第1章 计算机基础知识课件

计算机应用基础教程第1章计算机基础知识绪论教学目的教学要求教学安排第1章计算机基础知识本课程是普通高校非计算机专业计算机基础教学指定课程之一，教学对象为大学本、专科的学生。通过本课程的讲授与实习，使学生了解计算机科学的最基本知识和理论，具备基本的计算机操作和使用技能，能熟练地运用典型的系统软件和应用软件，能较熟练地进行网上的基本操作，从而适应信息社会的飞速发展，达到新时期对高等院校学生最基本素质的要求，并为以后进一步学习和应用计算机知识打下坚实的基础教学目的第1章计算机基础知识教学要求本课程要求学生达到新时期计算机应用的基础层次：1.掌握计算机科学的最基本理论和基本常识2.具有PC系列微型计算机的基本常识3.熟练地掌握具有代表性的、使用广泛的计算机操作系统4.熟练地掌握一种典型的字、表处理软件5.较熟练地进行网上基本操作6.熟练地使用汉字。第1章计算机基础知识教学课时安排章节理论学时计算机基础知识9中文Windows20006Word20009Excel20009PowerPoint20006Internet网络基础

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第1章计算机基础知识计算基础知识1.1计算机概述1.2计算机系统组成1.3数制转换与运算主要内容：1.4数据与编码第1章计算机基础知识1.1

计算机的产生与发展1.1.1计算机的产生1.1.2计算机的特点1.1.3计算机的分类1.1.4计算机的应用1.1.5计算机的发展趋势第1章计算机基础知识人类追求计算的工具加法器,1642Pascal差分机,1822

图灵机:通用计算模型第1章计算机基础知识电子计算机的问世1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator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个字节第1章计算机基础知识第一台电子计算机（ENIAC）5000次加法/秒体重28吨占地170m218800只电子管1500个继电器功率150KW美籍匈牙利数学家

冯

诺依曼第1章计算机基础知识第一代（1946~1956）电子管5千~4万（次/秒）第二代（1957~1964）晶体管几十万~百万（次/秒）第三代（1965~1970）集成电路百万~几百万（次/秒）第四代（1971~90年代）集成电路几百万~几亿（次/秒）1964年911机1966年112机计算机发展的几个阶段电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代。第1章计算机基础知识1、巨型（或超级）计算机2、大中小型计算机3、工作站4、微型计算机1.1.2计算机的分类区别：体积、功能、应用、数据存储量、指令系统、价格第1章计算机基础知识1.1.3计算机的应用计算机的应用十分广泛工商：电子商务、AD/CAM 教育：多媒体教育、远程教育医药：CAT、MRI、远程医疗家庭：家庭信息化政府：电子政府娱乐：虚拟现实、影特技科研：数据采集、计算分析第1章计算机基础知识计算机的主要应用领域1.科学计算3.实时控制2.数据处理其它领域：电子商务CAD/CAM/CIMS多媒体技术

人工智能第1章计算机基础知识CRAY-Ⅱ１、巨型化运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机1975年世界上第一台超级计算机“Cray-I”中国超级计算机：国防科技大学研制的“银河1号”、“银河2号”和“银河3号”国家职能计算机中心推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”超级计算机应用：天气预报、地震机理研究、石油和地质勘探，卫星图像处理等大量科学计算的高科技领域。银河Ⅱ1.1.5计算机的发展趋势第1章计算机基础知识

5、多媒体化多媒体技术是20世纪80年代中后期兴起的一门跨学科的新技术。

第1章计算机基础知识

4、智能化人类第一个“工业机器人”：

一头在纺织机上挑纱的“驴”（1742年）第一代机器人

机械手（1962年出现）第二代机器人

具有“感觉”的机器人第三代机器人

装有启发式计算机的“智能机器人”第1章计算机基础知识

3、网络化计算机网络：计算机技术与通信技术结合的产物。计算机网络的发展动力：使用远程资源，共享程序、数据和信息资源，网络用户的通讯和合作。第1章计算机基础知识计算机发展趋势——微型化计算机不再是单一的计算机器，

而是一种个人的信息机器。第1章计算机基础知识1.2计算机系统组成电子计算机是指由电子器件组成、具有逻辑判断、自动控制和记忆功能的现代计算和信息处理工具。什么是计算机？第1章计算机基础知识1.2.1计算机系统基本组成Windows还有我！硬件系统软件系统第1章计算机基础知识

