第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)

1、1大 學(xué) 計(jì) 算 機(jī) 基 礎(chǔ)20222022年年5 5月月5 5日日主講：主講：王吉源王吉源2 . 培養(yǎng)“利用計(jì)算機(jī)解決本專業(yè)領(lǐng)域中問(wèn)題的能力”u 計(jì)算機(jī)技術(shù)成為很多專業(yè)課的有機(jī)組成部分 u 適應(yīng)各專業(yè)對(duì)計(jì)算機(jī)的知識(shí)、能力的不同要求u 培養(yǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)的思想和方法 鏈接 2. 強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)知識(shí)和應(yīng)用的統(tǒng)一 如：辦公自動(dòng)化軟件在畢業(yè)論文中的應(yīng)用、PhotoShop圖片 處理、網(wǎng)頁(yè)制作等。 3. 適應(yīng)不同學(xué)生的需要： 學(xué)生間的個(gè)別差異較大，學(xué)生需要的不同 4. 教學(xué)目標(biāo)：提高大學(xué)生計(jì)算機(jī)素質(zhì)、應(yīng)用能力、培養(yǎng)實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神為重點(diǎn)，為后續(xù)專業(yè)學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。一、開課的指導(dǎo)思想及教學(xué)目標(biāo)一、開課的指導(dǎo)思

2、想及教學(xué)目標(biāo)3二、課程統(tǒng)一的教學(xué)資源庫(kù) 教材 實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書 電子教案 網(wǎng)絡(luò)課程(課程內(nèi)容、習(xí)題、實(shí)驗(yàn)、測(cè)試、動(dòng)畫演示） 試題庫(kù) 優(yōu)秀習(xí)作和應(yīng)用案例庫(kù) 教學(xué)網(wǎng)站，教與學(xué)功能齊全（教師之家和學(xué)習(xí)園地） 218.87.136.130:8080/homework4滿足多種程度學(xué)生：兼顧初學(xué)者，平穩(wěn)過(guò)渡高級(jí) 加強(qiáng)基礎(chǔ)：計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)、基本原理，引入新成果提高能力:文字處理能力、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用注重實(shí)踐:長(zhǎng)文檔的編輯、圖片處理、動(dòng)畫制作、網(wǎng)頁(yè)制作教學(xué)手段：自學(xué)、理論教學(xué)、網(wǎng)絡(luò)輔助、動(dòng)畫視頻、上機(jī)實(shí)踐相結(jié)合三、教學(xué)方法及手段5四、教 材6五、學(xué)時(shí)和進(jìn)度周學(xué)時(shí)2+2 ，2.5學(xué)分 20理論+20課內(nèi)上機(jī)+12課

3、外上機(jī)章課堂教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)容13計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)重點(diǎn)：計(jì)算機(jī)組成、數(shù)制、數(shù)據(jù)表示21操作系統(tǒng)重點(diǎn)：操作系統(tǒng)的作用、文件的概念、文件的操作34文字處理軟件Word2003重點(diǎn)：文檔的編輯、美化、圖文混排、高級(jí)應(yīng)用44電子表格軟件Excel2003重點(diǎn)：數(shù)據(jù)類型、數(shù)據(jù)處理、圖表52演示文稿PowerPoint2003重點(diǎn)：文稿的創(chuàng)建、動(dòng)畫效果63多媒體技術(shù)及應(yīng)用重點(diǎn)：基本概念、素材整理、圖像處理73計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與Internet應(yīng)用重點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)知識(shí)、IP地址與域名、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)安全84網(wǎng)頁(yè)制作基礎(chǔ)重點(diǎn)：網(wǎng)頁(yè)制作、發(fā)布7六、上機(jī)安排六、上機(jī)安排周次時(shí)間班級(jí)教室第615周電信121班，電信122班，光信息

4、121班8本章重點(diǎn)： 計(jì)算機(jī)的發(fā)展史 年代劃分的依據(jù) 計(jì)算機(jī)的分類 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（課堂+自學(xué)）9第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)（課堂+自學(xué)）1 1、計(jì)算機(jī)發(fā)展史（自學(xué)）、計(jì)算機(jī)發(fā)展史（自學(xué)）內(nèi)容內(nèi)容: :計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分代、分類、新技術(shù)計(jì)算機(jī)的發(fā)展、分代、分類、新技術(shù) 101.1 1.1 電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生 算盤凝聚了我國(guó)古代勞動(dòng)人民的智慧，是全世界公認(rèn)的最早使用的計(jì)算工具之一 英國(guó)數(shù)學(xué)家查爾斯巴貝奇做出的差分機(jī)，在計(jì)算工具結(jié)構(gòu)上采用了三個(gè)具有現(xiàn)代化意義的裝置：存儲(chǔ)裝置、運(yùn)算裝置以及控制裝置111.11.1電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生電子計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生 世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)名叫埃尼

