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計算機應(yīng)用基礎(chǔ)教程 第一章計算機基礎(chǔ)知識 實踐訓(xùn)練中心 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 1946年第一臺電子計算機ENIAC 電子數(shù)字積分計算機 誕生于美國賓夕法尼亞大學(xué) 占地面積 170平方米 重30余頓 耗電140千瓦 運算速度5000次 秒 使用了18000多個電子管 1500多個繼電器 10000多只電容和7000多個電阻 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代是根據(jù)電子元器件的發(fā)展而劃分 電子管 1946 1957 晶體管1957 1964 集成電路1965 1970 大規(guī)模集成電路1971 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代 根據(jù)電子元器件的發(fā)展 1 第一代 電子管計算機時代 1946 1957年 采用電子管作為運算和邏輯元件 使用機器語言和匯編語言 運算次數(shù)達到5000 30000次 秒 IBM705電子計算機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代 根據(jù)電子元器件的發(fā)展 2 第二代 晶體管計算機時代 1957 1964年 采用晶體管作為運算和邏輯元件 具有主存儲器和外存儲器 使用高級編程語言 FORTRAN COBOL 運算次數(shù)達到幾萬次 幾十萬次 秒 并被廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理領(lǐng)域 CDC6600電子計算機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代 根據(jù)電子元器件的發(fā)展 3 第三代 中 小規(guī)模集成電路計算機時代 1965 1970年 采用集成電路代替分立元件 采用半導(dǎo)體存儲器 中央處理器采用微程序技術(shù) 擁有較完善的操作系統(tǒng) 出現(xiàn)了并行技術(shù) 多處理機 虛擬存儲系統(tǒng)等技術(shù) 運算速度達到幾十萬次 幾百萬次 IBM360 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展1 計算機的出現(xiàn)與分代 計算機的發(fā)展分代 根據(jù)電子元器件的發(fā)展 4 第四代 大規(guī)模集成電路和超大規(guī)模集成電路計算機時代 1971 采用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路為主要功能部件 采用更高集成度的半導(dǎo)體存儲器 出現(xiàn)了磁盤 光盤 鼠標(biāo) 圖像掃描儀 數(shù)碼照相機和高分辨率彩色顯示器以及高質(zhì)量的打印機和繪圖儀 IBM PC 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 1計算機的發(fā)展2 微型機的發(fā)展階段20世紀(jì)70年代后 出現(xiàn)了微處理器和微型計算機 微處理器 Microprocessor 以單片大規(guī)模集成電路制成的具有運算和控制功能的處理器 以微處理器作為中央處理器 CPU 的計算機通稱為微型計算機 第一階段 1971 1972 計算機指令長為4位或8位 采用機器語言或匯編語言 第二階段 1973 1977 計算機指令長為8位 集成度較高 采用匯編語言和高級編程語言 并出現(xiàn)了操作系統(tǒng) 第三階段 1978 1981 計算機指令長為16位 具有豐富的指令系統(tǒng) 多種數(shù)據(jù)處理方式 第四階段 1981 90年代出現(xiàn)了由32位微處理器構(gòu)成的微型機 2001年出現(xiàn)了64位微處理器 Itanium 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 2計算機的分類分類標(biāo)準(zhǔn) 計算機的速度 存儲量 同時容納的用戶數(shù)以及價格 1 巨型計算機也稱為超級計算機 其占地最大 價格最貴 功能最強 其運算速度最快 每秒萬億次 目前多用于軍事 氣象預(yù)報 科學(xué)研究等領(lǐng)域 銀河巨型計算機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 2計算機的分類 2 大型計算機速度低于巨型機 容量稍小于巨型機 價格低于巨型機 能夠支持上百個用戶工作 一般用于處理中度復(fù)雜的問題 IBM大型計算機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 2計算機的分類 3 小型計算機容量小于大型機 價格較便宜 同時容納30 60多個用戶 隨著計算機硬件的發(fā)展 已有用微型機代替小型機的發(fā)展趨勢 小型機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 