计算机基础任务驱动教程课件第1章 计算机基础知识

20十二月20231主要内容1.1计算机概述1.2计算机中的信息1.3计算机的基本操作20十二月202321.1计算机概述

计算机的全称是电子数字计算机，是一种能够快速地、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。它按照人们事先编写的程序对输入的原始数据进行加工处理、存储或传送，以获得预期的输入/输出信息，并利用这些信息来提高社会生产率、改善人民的生活质量。20十二月202331．世界上第一台计算机2．冯·诺依曼结构计算机

3．计算机时代的划分

4．我国计算机的产生及发展现状

5．计算机的发展前景1.1.1计算机的发展

20十二月202341812年差分机查尔斯.巴贝奇

1834年设计的分析机

由许多轮子组成的保存数据的存储库；运算装置；能对操作顺序进行控制，并选择所需处理的数据以及输出结果的装置。1.世界上第一台计算机20十二月202351946年2月由美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的莫奇莱教授和他的学生埃克特等人研制，取名叫ENIAC

。ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机电子数字积分计算机重达30吨占地250m2启动工耗150000瓦18000个电子管保存80个字节20十二月20236

现代计算机体系结构冯·诺依曼机：“存储程序”的概念五十多年来，计算机系统基本结构没有变。

英国科学家艾兰.图灵建立图灵机（Turingmachine）模型，奠定了可计算理论的基础；提出图灵测试，阐述了机器智能的概念。美籍匈牙利数学家冯.诺依曼2．冯·诺依曼结构计算机20十二月20237

现代计算机基于同一个基本原理，就是以二进制数和程序存贮控制为基础的结构思想。这个思想是由美籍数学家冯•诺依曼（VonNouman）于1946年最早提出来的，即“存储程序”的思想。ENIAC不具备现代计算机“存储程序”的思想。1948年在英国剑桥大学研制成功第一台具有存储程序控制的计算机——延迟存储电子自动计算机（EDSAC）。

20十二月20238①世界上第一台电子计算机是在（）年诞生的。

A、1927B、1946C、1936D、1952②第1台具有存储程序功能的计算机是（）。A、ENIACB、EDSACC、EDVACD、UNIVAC20十二月202391951年研制成功并提交给美国人口统计使用的UNIVIAC。许多人认为“计算机时代”是从1951年开始。计算机时代的划分分为4个阶段，见下表：

3.计算机时代的划分20十二月20231020十二月202311例题：①当前使用的微型计算机其主要器件是由（）构成。

A、集成电路B、晶体管C、电子管D、大规模集成电路②第四代计算机是（）计算机。

A、晶体管B、采用大规模集成电路的C、电子管D、具有很高的人工智能的新一代20十二月202312③下列关于微型计算机的叙述中，正确的是（）。

A、微型计算机是第三代计算机B、微型计算机是以微处理器为核心，配有存储器、输入输出接口、系统总线C、微型计算机是运算速度超过每秒1亿次的计算机D、微型计算机以半导体器件为逻辑元件，以磁芯为存储器20十二月2023134.我国计算机的产生及发展现状1958年由中科院研制成功第一台小型电子管通用计算机——103机（八一型）；1983年由国防科技大学研制出了“银河”亿次巨型机；1992年11月又研制了十亿次“银河II”巨型机，成为继美国、日本、前苏联等少数几个国家之后，能独立设计制造巨型机的国家。2001年，中国科学院计算技术研究所研制成功我国第一款通用CPU——“龙芯”芯片；2002年，曙光公司推出完全自主知识产权的“龙腾”服务器，它采用了“龙芯-1”CPU、曙光公司和中国科学院计算技术研究所联合研发的服务器专用主板、曙光LINUX操作系统，该服务器是国内第一台完全实现自主知识产权的产品，在国防、安全等部门将发挥重大作用。2003年，百万亿次数据处理超级服务器“曙光4000L”通过国家验收，再一次刷新国产超级服务器的历史纪录，使得国产高性能产业再上新台阶。20十二月2023145.计算机的发展前景

巨型化：巨型化是指其高速运算、大存储容量和强功能的巨型计算机。

微型化：随着微电子技术的进一步发展，微型计算机将发展得更加迅速，其中笔记本型、掌上型等微型计算机必将以更优的性能价格比受到人们的欢迎。网络化：网络化是指利用现代通信技术和计算机技术，把分布在不同地点的计算机互连起来，按照网络协议相互通信，以达到所有用户都可共享软件、硬件和数据资源的目的。