5、阿克（ENIAC ），1946年2月誕生于美國(guó)的賓夕法尼亞大學(xué)。 18000多個(gè)電子管，170m2 ， 30T, 150kw, 5000次/秒 12階段階段經(jīng)歷時(shí)間經(jīng)歷時(shí)間邏輯元件邏輯元件主要特點(diǎn)主要特點(diǎn)第一代1946-1956電子管運(yùn)算速度5千4萬(wàn)次/秒，體積龐大；機(jī)器語(yǔ)言；數(shù)值計(jì)算； 第二代1957-1964晶體管運(yùn)算速度10萬(wàn)次300萬(wàn)次/秒；體積縮小，功耗降低，壽命延長(zhǎng)；機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、數(shù)值計(jì)算、管理第三代1965-1970小、中規(guī)模集成電路運(yùn)算速度達(dá)到1000萬(wàn)次/秒；體積更小，功耗及價(jià)格下降，壽命更長(zhǎng)；機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言；數(shù)值計(jì)算、管理、實(shí)時(shí)處理第四代1971至今大、

6、超大規(guī)模集成電路運(yùn)算速度達(dá)到100億/秒；耗電少、體積小、可靠性高、適應(yīng)性強(qiáng)；機(jī)器語(yǔ)言、匯編語(yǔ)言、高級(jí)語(yǔ)言；數(shù)值計(jì)算、實(shí)時(shí)處理、社會(huì)管理、多媒體及網(wǎng)絡(luò)通信等。1.2 1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史1314我國(guó)計(jì)算機(jī)里程碑我國(guó)計(jì)算機(jī)里程碑1983年12月26日國(guó)防科大學(xué)研制成功我國(guó)第一臺(tái)巨型計(jì)算機(jī)“銀河” ，標(biāo)志著中國(guó)成為繼美、日等少數(shù)國(guó)家之后，能獨(dú)立設(shè)計(jì)和制造巨型機(jī)的國(guó)家。它是一臺(tái)由7個(gè)機(jī)柜組成的圓柱形機(jī)器。2002年8月10日，首片龍芯1號(hào)芯片X1A50流片成功.龍芯最初的英文名字是Godson，后來(lái)正式注冊(cè)的英文名為loongson。 “龍芯”是中國(guó)科學(xué)院計(jì)算所自主開發(fā)的通用CP

7、U，采用簡(jiǎn)單指令集，類似于MIPS指令集。目前中科院有研發(fā)以龍芯為處理器的超級(jí)計(jì)算機(jī)計(jì)劃。課后查閱：中國(guó)芯片發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用課后查閱：中國(guó)芯片發(fā)展現(xiàn)狀及應(yīng)用15生物生物計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)量子量子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)光子光子計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)未來(lái)新型未來(lái)新型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)利用光信號(hào)進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算、信息存儲(chǔ)和處理的新型計(jì)算機(jī)。由生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子構(gòu)成，運(yùn)算速度是傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的10萬(wàn)倍用“量子位”來(lái)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電子計(jì)算機(jī)的二進(jìn)制位，用粒子的量子力學(xué)狀態(tài)來(lái)表示信息，其運(yùn)算速度是傳統(tǒng)電子計(jì)算機(jī)無(wú)法比擬的。未來(lái)新型計(jì)算機(jī)未來(lái)新型計(jì)算機(jī)16當(dāng)代計(jì)算機(jī)學(xué)科的三大新技術(shù)：當(dāng)代計(jì)算機(jī)學(xué)科的三大新技術(shù)：中間件技技術(shù)中間件技技術(shù)網(wǎng)格計(jì)

