大学计算机基础教程

1、第一章计算机基础知识，1.1计算机的发展分类和应用，1.2计算机系统的构成，1.3微机系统，1.4计算机的数据，1.1计算机的发展，分类和应用，1.1.1计算机的诞生1，第一台电子计算机： ENIAC，1946年2月15日在宾夕法尼亚大学出生。 体积大，执行速度慢，还没有“保存程序”的思想。 2、第一台冯诺伊曼型飞机： EDVAC，1952年正式运行。 特征：1)存储程序，按地址顺序执行。 2 )由存储器、运算器、控制器、输入装置和输出装置5个大部分构成。 冯诺伊曼型计算机的原理和结构，一直被使用到现在。 1.1.2电脑的发展，摩尔定律：每18个月，微处理器硅芯片上的晶体管数量就会加倍。 计算

2、机的应用发展趋势1 )巨大化2 )微细化3 )网络化4 )智能化5 )未来的新型计算机，1.1.3计算机的分类，1.1.4计算机的应用，1 )数值计算2 )数据处理3 )流程控制4 )企业管理5 )电子商务6 )计算机辅助设计和制造7 )文化教育1.2计算机系统的构成计算机系统的层次结构：1.2.1计算机硬件系统的大型机和微机采用冯诺伊曼的架构，在功能上可以分为五个基本的组成部分：计算机、控制器、存储器、输入设备1.2.2计算机软件系统由系统软件和应用软件组成。 详情请参照“1.2计算机系统的构成”。 1.2.3计算机的基本工作原理1计算机逻辑结构图，2计算机的基本工作原理：1)记忆程序原理2

3、 )程序自动执行原理。 指令执行流程图：1.3微计算机系统，1.3.1微计算机硬件系统1，主要由中央处理器(CPU )，存储器，输入设备和输出设备组成。 从外观上看，分为主机和外围设备。 主机包括主板、CPU、内存、各种适配器、电源等。 外围设备主要有硬盘、光驱、键盘、鼠标、显示器等。 2 .基本输入/输出系统BIOS和CMOS BIOS是存储在EPROM中的软件组，该软件组负责控制和管理基本I/O系统。 CMOS是存储BIOS使用的系统结构的内存，分为存储密码的部分和存储启动信息的部分。 计算机关闭电源后，其内容由电池供电保存。 用户可以利用CMOS来设定微机的基本参数。 1.3.2中央处理

4、器(CPU) CPU是微机的心脏，它决定了微机的等级和主要性能指标。 用CPU决定微机性能的主要指标是：1)时钟速度2 )总线性能3 )地址能力、MMX技术、SSE、3DNow！ 高速缓存等技术。 1.3.3内存1、CPU可以直接访问内存和缓存(Cache )，不能直接访问硬盘和光盘。 2、内存单位： 1tb=1024 gb1gb=1024 kb1kb=1024 b1b=8b。 其中，b是比特的缩短形式，即一个二进制比特。 b是Byte的简称，是1字节。 3 .存储器被分成随机存取存储器(RAM )、只读存储器(ROM )和高速缓存(cache )。 4、按速度由高到低的顺序，Cache内存硬

5、盘、1.3.4外部存储器1、硬盘、优点：容量大、访问速度快、可靠性高、存储成本低。 2、光盘1 )光盘主要有只读光盘(CD-ROM )、追记型光盘(WORM )、可改写型光盘(Erasable Optical Disk )三种。 2)1996年末发售的新一代数码影碟DVD能从一张光盘读取4.717GB的数据量，现在最大传输速率为1.35MB/s，相当于9倍速驱动器。 同时，还具有可以直接接口读取各种存储格式、数据的通用盘格式(UDF )标准、前后兼容等优点。 3、闪存盘、USB盘。 4 .有移动硬盘5、闪存卡6、网盘、1.3.5输入设备微机中常用的键盘和鼠标。 1.3.6输出设备主要有显示器、

6、打印机、投影机、绘图仪、扬声器等。1.3.7微机系统的性能指标1 )运算速度6 )可靠性2 )字长7 )互换性3 )主存储容量8 )时钟速度4 )外部存储容量9 )访问速度5 )输入输出数据的传输速度，1.3.8微机的软件系统1 .系统软件(1) OSd 通过 Windows 3.x :图形界面实现16个用户、多任务操作系统。 基于 Windows 98:图形界面的32位用户、多任务操作系统。 Windows NT :通过图形界面进行32位多用户、多任务操作系统。 这包括windowsnt服务器和windowsnt工作站。 使用 Vsita图形界面的32位或64位多用户、多任务操作系统。 Li

7、nux是多用户、多任务的免费开源操作系统，常用于嵌入式系统开发、网络服务器。 (2)编程语言编程经历了机器、过程、对象、可视化的发展过程。 面向机器编程语言：机器语言，不同的机器硬件系统，各有不同的机器语言，彼此几乎没有通用性和可移植性。 面向流程的编程语言：有基本、Fortran、Pascal、c、Cobol等语言。 面向对象的编程语言： Jvav，c等语言。 可视编程语言：经常使用Microsoft公司的Visual Studio开发套件。 其中包括Visual C、Visual J、Visual Foxpro和Visual Basic，包括Borland公司的JBuilder、Delph

8、i和C Builder； Sybase公司的电源生成器、电源j等。 (3)数据库管理系统中常用的数据库管理系统有：台式数据库管理系统： Access、Foxpro、Paradox等。 大型关系数据库管理系统： SQL Server、Oracle、DB2、Sybase、Iinformix等。 国产的数据库管理系统： Openbase、DM2等。 应用软件(1)办公软件办公室软件主要包括文字处理、电子表格处理、演示制作、个人数据库等。 常用的有Micorsoft Office、WPS Office、Powerpoint、Excel等。 (2)多媒体处理软件多媒体处理软件主要包括图形制作、图像处理、