硬件系统由各种电子的、机械的、磁性的、光学的元器件、部件、或装置所构成，是看得见摸得着的物理实体。硬件是计算机的“躯体”。什么是硬件系统？1.2.2硬件的基本系统第1章计算机基础知识计算机系统的硬件组成（冯诺依曼思想）：运算器存储器控制器输出设备输入设备五大部件第1章计算机基础知识五大部件之一——运算器运算器的任务是对信息进行加工处理。算术逻辑单元累加器状态寄存器通用寄存器ALU——运算暂存操作数和运算结果。存放算术逻辑单元在工作中产生的状态信息。暂存操作数或数据地址。运算器第1章计算机基础知识五大部件之二——控制器控制器是计算机的神经中枢控制器按产生各种控制信号，从而指挥整个计算机有条不紊地、自动地执行程序。第1章计算机基础知识中央处理器CPU

运算器和控制器合称为中央处理单元,简称CPU。常见的CPU的型号：

Intel公司：IntelPentium、PentiumMMX、PentiumPro、PentiumⅡ、PentiumⅢ等（如图）。AMD公司：AMD386、486、K5、K6、K7等。

Cyrix公司：CyrixPR、GX、MⅡ、CyrixⅢ等（如图第1章计算机基础知识存储器是计算机的记忆装置，存储器的操作方式——读和写我记住了！五大部件之三——存储器存储器内存随机存储器(RAM)只读存储器(ROM)外存（硬盘、光盘、U盘等）高速缓存(Cache)第1章计算机基础知识

只读存储器ROM

随机存取存储器RAM

存放指令、数据和计算结果，RAM既能读出又能写入数据。内存储器

内存也称主存，是CPU直接访问的存储器。主要存放当前运行的程序、数据和结内存按使用的功能可分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）第1章计算机基础知识外存储器也称辅存，外存储器不能直接与CPU交换信息，必须先调入内存，才能进行处理。外存储器

目前常用的外存有软盘、硬盘、光盘和U盘。它们和内存一样，也是以字节为单位存储信息的。第1章计算机基础知识内部存储器访问速度快

容量较小

暂时性价格高外部存储器访问速度慢容量很大永久性价格低小知识第1章计算机基础知识位、字节、字及字长……位字，字长字节（8位）存储单位第1章计算机基础知识主机内存（ROM/RAM/Cache）I/O接口CPU运算器控制器总线第1章计算机基础知识五大部件之四——输入设备输入设备的任务是把原始信息顺序送入存储器中常用的输入设备有:键盘、鼠标器、扫描仪、光笔等。输入设备(Input)第1章计算机基础知识五大部件之五——输出设备输出设备是将计算机的运算和处理结果以能为人们或其他机器所接受的形式输出常用的输出设备有：显示器、打印机、绘图仪等输出设备(Output）第1章计算机基础知识I/O设备内存储器运算器控制器原始数据取数结果存数指令存取命令运算命令输入/输出命令1.2.3计算机工作原理计算机的工作基础存储程序原理：把预先编写的程序存放在存储器中计算机在运行过程中逐一取出指令，并根据指令的功能进行相应的操作。由冯.诺依曼于1946年提出的。第1章计算机基础知识1.2.4计算机的性能指标

外围设备的配置指令系统的功能系统软件的配置情况诊断能力与容错能力……内存容量字长运算速度主频第1章计算机基础知识要使计算机解决各种实际问题，必须有软件的支持。广义地讲，软件是指系统中的程序以及开发、使用和维护程序所需要的所有文档的集合。计算机系统在“裸机”的基础上，通过一层层软件的改造后，向用户呈现出友好的使用界面和强大的功能。软件系统由两大部分组成:系统软件和应用软件

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2.1.3计算机软件

第1章计算机基础知识系统软件应用软件计算机软件系统软件是为了使计算机能够正常高效地工作所配备的各种管理、监控和维护系统的程序及有关的资料。应用软件是为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。应用软件可以在市场上购买，也可以自己开发。主要包括:操作系统、各种计算机程序设计语言的编译程序、解释程序、连接程序、系统服务性程序、数据库管理系统、网络通讯软件等。常用的应用软件包括：文字处理软件如Word、PageMaker等；电子表格软件如Excel等；绘图软件如AutoCAD、3DS等。课件制作软件如PowerPoint、Authorware等。还有教育培训软件、娱乐软件、财务管理软件等也都属于应用软件的范畴。第1章计算机基础知识

1.操作系统是一个管理计算机系统资源、控制程序运行的系统软件。裸机操作系统应用程序用户APPLEIBMDOS系统软件第1章计算机基础知识2.