8、算技術(shù)網(wǎng)格計(jì)算技術(shù)嵌入式技技術(shù)嵌入式技技術(shù)新技術(shù)新技術(shù)將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中將軟件固化集成到硬件系統(tǒng)中一臺(tái)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)一臺(tái)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)界于系統(tǒng)和企業(yè)應(yīng)用之間界于系統(tǒng)和企業(yè)應(yīng)用之間17嵌入式技術(shù)嵌入式技術(shù)是將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，將硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)一體化。如數(shù)字電視機(jī)、自動(dòng)洗衣機(jī)、攝像機(jī)等都廣泛應(yīng)用了嵌入式技術(shù)。網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算復(fù)雜科學(xué)領(lǐng)域計(jì)算需要超級(jí)計(jì)算機(jī)，如航天、氣象；但隨著商業(yè)的發(fā)展，商業(yè)計(jì)算越來(lái)越來(lái)復(fù)雜，需求越來(lái)越大，而超級(jí)計(jì)算機(jī)昂貴的價(jià)格阻止了它進(jìn)入普通人的工作領(lǐng)域，因而引進(jìn)了“網(wǎng)格計(jì)算”。網(wǎng)格計(jì)算就是利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的計(jì)算要組織成一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)算

9、機(jī)”，其中每一臺(tái)參與計(jì)算的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)“節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬(wàn)個(gè)“節(jié)點(diǎn)”組成的“一張網(wǎng)格”。中間件技術(shù)中間件技術(shù)將應(yīng)用程序與操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和數(shù)據(jù)庫(kù)打交道的工作交給中間部件去完成。如，交易中間件、消息中間件等。返回巨型化巨型化: 發(fā)展高速、大存儲(chǔ)容量和強(qiáng)大功能的超大型計(jì)算機(jī)。用于核反應(yīng)、天文、氣象、宇宙工程、生物工程等尖端科學(xué)及新興科學(xué)。 微型化微型化：超大規(guī)模集成電路使計(jì)算機(jī)迅速微型化。軟件固化，整個(gè)微機(jī)系統(tǒng)集成，掌上型，手表型。 網(wǎng)絡(luò)化網(wǎng)絡(luò)化: 在一定的地理區(qū)域內(nèi)，將分布在不同地點(diǎn)的不同機(jī)型的計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備由通信線路互聯(lián)組成一個(gè)規(guī)模大、功能強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，在網(wǎng)絡(luò)軟件的協(xié)調(diào)下，可

10、以共享信息、數(shù)據(jù)及系統(tǒng)資源。多媒體化多媒體化 : 多媒體是“以數(shù)字技術(shù)為核心的圖象、聲音與計(jì)算機(jī)、通信等融為一體的信息環(huán)境”的總稱，使計(jì)算機(jī)以更接近人的自然方式與我們交換信息。智能化智能化 : 讓計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的感覺、行為、思維過(guò)程，使計(jì)算機(jī)具備聽、視、語(yǔ)言、行為、思維、推理，學(xué)習(xí)、證明等能力。包括模式識(shí)別、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人。曙光4000A 1.3 計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)19曙光曙光4000A 曙光4000A實(shí)現(xiàn)了對(duì)每秒10萬(wàn)億次運(yùn)算速度的技術(shù)和應(yīng)用的雙跨越，成為國(guó)內(nèi)計(jì)算能力最強(qiáng)的商品化超級(jí)計(jì)算機(jī)”。作為國(guó)家“863”計(jì)劃的最新成果，曙光4000A將作為中國(guó)國(guó)家網(wǎng)格最大主節(jié)點(diǎn)落戶上海超級(jí)計(jì)算中心

11、。在今年6月22日剛剛公布的全球高性能計(jì)算機(jī)TOP500排行榜中，曙光4000A以每秒80610億次Linpack計(jì)算值位列全球第十，這是中國(guó)超級(jí)計(jì)算機(jī)得到國(guó)際同行認(rèn)可的最好成績(jī)。隨著曙光4000A的推出，中國(guó)已經(jīng)成為繼美、日之后第三個(gè)跨越了10萬(wàn)億次計(jì)算機(jī)研發(fā)、應(yīng)用的國(guó)家。201.4 1.4 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)及應(yīng)用 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）自動(dòng)連續(xù)地高速運(yùn)算（2）運(yùn)算速度快（3）運(yùn)算精度高（4）具有記憶能力和邏輯判斷能力（5）通用性強(qiáng) 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用 （1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)處理（或信息處理）（3）過(guò)程控制（或稱實(shí)時(shí)控制）（4）計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)（5）人工智能（或智能模擬）21數(shù)值計(jì)算數(shù)值

