【计算机信息技术应用基础】计算机基础知识

第二章计算机基础知识

2.1计算机系统的组成与工作原理

2.2计算机中的数制

)2.3计算机中的数据与编码

)2.4微型计算机硬件组成

2.5多媒体计算机

2.1计算机系统的组成与工作原理

211计算机系统组成

•2.1.2计算机的硬件系统

•2.1.3计算机的软件系统

2.1.4计算机的基本工作原理

2.1.1计算机系统组成

计算机系统组成如下:

算术运算和逻辑运算

分析指令、协调I/O操作和内存访问

存储程序、数据和指令

计输入数据

算

机输出教据

系

统

输入设备管理和控制系统资源

输出设备开发系统、创建用户文档等上/^

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2.1.2计算机的硬件系统

1.计算机硬件系统的概念

计算机的硬件是指计算机中的物理装置和机械设备,

是指看得见、摸得着的实体，如主机板、集成芯片、

键盘、鼠标、显示器等。

2.冯・诺依曼型计算机硬件组成的五大部分

［运算器

控制器

《存储器

输入设备

〔输出设备

12」L3,计算机的软件系统I.

1.软件的含义

软件是程序及其有关技术文档资料的统称。

2.软件系统的分类

「系统软件计算机系统正常运行必不可少的软件

应用支持提供用户使用计算机解决某类问题的

软件系统1软件支持环境的软件

、应用软件由软件公司、用户开发、编制的解决

某种实际问题的程序系统及相应的技

术文档资料

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2.1.4计算机的基本工作原理

1.计算机的原理

1946年2月15日，世界上第一台电子计算机

ENIAC在美国诞生。

美籍匈牙利数学家冯・诺依曼就提出了计算机

体系结构的设计思想：

「计算机由五大功能部件组成；

y计算机采用二进制表示指令和数据，存储

、程序和原始数据，并在程序控制下自动工作。

2一计算机的工作，OW

•人脑的思维与计算过程

•计算机的解题过程

①由输入设备将计算的算式输入计算

机；

②由运算器将存储器中的算式进行处

理；

③把存储器中的最终结果送到输出设

备上。

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2.2计算机中的数制

221进位计数制

222不同进制之间的转换

2.2.3二进制的算术运算

2.2.4二进制的逻辑运算

2.2.1进位计数制

四种计数制：

十进制、二进制、八进制、十六进制

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2.2.2不同进制之间的转换

L任意进制数转换为十进制数

将其按权位分解展开，然后求出各项之和。

2.十进制整数到二进制数的转换

除2取余逆排”法

3,二进制与十六进制、八进制之间的转换

二进制转换成十六进制：以小数点为起点，向两端每4

位三进制为一组，不足4位时补0,再用1位十六进制数

表示这4彳立。

二进制转换成八进制：以小数点为起点，向两端每3位

二进制为一组，不足3位时补0,再用1位八进制数表示

这3位。

八进制和十六进制转换为二进制与此相反。

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2.2.3二进制的算术运算

1.二进制加法

二进制加法运算规则为：

0+0=00+1=1

1+0=11+1=0（进位1）

2.二进制减法

二进制减法运算规则为：

0-0=01-1=0

1-0=10-1=1（有借位）

3.二进制乘法

二进制乘法运算规则为：

0X0=1X0=0X1=01X1=1

4.二进制除法

二进制除法是乘法的逆运算。■回本节

2.2.4二进制的逻辑运算

“与”运算(AND)：”或«Z

“或”运算(OR):“+”或"V”

“非”运算(NOT)：r

「异或”运算(XOR)：“V”

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2.3计算机中的数据编码

231数值在计算机中的表示及运算

2.3.2非数值数据的表示

2.3.1数值在计算机中的表示及运算

1.二进制数的原码、补码和反码表示

机器数：一个数(连同符号)在计算机中的表示形式。

机器数的三种表示法：原码、补码和反码。

(1)原码表示法

表示法：数值用绝对值表示，在数值的最左边用气”

和“1”分别表示正数和负数。

例如，在8位二进制数中，十进制数+23和-23的原

码表示为：

[+23]原=00010111

[—23]原=10010111

(2)补码表示法

表示方法：正数的补码与其原码相同，负数的补码

是把其原码除符号位外的各位先求其反

码，然后在最低位加1。

如：［+4］补=00000100卜4］补=11111100

(3)反码表示法

正数的反码等于这个数本身，负数的反码等

于其绝对值各位求反。

例如：［+12］反=00001100卜12］反=11110011

2.定点数和浮点数

在计算机中，一个数如果小数点的位置是固

定的，这样的数叫定点数，否则为浮点数。

［定点数：小数点固定在数值部分的最高位前。

〔浮点数：小数点的位置是浮动的。

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232非数值数据的表示

字符数据的几种表示形式：

'ASCII码：美国信息交换标准代码

Y国标码：国家标准汉字编码。

:汉字输入码（外码）：键盘字符的输入码与机

内码一致的编码。

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微型计算机硬件组成

•2.4.1微型计算机硬件基本组成

•2.4.2微型计算机的基本配置及主要性能指

标

2.4.1微型计算机硬件基本组成

计算机硬件系统组成的五部分：

mu

1.CPU

包括运算器、控制器和寄存器三个主要部分。

「运算器：完成数据的算术和逻辑运算。

功能J控制器：根据计算机指令的要求，对微型计算

机各部件发出相应的控制信息。

〔寄存器：用来存放经常使用的数据。

（主频率：CPU的工作时钟频率。

字长：CPU能够同时处理的比特数，为

CPU性能参数I字节的倍数。

指令系统：与计算机相配合的软件指令。

、协处理器：集成在CPU内部的特殊的处理器

芯片。

存储器■

分类［内部存储器（内存）

,外部存储器（外存）

（1）内部存储器

内

存

条

按应用分类［RAM（随机读写存储器）：用来存放临时

的待处理的数据

,RAM（只读存储器）：只能读存储器中佶

息，而不能写入

另外，还有一种高速缓冲存储器（Cache）,简称缓存。

(2)外部存储器

用来存放需要长久保存的数据和信息，其保存

的数据不会因系统断电而丢失，且容量大。

外部存储器有软盘、硬盘、光盘和USB存储器。

3.总线和输入/输出接口

①总线：传输信息的公共通道，有系统总线、

网络总线之分。

系统总线内部总线：CPU内部各功能单元之间

c的连线。

Y外部总线：CPllg存储器、外部设备

〔接口进行连接的总线。

②输入/输出接口：连结计算机的主机和外设

的部件。

4,输入/输出设备

(1)输入设备、

常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、语

音输入装置、光笔和数码相机等。

(2)输出设备_

常见的输出设备有显示器、打印机、音频输

出设备和投影仪等。一「―一

返回本;W

242微型计算机的基本配置

，及主要性能指标J

1.基本配置

［硬件配置：显示器、鼠标、键盘及其他外设

〔软件配置：操作系统软件（如Windows2000）

及其他应用软件（如Office2000）。

2.性能指标

包括字长、运算速度、主频、内存容量、

外设配置、软件配置等。/

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•3)多媒体计算机

・251多媒体基本概念

•2.5.2多媒体计算机的组成

•2.5.3多媒体计算机常用术语

2.5.4多媒体技术的应用

■2.5.1）多媒体基本概念J

1.多媒体:数字、文字、声音、图形、图像和动画

等各种媒体的有机组合，并与先进的计

算机、通信和广播电视技术相结合，形