2計算機的分類 4 微型計算機又稱 個人計算機 PC 俗稱 電腦 價格便宜 功能齊全 廣泛應(yīng)用于家庭 學(xué)校 辦公等 主要類型有臺式的 筆記本式等 目前市場上主要流流行的是 雙核 CPU的計算機 微型機 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 2計算機的分類 5 工作站是一種高檔的微型機 介于小型機和微型機之間 與普通PC機的區(qū)別是 配有高分辨率大屏幕 容量很大的內(nèi)存儲器存和外存儲器 有較強的信息處理和高性能的圖形圖像以及聯(lián)網(wǎng)功能 適用于CAD CAM等 網(wǎng)絡(luò)中的 工作站 泛指聯(lián)網(wǎng)用戶的結(jié)點 以區(qū)別于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器 常由一般的PC機充當(dāng) 工作站 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 3計算機的特點 1 處理速度快 2 計算精度高 3 具有記憶能力 4 具有邏輯判斷能力 5 支持人機交互 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 1計算機的發(fā)展 分類與應(yīng)用 1 1 5計算機的發(fā)展趨勢 1 高度集成化 2 網(wǎng)絡(luò)化 3 智能化 智能機器人 專家系統(tǒng) 模式識別 多媒體技術(shù) 面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計方法 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 1二進制及二進制的運算規(guī)則2 采用二進制的原因 電路簡單計算機是由邏輯電路組成的 邏輯電路只有兩種狀態(tài) 如開關(guān)的接通和斷開 晶體管的飽和與截止 電壓的高電平與低電平等 運算簡單二進制運算法則簡單 工作可靠二進制運算規(guī)則簡單 狀態(tài)少 數(shù)字的存儲 傳輸和處理不易出錯 邏輯性強二進制的0和1正好與邏輯代數(shù)的 真 與 假 相匹配 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 2八進制與十六進制1 八進制 八進制有八個數(shù)碼 0 1 2 3 4 5 6 7 進位基數(shù)為8 加法運算為 逢八進一 減法運算為 借一為八 八進制的數(shù)按權(quán)展開表示法 D Qn 1 8n 1 Qn 2 8n 2 Q0 80 Q 1 8 1 Q m 8 m如 317 8 3 82 1 81 7 80 207 10 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 2八進制與十六進制2 十六進制 十六進制有16個數(shù)碼 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 進位基數(shù)為16 加法運算為 逢十六進一 減法運算為 借一為十六 其中 A 10 B 11 C 12 D 13 E 14 F 15 十六進制的數(shù)按權(quán)展開表示法 D Qn 1 16n 1 Qn 2 16n 2 Q0 160 Q 1 16 1 Q m 16 m如 3C4 16 3 162 12 161 4 160 964 10 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 2八進制與十六進制 各進制數(shù)的區(qū)別表示 十進制 在數(shù)字后加D或不加字母 512D或512 二進制 在數(shù)字后加B 1011B 八進制 在數(shù)字后加Q 126Q 十六進制 在數(shù)字后加H A804H 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 將二進制數(shù)按權(quán)展開相加即可 二進制的數(shù)按權(quán)展開的表示法 D Dn 1 2n 1 Dn 2 2n 2 D0 20 D 1 2 1 D m 2 m如 1011 01 2 1 23 0 22 1 21 1 20 0 2 1 1 2 2 8 0 2 1 0 25 11 25 10 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 整數(shù)的轉(zhuǎn)換將十進制數(shù)反復(fù)除以2 直至商為0 然后把第一次相除得到的余數(shù)作為最低位K0 最后一次得到的余數(shù)作為最高位Kn 1 將每次相除所得的余數(shù)按次序排列起來 Kn 1Kn 2 K0 即為所求的二進制數(shù) 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 整數(shù)的轉(zhuǎn)換例 將 121 10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)2121 余數(shù)為1 K0 60 121 10 K6K5K4K3K2K1K0 1111001 2 