码10101101的反码：01010010。原码10101101的补码：01010011。值8357二进制数值数据的计算无符号数值运算加法：(10011)2+(1101)2=(100000)2

10011

0110110000减法：(10011)2-(1101)2=(110)2乘法：(10011)2x(1101)2=(11110111)2除法：(10011)2÷(1101)2=(1)2---(110)258二进制数值数据的计算有符号数值运算（以1Byte=8Bits为例）加法：79+45=12401001111=01111100减法：79-45=79+(-45)=34-45=45的补码(45取反加1)=(11010011)2(01001111)2+(11010011)2=(100100010)2高位自然丢失。乘法：axb=b个a相加，3x4=3+3+3+3除法：a÷b=s个b加余数=(-b)的个数s+m 11÷4=2x4+3s=2m=359信息编码BCD码（二-十进制码）8421码ASCII码：AmericanStandardCodeforInformationInterchange“美国标准信息交换代码”，已成为国际标准7位码，加上校验位1字节表示1个字符包括字母、数字、标点、运算符和控制字符汉字编码：国标码：2字节1个汉字，两表7千多汉字和符号多媒体信息的编码图形、图像、声音、视频等多媒体信息在计算机中也是以某种二进制编码表示和存储60西文字符编码EBCDIC码(ExtendedBinaryCodedDecimalInterchangeCode)IBM大型机采用的编码BCD码(BinaryCodedDecimal)ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)美国标准信息交换码ASCII码是微型机采用的编码ASCII码=基本ASCII码(7位)+扩展ASCII码(8位)7位ASCII码编码范围：00000000~011111118位ASCII码编码范围：10000000~1111111161基本ASCII码表（高位为0）

高4低4000000010010001101000101011001110000NULDLESP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB‘7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>NUPn~1111SIUS/?ODOWNoDEL62BCD编码十进制数据在计算机中的表示：BCD码，用二进制代码表示的十进制数字十进制数8421编码十进制数8421编码000001000010000100011100010001200101200010010300111300010011401001400010100501011500010101601101600010110701111700010111810001800011000910011900011001十进制数0~19的8421编码表63多媒体信息的编码多媒体信息的编码图形、图像、声音、视频等多媒体信息在计算机中也是以某种二进制编码表示和存储64中文字符编码汉字编码：国标码：2字节1个汉字，两表7千多汉字和符号每个字节采用扩展ASCII码(8位)8位ASCII码编码范围：10000000~1111111165扩展ASCII码（高位为1）常用汉字7445个：一级常用汉字3755个、二级常用汉字3008个、非汉字图形符号682个（序号、数字、罗马数字、英文字母、日文假名、俄文字母、汉语注音等）。一个字节编码范围10000000~11111111=128~255汉字信息交换码（国标码）GB2312-80国标码（两个字节编码）范围：2121h~7E7Eh(16384)汉字内码：汉字国标码h汉字内码编码范围：？汉字字形码：构成汉字点阵数据的字节66汉字字形码1234567812345678123456781234567816x16点阵汉字一个汉字字形码32字节第一行第一列字节01h第一行第二列字节80h

第十行第一列字节7FhFE第十六行第二列字节01h67汉字地址码点阵字库文件：汉字地址码+汉字字形码通过汉字地址码读取字库中的汉字字形码（点阵数据字节）将点阵数据输出至点阵设备（打印机、显示器）轮廓字库文件（TureType）矢量设备？68西文字符输出过程西文字库文件：ASCII码+西文字形码69汉字字符输出过程汉字输入法：五笔字型、拼音、自然码、区位码汉字点阵库：16x16、24x24、32x32汉字轮廓字库：TrueType放大缩小无锯齿70汉字字符集GB2312-80汉字编码：通行于大陆、新加坡收录汉字6763个、图形符号682个，共7445个GBK编码《汉字内码扩展规范》兼容GB2312-80：收录汉字21003个、符号883个、提供1894个造字码位，简繁一体。UCS编码《通用编码字符集》UniversalCodedCharacterSet：4个字节编码（组、面、行、列），可以容纳13亿字符编码，Unicode（统一码）采用2字节编码0组0面是UCS的子集。71汉字字符集Unicode3.0（49192个编码）包括世界各国和各地区使用的拉丁字母、音节文字。各类符号，数学、箭头、几何、标点等。CJK编码，中日韩统一形象文字27484个。GB18030-2000编码：兼容GB2312-80、GBK，支持CJK字符集。采用单、双、四字节编码。编码空间160万个。BIG-5码：（大五码）通行于台湾、香港，收录汉字13053个、符号408个，共13461个72机器指令机器指令：指挥计算机完成指定处理的、能够被计算机识别的命令。一条机器指令=操作码+地址码操作码：进行的处理。加、减、乘、除、传送。地址码：处理对象。机器指令处理的数据所在位置。73程序设计语言机器语言（MachineLanguage）：由二进制构成的机器指令编码。01011010

