计算机基础知识

年一章

计算机基础知识

计算机基础知识

目录

计算机发展简史

计算机中的数据表示

计算机系统组成

微型计算机

计算机数据的安全

1.1

计算机发展简史

“«

L1计算机概述

目录⑴

■

*1.1.1传统电子计算机的发展

♦1.1.2微型计算机的发展

41.1.3计算机在分类

■>1.1.4计算机的发展趋向

1.1.1

传统电子计算机的发展

LL1计算机的发展（1）

•中国最早的计算工具算筹。

・公元600年左右，我国出现新的计算工具算盘。

•17世纪欧洲出现计算尺和机械式计算机。

•19世纪英国数学家提出通用计算

机的基本设计思想。

LL1计算机的发展（2）

•19世纪中叶，英国数学家创立了布

尔代数。

•1937年英国数学家提出了著名的

“图灵机”的模型。

•1946年2月世界上第一台电子计算机ENIAC在美国的

宾夕法尼亚大学诞生。

1.1.1

计算机的发展（3）

计算机的发展史

起迄年份代别主要逻辑元件软件

1946-1957—一电子管机器语言、汇编语言

高级语言、监控程序、简

1958-1964晶体管

单操作系统

功能较强的操作系统、会

1965-1970集成电路

话式语言

大规模或超软件工程的研究与应用、数

1970至今四大规模集成据库、语言编译系统和网络

电路

1.1.2

微型计算机的发展

微型计算机的发展

*第一代微处理器

*第二代微处理器

*第三代微处理器

*第四代微处理器

*第五代微处理器

*第六代微处理器

计算机的分类

目前计算机的分类方法是依据

美国电气和电子工程师协会提

出的划分标准分为巨型机、小

巨型机、大型主机、小型机、

工作站、微型机。

计算机的发展趋向

目前计算机的发展是向着五个

方向：巨型化、微型化、多媒

体化、网络化和智能化。

1.2

计算机中的数据表示

1.2.1数字化信息编码的概念

1.2.2进位计数制（自学）

1.2.3不同进制数之间的转换（自学）

1.2.4计算机中数据的信息编码

1.2.1

数字化信息编码的概念

1.2.1数字化信息编码的概念

编码的概念

计算机中采用二进制码的原因

编码的概念

所谓编码就是采用少量的基本符号，选用一

定的组合原理，以表示大量复杂多样的信息。

基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切

信息编码的两大要素。

计算机中采用二进制码的原因

1.容易实现

2.运算简单

3.适合逻辑运算

1.2.2

计数制（本节自学）

1.2.2进位计数制

＞进位计数制的特点

＞不同数制数的表示

进位计数制的特点

格每一种进制都允许使用固定个数的数不

呆逢N进一

格采用位权表示法

什么是位权

•在一个数字当中，处在不同位置上的相同数字所表示的值

也是不同的。一个数字在某个位置上的值等于该数字与这

个位置上的因子的乘积，而该因子的值恰是由所在位置相

对于小数点的距离来确定，这个因子就是位权。

例如：（286）io中，2的位权是100;8的位权是10,6的位权是1

再如：（247）8中，2的位权是64;4的位权是8,7的位权是1

0・16之间整数的常用进制数对应关系

十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制

000091001119

111110101012A

2102211101113B

3113312110014C

41004413110115D

51015514111016E

61106615111117F

71117716100002010

81000108

不同数制数的表示

在数字后加字母B表示二进制数，加字母0表示八进制

数，加字母D表示十进制数，加字母H表示十六进制数。

例：

10UB为二进制数1011,也记为（1011）2

13570为八进制数1357,也记为（1357）8

2049D为十进制数2049,也记为（2049）10

3FB9H为十六进制数3FB9,也记为（3FB9）16

123

不同数制间数的互相转换（本节自学）

@*«

不同数制间数的互相转换

*0-16之间整数的常用进制数对应关系

品任意进制数转化为十进制

*十进制数转化为任意进制数

品二进制、八进制、十六进制数之间的相

互转化

0・16之间整数的常用进制数对应关系

十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制

000091001119

111110101012A

2102211101113B

3113312110014C

41004413110115D

51015514111016E

61106615111117F

71117716100002010

81000108

任意进制数转化为十进制

任意进制数转化为十进制数只要写出该进制数的按

权展开式，进行乘法和加法运算，得出结果即可。

5432

(101101)2=2xl+2x0+2xl+2xl+2^0+20X1

=32+0+8+4+0+1=(45)10

QI。》=82x7+81x1+8°x0=448+8+0=(456)1。

21

(1B6)16=16xl+16xll+16°x6=256+176+6=(438)10

卜进制数转化为任意进制数

将十进制数转化为任意进制数需对整数部分和

小数部分分别进行转化

十进制化成二进制举例

?)2185余数

(185)10=•)2H-------------------

2|92...........1

2|46...........0

223...........0

2|11...........1

2|5...........1

2|2...........1

2............0

)