智能化：智能化就是要求计算机能模拟人的感觉和思维能力，也是第五代计算机要实现的目标。多媒体技术：多媒体通信和分布式多媒体系统是多媒体技术今后的发展方向。20十二月2023151.1.2计算机的特点运算速度快：计算机内部承担运算的部件是由一些数字逻辑电路构成的，其中电子流动扮演主要角色。计算精度高中间件技：由于计算机采用二进制数字运算，其计算精度随着表示数字的设备增加而提高，再加上先进的算法，可得到很高的计算精度。存储功能强：计算机具有完善的存储系统，可以存储和“记忆”大量的信息。具有逻辑判断能力：计算机不仅能进行算术运算和逻辑运算，而且还能对文字和符号进行判断或比较，进行逻辑推理和定理证明。具有自动执行能力：计算机是个自动化电子装置，在工作过程中不需人工干预，能自动执行存放在存储器中的程序。20十二月202316

1.1.3计算机的应用领域1．科学计算（或数值计算）：科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。

2．数据处理（或信息处理）：数据处理是指对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。

3．计算机辅助技术（或计算机辅助设计与制造）：计算机辅助技术包括CAD、CAM、CAI、CAT等

4．过程控制（或实时控制）：过程控制是利用计算机及时采集检测数据，按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。

5．人工智能（或智能模拟）：人工智能（ArtificialIntelligence）是计算机模拟人类的智能活动，诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。现在，人工智能还形成了专门用于研究人工智能的基本语言——LISP。

6．网络应用：计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。

20十二月2023171.1.4计算机的分类1．按照计算机原理分类⑴数字式电子计算机⑵模拟式电子计算机⑶混合式电子计算机2．按照计算机用途分类⑴通用计算机⑵专用计算机3．按照计算机性能分类⑴巨型机（SuperComputer）⑵小巨型机（MinisupersComputer）⑶大型机（Mainframe）⑷小型机（Minicomputer）⑸工作站（Workstation）⑹个人计算机（PersonalComputer）⑺单片机（MicroControllerUnit，简称MCU）20十二月202318高性能计算机（巨型机,大型机）：速度最快、处理能力最强,数量不多,但都有重要和特殊用途.微型计算机（个人计算机PersonalComputer，常说的PC机）：小、巧、轻、使用方便、价格便宜，中央处理器：一个芯片,分为台式机、笔记本电脑、个人数字助理PDA工作站：介于PC与小型机之间,高分辨率、大容量内外存，图形功能较强服务器：在网络环境中为多个用户提供服务的计算机系统其中，20十二月202319①计算机最具代表性的应用领域有科学计算、数据处理、办公自动化和（）。

A、文字处理B、辅助设计

C、文秘D、操作系统②在计算机应用的有关书籍中，MIS通常是指（）英文的缩写。

A、医院信息管理系统B、管理信息系统

C、管理智能系统D、管理决策系统20十二月202320①个人计算机属于（）。

A、大型计算机B、微型计算机C、小型计算机D、超级计算机②巨型机是指（）的计算机系统。

A、体积大B、耗电量大C、速度快D、大公司生产③笔记本型计算机的特点是（）。（多选）A、重量轻B、体积小C、体积大D、便于携带20十二月202321注意区分：数值是有一定大小的数。数字是组成数值的一个个数。数制（NumberSystem）是用一组固定的数字符号和一套统一的规则来表示数目的方法。按照进位方式计数的数制称为进位计数制。

1.2计算机中的信息1.2.1进位计数制1．进位计数制的基本特点及要素进位计数制的基本特点：⑴逢N进一；⑵采用位权表示法。每个数码在一个数中所处的位置不同，它所表示的数值是不同的，但每个位置的值是确定的，这个固定位置的值在数学上就称为“权”。注意区分：数值是有一定大小的数。数字是组成数值的一个个数。

20十二月2023222．进位计数制的表示方法

⑴二进制（Binarynotation）：用“0”和“1”两个数字表示。逢二进一。 加法 乘法 减法

0+0=0 0×0=0 0-0=0 0+1=1 0×1=0 1-0=1 1+0=1 1×0=0 1-1=0 1+1=10（逢二进一）1×1=1 0-1=1（借一当二）表示方法：（11011）2

或11011B权表示法：（11011）2=1

24+1

23+0

22+1

21+1

20

20十二月202323⑵八进制（Octalnotation）： 用“0、1、2、3、4、5、6、7”八个数字表示。逢八进一。 表示方法：（5127）8

或5127O

权表示法：（5127）8=5

83+1

82+2

81+7

8020十二月202324⑶十进制（Decimalnotation）： 用“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十个数字表示。逢十进一。 表示方法：（5927）10

或5927D

权表示法：（5927）10=5

103+9

102+2

101+7

10020十二月202325⑷十六进制（Hexdecimalnotation）： 用“0、1、……9、A、B、C、D、E、F”十六个数字表示。逢十六进一。 表示方法：（5A0D7）16

