《大学计算机基础》 课件 第1章 计算机基础知识

第1章计算机基础知识小飞守角制作一、计算机概述计算机----会计算的机器，英文名称为

计算机是一种能够按照事先存储好的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备，它具有运算速度快、计算精确度高、记忆能力强、能进行自动控制和逻辑判断等特点。computer小飞守角制作二、计算机的诞生

在电子计算机产生之前，人们在生产和生活中先后发明了各种计算工具，从公元600年前中国的算盘，17世纪欧洲的计算尺、机械式计算机，到19世纪初的图灵机，无一不反映了人们对计算的本质进行不断的探索，尽管这些工具可以极大地帮助人们完成各种运算，但都不能称为计算机，都不能对输入的数据进行自动存储、分析和处理，直到第二次世界大战接近尾声时，美国科学家为解决弹道导弹发射轨迹曲线中复杂的计算问题，才于1946年2月在宾夕法尼亚大学研制成了世界上第一台电子数字积分计算机（ENIAC）。小飞守角制作第一台电子计算机（ENIAC）17468个电子管，1500个继电器，重达30吨，占地170平方米，耗电174KW，每秒钟能计算5000次加法。小飞守角制作意义：标志着人类社会计算机时代的开始。小飞守角制作现代计算机发展的4个时代分代时间主要元件技术特点第一代1946~1953电子管穿孔卡片，机器语言和汇编语言第二代1954~1963晶体管磁盘，高级语言，科学计算，中小型计算机第三代1964~1970中小规模集成电路大型化，集中式计算，远程终端第四代1971至今大规模和超大规模集成电路超大型化，微机化，嵌入式，图形用户界面，多媒体，网络通信三、计算机的发展小飞守角制作四、计算机的类型项目一组装计算机任务一计算机硬件组装任务二计算机软件配置从外观上认识计算机2024/1/2机箱正面2024/1/2机箱背面2024/1/2计算机外设的线路连接计算机外设的线路连接1.2计算机系统的组成计算机系统的组成计算机系统硬件系统软件系统主机外部设备中央处理器主（内）存储器输入设备输出设备外（辅助）存储器

系统软件操作系统语言处理程序高级语言系统服务性程序

应用软件应用软件包用户软件

只读存储器（ROM）随机存储器（RAM）

运算器控制器

机箱内部2024/1/21.中央处理器CPU

中央处理器（CentralProcessingUnit,CPU）是整个计算机的核心，计算机的运算处理功能主要由它来完成。中央处理器主要由运算器和控制器组成CPU有很多重要的参数，标志CPU的性能。（1）主频(时钟频率)（2）字长（3）运算速度（4）多核心2024/1/2时钟频率：又称系统主频，指微处理器在单位时间（秒）内发出的脉冲数。一般时钟频率越高，其运算速度越快。单位为HZ，多使用

MHZ。字长：以二进制为单位，是计算机微处理器一次能同时

处理数据的二进制位数。直接关系到计算机的计

算精度、功能和速度。运算速度：指计算机每秒钟能执行的指令条数，运算速

度的单位为MIPS（百万次/秒）,它在很大程

度上取决于主频。CPU

性能参数2.主板计算机的各个组成部分都是通过一定的方式连接到主板上的。3.存储器存储器按照功能可分为主存储器（简称主存或内存）和辅助存储器（简称辅存或外存）。（1）内存内存分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种。1)只读存储器（ROM）断电后数据不会消失 2)随机存储器（RAM）断电后数据丢失！图为内存条

3.存储器

（2）外存(断电后数据不会丢失！)外存用于存储暂时不用的程序和数据，它的存储容量较大，访问时间相对内存要慢的多。外存储器主要有软盘、硬盘、光盘和移动存储器等。对于存储器的有关术语简述如下：（1）地址：整个内存被分成若干个存储单元，每个存储单元一般可存放8位二进制数（字节编址）。每个存储单元可以存放数据或程序代码。（2）位（Bit）：存放一位二进制数即0或1称为位,简写为b。（3）字节（Byte）：8个二进制位为一个字节。为了便于衡量存储器的大小，统一以字节（Byte简写为B）为单位，容量一般用KB、MB、GB、TB来表示，它们之间的关系是: 1KB=1024B， 1MB=1024KB， 1GB=1024MB， 1TB=1024GB，其中1024=210。PBEBZBYBNBDB2024/1/24.总线总线是系统部件之间传送信息的通道，是计算机中各种信号连线的总称，大致分为三种：数据总线、地址总线和控制总线。5.输入设备输入设备是向计算机输入数据和信息的设备，是计算机与用户或其他设备通信的桥梁，人们用它来输入程序、数据和命令。