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 純小數(shù)的轉(zhuǎn)換乘二取整法 將十進制的小數(shù)乘以2 取乘積的整數(shù)部分 作為相應(yīng)二進制小數(shù)點后最高位K 1 然后反復(fù)取小數(shù)部分乘以2取整數(shù)部分 得到K 2K 3 K m 直至乘積的小數(shù)部分為零或二進制小數(shù)點后的位數(shù)達到精度為止 所得的序列0 K 1K 2K 3 K m就是轉(zhuǎn)換后得到的二進制小數(shù) 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 純小數(shù)的轉(zhuǎn)換例 將 0 8125 10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 0 8125 2 1 6250 整數(shù)部分為1 K 1 0 6250 2 1 2500 整數(shù)部分為1 K 2 0 2500 2 0 5000 整數(shù)部分為0 K 3 0 5000 2 1 0000 整數(shù)部分為1 K 4 0 8125 10 0 K 1K 2K 3K 4 0 1101 2 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 純小數(shù)的轉(zhuǎn)換例 將 0 5773 10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 保留到小數(shù)點后6位 0 5773 2 1 1546整數(shù)部分為1 K 1 0 1546 2 0 3092整數(shù)部分為0 K 2 0 3092 2 0 6184整數(shù)部分為0 K 3 0 6184 2 1 2368整數(shù)部分為1 K 4 0 2368 2 0 4736整數(shù)部分為0 K 5 0 4736 2 0 9472整數(shù)部分為0 K 6 0 5773 10 0 K 1K 2K 3K 4K 5K 6 0 100100 2 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1 二進制數(shù)與十進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 對于既有整數(shù)又有小數(shù)的十進制數(shù) 可將其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換成二進制數(shù) 然后加起來即可 例 將 25 25 10轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 整數(shù)部分 25 10 11001 2小數(shù)部分 0 25 10 0 01 2故 25 25 10 11001 01 2 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換2 八進制 十六進制和十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 以8為基數(shù)按權(quán)展開并相加 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù) 整數(shù)部分除以8取余 小數(shù)部分乘以8取整 例 將 207 321 10轉(zhuǎn)換為八進制數(shù) 保留小數(shù)后4位 207 321 10 713 2442 8 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換2 八進制 十六進制和十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù) 以16為基數(shù)按權(quán)展開并相加 十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù) 整數(shù)部分除以16取余 小數(shù)部分乘以16取整 例 將 207 321 10轉(zhuǎn)換為16進制數(shù) 保留小數(shù)后4位 207 321 10 CF 524D 16 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3 二進制數(shù)與八進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù) 三位并一位 將二進制數(shù)以小數(shù)點為基準(zhǔn) 整數(shù)部分從右至左 每三位為一組 最左邊的數(shù)不足三位 在其左側(cè)補0補足三位 小數(shù)部分從左至右 每三位為一組 最右邊的數(shù)不足三位 在其右側(cè)補0補足三位 最后按組轉(zhuǎn)換成十進制數(shù) 連接起來便是轉(zhuǎn)換得到的八進制數(shù) 例 將 1010111011 0010111 2轉(zhuǎn)換為八進制數(shù) 1010111011 0010111 00 00 1 2 7 3 1 3 4 1010111011 0010111 2 1273 134 8 