或5A0D7H

权表示法：（5A0D7）16=5

164+10

163+0

162+13

161+7

16020十二月2023261.2.2数制间的转换十进制数非十进制数非十进制数十进制数二、八、十六进制之间的转换20十二月202327表2-1二进制、八进制、十六进制数间的关系

八进制

对应二进制

十六进制对应二进制十六进制对应二进制0000000008100010011000191001201020010A1010301130011B1011410040100C1100510150101D1101611060110E1110711170111F111120十二月2023计算机文化基础--赵欣28二进制十六进制

二进制八进制二、八与十六进制之间的转换一位拆三位一位拆四位整数从右向左小数从左向右三位并一位四位并一位20十二月2023计算机文化基础--赵欣29示例：000110110111.0100

(1 B 7.4)16编码和数制100110110111.010100

(4 6 6 7.24)820十二月20233010H转化成二进制？10001000B转化成16进制数？20十二月2023计算机文化基础--赵欣31位权法：把各非十进制数按权展开求和转换公式：(F)x=an-1×xn-1+an-2×xn-2+...+a1×x1+a0×x0+a-1×x-1+...示例：

(1011.1)2=1×23+0×22+1×21+1×20+1

×2-1=8+0+2+1+0.5 =(11.5)10非十进制数十进制数20十二月202332

8753891811

0结果为：113余数法：除基数取余数、由下而上排列。示例1：十进制整数非十进制整数20十二月202333275123712180291240220211

0示例2:结果为：1001011十进制整数非十进制整数20十二月202334进位法：用十进制小数乘基数，当积为0或达到所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。示例：

0.625

╳2整数为1

1.250

╳2整数为0

0.50

╳2整数为1小数值为01.0结果为：101十进制小数非十进制小数20十二月202335*定位减法

【例1.3】将（105）10转换成二进制数。

105能被2的最大次幂26=64减，说明（105）­­10转换成二进制数的最高幂次是26

，因此它的二进制数一定是七位，这就叫定位，然后依次用小于64的其它2的幂次来减，能减说明该幂次位为1，不能减则该幂次位为0。20十二月202336

将二进制数01100110转换成十进制数是

。把十进制数120转换成二进制数为

。（56）8=

十进制20十二月2023371.2.3计算机中的逻辑运算

计算机中的逻辑关系是一种二值逻辑，逻辑运算的结果只有“真”和“假”两个值逻辑值的每一位表示一个逻辑值，逻辑运算是按对应位进行的，每位之间相互独立，不存在进位和借位关系，运算结果也是逻辑值。基本的逻辑运算有“或”、“与”和“非”三种。⑴逻辑“或”。用于表示逻辑“或”关系的运算，“或”运算符可用+，OR，∪或∨表示。逻辑“或”的运算规则如下：0+0=00+1=11+0=11+1=120十二月202338⑵逻辑“与”。用于表示逻辑“与”关系的运算，称为“与”运算，逻辑“与”的运算规则如下：

0×0=00×1=01×0=01×1=1⑶逻辑“非”。用于表示逻辑非关系的运算，该运算常在逻辑变量上加一横线表示。逻辑“非”的运算规则：0=1即对逻辑位求反。

20十二月2023391.2.4计算机中数据存储的组织形式

在计算机内部，一切信息（包括数值、字符、指挥计算机动作的命令）的处理与传送均采用二进制形式。为了便于对计算机内的数据进行有效的管理和存取，需要对内存单元编号，即给每个存储单元一个地址。每个单元存放一个字节的数据。应当注意，存储单元的地址和存储单元中的内容是不同的。20十二月202340在计算机中采用二进制的主要原因是（）。（多选）A、两个状态的系统容易实现，成本低B、运算法则简单C、十进制无法在计算机中实现D、可进行逻辑运算20十二月2023411.2.5数据与信息

数据（Data）：是指计算机能够接收和处理的物理符号，包括字符（Character）、符号（Symbol）、表格（Table）、声音（Sound）、图形（Picture）和活动影像（Video）等。数据可以在物理介质上记录和传输。数据有两种形态：人读数据、机读数据数据与信息既有联系又有区别。数据是信息的载体，信息则是数据的具体内涵。对同一数据可能有不同的解释，使之成为内容不完全相同的信息，对同一信息也可能有不同的数据来表示。20十二月202342二进制信息量的单位有：位、字长，字节、字等。1．位（bit）电子计算机的存贮是由许多个电子线路单元组成，每一个单元称为一个“位”（bit），它有两个稳定的工作状态，分别以“0”和“1”表示。它是计算机中最小的数据单位。20十二月2023432．字节（byte）8个“位”或8位二进制数称为一个“字节”（byte，简写B）。它是计算机存储空间大小的最基本容量单位，也被认为是计算机中最小的信息单位。字节又是衡量计算机存储二进制信息量的单位，它有千字节（KB）、兆字节（MB）、吉字节（GB）、太字节（TB）。1KB=1024B=210B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB20十二月2023443．字（word）若干个字节组成一个“字”（word）。4．字长CPU内每个字可包含的二进制的长度称为“字长”（wordsize）。它是计算机传送、处理数据的信息单位，是衡量比较计算机的运算速度的主要性能指标之一。20十二月202345①计算机存储容量的单位为（）。A、字节B、字长C、字数D、位②（）不等于1MB。