输入设备是用户和计算机系统之间进行信息交换的主要装置之一。

键盘，鼠标，摄像头，扫描仪，光笔，手写输入板，游戏杆，语音输入装置等都属于输入设备。①键盘键盘是一种标准的输入设备，通过键盘可以将英文字母、数字、标点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。键盘从外形上可以分为标准键盘和人体工程学键盘。

常规键盘可以分为主键盘区、功能键盘区、编辑键盘区、数字辅助键盘区（小键盘区）等。键盘指法2024/1/2键盘坏了怎么打字？②鼠标鼠标分类：按外形可分为有线鼠标、无线鼠标和人体工程学鼠标。根据按钮个数分为两键鼠标和三键鼠标（有滚轮）。6.输出设备输出设备与输入设备相反，是从计算机中将有关数据、处理结果等信息输出的设备，它把各种计算结果信息以数字、字符、图像、声音等形式表示出来。①显示器

计算机的显示系统由显示器和显示适配器两部分组成。显示适配器也称为显卡，控制显示器显示画面。而显示器则是将计算机内的数据转换为直接可以看到的字符、图形和图像。

(a)CRT显示器

(b)LCD显示器(c)厚度只有7mm

LED显示器阴极射线管液晶发光二极管（电子显示屏）显示器技术指标：屏幕尺寸以英寸为单位（1英寸＝2.54cm），用显示器对角线距离来衡量显示器的大小常见的有15英寸、17英寸、19英寸、20英寸、21英寸、24英寸等。尺寸越大，屏幕可视区就越大，显示器可设置的分辨率也越高。

刷新频率指单位时间（以秒计）之内电子枪对整个屏幕进行扫描的次数，通常以赫兹(Hz)表示。以85Hz刷新率为例，它表示显示器的内容每秒钟刷新85次。只要刷新够快，刷新率够高，人眼就能看到持续、稳定的画面，不会感觉到明显的闪烁和抖动，眼睛也就越不容易疲劳(至少75Hz)。分辨率分辨率800×600表示水平方向有600条扫描线，每条线上有800个扫描点。分辨率越高，则显示的图像就越清晰。②

打印机打印机将运行结果直接在纸上输出，方便阅读，便于携带。按照打印技术，把打印机分成：针式打印机：9针/24针，通过机械击打输出，针数越多，

打印质量越高。便宜，速度慢，噪声大。喷墨式打印机：喷墨管喷墨水到纸上。墨水消耗大，噪声低。激光式打印机：精度高，速度快，噪声低，一次性投入大。计算机的主要技术指标：

CPU字长

时钟频率内存容量

外部设备配置1.2.2计算机软件系统软件定义：计算机软件(Software，也称软件)是指计算机系统中的程序及其文档，程序是计算任务的处理对象和处理规则的描述；文档是为了便于了解程序所需的阐明性资料。计算机软件按其功能大致可以分为两类：1.系统软件系统软件是用来支持计算机硬件，使计算机发挥效能的各种程序的总称。2.应用软件应用软件是为解决各种实际问题而编制的计算机应用程序及其有关资料。

微型计算机的软件系统主要由几部分组成，包括操作系统、办公软件、工具软件、多媒体编辑软件、及娱乐软件等。（1）常用的操作系统①MS－DOS②windows系列的Xp、vista、win7、win8、win9、win10③苹果操作系统④UNIX操作系统Linux操作系统（2）办公软件办公软件是应用最广泛的应用软件，它可以提供文字编辑、数据管理、多媒体编辑演示等多项应用，常用的有微软公司的Office办公系列word、excel、ppt和金山WPS系列。（3）工具软件工具软件的安装有利于系统管理、个人计算机防护等。常用的工具软件有杀毒软件、压缩软件、网络应用软件。（4）多媒体编辑软件多媒体编辑软件主要是对图像、动画、视频等进行创作和加工。常用的有Photoshop、Flash、Premiere等。（5）娱乐软件娱乐软件主要指用于图片、音频、视频播放及计算机游戏等。1.3数据表示与存储

1.信息的数字化表示2.