9、动画制作、音频视频处理等。 图形制作软件： AutoCAD、CorelDraw、Macromedia FreeHand等。 图像处理软件： Adobe Photoshop、Corel Photo等。 动画制作软件： Flash、3D Studio MAX、FireWork等。 视频编辑软件： Adobe Premiere、QuickTime、Animator Pro等。 3 .常用的工具软件微机使用的工具软件种类繁多，各有用途，各有特色。 主要包括： (1)压缩和解压缩：双赢、双赢、双赢。 (2)防病毒软件：金山毒霸，瑞星防病毒软件，KV3000，诺顿，卡斯尔斯基。 (3)翻译软件：金山词霸、

10、东方快车等。 (4)多媒体播放软件： ms媒体播放器、金山电影霸、实时播放器、mpeg播放器。 (5)图形图像阅览软件： ACDSee。 (6)快速复印软件： Ghost、Hdcopy等。 1.4计算机的数据，计算机本质上只能处理二进制的“0”和“1”，1.4.1数和其不同的数据间的变换1 .进位计数制按照一定进位的原则进行计数的方法叫做计数制。 这是一种用固定符号和一组统一规则表示数值的方法。 在使用进位计数的数字系统中，如果用r个基本符号(例如，0、1、2、r-1 )来表示数值，则将该数值称为基数r数，将与数值的各数值位置对应的固定值称为权重值。 通常，在r进制数中，设整数部分的第I位(从

11、右到左)的权重为ri-1，小数部分的第j位的权重为rj。 例如，十进制852.65可以表示为带有后缀的不同的数字，以便区分各种数字。 例如，十进制用() 10表示，二进制用() 2表示。 或者，数字后面加大写，表示该数字的进制数。 b表示二进制数o表示八进制数d，或没有字母表示十进制数h表示十六进制数。常用于计算机的一些进位计数控制有： (1)十进制(十进制计数控制)十个不同的数字符号0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，其基数为10的十进制特征是十进制的，例如，(2)八进制(其基数为8的八进制的特征在于，(3)通过具有十六个不同的数字符号0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、a、b、c、

12、d、e、f，其基数为十六进制。 例如，二进制(二进制)的二进制与十进制相同，是一种位数，但其基数为二。 数量中0和1的位置不同，其表示的数值也不同。 例如，二进制1101表示十进制13，其中一个二进制具有两个基本特征：两个不同的数字符号，即0和1； 逢二进一。 2 .各进制之间的变换(1)将十进制和二进制之间的变换将十进制转换成二进制，将十进制转换成二进制的方法，通过重复将转换后的十进制除以2直到商成为0，得到的馀数(从最下位开始读)用该数的二进制表示，简单地除以“2” 例如，将十进制整数(37)10转换为二进制整数的方法如图所示。 因此，将十进制整数变换成8进制整数的方法是“除法8法”，将十

13、进制整数变换成16进制整数的方法是“除法16法”。 从十进小数向二进小数的从十进小数向二进小数的转换，连续把十进小数翻倍，选择进位整数，直到满足精度的要求，从而简称为“乘法2法”。 例如，要将十进制(0.6875)10转换为二进制，请连续将十进制的0.6875乘以二，然后从上到下依次导出每个进位的整数，如右边所示。 因此，将二进制转换为十进制，将二进制转换为十进制的方法，只要对二进制进行加权展开并进行合计即可。 例如，将(10110011.101) 2 )转换为二十进制的方法如下(从上位到下位) : 1x27表示十进制128 0 x26，十进制0x25表示十进制32 1x24，十进制1x27表

14、示十进制0x2，十进制2x 21表示十进制1x2-1表示十进制0.5，x2-2表示十进制0 1x2-3表示十进制0.125，(1011001 同样，将非十进制转换成十进制的方法只要对各非十进制进行加权相加就可以。 将二进制(或八进制或十六进制)乘以二(或八或十六)的平方和来计算结果。 (2)2进制数和8进制数的变换2进制数和8进制数的对应关系是，8进制的各位对应于2进制数的3位。 将二进制数转换为八进制数时，二进制数和八进制数之间有特殊的关系： 81=23，因此具体的转换方法是，从小数点开始二进制数，整数部分从右向左3位，小数部分从左向右3位，不足3位用0进行补偿即可。 例如，(1011010

15、1110.11011)2)二进制化为八进制的方法如下： 01011011011011056。 (10110101110.11011)2=(2656.66)8，将八进制转换为二进制的方法，以小数点为界，将左边或右边各位的八进制转换为对应的三位二进制进行连接即可。例如，将(6237.431)8转换成二进制的方法是，在623741110010011001中，将(6237.431 )8=(11001001111.100011001 )2(3)二进制和16进制之间的转换每隔16进制的4位正好将二进制转换成二进制。 该变换方法从小数点开始二进制数，整数部分从右向左各4位，小数部分从左向右各4位，不足4位用

16、0进行补充，每组得到16进制数。 示例：将二进制(101001010111.110110101)2转换为十六进制。 解：由于10100101011111011010a5da8，所以只要以(101001010111.11011011 )2=(a57.da8 ) 16、16进制数为小数点为边界，将左或右各位的16进制数置换为对应的4位的二进制数并连接即可(整数的前的例如： (3ab.11 )将16转换为二进制数。 解：因为3ab 100110101011001001000001，所以(3ab.11 ) 16=(1110101011.00010001 ) 2、3.2、8、10、16进制数字对照表10进制和2、8进制、16进制数字对照表，1.4.2数值型数据是例如，二进制数1101000在计算机中表示为：机器数：计算机中数据存储格式的机器数或机器代码。 真值：