计算机基础第一章

主讲：方晓Tel/p>

・考核

试(50%).

L计算机基础知识任

2.计算机网络知识”

3.Windowsxp操作系统

4.Word2003的文本编聘操作

5.包子表格Excel操作

6.演示文稿PowerPoint2003

7.多媒体知识与应用基础

计算机基础

［」学习目标

•了解计算机的基本组成

•了解计算机的产生及发展简史

•掌握计算机的不同分类

•了解计算机的特点及应用

•了解计算机的发展趋势

计算机的基本组成部分

1.1.1计算机的产生

♦一般认为，世界上第一台电子数字积分计算机

ENIAC(ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator)

于1946年2月诞生于美国宾夕法尼亚大学。

❖ENIAC主要用于科学计算，由18000多个电子管、1500多个继电器组成，重达30吨，

占地170平方米，耗电150千瓦时，每秒5000次加法运算。

❖是计算机发展史上一个重要的时程碑。运算速度可以达到每秒完成加法运算5000次.•；

计算炮弹发射到进入轨道的40个点：手工操作机械计算机需要7-10小时，利用

它仅用3秒钟，速度提高了8400倍以上）

。1946年6月第一台“存储程序式”计算机EDVAC

(TheElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer)

电子离散变量自动计算机问世。

「米用二进制

冯

•

诺

依把指令存储在计算机内部，且能自动依次执行指令。

曼

结由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备

构

＜组成。

冯•塔次曼伏莠结麴确立了现代计算机硬件的基本结构,

1.1.2计算机的发展

根

据电子管时代

物WXILINX®

理XC3042A™

PQ100BKJ9733

器晶体管时代A1036396A

件-7C

划

分中小规模集成时代

大规模和超大规模集成时代

第五代

代次起止年份所用电子元器件数据处理方式运算速度应用领域

汇编语言、代码几千~几万次/

第一代1946^1957电子管国防及高科技

程序秒

高级程序设计几万~几十万工程设计、数

第二代1958^1964晶体管

语言次/秒据处理

结构化、模块化

几十万~几百工程设计、数

第三代1965^1970中、小规模集成电路程序设计、实时

万次/秒据处理

处理

分时、实时数据

大规模、超大规模集几白力上亿工业控制、数

第四代1970〜今处理、计算机网

成电路条指令/秒据处理

络

计算机信息系统发展促进经济管理进步

在充分知识化的社会中，

段在政府、大学、企

以信息智力资源的占有、

之间建立

投入和配置，致使产品弋种信

的生产、分配和消费为主要靠计算机技

一最重要因素的经济/高速

术、通信技术和

网络技术这三大

-职能管理系Q工余支柱构成

-计算机与“信QiO公路”

-计算机推动知谀至济的崛起

-信息化社会与计算机

1.1.3计算机的分类

电子计算机

（按表示信

息的方式）专用计算机

通用计算机

（按规模和

处理能力1

1.1.3计算机的分类

巨型机(Suppercomputer)：银河系列，曙光等。主

要用于大量数据的处理。巨型机的研制水平及应用成

为一个国家的经济实力和技术水平的重要指标。

大型机(Mainframe)：通用性最强、运算速度快、可靠

性高、网络功能完善。一般用来做为大中型企业的服

务器。主要生产公司是：旧M。

小型机(MiniComputer)：用于中小企业。

微型机(Microcomputer):又称个人电脑(PCpersonal

computer)o于1971年产生，渗透到各个行业并进入家

庭，真正成为大众化的信息处理工具。

1.1.3计算机的分类

工作站(workStation):实际就是微机，常用于网络

通信。今天，工作站是指连接到网络的计算机。在

过去，工作站是指高性能的工程系统和计算机辅助

设计/计算机辅助制造(CAD/CAM)系统。

服务器(server):服务器是网络环境中的高高能计算

机，它侦听网络上的其他计算机(客户机)提交的

服务请求，并提供相应的服务。

1.1.4计算机的特点及应用

1.1.4.1计算机的特点

⑴运算速度快

⑵计算精度高，可靠性好

⑶具有记忆能力和逻辑判断能力.