(18510=(10111001)20...........1

0.812,整数

十进制化成二进制举例

1.6250...1

0.6250

X2

(0.8125)io=(?其1.2500...1

0.2500

X2

0.5000...0

0.5000

(0.8125)=(0.1101)X2

1021.0000...1

十进制化成八进制举例

(185)10=(?)8

8|185余数

8|231

81t............7

0...........2

(185)10=(271)8

十进制化成十六进制举例

(3981)io=(?)16

余数

...........13(D)

...........8

.........15(F)

(3981)io=(F8D)16

二进制、八进制、十六进制数之间的相互转化

♦二进制数转化为八进制数

*八进制数转化为二进制数

由二进制数转化为十六进制数

*十六进制数转化为二进制数

二进制数转化为八进制数

二进制数转换成八进制数，概括为“三位合一”、

即：以小数点为基准，整数部分从右至左，小数部分

从左至右，每三位一组，不足三位时，整数部分在高

端补齐，小数部分在低端补齐。然后，把每一组二进

制数用一位相应的八进制数表示，小数点位置不变，

即得到八进制数

举例

(1011010101110)2

13256为八进制的13256

(11011111.011100)2

337.34为八进制的33734

八进制数转化为二进制数

八进制数转换成二进制数，概括为“一位拆三位”，即把一

位八进制数写成对应的三位二进制数，然后按权连接即可

例如：

(54270)8(163.64)8

101100010111000001110011.110100

二进制数转化为十六进制数

二进制数转换成十六进制数，概括为“四位合一”、

即：以小数点为基准，整数部分从右至左，小数部分

从左至右，每四位一组，不足四位时，整数部分在高

端补齐，小数部分在低端补齐。然后，把每一组二进

制数用一位相应的十六进制数表示，小数点位置不变，

即得到十六进制数

举例

(1011010101110)2

16AE为十六进制的16AE

(11010011111.01111000)42

69F.78为十六进制的69F.78

十六进制数转化为二进制数

十六进制数转换成二进制数，概括为“一位拆四位”,即把

一位十六进制数写成对应的四位二进制数,然后按权连接即可

例如：

(B4F7)16(C2.A8)16

101101001111011111000010.10011000

1.2.4

计算机中数据信息编码

L计算机中数据的单位

•一个二进制位称为1比特（bit）；

•8个二进制位组成1字节（byte;B）,通常把

字节作为最小的存取单位；

•1KB=1O24B

•1MB=1O24KB=1O48576B

•lGB=1024MB=1048576KB=1073741824B

•lTB=1024GB=1048576MB=1073741824KB

2.数字编码

卜进制编码

1十进制BCD码二进制十六进制十进制BCD码二进制十六进制

00000000009100110019

100010001110000100001010A

200100010211000100011011B

300110011312000100101100C

401000100413000100111101D

501010101514000101001110E

601100110615000101011111F

701110111716000101101000010

8100010008H

_____—

3.字符编码

高三位

低四位

美国信000001010Oil100101110111

、

息交换0000SP0@pP

标准码0001•11AQaq

00102BRbr

ASCII0011#3cScs

llrA0100$4DTdt

0101%5EUeu

0110&6FVfV

6

ASCH码的十01117GWgw

进制表示：1000(8HXhX

*

1001)9IY1y

***

SP:321010*JzJz

*

1011+K[k(

0-9:48-57

1100<L\11

A-Z:65-901101—=M]m)

1110*>NAn

?

a-z:97-1221111/O—o

4.汉字编码（本小节自学）

*汉字输入码

品汉字国标码

承汉字内码

*汉字字形码

弟系统代码交换流程

汉字输入码

汉字输入码是用来完成汉字的输入的汉字编码,也称之为

汉字的外码。般汉字输入码可分为以下四类:

•流水码（如电报码，区位码，国标码

•音码（如全拼码，简拼码，双拼码等）

•形码（如五笔字型，大众码，仓吉码

•音形码（如自然码，首尾码等）

汉字国标码

•1981年国家标准总局颁布了GB2312-80《通讯用汉字字符集（基本

集）及其交换标准》，通称标准码或交换码。

•在此标准中，收录了7445个汉字和符号，其中汉字6763个（一级汉

字3755个，二级汉字3008个）。

•所有汉字字符共分为94个区（01-94区）,每个区分为94个位（01・

94位），汉字所在的区号和位号共同组合成该汉字的区位码，即标

准码（或称交换码）。

•1993年国家新标准GB13000,采用国际“通用多八位字符集”标准,

简称UCS。它使全世界的文字编码得以统一，是一种4字节编码。目

前最新标准是GB18030。

汉字的内码

•计算机处理信息时所用的汉字编码，也称为机内码。汉字的

内码用两个字节来保存，前一字节保存高位内码，后一字节

保存低位内码。机内码与交换码有以下换算关系:

•高位内码=AOH+区码=160D+区码

•低位内码=AOH+位码=160D+位码

汉字的字形码

•字形码是指字形的点阵信息的数字代码。存放

在汉字库中。字型码有显示字形码和打印字形

码两种。根据输出的去向将汉字输出在显示器

上或打印机上。

00行一＞8

汉字显示码

举例

64*64点阵，共占

512字节

000700E0

0700OC00

其中的第32行用字

节保存后如上所示

系统代码交换流程

1.3

计算机系统的基本组成

@“«►►

1.5计算机系统

目录⑶

1.3.1计算机的硬件组成及功能

1.3.2计算机软件

1.3.3计算机系统的层次结构

1.3.1

计算机的硬件组成

1.3.1计算机的硬件组成

数据流控制流

1.3.2

计算机软件

1.3.2计算机软件

＞什么是软件

＞计算机软件的发展

,计算机软件的分类

什么是软件

软件是指使计算机运行所需的程序

和有关的文档。

计算机软件的发展

・第一阶段：从第一台计算机上的程序到实用高级程序

设计语言的出现以前(1946—1956)。

•第二阶段：从实用高级程序设计语言的出现到软件工

程出现以前(1956»1968)o

•第三阶段：从软件工程出现以后至今(1968-)o

计算机软件的分类

*系统软件*应用软件

-操作系统-字处理软件

-程序设计语言和语言处理程序-电子表格软件

-数据库管理-绘图软件

-网络软件-演示报告制作软件

-常用服务程序-用户自己编制的各

种软件

计算机语言的种类

•计算机语言分机器语言、汇编语言和高级语言三类。

其中前两类又称低级语言，因为它们是面向计算机的。

机器语言编写的程序可以被计算机直接执行，其它语

言编写的程序，称源代码，不能被计算机直接执行,

必须经过一定的处理，形成计算机可以执行的指令程

序（目标程序），然后才能执行。不同的计算机语言

有各自不同的处理程序:般分为汇编程序、解释程

序和编译程序三种。

常用的几种计算机高级语言

•BASIC•LISP•JAVA

•COBOL•PROLOG•FOXPRO

•PASCAL•C或C++

计算机语言的处理方式

汇编方式:

汇编程序

计算机语言的处理方式

解释方式:

解释程序

计算机语言的处理方式

编译方式:

编译执行

编译程序

1.3.3

计算机系统的层次结构

1.3.3计算机系统的层次结构

1.4

微型计算机

“«►►

微型计算机示意图

当前流行的多媒体微型计算机

1.6微型计算机

目录(4)

*L4.1主机

.L4.2输入输出设备

*143微型计算机的主要技术指标

2L4.4常用的操作系统

*145多媒体计算机

1.4.1主机

格主板

*CPU

*内存

*适配盎和总线

*外部设备接口

*磁盘驱动器

条光盘驱动器

*电源

软盘驱动器

主板

内存

1.Rom只读存储器

2.Ram随机存储器

适配器以显示卡为例

t1:8

单色显示接口（9芯，杉

色显示器为3擂15芯）

串行接、

电源风扇01（9针）

主机电源开关T并行接\、

交流电源微盘接口口2（25芯）、

输入播孔并行接■

串行接口2《25竹）（25芯

1.4.2

输入/输出设备

键盘

；回□□□□□□□□巴巴的巴目囱日回回司

_________占)K\益去"lir)

0HS©IZEEL④

ramnmmmmoFlBBSBCD

sDmaaDDmmozJ□0日

□□ra

B区匚□C3、回□□□4E0

①打字机键区②功能控制键区③全屏幕控制键区④小键盘区

声卡

序rite?#*?由

主板

Case黑.扇接喊

Slot1forPentiumHVPtntiumII三侏168PinDI时插橹

插槽

CPUsockets支筱SDRAM横组

枚卑撷插槽

吊一组IDE插懵

第二妞IDE插检

ATX随源供为插槽

UftraDMA66

CPU皿扁接冲第一阻IDE捕懵

AGP插懵UltraDMA66

第二勉IDE插槽

边接稣

WakeonLANUltraDMA66IDE拄制品g

Intel440BX&Km

SuperI/O晶片电(82443BXand82371EB)

煤串缸外糠讹接龄

WakoonRingst拉照

5.MPCI摘懵

他敏氏测速排球SB-Unk池接第

TwoISACPU屏扇接簿

PS/2滑鼠建接埠谯隼/EPP/ECP茎列速」《尊

PS/2械辘速接埠16550相容串列埠建换瑞＜COM1)

16550恒客串列埠速接那(COM2)

南犯USB迎接母

平

啕

光驱

1.4.3

微型计算机的主要技术指标

噬

1.4.3微型计算机的主要技术指标

运算速度

船主频

圣字长

施存储容量

运算速度

•运算速度是计算机的重要技术指标，一般指每秒钟执行

指令的条数。单位是MIPS（millioninstructionsper

second,每秒10,条指令）和BIPS（billioninstructions

persecond,每秒条指令）。

•计算机的运算速度与机器的主频有关。

主频

•主频也叫时钟频率，是计算机时序信号源的频率，由

控制器内的石英晶体振荡器所产生和控制，能以较高

的精度协调机器各部分的工作，是衡量计算机运行速

度的重要指标。主频的单位是“兆赫兹（MHz）”o

386机的主频为16.33MHz,486机为