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換3 二進制數(shù)與八進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 一位拆三位 即把每一位八進制數(shù)都寫成對應(yīng)的二進制數(shù) 三位 連接起來就是轉(zhuǎn)換后得到的二進制數(shù) 例 將 2635 45 8轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 2635 45 8 10110011101 100101 2 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換4 二進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù) 四位并一位 即以小數(shù)點為基準(zhǔn) 整數(shù)部分從右至左 每四位為一組 最左邊不足四位的添0補足四位 小數(shù)部分從左至右 每四位為一組 最右邊不足四位 后面添0補足四位 然后按組轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù) 連接起來就是得到的十六進制數(shù) 例 將 10110101011 011101 2轉(zhuǎn)換為十六進制 010110101011 01110100 5 A 11 B 11 7 4 10110101011 011101 2 5AB 74 16 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 2數(shù)制與數(shù)制轉(zhuǎn)換 1 2 3各進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換4 二進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換 十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 一位并拆四位 把每一位16進制數(shù)都寫成相應(yīng)的四位二進制數(shù) 連接起來就是轉(zhuǎn)換得到的二進制數(shù) 例 將 5A0B 0C 16轉(zhuǎn)換為二進制數(shù) 0101 1010 0000 1011 0000 5A0B 0C 16 101101000001011 00001100 2 1100 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 1數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示1 機器數(shù)與真值計算機內(nèi)部的數(shù)值均用二進制來表示 通常用一個數(shù)的最高位作為符號位 0表示正數(shù) 1表示負數(shù) 如 18 00010010 18 10010010機器數(shù) 在計算機內(nèi)部使用的 連同符號位一起數(shù)字化的數(shù)字 真值 機器數(shù)表示的真實值 如 機器數(shù)10110101 53 十進制 或 0110101 機器數(shù)00101010 42 十進制 或 0101010可見 在機器數(shù)中 用0 1取代了真值的正負號 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 1數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示2 有符號數(shù)的機器數(shù)表示方法 原碼 上述機器數(shù)表示方法 即最高位表示正負號 數(shù)值用二進制絕對值表示的方法 數(shù)0的原碼表示方法 0 原 000 0 0 原 100 0原碼表示簡單 直觀 與真值間的轉(zhuǎn)換方便 但加減運算不方便 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 1數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示2 有符號數(shù)的機器數(shù)表示方法 反碼 正數(shù)表示與原碼相同 負數(shù)的反碼是將其對應(yīng)的正數(shù)各位 連同符號位 取反得到的 或?qū)⑵湓a除符號位外 各位取反得到的 如 3 反 00000011 8位 3 反 11111100 8位 數(shù)0的反碼表示方法 0 反 000 0 0 反 111 1將反碼還原為真值的方法 反碼 原碼 真值即當(dāng)反碼的最高位為0時 其后的二進制數(shù)值即為真值 且為正 最高位為1時 則為負數(shù) 其后的二進制數(shù)按位取反才為真值 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 1數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示2 有符號數(shù)的機器數(shù)表示方法 補碼 正數(shù)的補碼與原碼相同 負數(shù)的補碼是將其對應(yīng)的正數(shù)各位 連同符號位 取反加1 最低位加1 