⑷能自动执行命令「

⑸高性能的实时通信和交流能力

⑹可靠性高、通用性强

1.1.4.2计算机的应用

(1)科学计算—例如：人造卫星轨迹计算、房屋

抗震强度计算等。

(2)数据处理——也称信息处理，用计算机对信息

进行记录、整理、加工、存储和传输等。

(3)人工智能AI(ArtificialIntelligence)

是指用计算机模拟人脑进行演绎推理和采取决策的

思维过程，是计算机应用研究的前沿学科。

(4)自动控制—也称过程控制。可以大大提高控

制的自动化水平，先进性和准确性。

(5)计算机辅助系统一一计算机辅助设计(CAD)

(Computer-AidedDesign)、计算机辅助制造

(CAM)(Computer-AidedManufacturing)、计算机

辅助教学(CAI)(Computer-aidedInstruction)、计

算机车甫助教育CBE(Computer-BestedEducation)、

和计算机辅助测试CAT(Computer-AidedTesting)

(6)电子商务—指在计算机和网络上进行的商务

活动

(7)信息高速公路——实际上是一个交互式多媒体

网络。

1.1.5计算机的发展趋势

微型化

藐^体化

1.2计算机系统组成和工作原理

一个完整的计算机系统是由和

两部分组成的。

，硬件:留成计算机的物质实体，是我们能看必

的部件，如：主机、显示器、键盘、鼠标等。

软件:是在硬件设备上运行的各种程序以及有

关资料的总称，存在于计算机内部。JI

、二'裸机"：没有软件的计算机通常称为“裸到4

计算机系统的组成

运、一具口器Q

CPU

控制器

_随机存储器

机〔RAM

硬」只读存储器

件内存储器；

系

外输入设备高速缓冲存储器

统

计

部Cache

算

设输出设备

机

备

系外存储器操作系统

统

语言处理程序

系统软件

软

数据库管理系统

件

系服务程序

统

通用应用软件子处理软件、CAD软件等

专用应用软件用户程序

1.2.1计算机硬件系统

运算器

中央处理器

控制器

主机

内存储器

计算机硬件系统

输入设备（键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪等）

输出设备（显示器、打印机、绘图仪等）

外部设备

外存储器（磁盘、磁带、关盘等）

其他（网卡、调制解调器、声卡、显卡等）

计算机硬件系统包括五大功能部件：运算器、

控制器、存储器、输入设备和输出设备。

1篇禧?MT?