系统服务程序系统服务程序主要是指一些工具软件或支撑软件。如系统诊断程序、测试程序、调试程序等。3.

数据库管理系统目前，常用的数据库管理系统有MicrosoftAccess、SQLServer、Oracle、DB2、SyBase、VisualFoxPro和MySQL等。第1章计算机基础知识应用软件是为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。应用软件可以在市场上购买，也可以自己开发。常用的应用软件包括：文字处理软件，如WPS,Word,PageMaker等；电子表格软件，如Excel等；绘图软件，如AutoCAD、3DS、PaintBrush等；课件制作软件，如PowerPoint、Authorware、ToolBook等。除了以上典型的应用软件外，还有教育培训软件、娱乐软件、财务管理软件等，也都属于应用软件的范畴。应用软件第1章计算机基础知识1.3数制与运算计算机只认识“0”和“1”，任何信息必须转换成二进制形式数据后才能由计算机进行处理、存储和传输。第1章计算机基础知识二进制计算机中为什么要使用二进制数？实现容易运算规则简单能方便使用逻辑代数记忆和传输可靠如开关的闭合/断开二极管的导通/截止电压的正/负脉冲的有无等可用1表示真，0表示假；进行逻辑运算加法运算法则 11010+0=0 +11100+1=1+0=1 110111+1=0减法运算法则110110-0=1-1=0-11101-0=111010-1=1乘法运算法则0×0=00×1=1×0=01×1=1第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识第1章计算机基础知识数制 按进位的原则进行计数逢N进1采用位权表示法定义：第1章计算机基础知识计算机领域中更多的是使用二进制、八进制和十六进制等数制。八进制有八个基本数码0,1,2,3,4,5,6,7，进位原则是逢8进1，基数为8。十六进制有十六个基本数码0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，A,B,C,D,E,F,进位原则是逢16进1，基数为16。

二进制数01101110010111011110001001101010111100110111101111八进制数012345671011121314151617十六进制数0123456789ABCDEF进制表示符号B二进制O八进制D十进制(可不写)H十六进制>>

2.3.3数制之间的转换第1章计算机基础知识1、非十进制数转换为十进制数▲方法：按权展开求和解(1100.11)2=1×23+1×22+0×21+0×20+1×2-1+1×2-2

=8+4+0+0+0.5+0.25=(12.75)10例（1100.11）2=（）1012.75例（163.24）8=（）10解(163.24)8=1×82+6×81+3×80+2×8-1+4×8-2

=64+48+3+0.25+0.125=()10115.3125115.3125第1章计算机基础知识2、十进制数转换为非十进制数▲方法：整数部分采用除基数取余法；小数部分采用乘基数取整法。举例说明:(286.8125)10=(？)2解：对于整数部分：采用除2取余法。∴（286）10=（100011110）2也可以使用竖式除法22860

(最低位）

21431

271123512171280240

220211

(最高位）

0第1章计算机基础知识对于小数部分：乘2取整0.8125×2=1.625取出整数1

（最高位）0.625×2=1.25取出整数1

0.25×2=0.5取出整数00.5×2=1.0取出整数1

（最低位）∴（0.8125）10=（0.1101）2则（286.8125）10=(100011110.1101)2在许多情况下小数部分不为0，转换次数为无限，这时可根据要求的精度，选取适当的位数后，停止转换。第1章计算机基础知识3、二进制、八进制、十六进制之间转换二进制数、八进制数、十六进制数的基数有着整幂关系，23=8,24=16,即2n=R;因此，每三位二进制数对应一位八进制数，每四位二进制数对应一位十六进制数，所以可以分别对应进行转换。二进制→八（十六）进制的转换方法如下：是以小数点为中心，分别向前、后每三（四）位一组，不足三（四）位则以“0”补足，再把每组二进制数转换为相应的八（十六）进制数即可。例如：（10110.1001）2=（？）8解：（10110.1001）2

=（010110.100100）2

=（26.44）8第1章计算机基础知识八（十六）进制→二进制只要把每个八（十六）进制数码对应的二进制数码写出来,再去掉首尾的“0”即可。例如：（3DB.4A）16=（？）2解：（3DB.4A）16