得到的 或?qū)⑵湓a除符號位外 各位取反加1得到的 如 3 補 00000011 8位 3 補 11111101 8位 數(shù)0的補碼只有一種 0 補 000 0將補碼還原為真值的方法 補碼 原碼 真值即當(dāng)補碼的最高位為0時 其后的二進制數(shù)值即為真值 且為正 最高位為1時 將其各位取反后再加1 所得結(jié)果才為真值 且為負 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 1數(shù)值信息在計算機內(nèi)部的表示綜上所述 原碼 補碼 反碼的最高位都是表示正負號的 符號位為0表示正數(shù) 其余位為真值 符號位為1時表示為負數(shù) 其余位除原碼外不再是真值 反碼需要按位取反 補碼需要按位取反后加1才是真值 二進制位數(shù)相同的原碼 反碼 補碼所表示的數(shù)值范圍不同 原碼 127 127反碼 127 127補碼 128 127 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 2字符和文字在計算機內(nèi)部的表示1 西文信息西文是由拉丁字母 阿拉伯?dāng)?shù)字 標(biāo)點符號以及一些特殊符號組成的 統(tǒng)稱為字符 Character 所有字符的集合叫做字符集 字符集中的每一個字符都一個代碼 字符的二進制表示 目前使用最廣泛的西文字符集機器編碼是ASCII碼 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼 ASCII碼中每個字符都由7位二進制表示 從0000000到1111111 共有128種編碼 表示128個不同的符號 其中 10個數(shù)字 26個小寫字母 26個大寫字母 算術(shù)運算符號 標(biāo)點符號 商業(yè)符號等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 2字符和文字在計算機內(nèi)部的表示2 中文信息 中文的基本組成單位為漢字 目前總數(shù)已超過6萬多 1981年我國頒布 信息交換用漢字編碼字符集 基本集 GB2312 80 包含6763個常用漢字和682個非漢字字符 在計算機內(nèi)部 每個漢字占2個字節(jié) 西文字符占用1個字節(jié) 目前較為流行的UNICODE字符集中 中文字符和西文字符均占用2個字節(jié) 漢字輸入法 全拼 簡拼 雙拼等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 3信息在計算機內(nèi)部的表示 1 3 3音頻和視頻信息在計算機內(nèi)的表示 音頻或視頻信息進入計算機前都轉(zhuǎn)化為二進制的數(shù)字 由計算機輸出的音頻或視頻信息 也先將二進制的數(shù)字轉(zhuǎn)化為音頻或視頻模擬信息 再傳送給聲像設(shè)備進行播放 計算機內(nèi)的音頻或視頻信息轉(zhuǎn)化工作主要由聲卡和顯卡完成 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 1計算機系統(tǒng)的概念 計算機系統(tǒng) 由計算機硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)構(gòu)成的 硬件系統(tǒng) 構(gòu)成計算機的物理裝置 是計算機運行的物質(zhì)基礎(chǔ) 軟件系統(tǒng) 由程序和程序運行所需要的數(shù)據(jù)以及與程序相關(guān)的文檔組成 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)由運算器 控制器 存儲器 輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成 1 運算器 是計算機以來進行數(shù)據(jù)運算的部件 2 控制器 是計算機的指揮系統(tǒng) 運算器 控制器合起來成為中央處理器 CPU 計算機的性能主要取決于CPU 主要功能是取出指令 解釋指令和執(zhí)行指令 還具有進行算術(shù)和邏輯運算的功能 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成3 存儲器 是計算機中具有記憶能力的部件 用來存放程序代碼或數(shù)據(jù) 分為內(nèi)存儲器 外存儲器 1 內(nèi)存儲器 簡稱內(nèi)存 分為隨機存儲器 只讀存儲器 高速緩沖存儲器 隨機存儲器 RAM 又稱主存 是由插在主板上的若干內(nèi)存條組成 其信息是由電能來維持 斷電后其信息就不存在 只讀存儲器 ROM 又稱BIOS 用來存放在無電源的情況下仍保持不變的數(shù)據(jù) 提供了微機系統(tǒng)的加電自檢 功能模塊的初始化 系統(tǒng)的基本輸入 輸出的驅(qū)動程序 顯示驅(qū)動 硬盤驅(qū)動 鍵盤驅(qū)動以及通信接口的驅(qū)動等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成 3 高速緩沖存儲器 Cache 用來匹配CPU的運算和主存的讀寫速度的 存放的是CPU在最近時期使用的內(nèi)容 CPU所需內(nèi)容大部分從高速緩沖存儲器中讀取 