1■运算器（算术、辑部件ALIF

运算器主要由算术逻辑运算单元和寄存器组成。执

行算术运算和逻辑运算。例如：5+7*2o它的性能

是蕙向整茶计汁机性能的重要因素。

2.控制器

控制器是计算机的指挥中心，它的主要作用是按

照人们预先确定的操作步骤，控制微机各部件步调

一致地自动工作。主要由四个组成部件：程序计数

器PC、指令寄存器旧、指令译码器ID、操作命令产

生部件。

1.2.1计算机硬件系统

3、存储器

用来存放输入设备传来的程序和数据，以及

运算器传来的中间结果和最后的结果的记忆装置。

存储器分为内存储器（主存储器，内存）和外存

储器（外存）两种。

CPU根据地址总线来算寻址空间。

1.2.1计算机硬件系统

4.输入设备

输入设备用来接收用户输入的原始数据和

程序，并将它们转变为计算机能识别的形式

（二进制数）存放到内存中。常用的输入设

备有键盘、鼠标、扫描仪等。

5,输出设备

输出设备用于将存放在内存中由计算机

处理的结果转变为人们所能接受的形式。常

用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。

1.2.2计算机工作原理

计算机的工作过程实际上就是执行程序的过程。

程序的执行与计算机的系统结构有关。计算机有

别于其他机器设备最显著的特征之一就是存储程

序。即在存储器中按顺序存放组成程序的指令序

歹限

。这些指令依次从存储器中取出指令，然后分析指

令，相关设备再执行指令。周而复始。因此，计

算机运行程序的过程就是处理指令的过程。

1.2.2计算机工作原理

取指令：CPU根据内部程序计数器的内容，从存储器中

取出对应的指令，并将其送到CPU的寄存器中，同时改变

程序计数器的值，使其指向下一条指令的地址。

分析指令：对取出的指令通过译码器进行分析、判断。确

定该指令所要完成的操作。

执行指令：根据指令分析的结果，控制相关部件，完成指令

规定的操作。

计算机工作原理

用户

——数据信息__控制

一HK

n理-ri

士口

处

请求

信号

■出攵■

输

■设一-

・

响应

-信号

操

作命

图令一

框

JJ厂

构L道

<储器

结存制

W）

is控

曼（内

依

反馈

・诺信号=

响

应信号

一入

冯备，

请求

信号

+

序据

程数

1.2.2计算机工作原理

地址指令功能

取数指令，将内存3000H单元的2传送给

2000HMOVAL,(3000H)CPU寄存器AL

取数指令，将内存3001H单元的3传送给

2002HMOVBL,(3001H)CPU寄存器BL

2004HADDAL,BL计算指令，在CPU完成AL与BL内容相加

存数指令，将CPU中AL的内容传递给

2006HMOV(3002H),AL内存3002H单元

end

3000H2

3001H3

3002H5计算结果

1.2.2计算机工作原理

总线是一组各种信号公共线的总称，是构成计算机系统的

互连机构，是微型计算机中个功能部件间传递信息的公共通道.

微型计算机的总线按其功能可分为三类：数据总线、地址

总线和控制总线。

(1)数据总线U)引：用来传送数据信息，是双向总线.

(2)地址总线(AB):用来传送CPU发出的地址信息，是单向

总线.

(3)控制总线(CB\,用来传送控制信号、时序信号和状态信

息等。是双向总线。

准备打字时.除拇指外其余的八个手指分别放

在基本键上，拇指放在空格键上.十指分工,包健

到指，分工明确

回回回回回回回区］目回

小指无名指中指食指+食指中指无名指小指

III1

II

左手右手

每个手指除了指定的基本键外，还分工有其它的字键，称为它的范围键其中黄色的键位

由小手指负责，红色的键位由无名指负责，兰色由中指负责，绿色键位由食指负责，紫色空格

健由大拇指负贵.

掌握指法练习技巧：左右手指放在基本键上；击完它键迅速返回原位；食指击键注意键位

角度；小指击键力量保持均匀；数字健采用跳跃式击键口

对于打字来说，最主要的是要熟悉主键盘区各个键的用处-主键盘区包

括26个英文字母，10个阿拉伯数字，一些特殊符号外，还附加一些功能键：

@［BackSpace］--后退键，删除光标前的一个字符；

O［Enter］一换行键,将光标移至下一行首；

@［Shift］--字母大小写临时转换键；与数字键同时按下，输入数字上的符号；

0［Ctrl］,［Alt］一控制键，必须与其他键一起使用；

8［CapsLock】一锁定键，将英文字母锁定为大写状态；

砂［Tab］一跳格键，将光标右移到下一个跳格位置

©空格键一输入一个空格。

功能键区F1-F12的功能根据具体操作系统或应用程序而定°

编辑键区中包括插入字符键Uns］,删除当前光标位置的字符键［Del］,将光标

移至行首的［Home］键和将光标移至行尾的［End］键，向上翻页［PageUp］键和

向下翻页［PageDown］键，以及上下左右键头

辅助键区（小键盘区）有九个数字键，可用于数字的连续输入，用于大量

输入数字的情况，如在财会的输入方面，另外，五笔字型中的五笔画输入也采

用,，当使用小键盘输入数字时应按下［NUELock］,此时对应的指示灯亮，

1.3计算机中的信息编码

■1.3.1数制与转换

■1.3.2数据的单位

■1.3.3数据的编码

1.3.1数制与转换

1.3.1.1数制与编码

♦数制是数的表示及计算的方法

按进位的方式来计数，简称为进位制。

进位计数制逢N进一，N是指进位计数制表示一位

数所需要的符号数目，称为基数。处在不同位置

上的数字所代表的值是确定的，这个固定位上的

值称为位权，简称“权”。

1.十进制数（3536、3536D或（3536）I。）

十进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、

8、9共九个，所以十进制的基数N=10。进位规

则为逢十进一，借一当十，位权是以10为底的

霹。

2.二进制数。（1011.1B或（1011.1）2）

二进制数的数码为0、1共两个，所以二进制

的基数N=2。进位规则为逢二进一，借一当二，

位权是以2为底的第。

3.八进制数(37210或(3721)8)

(1)八进制数的计数符号有八个：0,1,2,3,4,

5,6,7。所以八进制的基数N=8;

(2)进位规则：逢8进1,借1当8;

(3)任何一个八进制数都可以写成多项表示式形

式。

4.十六进制数(3A1CH或(3A1C)16)