A、2的20次方字节 B、100万字节

C、1024*1024字节 D、1024KB20十二月202346

数按不同的标准可以分为正数、负数、零；整数、小数；定点数、浮点数。

1.2.6计算机中数的表示方法

20十二月2023471．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”。计算机中数据的表示方法20十二月2023483．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20十二月202349数据在计算机中的表示方式机器数/真值编码和数制即：+7701001101机器数0+77

符号位真值100110120十二月202350101100101100110110110011原码反码补码带符号的机器数-77

原码反码补码数据在计算机中的表示方式编码和数制20十二月2023510100000010000011定点小数：定点整数：定点数符号位隐含小数位（+0.5)符号位隐含小数位（-3)数据在计算机中的表示方式编码和数制20十二月2023523130242322

0如：0.27E-2→+0.27*10-2浮点数阶符阶码数符尾数阶码部分尾数部分

…

…

数据在计算机中的表示方式编码和数制20十二月2023531．基本ASCII码ASCII码是用七位二进制表示一个字符，由于从0000000到1111111共有128种编码，可用来表示128个不同的字符。其中包括10个数字、26个小写字母、26个大写字母、运算符号、标点符号以及控制符号等。以一个字节来存放一个ASCII码字符。每个字节中多余出来的一位（最高位），在计算机内部一般保持为0或在编码传输中用作奇偶校验位。见表1-5，0、A、a的ASCII值？

1.2.7字符的二进制编码20十二月202354计算机不但能对数值进行运算和处理，对非数值信息（如文字、符号、图形、图像、语音、音乐等）也能进行处理。处理的前提是对这些非数值信息数值化。西文是由拉丁字母、数字、标点符号以及一些特殊符号所组成的，它们统称为字符，所有字符的集合叫做字符集。

目前计算机中使用的最广泛的西文字符集及其编码是ASCII码，即美国标准信息交换代码（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）。1．基本ASCII码2．扩充ASCII码20十二月202355例题：⑴键盘上每个按键对应于唯一的一个ASCII码。⑶标准ASCII码通常情况下是

位码。⑷ASCII码的基本字符集有

个字符。⑸美国信息交换标准码英文的简称是

。⑹在微型计算机中，应用最普遍的字符编码是（）。

A、BCD码B、ASCII码C、汉字编码D、补码20十二月202356⑼“A”的ASCII码值（十进制）为65，则“D”的ASCII码值（十进制）为

。

A、68 B、62 C、69 D、70⑾以下关于“ASCII码”的论述中，正确的有（）。

A、ASCII码中的字符全部都可以在屏幕上显示B、ASCII码基本字符集由7个二进制数码组成C、用ASCII码可以表示汉字D、ASCII码基本字符包括128个字符20十二月2023573.汉字编码我国于1981年颁布了《信息交换用汉字编码字符集——基本集》GB2312-80（简称G80集）。该字符集把高频字、常用字和次常用字归结为汉字基本集（共6763个），再按出现的频度分为一级汉字3755个（按拼音排序）和二级汉字3008个（按部首排序）区位码与国标码之间存在着简单的对应关系：字符的国标码＝字符的区位码＋2020H汉字的国标码的第一、二字节的最高位均置1，就是该汉字的机内码（简称内码），即汉字机内码＝汉字国标码＋8080H20十二月202358汉字编码的分类输入码交换码（国标码）GB2312-80机内码字型码（汉字的在计算机中的存储与输出均是以点阵的形式。*注：一个汉字在计算机中的存储空间计算：点阵/8B。）20十二月202359中文字符编码采用（）。

A、拼音码B、国标码

C、ASCII码D、BCD码在GB2312中，编码的字符总数为（）。

A、6763B、7445C、682D、300824点阵汉字库存储一个汉字需要的大小？20十二月2023601.3计算机的基本操作1.3.1计算机的开机与关机开关机基本操作开机：先开外设（如打印机、显示器），后开主机。关机：先关主机，再关外设。

20十二月2023