计算机基础知识模版课件

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

L1计算机概述

L2微型计算机系统的基本组成

L3微型计算机的分类与主要技术指标

1.4计算机信息处理原理

1.5多媒体基础矢口识

1.6计算机病毒基础知识

第1章计算机基础知识

1.1计算机概述

£01.1.1计算机的才既念

ai.1.2计算机的发展

ai.L3计算机的分类

ffll.1.4计算机的应用领域

第1章计算机基础知识

1.1.1计算机的概念

计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行

存储和处理的电子设备。具有以下几个特征：

⑴运算速度快

⑵精确度高，可靠性好

⑶具有记忆能力和逻辑运算能力

(4)能自动执行命令

⑸高性能的实时通信和交流能力

⑹信息表达形式的直观性和使用的方便性

第1章计算机基础知识

1.1.2计算机的发展

1.计算机的诞生

世界上第一台电子数值积分计算机诞生于1946年。

2.计算机的发展历程

计算机从处理数据的方法上分成模拟式计算机和数字

式计算机。

[模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模

拟某一变化过程，它主要用于仿真研究。数字机则以数字

量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字机来完成。

第1章计算机基础知识

按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分计算

机的时代：

⑴第一代电子计算机（1946年到1958年）：基本逻辑电路由

I组成。

⑵第二代电子计算机（1958年到1964年）：基本逻辑电路

由电子元件组成。

⑶第三代电子计算机（1964年到1970年）：基本逻辑电路

由组成。

（4）第四代电子计算机（1970年以后）：采用

成构成逻辑电路。

第1章计算机基础知识

3.计算机发展趋势

当前计算机的发展趋势概括为四化：巨型化、微型化、

网络化和智能化。

芯片的集成度越来越高，计算机的元器件越来越小,

而使得计算机的计算速度快、功能强、体积小、价格低。

为了满足尖端科学技术、军事、气象等领域的需要,

计算机也必须向超高速、大容量、强功能的巨型化发展。

巨型机的发展集中体现了计算机技术的发展水平。

第1章计算机基础知识

计算机网络可以实现资源共享。资源包括了硬件

资源，如存储介质、打印设备等，还包含软件资源和

数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。

⑷智能

[智能化是未来计算机发展的总趋势。这种计算机

k了具备现代计算机的功能之外，还要具有在某种程

讪^仿人的推理、联想、学习等思维功能，并具有

别、图像识别能力。

第1章计算机基础知识

1.1.3计算机的分类

1.巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。

2.大型机：运算速度在100万〜几千万次/秒，

3.中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。

4.小型机：结构简单、规模较小、操作简单。

5.微型机：体积小、价格低、功能全、操作方便。

6.工作站：易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示

器和较强的网络通信功能。

第1章计算机基础知识

1.1.4计算机的应用领域

L1.科学计算46.娱乐与文化教育

，2.自动控制47.产品艺术造型设计

口.信息处理4-8.计算机通信

)4.人工智能49.电子商务

工5.计算机辅助设计

第1章计算机基础知识

1.2微型计算机系统的基本组成

曷微型计算机系统结构框图

曷1.2.1计算机的基本结构

得1.2.2总线结构

曷1.2.3内部存储器

国L2.4主板

曷1.2.5夕卜部存储器

曷1.2.6输入设备

曷1.2.7输出设备

曷1.2.8电源与机箱

S1.2.9微型计算机硬件发展展望

1.2.10软件系统

第1章计算机基础知识

「控制器

微

r微处理器（CPU）

型，主I运算器

机，总线系统

「随机存储器（RAM）

计

i内存储器（内存）

算I只读存储器（ROM）

一软盘

机c外存储器（外存）硬盘

L光盘

系

微「键盘

统外

机输入设备(Input)鼠标

设

结计I扫描仪

