大学计算机基础课件

大学计算机冬础

二西南石油大学计算机科学学院

主讲：张耀文

张耀文

□研究方向：网络通信与网络控制

□E-mails：jsjzyw@163.com

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21世纪计算机方向最有前途专业?

□动画设计制作

□计算机集成电路

□网络游戏开发

□嵌入式系统

□手机游戏

□人工智能

□机器人

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盖茨的专车

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比尔盖茨最痛恨的三个中国人?

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计算机学习网站

教学互动社区

.••%

百度http:〃

http:〃

http:〃

^迪网

Tero手掌悬

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考试考核办法____________

口平时成绩：10%（考勤、随堂提问、随堂测验、

、作业等）

□实验成绩：30%（实验报告、上机考试）三

□期末考试（闭卷）：60%

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总目录

第1章计算机基础知识

第2章微型计算机系统

第3章操作系统

第4章办公软件

第5章计算机网络基础

第6章程序设计基础

第7章数据库基础

第8章多媒体技术基础

第9章计算机信息安全及社会责任

第1。章适用软件介绍

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学习方法

□记忆和理解基本概念与基本原理

□多做上机练习

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第一章计算机基础知识

1.计算机概述

2.计算机与信息社会

3.计算机的信息单位三

4.计算机中数值信息的表示形式

5.计算机中非数值信息的表示形式

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什么是计算机

计算机，又叫电子计算机（电子数字计算

机）、电脑。

计算机是一种能够高速运算、具有内部存储

能力、由程序控制其操作过程的电子装置。

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这是一台我们常见的计算机

WitMM

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个人计算机PC

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笔记本电脑

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15

掌上电脑

两款pocketPC

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WX®------------------------

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计算机概述

计

根里冯.诺依曼原理，1946年，世界上第一台电子数字积分

算计算机ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAnd

Calculator)在美国诞生。

机

发重30吨

占地170nl2

展每小时耗电150千瓦

18000只电子管

简保存80个字节

每秒5000次加法运算

史

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计算机概述

时代=年份=器件软件应用

计

■1

机器语言

算一一1946-1957电子管科学计舁

-与汇编语言二

机

数据处理

1958-1964晶体管高级语言二

发工业控制

段文字处理

1964-1971集成电路Z操作系统二

图形处理

简

大规模及超大数据库、网络社会的各

表四1971年至今

规模集成电路等个领域

划分标准：根据讨算机制造过程中各逻辑功能部

件采用的曲子器拜的不同进行划分

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计算机概述

E口光子计算机

f□生物计算机（分子计算机）二

V的□量子计算机

J□纳米计算机Z

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计算机概述

巨型机：运算速度超过1亿次/秒，巨型计算机主要用于尖端

—科学技术和军事国防系统的研究开发。例如：曙光5000每秒

计・230万亿次居2位（2008.9）,IBM最新开发的“走鹃”占据

。每秒钟可进行1026万亿次运算。

算了榜首宝座

机大型机：大型、通用、较快、较强。作“客户机/服务器”

的服务器，适用于银行、铁路等大型应用系统的计算机网络

分主机。

按综

类

合性小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短，工艺先进、

和能指使用维护简单。可作为联机系统或者自动控制系统种的主机。

特标分

点微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜，中央处理

器：一个芯片。如：PC机、单板机、单片机。

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

网络计算机：基于Java技术的瘦客户机系统（有些设

备不一定配置）

2

1

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计算机概述

计

算□运算速度快

机□计算精度高Z

的□具有记忆和逻辑判断能力

特

□通用性强

点

□计算机内部的运行过程是自动的

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教篁机与信息社会

据数据与信息

与

数据(data)是信息Qnformation)的载体，是对事实、概念或指令的

一种特殊表达形式，可以用人工方式或者用自动化装置进行通信、

翻译专专换或进行力口工处理(InternationalStandardsOrganization,

ISO)数据可分为数值型和非数值型(文字、图形、图像、音频、

信动画、o视频等)。

自

信息是对人有用的数据，这些数据可能会影响到人们的行为与决策。

技一般来说，信息既是对各种事物变化的描述和特征的反映，又是

术事物之间相互作用和联系的表示。人们通过信息来认识事物。

和

信

自、.75小张身高L75米

社数据——无明确意义信息——无实际意义

会

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2计算机与信息社会

信息技术

信息技术(InformationTechnology,IT)是

指人类在获取信息、处理信息、传播信息和存储

信息中所用到的技术。

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2计算机与信息社会

□科学计算

□数据（或信息）处理

在

信□过程控制（或实时控制）

息□计算机辅助技术

社□人工智能

会

中□电子商务

的□虚拟现实

应□信息高速公路

用

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3计算机的信息吩

□问题的提出

计算机需要一种“语言”