01110001不同的计算机指令集合不同。Intel（80x86，Pentium）、Apple,AMD,Android。特点：执行效率高、处理速度快；可读性差、不易记忆、编写困难、容易出错、调试困难、维护困难、可移植性差。74程序设计语言汇编语言（AssembleLanguage）：助记符机器语言，也叫符号语言。ADDAX，BXAX+BX->AXSUBCX，1 CX-1->CX特点：一条汇编语言对应一条机器指令。汇编程序：将汇编语言翻译成机器指令的程序。应用范围：运算效率要求高，需要进行底层控制的。75程序设计语言高级语言：与人类语言相近的计算机语言。Open“namedb.txt”as#1Listfor姓名=“张华”特点：编写效率高、可读性好、可维护性好、通用性高；运行效率次于汇编语言。编译程序：将高级语言编写的程序翻译成机器语言的程序。连接程序：将多个机器语言模块连接成一个程序整体的程序。语言类型：编译型(VB,VC)、解释型(Php,Perl)。76计算机系统的组成计算机系统=硬件+软件硬件：物理上存在的各种设备、部件、装置等。软件：运行在计算机硬件上的程序、所需处理的数据、相关文档的总称。77“存储程序控制”计算机的概念冯·诺伊曼型计算机EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本功能部件。采用二进制，结构简单、可靠性好、速度快。将指令、数据保存在存储器中，中央处理器从存储器中取指令和数据按顺序进行运算。78五个基本功能部件运算器（ALUArthmeticalandLogicalUnit算术逻辑部件）：处理、加工数据的部件。核心构成是加法器，寄存器，控制线路。控制器（CUControlUnit）：计算机神经中枢，指挥各个部件自动、协调工作。存储器（Memory）：是一个记忆装置。保存程序和数据，写入、读出，将外存中的程序、数据装入内存后再由中央处理器调用。输入设备：向计算机输入命令、程序、数据等。输出设备：将结果以人们习惯的形式显示出来。79计算机软件系统组成软件：系统软件、应用软件。系统软件：控制并管理计算机系统资源的程序。为用户和应用程序提供访问、控制硬件的手段。是用户与计算机的接口。应用软件：为解决实际工作中的问题而编写的程序。80系统软件操作系统（OSOperatingSystem）：是管理、控制和监督计算机软件、硬件资源协调运行的程序系统。操作系统五大功能：处理器管理作业管理存储器管理设备管理文件管理81操作系统分类单用户操作系统：DOS、Windows批处理操作系统：一次处理一批数据分时操作系统：CPU时间片，轮流处理实时操作系统：快速响应、快速处理网络操作系统：集中管理分散的计算机、资源微型机操作系统：Windows、Linux手机操作系统：Apple、Adroid82语言处理系统（翻译程序）将高级程序语言翻译成机器指令解释型：一边解释一边执行。BasicPhpPerl编译型：编译后的程序文件为目标文件Obj，经过连接以后的文件为可执行文件Exe、Com。依赖于CPU的程序语言：VC、VB、Delphi、PowerBuilder、Fortran、Cobol、Pascal。独立于CPU的程序语言：JAVA（虚拟机）解释型语言程序速度慢，编译型程序速度快。83计算机语言汇编语言和高级语言编写的程序需要经过转换（翻译，编译）计算机才能执行使用汇编语言的工作过程汇编程序连接程序运行汇编语言源程序机器语言目标程序运行程序结果(.obj)(.exe)编辑程序84计算机语言使用高级语言的工作过程编译程序连接程序运行高级语言源程序机器语言目标程序运行程序结果(.obj)(.exe)编辑程序解释程序运行高级语言源程序结果编辑程序85服务程序故障诊断系统调试编辑程序86数据库管理系统数据库：储存数据的仓库。