算

「显示器、投影机

构机

(输出设备(Output)y打印机

系

框

统绘图仪

图广操作系统

语言处理程序

数据库管理系统

、网络通信管理程序

j•应用软件包

t用户程序

第1章计算机基础知识

1.2.1计算机的基本结构

1.冯•诺依曼型计算机的基本结构

1945年美籍匈牙利科学家冯•诺依曼(VonNeumanii)提

出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个

要点：

⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。

⑵将指令和数据存放在存储器中。

⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输

出设备5大部分组成。

其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”，

就是通常所说的“顺序存储程序”概念。我们把按照这一

原理设计的计算机称为“冯•诺依曼型计算机”。

第1章计算机基础知识

冯•诺依曼型计算机的基本结构

图122硬件系统中五大功能部件

说明：―表示控制流<>表示数据流

第1章计算机基础知识

2.微处理器——CPU

是计算机中最关键的部件，它由控制器、运算器、寄

1存器组和辅助部件组成。

运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的元件。

控制器：从存储器中取出指令、分析指令、确定指令

类型并对指令进行译码，负责向其他各部件发出控制信号C

§寄存器：用来存放当前运算所需的各种操作数、地址

;信息、中间结果等内容。

第1章计算机基础知识

几种类型的CPU（奔腾、奔腾n、Cyrix6型、凡一2）

ma

第1章计算机基础知识

1.2.2总线结构

所谓总线，是指微型计算机各部件之间

传送信息的通道。CPU内部的总线为内部

总线，连接微型计算机系统各部件的总线

称为外部总线。

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

微型计算机的系统总线从功能上分为地址总线、

数据总线和控制总线。

1.地址总线

地址总线是单向的。地址总线的位数决定了CPU

的寻址能力，也决定了微型机的最大内存容量。

2.数据总线

数据总线用于传输数据。数据总线的传输方向是

双向的，是CPU与存储器、CPU与I/O接口之间的双

向传输。

3»制总线

k控制总线是CPU对外围芯片和I/O接口的控制以

及这些接口芯片对CPU的应答、请求等信号组成的总

线。

第1章计算机基础知识

1.2.3内部存储器

存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。

「主存储器（内存）

存储器I辅助存储器（外存）

r随机存储器RAM

内存X

只读存储器ROM

I；ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其

中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。

[RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需

要读出或写入；断电后信息丢失。

第1章计算机基础知识

常见的几种内存条

第1章计算机基础知识

关于存储的几个重要概念

位：是计算机中存储数据的最小单位。指二进制数中

的一个位数，其值为“0”或T,其英文名为“bit”。

字节：是计算机存储容量的基本单位，计算机存储容

量的大小是用字节的多少来衡量的。其英文名为

“byte”，通常用表示。

字节经常使用的单位还有KB（千字节）、MB（兆

字节）和GB（千兆字节）等，它们与字节的关系是:

第1章计算机基础知识

1B=8bit

1KB=210B=1024B

1MB=210X1KB=210X210B=1024KB

1GB=210X1MB=210X210X210B=1024MB

第1章计算机基础知识

字：是计算机内部作为一个整体参与运算、处理和

传送的一串二进制数，其英文名为“Word”。

字长：是计算机CPU一次处理数据的实际位数，是

衡量计算机性能的一个重要指标。

字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算

能力就越强，计算精度就越高。

第1章计算机基础知识

1.2.4主板

CMOS}

吟二也ISA插槽'