十进制数“0------9”

□问题的解决

二进制数01

II

两不中状态低电平高电平

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11101010

(11101010).

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3计算机的信息单住

口位(bit)是计算机所能表示的最小最基本的数据单

二至，其值只能为0或1的一个二进制数值位，位作为单位

二时记为b。

□字节(byte)由8个二进制位组成,通常用做才算存褶

容量的单位。字节作为单位时记为B。

千字节(KB)、兆字节(MB)、千兆字节(GB)

1B=8bitlK(kelo)=1024B=210B

lM(mega)=1024K=220BlG(giga)=1024M=230B

lT(tera)=1024G=240B

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3计算机的信息单住

□字，其长度通常是1个字节的整数倍。它是计算

机一次性进行数据处理和运算的单位。

口字的位数叫做字长，它是计算机一次可处理的二

进制数的位数，是衡量计算机性能的一个重要因

□微处理器的字长有4位、8位、16位、32位、64位,

字长越大，计算速度越快。

字节

7______4^_____0_______

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计算机兼值信息的表示

计

算、■

1、彳吕,包、

为对于数值和非数值信息，可用二选制、

什八进制、十进制、十六进制来表示。

2、二进制所具有的特点

采

□易于物理实现

用

□运算最简单

□通用性强

制

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计算机兼值信息的表示

教3、进位计数制

制基数：一种数制由R个基本字符组成，则基数为R。

十进制数展开如：

的

(123.78)=l*102+2*101+3*100+7*10“+8*10]

概lo

念进制基数基本符号

二进制R=204

八进制R=8032,3,4,5,6,7

十进制R=100,1,2,3,4,5,6,7,8,9

十六进制R=160,l,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F

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计算机教值信息的表示

□计数制的不同表示

10101B为二进制数10101,也记为C10101J2

101。为人进制教101,也记为（10118

234D为十进制数234,也记为（234）10

101AH为十进制教101A,也记为flOIAJ16

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i>R进制向十进制转换r按住权根开)

2x42

(643.28)10=6X10+4X10+3X10°+2X10+8X10-

数字符号：6、4、3、2、8

102、1。1、10°、10-1、10・2

♦=

权值

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例：(1011.11)2

1011.11)2=1X23+OX22+1X21+1X2°+1X2/+1X2-2

23、22、21、2°、2-1、2-2

权值

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例：(642)8

(642)8=6X82+4X81+2X8。

例：(9B4・4)i6

(9B4.4)i6=9X162+11X161+4X16°+4X16”

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二进制转换十进制

【例1】(10110.01)2

(675.3)=()I。

=IX81+1X2―2

(56A)16二()io

=(22.10

思考：八进制、十六进制转换为十进制呢?

（10）16二（？）10&）16二（？）10

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2、十进制向制的苫换:

十进制转换一二进制

(1)整数部分——除2取余法

(2)小数部分——乘2取整法

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【例2】(13.6875)1。=(?)21101.10)

整数部分小数部分

0.6875

13余数

2X2整数

6

乙…1低位1.370…1

X

23…0

0.750…0

21・・・1X2

1.50…1

0...1高位

X2低位

1.0~~…1

(1期0=(。1(O.6875)10=(f)2

=(U°1)(12.23)10=(?)2=I。“)2

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2、十进制向R进制的转换:

①、十进制向二进制转换:

整数部分：除基倒取余数法。小教部分：乘基取整顺排法

229余数

欲位

低依

21410.125X2=0250.....0

2700250X2=0500…“0

231

0500X2=1.000一・♦1

2

击椽

01

(29)](■(11101)2(0125)L(0001)2

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2、十进制向R进制的转换:

教

②、十进制向十六进制③、十进制向人进制

制

间转换:转换:

的

(348)10♦(15C)16(348)109(534)8

转348:16=21・・・・.C348-8=43........4

换

21-16=1........543・8=5.........3

1-16=05-8=0.........5

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3二、八、十六进制数之间的转换

讲制之间的转换关系

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

0000000Q081000

10011000191001

201020010A1010

3Oil30011B1011

410040100C1100

□10150101D1101

611060110E1110

711170111F1111

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3二、八、十六进制数之间的转换

教

(1)二进制数一八进制数

制

间

的原则：三位一组法，不足3位补零

转

换整数部分：从右向左分组

小数部分：从左向右分组

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3二、八、十六进制数之间的转换

教

二进制数一十六进制数

制(2)

间

原则：四位一组法，不足位补零

的4

转

整数部分：从右向左分组

小数部分：从左向右分组

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【例3】(10110.11)2=(?)8

IOIIO.Fl

010110・iio

<--------1--------<-------I---------.I一♦

266

(10110.11)2=(26.6)8

思考：那么数字“2”与“16”的又有什么关系?

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二进制转换十六进制

【例3】(11101.011)2二(？)16

11101.011

00011101.0110

.◄--------------------------「>

■I•

1D*6

(11101.011)2=(1D.6)16

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八进制转换十六进制

•・

八进制转换二进制转换十六进制

<*♦*

二【例4】(172.6)8=(？)16二

=(172.6)8二

*II.

(001111010.1100)2

*，♦・・.

▼▼

-7A.C-

(172.6)二(7A.C)I?

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练习题

1.将二进制数1101101110.110101转换成十六进制数:

2.将二进制数110工101110.110101转换成八进制数：

3.(2C1D.A1)H=B

4.(7123.14)0=B

(注意：整数前的高位。和小数后的低位。可取消。)

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JW未考败/现

□反映计算机存储容量的基本单位是

A.二进制位B.字节

字

C■字D,双

进

行

□一般用微处理器的康

格

・字长

AB■格

C.性能D

□二进制数110101转换为八进制数是o

A.(71)8B.(65)8

C.(56)8D.(51)8

□在计"中，地址和数据等全部信息的存储和运算都是采

用j)表示。

A,二进制B,八进制数

r、AU.Ir、.、Mz/.

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L4计算机数值信息的带就

计

算

机二进制的算术运算

中

二进制数的运算规则

加法乘法减法除法

0+0=00X0=00-0=004-0=0

0+1=10X1=01-0=104-1=0

1+0=11X0=01-1=01+0=（没有意义）

1+1=10（逢二进一）1X1=10・1=1（借一当二）14-1=1

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L4计算机教值信息的转换

计算机中的逻辑运算

计

算逻辑或逻辑与逻辑非

机

0+0=00X0=0

中1=0

0+1=1二0X1=0二

的1+0=1;1X0=0;0=1

二1+1=111X1=1三

进

逻辑或:有1即1

制

运逻辑与：全1为1

算

逻辑非：0、1取反

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L5计算机中非敷值信息r见pi6)

1>ASCIIf^(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)

西

文128个常用字符，用7位二进制编码，从0到127二

字控制字符：0〜32,127;普通字符：94个。

符

1个西文字符由7位二进制数表示。在计算机内1个西文字

编

符占8位，最高位取0

码

例如：“a”字符的编码为1100001,对应的十进制数是97;