(1)十六进制数的数码有十六个：0-9,A,B,C,

D,E,Fo最大数码为F(对应十进制数的15)。十

六进制数的基数N=16。

(2)进位规则：“逢十六进1”及“借一当十六”。

(3)任何一个十六进制数也可写成多项表示式形

9各进位制中位权的值恰巧是基数的若干次第。

因此，任何一种数制表示的数都可以写成按权

展开的多项式之和。设一个基数为r的数值N,

N=(dn-ldn—2・・・dld0d-L・.d-m),贝的展开

为：N=dn-1xrn-1+dn-2义rn-

2+…+dlx针+dOxr°+d-lxr-1+.„+d-mxr-m

例如，十进制数1234.56的展开式为：

1234.67=1x1。3+2x102+3x10Mx100

+5x10T+6x10-2

练习

❖(1101.01)2的展开式:

(1101.01),

=1*23+1*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2

(625.4)&的展开式：

(625.4)&

=6*82+2*81+5*8。+4*8-1

(53CF.4B)16的展开式：.

(53CF.4B)16

=5*163+3*162+12*161+15*16°+4*16-1+11*16-2

数制运算

十进制加减

♦:♦二进制加减P17例1.1

♦:♦八进制加减P17例1.3

。十六进制加减P17例1.5

数制换算

1.二进制、八进制、十六进制数换算成十

进制数方法:将二进制、八进制或十六进制

数按权展开相加即可以得到相应的十进制数。

。二进制一十进制

例：(1101)2

=1X23+1X22+0X21+1X2°

=8+4+0+1=(13)10

其中：23,22,21,2。表示权，即标明对应二

进制数码所在的位。

♦:♦八进制一十进制

如：(563)8

=5X82+6X81+3X8°

=320+48+3=(371)10

其中：82,8"8。为八进制数中的权。

♦:♦十六进制一十进制

如：(FA5)16

=15X162+10X161+5X16°

=3840+160+5=(4005)10

其中：162,161,16。为十六进数中的权。

2,十进制数转换成二进制、八进制、十六进制数

⑴整数部分的换算2…

余O（Ko）（低位）

方法：“除N取余法”2y

余03）八

余

i（ic2）

（再由下向上读取数据）20Z

余I（KL3）

218余

O（PC4）

2l4

余O（K5）

22余0（七）

余

21O（JC7）

O余1但）（高位）

月斤以（268）5（IOOOO11。0）2

练习：将268转换为八进制、十六进制的数

⑵小数部分的换算方法：“乘N取整法”

（再由上向下读取数据）

例如：将十进制小数0.48换算成二进制、八进制和十六进制

数（精确到小数点后第5位）的方法如下

取整数部分

取整数部分取整数部分

0.48x2=0.960,M8,x8（MK814高位）・•、•空%，］甯A）7-0（同位）

0.6Bxl6=10,88...A=K1

0.96x2=1.920«84汉8己6K726=Ko-L

-2-2

0.72x8^76.....Q.郑绿6=14,08...E=K3

0.92x2=1.84-3

-3

0.76x8=68....O.Od=x火6：1...1=K_4V

0.84x2=1.68••••••=rK

0.08x8=0.64,八•・0.2能次§品4曲位）...4=Kj（低位）

0.68x2=1.36...i=k_5（低位）

所以（。.48）『（。釉『MW筋明。WWAE-

2、十进制0.125转换成二进制数。

3、写出十进制256.125的二进制形式。

4、写出十进制256.125的八、十六进制

形式。

3.二进制数与八进制数、十六进制之

间的换算

因为二进制的进位基数是2,而八进制和十六

进制的进位基数分别是8和16。所以三位二进制数

对应一位八进制数,U!I位二进制数对应一位十六

进制数。

转换方法是：以小数点为基准，向左或向右

每3位或4位二进制数分成一组（不足位数，整数

部分高位补0,小数部分低位补0）,然后按对应

位置写出每组二进制数等值的八进制或十六进制。

例：将二进制数10100.100110转换成八进制。

010100.100110

”2|4,I4I6

转换结果：(10100.100110)2=(24.46)8

例:将十六进制数65D2转换成二进制。

65D2

0110010111010010

转换结果：(65D2)16二(0110010111010010)2

4.八进制数与十六进制数之间的转换

5.八进制数八进制二进制十六进制二进制十六进制二进制

和十六进制数00000000081000

10011000191001

与二进制数的201020010A1010

对应关系301130011B1011

410040100C1100

510150101D1101

611060110E1110

711170111F1111

1、(92.CA4)H

2、(445)0

3、(111001101011)B

[•练习]4、(101111000001.00111010)B

将二进制10010010.1100101001转换

成十六进制。

2、将二进制100100101转换成八进制。

3、将八进制的7153转换成二进制。

4、将十六进制BC1.3A转换成二进制数。

1

1.3.2数据的存储单位

❖1.位（bit）

♦：.2.字节（Byte）

❖3.字（Word）

♦4.字长

1.位(bit)