=（1111011011.0100101）200111101101101001010小结：二进制数在计算机内使用是适宜的，但书写、阅读不方便，记忆困难。由于十进制数符合人的日常使用习惯，在使用计算机时，仍然使用十进制数，由计算机自动转换为二进制数。八进制数、十六进制数常表示常数或地址。第1章计算机基础知识

计算机最主要的功能是信息处理。要使计算机能处理信息，首先必须将各类信息转换成由二进制数0和1的组合表示的代码。计算机要处理的数据除了数值数据之外，更多的是字符、图像、图形、声音等非数值信息所对应的非数值数据。在计算机内部，各种信息都必须经过二进制编码后才能被传送、存储和处理。

101010101.1.5数据表示与编码

第1章计算机基础知识所谓编码，就是采用少量的基本符号，按照一定的组合原则，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。在计算机中，广泛采用的是只用“0”和“1”两个基本符号组成的二进制码。例如：用26个英文字母表示英文词汇，用10个阿拉伯数码表示数字

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2.3.1数字化编码的概念第1章计算机基础知识>>

2.3.4计算机中的常用编码

在计算机中只能识别二进制数码信息，因此任何形式的数据如数字、字母、汉字等信息进入计算机都要用二进制数的特定编码表示。当然编码可以有多种方法，但为了便于交换、处理，必须采用统一的编码方法。第1章计算机基础知识8421BCD码与十进制数的关系表十进制BCD码十进制BCD码00000810001000191001200101000010000300111100010001401001200010010501011300010011601101400010100701111500010101例如（62.38）10=(?)BCD解：(62.38

)10

=(01100010.00111000)BCD数字编码BCD（BinaryCodedDecimal）编码（二~十进制编码/8421BCD码），用四位二进制数的形式直接表示一位十进制数。第1章计算机基础知识⑴ASCII码ASCII码是由美国国家标准委员会制定的一种包括数字、字母、通用符号、控制符号在内的字符编码集，全称叫美国国家信息交换标准代码。ASCII码是一种7位二进制编码，能表示27=128种国际上最通用的西文字符。其中包括四类最常用的字符：数字“0”～“9”

；字母，包括26个大、小写的英文字母；通用字符和控制符号。

字符编码表示文字信息和控制信息的基础是各种字符，各种字符必须按一定规则用二进制编码表示，才能为计算机所识别。常用的字符编码有ASCII码、EBCDIC码和Unicode码等。第1章计算机基础知识

b6b5b4000001010011100101110111b3b2b1b0(H)0123456700000NULDLESP0@P｀P00011SOHDC1！1AQaQ00102STXDC2“2BRbR00113ETXDC3#3CScS01004EOTDC4$4DTdT01015ENQNAK%5EUeU01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB‘7GWgW10008BSCAN(8HXhX10019HTEM)9IYiY1010ALFSUB＊：JZjZ1011BVTESC+；K［k{1100CFFFS，<L\l|1101DCRGS－=M］m}1110ESORS．>N^n~1111FSIUS／?O_oDELASCII码是目前计算机中，特别是微型计算机中使用最普遍的字符编码集。常用于输入/输出设备，如键盘的输入、显示器输出和打印机输出等。从键盘输入字符信息时，编码电路将字符转换成对应的ASCII码输入计算机内，经处理后，再将ASCII码表示的数据转换成对应的字符后在显示器和打印机上输出。第1章计算机基础知识⑵EBCDIC代码。即所谓的扩展二—十进制交换码（ExtendedBinary-CodedDecimalInterchangeCode）。这种字符编码主要用在IBM公司的计算机中，采用8位二进制表示，有256个编码状态，但实际运用时只选用其中一部分。⑶Unicode码。Unicode是一种16位的编码，能够表示65000个字符或符号。而目前世界上的各种语言一般都只用到34000多个符号，所以Unicode可以用于大多数的语言。Unicode与ASCII码完全兼容。目前，Unicode已经在WindowsNT、OS/2、Office2000等软件中广泛使用。第1章计算机基础知识⑴国家标准总局制定的“中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码”，代号为“GB2312—80”。这种编码称为国标码。统计出最常用的6763个汉字，其中一级汉字3755个，按汉语拼音排列；二级汉字3008个，按便旁部首排列，图形符号682个。每个汉字占两个字节。

在GB2312—80中，将全部国标汉字及符号组成一个94×94的矩阵。在此方阵中，每一行称为一个“区”，每一列称为一个“位”。这样就组成了一个有94个区（01～94），每个区有94个位（01～94）的汉字字