数据库管理系统：管理数据库中数据的程序系统。收集、存储、检索、修改、统计、排序、合并等操作。数据库系统：数据库+数据库管理系统+应用系统+操作人员。大型数据库：SQL-Server、Oracle、Sybase小型数据库：VisualFoxpro、Access大型，安全、数据处理能力强；小型，简单、易用。87应用软件为解决实际问题而设计的程序系统。通用软件：没有专业特点。Office、Winrar、Photoshop、Winamp。专用软件：具有专业特点。用友ERP、人事88微型计算机硬件部件及指标组装计算机：根据需要选购硬件。注意部件接口、连线颜色、部件位置、方向。主要部件：中央处理器CPU（CentralProcessingUnit）指标：时钟主频，速度指标。字长，数据处理能力，32位，64位。386、486、Pentium存储器（Memory）内存，带电保存数据89主要部件存储器（Memory）=主存储器+辅助存储器主存储器（MainMemory）速度快包括：只读存储器ROM+随机存储器RAM指标：256M、512M。1Byte=8Bits，1KB=1024B，1MB=1024KB，1G=1024MBROM特性：保存BIOS（BaseInputOutputSystem）基本输入输出系统。RAM特性：带电存储。注：DDR、DDRII（与主板规格有关）90主要部件辅助存储器（AuxiliaryMemory）指标：转数5400/7200，容量500G、1T，接口分IDE口、串口，尺寸分大盘、小盘。CD容量700M。DVD容量4.7G。优盘容量256M。固态硬盘（无法恢复数据）、蓝光盘。特点：存储容量大、价格低、永久性保存。设备形式：固定硬盘、USB移动硬盘、CD光盘、USB优盘、CD-RW盘、DVD-RW盘、DVD盘。CD、DVD需配专门的驱动器。91输入设备键盘（Keyboard）：字符输入设备。指标：机械方式、电容方式。101键，主键盘、功能键、数字小键盘、光标方向键盘、控制键盘。鼠标（Mouse）：点输入设备。指标：机械鼠标、光电机械鼠标。92其它输入设备扫描仪（加装OCR文字识别软件）触摸屏（银行、公共查询系统）手写笔（手机）光电字符阅读器（OCR）音频输入设备（麦克风、CD机）视频输入设备（摄像头、数码相机、数码摄像机）93输出设备（OutputDevices）显示器（Monitor）：显示文字、图形。特性：尺寸15寸、17寸。阴极射线管显示器CRT（球面、纯平）、液晶显示器LED。指标：像素Pixel，查看有没有亮点。点距Pitch，0.28mm、0.25mm。回应时间（液晶），12毫秒、8毫秒。对比度（液晶），500:1。分辨率，屏幕上显示的像素数。800x600。94其他输出设备绘图仪：矢量设备。指标：平面、滚筒。幅面A4、A3、A0。笔数音频输出：音箱，5.1通道（主音箱X2、中置音箱X1、环绕音箱X2、低音炮X1）。95输出设备显卡：视频输出设备。指标：显存128M、256M。插槽AGP。打印机：点阵打印机，9针、24针，80列、120列、微打喷墨打印机，彩色、质量高、耗材贵、速度慢激光打印机，无噪声、质量高、速度快、价格贵、彩色打印。96主板Mainboard设备集成模块：PCI插槽、AGP插槽、内存条插槽、CPU插座、电源插座、IDE插槽、串行硬盘插槽、音频插头、视频插头、USB插口、RS232串行插口、打印机并行插口、PS/2插口。指标：芯片组、扩展插槽数量。97网络设备网卡：局域网连接设备。指标：10M、100