。位(bit),简写为“b”音译为“比

特”，是计算机存储信息的最小单

位，代表一个二进制数，由数字o或

1组成。一个二进制位只能表示两种

状态。

2.字节(Byte)

.：.字节(Byte),简写为“B”，音译为“比特”。

8个连续的二进制位编为一组称为一个字节，即：

1B=8bito字节是计算机存储容量的基本单位，

即以字节为单位存储信息。

•(

1KB=210B=1024B1MB=220B=1024KB

1GB=230B=1024MB1TB=240B=1024GB

1PB=250B=1024TB1EB=260B=1024PB

3.字（Word）

。计算机一次存取、处理和传输的数据长度称为

字，即：一组二进制数码作为一个整体来参加

运算或处理的单位。

4.字长

一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。

。不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有

8位、16位、32位和64位等。

1.3.2数据的编码

数据泛指一切可以被计算机接受并处理的符号。

编码就是将一类数据按某一编码转换成计算机可以

进行处理的对应代码的过程。

二进制编码系统——计算机只识别o和1码，因此在

计算机中要用二进制的各种组合形式来表示。

1.数值数据的编码

机器数：

一个数在计算机内部表示成的二进制形式。

真值：

原来的数称为这个机器数的真值。

1、原码

•真值用二进制表示后，数的数值部分不

变，在符号位上用“0”和“1”分别表示

数的符号和“-”。

•X的原码一般表示为［XI原

•如:

X［X］原

+100100101001001

-110010011100100

2、反码

・正数的反码：与原码相同；

­负数的反码：符号位为"1"，数值位按

位取反。

•X的反码一般表示为［X］反

•如1：

XIxJ反

+100100101001001

-110010()•10011011

3、补码

•正数：与原码相同;

・负数：“求反加一”

例：

x=+l(X)lIOOB,则冈产01001IOOIMX］原

x=-1001100B,则冈礼=10ll()10()B

练习

。写出二进制数+1101001的原码、反码、补码。

。写出二进制数-1101001的原码、反码、补码。

2.非数值数据的编码

■1.美国信息交换标准代码（ASCII

码）

■2.BCD码

■3.汉字编码

1.BCD码

把十进制数的每一位分别写成二进制形式

的编码，称为十进制数的二进制编码，即二一

一十进制编码或BCD(BinaryCodedDecimaI)

编码。

BCD码编码方法很多，通常采用8421编码,

其方法使用U!I位二进制数表示一位十进制数,

从左到右每一位对应的权分别是23、22、2\2。,

即8、4、2、1。例如十进制数1975的8421码可

以这样得出

1975(D)=0001100101110101(BCD)

十进制数与BCD码的对照表

十进制数8421码十进制数8421码

000001000010000

100011100010001

200101200010010

300111300010011

401001400010100

501011500010101

601101600010110

701111700010111

810001800011000

910011900011001

2.ASCII码

国际上使用的字母、数字和符号的信息编码

系统是采用美国标准信息交换码American

StandardCodeforInformation

Interchange）,简称为ASCII码。它有7位码版

本和8位码版本两种。国际上通用的ASCII码是7

位码（即用七位二进制数表示一个字符）。总共

有128个字符（27=128）,其中包括：26个大写

英文字母，26个小写英文字母，。〜9共10个数字,

34个通用控制字符和32个专用字符（标点符号和

运算符）。具体编码如下页表所示：

ASCII字符的编码表

b7b6b5

000001010on100101110111

b4b3b2bl

0000NULDLE空格0@P、p

0001SOHDC1J1AQaq

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC3#3CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETB7Gwgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

*

1010LFSUB•JZjz

1011VTESC4-KIk(

1100FFFS9<L\11

1101CRGS-=M]m)

1110SORS•>NAn〜