12、計(jì)算 數(shù)值計(jì)算即科學(xué)計(jì)算。數(shù)值計(jì)算是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)處理科學(xué)研究和工程技術(shù)中所遇到的數(shù)學(xué)計(jì)算。應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行科學(xué)計(jì)算,如衛(wèi)星運(yùn)行軌跡,水壩應(yīng)力,氣象預(yù)報(bào),油田布局,潮汐規(guī)律等等，可為問(wèn)題求解帶來(lái)質(zhì)的進(jìn)展,使往往需要幾百名專家?guī)字堋自律踔翈啄瓴拍芡瓿傻挠?jì)算,只要幾分鐘就可得到正確結(jié)果。 例如：網(wǎng)絡(luò)密碼安全是我們最常用的一種安全措施，眼下許多網(wǎng)站普遍要求用戶登錄時(shí)輸入8位密碼，但研究人員說(shuō)這種密碼形同虛設(shè)，因?yàn)樗麄兪褂靡唤M顯卡，不到兩個(gè)小時(shí)就成功破解密碼。研究人員假設(shè)一名技術(shù)老練的黑客利用計(jì)算機(jī)每秒能夠生成1萬(wàn)億個(gè)密碼組合。如果使用12位密碼，以目前技術(shù)水平，黑客得花上17134年才能破解。 思考：

13、為什么很多系統(tǒng)進(jìn)入要輸入驗(yàn)證碼？思考：為什么很多系統(tǒng)進(jìn)入要輸入驗(yàn)證碼？22信息處理信息處理 信息處理是對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分類、選擇、存儲(chǔ)、制表、檢索、輸出等的加工過(guò)程。信息處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面,涉及的范圍和內(nèi)容十分廣泛。如自動(dòng)閱卷、圖書檢索、財(cái)務(wù)管理、生產(chǎn)管理、醫(yī)療診斷、編輯排版、情報(bào)分析等等。 與我們最密切的信息處理就是用Google進(jìn)行搜索引擎時(shí)。但大家不知道吧，每進(jìn)行一次搜索，要?jiǎng)佑脭?shù)百萬(wàn)臺(tái)計(jì)算機(jī)協(xié)同 作戰(zhàn)才能完成 ，一次谷歌搜索能耗：100W燈泡工作1小時(shí)。倡導(dǎo)大家要低碳使用電腦，節(jié)約能源。23實(shí)時(shí)控制實(shí)時(shí)控制 實(shí)時(shí)控制是指及時(shí)搜集檢測(cè)數(shù)據(jù)，按最佳值對(duì)事物進(jìn)程的調(diào)節(jié)控

14、制，如工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)控制。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,既可提高自動(dòng)化水平,保證產(chǎn)品質(zhì)量,也可降低成本,減輕勞動(dòng)強(qiáng)度。 制糖廠、水泥廠、煉油煉鋼廠等都需要用到實(shí)時(shí)控制。 目前，圖像檢測(cè)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。如：生產(chǎn)線上電子元器件質(zhì)量的檢測(cè)。輔助設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)工作自動(dòng)化提供了廣闊的前景,受到了普遍的重視。利用計(jì)算機(jī)的制圖功能,實(shí)現(xiàn)各種工程的設(shè)計(jì)工作,稱為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)。即CAD。如橋梁設(shè)計(jì)、船舶設(shè)計(jì)、飛機(jī)設(shè)計(jì)、集成電路設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)、服裝設(shè)計(jì)等等。當(dāng)前,人們已經(jīng)把計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、輔助制造(CAM)和輔助測(cè)試(CAT)聯(lián)系在一起,組成了設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試的集成系統(tǒng),形成了高度自動(dòng)化的“

15、無(wú)人”生產(chǎn)系統(tǒng)。24智能模擬智能模擬 智能模擬亦稱人工智能。利用計(jì)算機(jī)模擬人類智力活動(dòng),以替代人類部分腦力勞動(dòng),這是一個(gè)很有發(fā)展前途的學(xué)科方向。第五代計(jì)算機(jī)的開發(fā),將成為智能模擬研究成果的集中體現(xiàn);具有一定“學(xué)習(xí)、推理和聯(lián)想”能力的機(jī)器人的不斷出現(xiàn),正是智能模擬研究工作取得進(jìn)展的標(biāo)志。智能計(jì)算機(jī)作為人類智能的輔助工具,將被越來(lái)越多地用到人類社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。如：最近全國(guó)機(jī)器人大賽，哈爾濱工業(yè)大學(xué)的單杠機(jī)器人就是模擬人翻單杠，翻杠的動(dòng)作與人一模一樣，何時(shí)用力通過(guò)編程進(jìn)行精確控制。 最讓我們展望的是未來(lái)的物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用，其中很多技術(shù)要用到智能系統(tǒng)。2526計(jì)算機(jī)學(xué)科與電子信息技術(shù)27我國(guó)計(jì)算機(jī)類專業(yè)的