’0'〜930H〜39H48〜57

‘A'〜2'41H〜5AH65〜90

匕’〜⑵61H〜7AH97-122

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1-5计算机中非敷值信息

2、汉字编码

汉(1)汉字国标码(交换码)：一个汉字占两字节(16

位)，每字节最高位为0,其余由7位二进制数表示。共

6763个汉字，分两级。

编

码(2)汉字机内码：也称汉字内码，是指汉字在计算机中

存储、加工、处理时所用的代码，每字节最高位为1。

(3)汉字输入码：

汉字输入码是指用户从键盘上输入汉字时所使用的编码。

音码类全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等

形码类五笔字型法、郑码输入法等

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5计算机中非数值信息

(4)汉字字型码：打印或显示时使用，用点阵构成。

点阵：汉字字形点阵的代码有16x16、24x24、32x32

、48x48、72x72等编码、每个汉字分别占2x16、3x24、

6x48、9x72字节大小。存储方式简单、无需转换直接输出放

码大后产生的效果差。

点阵数越大，分辨率越高，字形越美观，但占用的存储

=空间越多。

矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征。矢量方式特

点正好与点阵相反。

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的

各其他系统代码

关

种

系

汉

字

编

码

之

间

输入码

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3多媒体信息编码（不作要求）

□多媒体信息是以文字、声音、图形图像、视

频、动画等为载体的信息。

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小结

❖了解计算机发展史

了解计算机的分类与特点

❖掌握计算机中的信息表示和单位二

❖计算机中数值信息的表示形式二

❖掌握不同的数制间的转换

❖掌握二进制的算术运算和计算机中的逻辑运算

计算机中非数值信息的表示形式

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延伸阅读

□著名的计算机人物（图灵、冯•诺依曼、吴文俊、

王选、金怡濂、姚期智等）

□著名计算机团体与公司(IEEE-CS、ACM、

CCF、IBM、Intel>Microsoft、Lenovo、AMD>

Cyrix、HP>Epson>Canon>Compaq>Apple>Acer>

Philips>Sumsung)

□著名计算机奖项(图灵奖、IEEE-CS的计算机先

驱奖)

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12.著名计算机人物

计算机科学之父，阿伦・图灵AlanTuring,1912.6〜1954.6,英国

数学家。1951年被选为英国皇家学会院士。1936年，图灵发表了一

篇著名的论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》，论文中提出

了一种十分简单但运算能力极强的理想计算装置，这一装置是一种理

想的计算模型，这种计算机模型奠定了计算机组成部件、工作方式和

顺序，被称为图灵机，图灵的这一思想奠定了整个现代计算机的理论

基础。

图灵对计算机科学的杰出贡献主要表现在：创建了自动机理论,

发展了可计算性理论，奠定了人工智能的基础。

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著名计算机人物

冯・诺依曼(JohnVonNouma,1903—1957)，美藉匈牙利人，数

学家,被称为“现代计算机之父”。

1945年6月，冯・诺依曼与戈德斯坦等人，联名发表了一篇长达101

页纸洋洋万言的报告，即计算机史上著名的“101页报告”。这份报

告确立了现代计算机的基本结构，即冯・诺依曼体系结构，直到今天,

仍然被认为是现代计算机科学发展里程碑式的文献。

其要点如下：

八(i)计餐机应由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、

输入浚备和输出设备，另外还必须由总线加以连接。

(2)程序和数据以同等地位存放在存储器中，并要按存储器的地

址访荷存储器中数据。

(3)程序和数据以二进制表示。即以0,1两个数字信号表示。

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著名计算机人物

吴文俊，1919.5-；2000年首届国家最高科

学技术奖获得者，数学家，在拓扑学、中国数

学史、数学机械化、几何问题证明方面成就显

著。

吴文俊的贡献在于：①提出一套完整的算法,

使得代数方程组通过机械步骤消元变成一个代

数方程，②解代数方程组可扩大为带微分的代

数方程组，从而大大扩张研究问题的范围。

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著名计算机人物

王选，1937.2-2006.2；2001年国家

最高科学技术奖获得者。计算机科学家。E

王选被公认是对中国印刷出版业的现

代化作出最大贡献者之一，被人们赞誉为

“当代毕升”和“汉字激光照排之父”。

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著名计算机人物

技术奖获得者。计算机科学家；是我国巨型计算

机事业的开拓者之一。

提出了基于通用CPU芯片的大规模并行计算

机设计思想、实现方案和多种技术相结合的混合

网络结构，解决了240个处理机互连的难题，从

而研制出运算速度达到当时国内领先水平的并行

计算机系统。

主持研制国家重点工程——“神威”巨型计算

机系统，担任总设计师。

62CopyRight@2007zhangyaowenAllRightsReserved

13.著名计算机团体与公司

IEEE-CSInstituteofElectricaland

E