主板电池

控制芯片PCI插槽

串行/并口插

槽

Socket7插槽

■键盘插座

CACHE

内存插槽

Pentium（奔腾）主板

第1章计算机基础知识

1.CMOS只读存储器

CMOS只读存储器中装载着BIOS程

序。BIOS负责处理主板与操作系统之间

的接口问题。

2.I/O扩充插槽

k在主板上备有一些扩充插槽，用

来插入部件或连接外部设备。

第1章计算机基础知识

3.外围设备连接口

PS/2鼠标接口打印机接口（25针孔）

键盘接口

C0M1COM2

USB接口

（9针孔）（9针孔）

第1章计算机基础知识

1.2.5外部存储器

外部存储器包括软盘存储器、

硬盘存储器、光盘存储器、磁带存

储器等几大类。

第1章计算机基础知识

1.软盘存储器

■写保护E现处于保护状态

保护套

中心轴孔

金属套

3.5寸磁盘外形

第1章计算机基础知识

3.5寸磁盘内部结构示意图

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

3.光盘存储器

光盘(OpticalDisk)是利用激光进行

读写信息的圆盘。

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

4.其他外部存储设备

光盘库磁带机

第1章计算机基础知识

1.2.6输入设备

1.键盘

'功能键,编辑键

主键盘和

打字键I口]£旧MI亘

QSQF=

〃小数字键、

控制键ata

mm5

■91BQia

104键盘

第1章计算机基础知识

键名功能

Shift又称上档犍建利用此键来输入上档字符

大写字母锁定键，利用此键来输入大写字母

CapsLock

空格键位于键盘最下面的一个最长的键，按下空格键，将输入一

个空格字符

Backspace按下此键可使光标回退一格，删除光标左边的一个字符

IEnter回车键。按下此键，表不前面的输入结束

Tab制表定位键

(Alt转换键，此键通常和其他键组成特殊功能键

Ltri控制键，通常和其他键组合在一起使用

,+Alt+Del

系统的热启动，使用的方法是：按住Ctrl和Alt键不放，

再击打Del键

第1章计算机基础知识

光标移动键和编辑键的功能

按键功能

<—光标左移一个字符

—>光标右移一个字符

T光标上移一个字符

J光标下移一个字符

Home光标移到行头或当前页头

,*End光标移到行尾或当前页尾

1Page光标移到上一页

Ik,软Up

j■—ai

■____L___

第1章计算机基础知识

Page光标移到下一页

Down

Del删除键，删除光标位置的一个字符

插入键，此键是开关键，有两种状态：插

入状态和改写状态。按下此键（奇数次），

Ins进入插入状态，所输入的字符将被插入在

当前光标之前；再按下此键（偶数次），

进入改写状态，所输入的字符将覆盖当前

光标处的字符

第1章计算机基础知识

鼠标

鼠标根据其使用原理可分为：机械鼠标、光

电鼠标和光电机械鼠标。

第1章计算机基础知识

3.扫描仪

平板扫描仪

手持扫描仪

第1章计算机基础知识

第1章计算机基础知识

5.数字化仪

数字化仪是一种图形输入设备，它可将各种

图纸的图形信息转换成计算机可识别的数字信号

输入计算机中。它与绘图仪一起常用于工程设计

单位。

6.麦克风

利用话筒可以进行语音输入。其硬件系统是

由声卡和话筒（麦克风）组成。

第1章计算机基础知识

7.数码相机

第1章计算机基础知识

8.其他输入设备

游戏手柄

第1章计算机基础知识

1.2.7输出设备

输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后

所得的结果，并将结果以字符、数据、图形等人们

能够识别的形式进行输出。常见输出设备有显示器、

打印机、投影机、绘图仪、声音输出设备等。

第1章计算机基础知识

1.显示器

显示器显示控制适配器（显卡）

第1章计算机基础知识

显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分

辨率、灰度和颜色深度及刷新频率。

分辨率：屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最

小单位。分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越

清晰。

灰度：指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰

度的级数越多，图像层次越清晰。

颜色深度：指计算机中表示色彩的二进制位数

［新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率

越高，画面闪烁越小，通常是75Hz〜90Hz。

第1章计算机基础知识

打印机

热升华打印机喷蜡打印机

激光打印机

第1章计算机基础知识

3.绘图仪

第1章计算机基础知识

4.声音输出设备

声音输出设备包括声卡和扬声器两部分。声

卡可分为8位、16位、32位、64位，位数越高，效

果越好。

声卡的总线接口有ISA和PCI两种，PCI已经

成为主流。声卡除了发声以外，还提供录入、编

辑、回放数字音频和进行MIDI音乐合成的能力。

扬声器主要有音箱和耳机两类。

第1章计算机基础知识

PCI声卡

第1章计算机基础知识

5.投影机

第1章计算机基础知识

1.2.8电源与机箱

微机电源要求输入220V、50Hz的交流电，

经过变压整流稳压后，输出四种直流电，供微

机不同部件使用。

।如果对供电可靠性要求较高可使用不间断电

源(UPS)o

第1章计算机基础知识

UPS电源

第1章计算机基础知识

1.2.9微型计算机硬件发展展望

1.功能强大

微机的运算速度、存储器容量大大加强。

2.微型化、集成化

半导体材质不断改进，目前已研制出了铜芯

片，使计算机的结构与形式发生了变化。如笔记

本电脑、掌上电脑。

电I-e