16、發(fā)展 教育部本科招生目錄中的計(jì)算機(jī)相關(guān)專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)軟件工程計(jì)算機(jī)軟件網(wǎng)絡(luò)工程信息安全電子商務(wù)信息與計(jì)算科學(xué)智能科學(xué)與技術(shù)282、計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) （重點(diǎn)）本章重點(diǎn)： 數(shù)制轉(zhuǎn)換及運(yùn)算 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)的基本工作原理本章難點(diǎn)： 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示 292.1 計(jì)算機(jī)中信息的表示計(jì)算機(jī)中信息的表示2.1.1常用數(shù)制常用數(shù)制 數(shù)制是以表示數(shù)值所用的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)來(lái)命名的，并按一定進(jìn)位規(guī)則進(jìn)行計(jì)數(shù)的方法。其中數(shù)制中所用的數(shù)字符號(hào)的個(gè)數(shù)稱為數(shù)制的基，數(shù)制中每一個(gè)數(shù)值所具有的值（Rk）稱為數(shù)制的位權(quán)。對(duì)于R進(jìn)制數(shù)，有數(shù)字符號(hào)0，1，2，R1，共R個(gè)數(shù)碼，基數(shù)是R， 30

17、 k是指數(shù)。進(jìn)位規(guī)則是逢R進(jìn)1。 在R進(jìn)位計(jì)數(shù)中，任意一個(gè)數(shù)值均可以表示為如下形式： （11） 其值為： m210122n1nnaaa .aaaaaammnnnnnnRaRaRaaRaRaRaRaRaS 2211011222211nmkkkRa （12） 表1.1列出了計(jì)算機(jī)中常用的幾種數(shù)制的基數(shù)、位數(shù)、數(shù)字符號(hào)及進(jìn)位規(guī)則。31表2.1 計(jì)算機(jī)中常用的幾種數(shù)制基數(shù)R102816位權(quán)Rk10k2k8k16k數(shù)字符號(hào)0,1,2,3,4,5,6,7,8,90,10,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F進(jìn)位規(guī)則逢十進(jìn)一逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十六進(jìn)一數(shù)制

18、表示方法 十 進(jìn) 制 二 進(jìn) 制 八 進(jìn) 制 十 六 進(jìn) 制 名稱 32 (1) 十進(jìn)制 （Decimal）： 十進(jìn)制的基數(shù)為“10”，有十個(gè)數(shù)字符號(hào)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，各位權(quán)是以10為底的冪，進(jìn)（借）位規(guī)則為：逢十進(jìn)一，借一為十。例如： 十進(jìn)制： 1 9 9 8 . 2 1 5 各位權(quán)： 數(shù)值為： (1998.215)10 =3210123105101102108109109101310210110010110210310210310110210310010110210310110010110210310210110010110210310310210110010110

19、21031033 (2) 二進(jìn)制（Binary） 二進(jìn)制的基數(shù)為“2”，有兩個(gè)數(shù)字符號(hào)：0，1，各位權(quán)是以2為底的冪，進(jìn)（借）位規(guī)則為：逢二進(jìn)一，借一為二。例如： 二進(jìn)制： 1 0 1 1 0 1 1 . 1 0 1 各位權(quán): 26 25 24 23 22 21 20 2.1.2各數(shù)制間的轉(zhuǎn)換各數(shù)制間的轉(zhuǎn)換 (1) R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制： 對(duì)于式（11）所示的R進(jìn)制數(shù)，均可按式（12）轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制。比如： 12223234 十六進(jìn)制中的數(shù)字符號(hào)A，B，C，D，E，F(xiàn)分別對(duì)應(yīng)于十進(jìn)制數(shù)的10，11，12，13，14，15。 (2) 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制： 數(shù)值由十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制時(shí)，要將整數(shù)部分和小

20、數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換，然后再組合起來(lái)。0123456221212021212021)0101.1011011(104321)3125.91(2120212010101231610210128)5625.7213(16916D16216C161)9 .D2C1 ()65625.156(8285848382)52.234(35 整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換。 例例1 把整數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 余數(shù) 2 303 1 = 2 151 1 = 2 75 1 = 2 37 1 = 2 18 0 = 2 9 1 = 2 4 0 = 2 2 0 = 2 1 1 = 0 所以， = 8a7a6a5a4a3a2a1a0a10)30