进位计数制进位计数制2024/1/2进位制表示两要素：基数：计数制中用到的数码个数R

位权：不同数位上固定的常数Ri2024/1/2

一、各种进制（任何一种进制数都可以写成按权展开的多项式之和）

1.十进制D0~9基数为10逢10进1

表示：1395.46D或1395.46或(1395.46)10

按权展开：

1395.46D=1×103+3×102+9×101+5×100+4×10-1+6×10-2

2.二进制B0，1基数为2逢2进1

表示：10110B、1101.011B、(11011.1011)2

按权展开：

1101.011B=1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3

3.八进制O0~7基数为8逢8进1表示：653O、271.5O、(137.46)8

按权展开：137.46O=1×82+3×81+7×80+4×8-1+6×8-2

4.十六进制H0~9A,B,C,D,E,F

基数16逢16进1表示：2EA7H、37B.C2H、(13F.4E)16

按权展开：37B.C2H=3×162+7×161+11×160+12×16-1+2×16-2二、数制转换

1．R进制数转换成十进制数

将非十进制数N转换成十进制数，只需将数N按位权展开并求出多项式的和即可。例如：110011.101B=1×25+1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1

+0×2-2+1×2-3=51.625D531.72O=5×82+3×81+1×80+7×8-1+2×8-2=345.9063D1C.05H=1×161+12×160+0×16-1+5×16-2=28.0195D2．十进制数转换成R进制将十进制数N转换成R进制数时，需将数N分为整数和小数两部分分别转换，然后将结果按照指定的规则连接起来即可。整数部分转换成R进制数，采用除R取余倒序法小数部分转换成R进制数，采用乘R取整顺序法最后，将得到的整数部分和小数部分用小数点直接相连，即得到了最终的转换结果。

整数部分的转换

方法一：采用除基取余法。把十进制的整数部分不断去除以欲转换为的数据的基数。其过程为：第一次除取得的余数为目的数的最低位，把得到的商再除以基数，所得余数为目的数的次低位，依次类推，直至商为0，所得余数为目的数的最高位。例：将十进制数75转换成二进制数75237121812

902

412

202

10

01

2高低75D=1001011B整数部分的转换

方法二：将要进行转换的十进制整数写成欲转换的数制的基数的整数幂的多项式形式，然后根据欲转换的进制数的表达式写出目的数。

75D=64＋8＋2＋1＝26+23+21+20=1001011B小数部分的转换

采用乘基取整法。用欲转换的数据的基数不断去乘以要进行转换的十进制小数，具体过程为：第一次乘的结果的整数部分为目的数的小数部分的最高位，其小数部分再乘以基数，所得结果的整数部分为目的数的次高位。依次类推，直到小数部分为0或达到所要求的精度为止。例：将十进制数0.3125转换成二进制数0.3125×20.6250×21.250×20.50×21.0低高0.3125D=0.0101B3、二进制数和八进制数之间的转换

三位合一法。即把待转换的二进制数从小数点开始，分别向左右两个方向每三位为一组（最后不足三位数的用0补足），然后对每三位二进制数用相应的八进制数码表示。

例：将二进制数10101011.1011转换成八进制数10101011.1011010101011.101100253.5410101011.1011B=253.54O4、二进制数和十六进制数之间的转换

四位合一法。即把待转换的二进制数从小数点开始，分别向左右两个方向每四位为一组（最后不足四位数的用0补足），然后对每四位二进制数用相应的十六进制数码表示。例：将二进制数110101011.10111转换成十六进制110101011.10111000110101011.101110001AB.B8110101011.10111B=1AB.B8H5、八进制数和十六进制数的转换

先把八进制数转换为二进制数，再把转换得到的二进制数转换为十六进制数。

三、字符与汉字编码ASCII码

在计算机中，所有的数据在存储和运算时都要使用二进制数表示，美国有关的标准化组织就出台了ASCII编码，统一规定了常用符号用哪些二进制数来表示。

ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)——

美国标准信息交换码,是由美国国家标准学会制定的，标准的单字节字符编码方案。

ASCII码有52个英文大小写字母，32个标点符号、运算符，10个数字和34个控制字符，共128个。每个字符用一个7位的二进制数来表示，以一个字节来存储，最高位D7为0。如A01000001->65Da01100001->97DASCII码针对英文字母、数字和其它特殊字符编码，不能对汉字编码。2.汉字编码（1）汉字输入码汉字输入码，又称“外部码”，简称“外码”，是指用户从键盘上输入的能代表汉