第1章计算机基础知识

掌上电脑

第1章计算机基础知识

1.2.10软件系统

软件系统:可分为系统软件和应用软

件两大类。

第1章计算机基础知识

1.系统软件

系统软件是管理、监控、维护计算机

资源(包括硬件与软件)的软件。包括：

⑴操作系统

⑵程序设计语言

⑶各种程序设计语言的处理程序

(4)工具软件

第1章计算机基础知识

2.应用软件

应用软件是用户为了解决实际问题

而编制的各种程序。如各种工程计算、模

拟过程、辅助设计和管理程序、文字处理

和各种图形处理软件等等。

第1章计算机基础知识

微型计算机的分类与主要技术指标

状L3.1微型计算机的分类

疣1.3.2微型计算机的主要技术指标

第1章计算机基础知识

1.3.1微型计算机的分类

⑴按字长可分为8位机、16位机、32位机和64位机等。

I⑵按结构可分为单片机、单板机与多芯机、多板机

［等。

:⑶按用途可分为工业过程控制机与数据处理机等。

j(4)按CPU芯片型号可分为486机、586机和Pentium微

机等。

逐回本节

第1章计算机基础知识

1.3.2微型计算机的主要技术指标

1.字长

L字长是指计算机能直接处理的二进制信息的

位数。

2.运算速度

运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令条

数。单位是次/秒或百万次/秒。

第1章计算机基础知识

3.时钟频率（主频）

时钟频率是指CPU在单位时间（s）内发出

的脉冲数。时钟频率越快，计算机的运算速度也

越快。主频的单位是兆赫兹（MHz）。

4.存取速度

[存储器连续进行读/写操作所允许的最短

时间间隔，称为存取周期。存取周期越短，则

存取速度越快，它是反映存储器性能的一个重

要参数。通常，存取速度的快慢决定了运算速

度的快慢。

第1章计算机基础知识

5.存储容量

⑴内存容量。指内存储器能够存储信息的总字节数。

容量越大，运行速度越快。

⑵外存容量。指外存储器所能容纳的总字节数。

6.外部设备的配置

主机所配置的外部设备的多少和好坏，也是

衡量计算机综合性能的重要指标。

第1章计算机基础知识

7.软件的配置

V丰富的软件可以充分地发挥计算机的效率，

方便用户的使用。

8.可靠性、可用性和可维护性

i可靠性是指在给定时间内，计算机系统能

越常运转的概率。可用性是指计算机的使用效

Bo可维护性是指计算机的维修效率。可靠性、

功|麻匕和可维护性越高，则计算机系统的性能

第1章计算机基础知识

1.4计算机信息处理原理

AL4.1数制基础

AL4.2数制换算

>1.4.3数据编码

第1章计算机基础知识

1.4.1数制基础

1.数制定义

用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数

目的方法称为数制。数制有进位计数制与非进位计

数制之分，目前一般使用进位计数制。

计算机中常使用二进制、十进制、八进制、十

六进制等。

2.十进制数

十进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、

9共10个，进数规则为逢十进一，借一当十。

第1章计算机基础知识

3.二进制数

二进制数的数码为0、1共2个，进数规则为

逢二进一，借一当二。

}4.八进制数

八进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7共8

个，进数规则为逢八进一，借一当八。

第1章计算机基础知识

5.十六进制数

.十六进制数的数码为0、1、2、3、4、5、

6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个，

[其中数码A、B、C、D、E、F分别代表十进

[U数中的10、11、12、13、14、15,进数规则

逢十六进一，借一当十六。

第1章计算机基础知识

11.4.2数制换算

1.十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数的

对应关系如表所示。

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

8100010817100012111

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第1章计算机基础知识

2.十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数

将一个十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数

时，其整数部分和小数部分分别用“除R取余法”和“乘

R取整法”转换，然后将结果加小数点三部分合在一起

（R为某进制的基数）。

转换规则如下:

整数部分:O将十进制的整数部分除

以R,得到一个商数和余数；再将这个商数除以R,又得

到一个商数和余数；反复执行这个过程，直到商为0为止。

将每次所得的余数从后往前读（先得的余数为低位，后得

由余数为高位）即为等值的二进制数。

第1章计算机基础知识

2.十进制数换算成二进制、八进制、十六进制数

•小数部分:。将小数部分乘以R,

记下乘积的整数部分，再用余下的纯小数部分乘以R,

记下乘积的整数部分；不断重复此过程，直至乘积小

数部分为0或已满足要求的精度为止。将所得各乘积的

整数部分顺序排列（先得的整数为高位，后得的整数

为低位）即可。

第1章计算机基础知识

例：将(35.6875)I。转换为二进制数。

①用除2取余法将整数部分(35)io转换为二进制整数:

2|35余数为If低位

2|17余数为1

2|8余数为0

24余数为0

I2|2余数为0

[2余数为，高位

0

故：(35)1O=(1OOOH)2

验证：1X25+0X24+0X23+0X22+1X21+1X

20=32+2+1=35

第1章计算机基础知识

②用乘2取整法将小数部分(0.6875)1。转换为二进制形式:

0.6875

X2

1.3750整数部分为1高位

0.3750

X2

0.7500整数部分为0

0.7500

整数部分为1

即：(0.6875，n=(0.10U)2

整数部分为1低位

第1章计算机基础知识

③整数部分与小数部分合并，可得：

(35.6875)10=(100011.1011)2

在上例中，将十进制小数转换成为二进制小数

的过程中，乘积小数部分变成“0”，表明转换

结束。实际上将十进制小数转换成二进制、八

进制、十六进制小数过程中小数部分可能始终

不为零，因此只能限定取若干位为止。

将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则

和方法与之相同，只是R(基数)的取值不同。

第1章计算机基础知识

3.二进制数与八进制、十六进制数间的转换

因为23=8,24=16,

所以，一位十六进制数可由四位二进制数来表示

「位八进制数可由三位二进制数来表示。

作反向转换：

三位二进制数可用一位八进制数表示

四位二进制数可用一位十六进制数来表示

第1章计算机基础知识

二进制数转换为八进制、十六进制数

转换原则：以小数点为中心，分别向前、后每三(或

四)位一组，不足三(或四)位时以“0”补足，并将

每组二进制数转换为相应的八(或十六)进制数即可C

例：将二进制数11010111100.11011转换为八进制数和

十六进制数。

(11010111100.11011)2=(011010111100.110)2=

(3274.66)8

(11010111100.11011)2=(011010111100.11011000)2=

(6BC.D8)16

第1章计算机基础知识

八进制、十六进制数转换为二进制数

转换原则：将每位八进制(或十六进制)数码用相

应的三位(或四位)二进制数来代替，再去掉整数

首部的零和小数尾部的零即可。

例：将八进制数214.74和十六进制数1C2.A4转换为

二进制数。

(214.74)8=(001.111)2=(10001100.1111)2

(1C2.A4)16=(00010010.0100)2=

(111000010.101001)2

第1章计算机基础知识

1.4.3数据编码

规定用什么样的二进制码来表示字母、数字以

及专门符号。有两种字符编码方式：ASCII码和

BCD码。

1.BCD码

BCD码：二〜十进制编码

采用若干位二进制数码表示一位十进制数的编码

方案。BCD码的编码方案很多，8421码是最常用的一

种。

第1章计算机基础知识

十进制数8421编码十进制数8421编码

00000口81000

1000191001

200101000010000

300111100010001

401001200010010

501011300010011

601101400010100

701111500010101

第1章计算机基础知识

2.ASCH码

目前，国际上使用的字母、数字和

过号的信息编码系统是采用美国标准信息

交换码(AmericanStandardCodefor

InformationInterchange),简称为

ASCII码。它有7位码版本和8位码版本两

种。

第1章计算机基础知识

000001010Oil100101110111

6433°

0000NULDLESP0@Pp

0001SOHDC1I1AQaq

，，

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC33CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETB1GWgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

*

1010LFSUB♦-JZJz

..

1011VTESC+9K[k{

1100FFS<L\11

1101CRGS-=M]m}

1110SORS4>NAn

1111SIUS/?00DEL

第1章计算机基础知识

汉字编码

汉字编码比常用字符的编码要复杂得多，这是因

汉字的数量比较多，而且汉字的字形也是复杂多变。

汉字输入码

节字输入码是指用户从键盘上输入汉字时所使用

码。

汉字交换码（国标码）

国制定了“中华人民共和国国家标准信息交换

码”，代号为“GB2312-80”,又称国标码。

第1章计算机基础知识

国标码规定，每个汉字由一个2字节代码组成。

每个字节的最高位恒为0,其余7位用于组成各种不同的

码值。

啊1601

Y

区号位号

一级3755个（按

拼音排）

汉字(6763)

7445二级3008个（按部首

排)

符号（682）（拉丁文、俄文字母、日文假名、

汉语拼音、

希腊字母、

标点、序号等）

第1章计算机基础知识

⑶汉字机内码

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。

■一汉字机内码以汉字交换码为基础，在得到汉字交

换码后，将汉字交换码的每个最高位置加1,就得到了

汉字机内码。

汉字两字节的机内码和国标码有一个对应关系

国标码+8080(H尸机内码

:“重”字国标码是3122(H),它的机内码是

122(H)+8O8O(H)=B1A2(H)

第1章计算机基础知识

⑷汉字字形码

■汉字字形码即汉字输出码，用于显示或打印汉字

时产生字形。

1汉字的字形称为字模，以•点阵表示。点阵中的

I点对应存储器中的一位，对于16x16点阵的汉字，其有

256个点，即256位。由于计算机中，8个二进制位作为

卜个字节，所以16x16点阵汉字需要2x16=32字节表示

F个汉字的点阵数字信息（字模）。

点阵数越大，分辨率越高，字形越美观，但占用的

第1章计算机基础知识

的

各其他系统代码

关

种

系

汉

交换码

字

编

码

之

间

输入码输出码

第1章计算机基础知识

1.5多媒体基础知识

1.5.1多媒体技术的概念

:1.5.2多媒体信息处理的关键技术

-1.5.3多媒体的应用

第1章计算机基础知识

1.5.1多媒体技术的概念

1.多媒体的含义

媒体是信息表示和传输的载体。信息的载体

除了文字外，还有能包含更大信息量的声音、图

形、图像等。

2.多媒体的特征

⑴数