內(nèi)部Cache L1Cache 集中在CPU內(nèi) 容量較小 稱為一級Cache 外部Cache L2Cache 一般在主板上 也有和CPU封裝在一起的 容量較大 稱為二級Cache 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成3 存儲器 2 外存儲器 簡稱外存 作為存儲數(shù)據(jù)的一種輔助設(shè)備 如計算機硬盤 磁盤 光盤或U盤等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成4 輸入設(shè)備 用來向計算機輸入信息的部件 如計算機鍵盤 鼠標(biāo) 掃描儀 磁帶機等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成5 輸出設(shè)備 用來從計算機輸出結(jié)果的部件 如 計算機顯示器 打印機 繪圖儀等 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成6 其他設(shè)備 主板 MainBoard 連結(jié)著主機箱內(nèi)的其他硬件 是其他硬件的載體 CPU 內(nèi)存 硬盤 光盤驅(qū)動器 顯示卡等都插接在主板上 根據(jù)CPU的不同 分為INTEL類型和AMD類型 CPU插口 內(nèi)存條插口 顯卡插口 網(wǎng)卡插口 硬盤插口 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 2計算機硬件系統(tǒng)的基本組成6 其他設(shè)備 主板的I O接口 是CPU與外部設(shè)備之間實現(xiàn)信息交換的電路 用來解決主機和外部設(shè)備之間的速度 信息格式和時序等方面不匹配的矛盾 硬盤驅(qū)動器接口電路板 目前使用EIDE SCSI SATA等接口板 軟盤驅(qū)動器接口電路板 軟驅(qū)目前基本已淘汰 顯示卡 并行打印機接口電路板 異步通信適配器接口 可接鼠標(biāo) 繪圖儀等設(shè)備 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 3計算機軟件系統(tǒng)1 系統(tǒng)軟件 是管理 監(jiān)控和維護計算機各種資源使其充分發(fā)揮作用 提高工作效率及方便用戶的各種程序的集合 包括 操作系統(tǒng) 程序設(shè)計語言及解釋程序和編譯程序 機器的監(jiān)控管理程序 調(diào)試程序 故障檢查和診斷程序 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等 操作系統(tǒng)包括 1 MS DOS 在Windows95之前使用的 文本界面 單用戶單任務(wù) 2 Windows MS DOS之后出現(xiàn)的圖形操作系統(tǒng) 單用戶多任務(wù) 硬件具有 即插即用 功能 3 UNIX 多用于服務(wù)器的一種商業(yè)軟件 多用戶多任務(wù) 4 Linux 類似于Unix的操作系統(tǒng) 開放源碼 多用于服務(wù)器 5 其他類 IBM HP APPLE SOLARISE等 適用于專用的服務(wù)器 類似于Unix 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 4計算機系統(tǒng)概述 1 4 3計算機軟件系統(tǒng)2 應(yīng)用軟件 是為解決用戶實際問題而設(shè)計 開發(fā)的軟件 分為 科學(xué)計算軟件 數(shù)據(jù)處理軟件 過程控制軟件 輔助設(shè)計軟件 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 5計算機基本工作原理 1 5 1計算機工作過程1 1946年馮 諾依曼提出計算機組成和工作的設(shè)計思想 計算機應(yīng)包括 運算器 控制器 存儲器 輸入 輸出設(shè)備 計算機內(nèi)部采用二進制來表示指令和數(shù)據(jù) 每條指令具有一個操作碼和一個地址碼 操作碼表明運算性質(zhì) 地址碼指出操作數(shù)在存儲器中的位置 將編好的程序和原始數(shù)據(jù)送入存儲器中 啟動機器工作 在不需要干預(yù)的情況下自動逐條取出指令 自動執(zhí)行 原始數(shù)據(jù) 輸入設(shè)備 運算器 存儲器 控制器 輸出設(shè)備 輸出結(jié)果 第一章計算機基礎(chǔ)知識 1 6計算機常用基本常識 1 6 1存儲容量單位1 比特 Bit 又稱 位 是計算機最小的數(shù)據(jù)單位 二進制數(shù)的一位所包含的信息就是1比特 如二進制數(shù)0101就是4比特 2 字節(jié) Byte 計算機中用來表示存儲空間大小的最基本的容量單位 用字母 B 表示 為8位二進制位 3 千字節(jié) KB 1024個字節(jié) Byte 4 兆字節(jié) MB 1024個千字節(jié) KB 5 吉字節(jié) GB 1024個兆字節(jié) MB 轉(zhuǎn)換關(guān)系 1字節(jié) B 8比特 Bit 1KB 210B 1024B1MB 220B 210KB 1024KB1GB 230B 210MB 1024MB1TB 240B 21