21、3(2)100101111(36 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換 : 例例2 把小數(shù)部分轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 積的整數(shù)部分 0.68752=1.375 =1 0.3752=0.75 =0 0.752=1.5 =1 0.52=1.0 =1 所以， = 。 4a2a3a1 a10)6875. 0(2)1011. 0(37 例例3 把0.5773轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制（保留到小數(shù)點(diǎn)后7位）。 積的整數(shù)部分 0.57732=1.1546 =1 0.15462=0.3092 =0 0.30922=0.6184 =0 0.61842=1.2368 =1 0.23682=0.4736 =0 0.47362=0.9472 =0 0.947

22、22=1.8944 =1 所以， 。綜上，(303.6875)10 = (100101111.1011)2。 (303.5773)10 = (100101111.1001001)2。7a6a5a4a3a2a1a210)1001001. 0()5773. 0(38 (3) 二進(jìn)制和八進(jìn)制、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制和八進(jìn)制、十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 由于8和16都是2的整數(shù)次冪，即8=23,16=24，所以一位八進(jìn)制數(shù)就相當(dāng)于3位二進(jìn)制數(shù)，而一位十六進(jìn)制數(shù)就相當(dāng)于4位二進(jìn)制數(shù)。因此，八進(jìn)制、十六進(jìn)制同二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換極為方便。 二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換。 例例4 把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)：

23、010 110 101 . 011 010 八進(jìn)制數(shù)： 2 6 5 . 3 2 所以， 。 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的方法是：用3位二進(jìn)制數(shù)取代每一位八進(jìn)制數(shù)。82)32.265()01101.10110101(39 例例5 把 (345.23)8轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 八進(jìn)制數(shù)： 3 4 5 . 2 3 二進(jìn)制數(shù)： 011 100 101 . 010 011 所以， 。 28)010011.11100101()23.345(40 例例6 將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。 二進(jìn)制數(shù)： 0010 1110 1011 1101 . 1011 1000 十六進(jìn)制數(shù)： 2 E B D . B 8 所以， 。 例例

24、7 將 (3A8C.9D)16轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 十六進(jìn)制數(shù)：3 A 8 C . 9 D 二進(jìn)制數(shù)： 0011 1010 1000 1100 . 1001 1101 所以， 。 216)10011101.11001110101000()D9 .C8A3(162)8B.EBD2()10111.11011011101011( 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換412.1.3. 數(shù)的定點(diǎn)和浮點(diǎn)表示 定點(diǎn)數(shù)定點(diǎn)數(shù)（定點(diǎn)表示法）（定點(diǎn)表示法） 浮點(diǎn)數(shù)浮點(diǎn)數(shù) -（浮點(diǎn)表示法）（浮點(diǎn)表示法） 定點(diǎn)純小數(shù)定點(diǎn)純小數(shù) 將小數(shù)點(diǎn)固定在符號(hào)將小數(shù)點(diǎn)固定在符號(hào) 位之后，最高數(shù)值之前。位之后，最

25、高數(shù)值之前。 0.75 ( 0.11)B 1100000定點(diǎn)純整數(shù)定點(diǎn)純整數(shù) 將小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的將小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)的 最低位之后。最低位之后。 96 (1100000)B 1100000帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù)帶小數(shù)點(diǎn)的數(shù)據(jù) 既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分的數(shù)既有整數(shù)部分，又有小數(shù)部分的數(shù)123.45 = 0.1234510211101.11 = 0.11101112101N= S2JS - 尾數(shù)（二進(jìn)制定點(diǎn)純小數(shù)）尾數(shù)（二進(jìn)制定點(diǎn)純小數(shù)） J - 階碼（二進(jìn)制定點(diǎn)純整數(shù)）階碼（二進(jìn)制定點(diǎn)純整數(shù)）42圖1.1 定點(diǎn)整數(shù)的機(jī)內(nèi)表示圖1.2 定點(diǎn)小數(shù)的機(jī)內(nèi)表示一般浮點(diǎn)數(shù)的存放形式為：階符階碼數(shù)符尾數(shù)例如，有二進(jìn)制

26、數(shù)N+0.10012-101100100143 2.2 2.2 數(shù)值型信息的表示數(shù)值型信息的表示 為了方便運(yùn)算，計(jì)算機(jī)中對(duì)有符號(hào)數(shù)常采用3種表示方法，即原碼、補(bǔ)碼和反碼。下面的例子均以8位二進(jìn)制數(shù)碼表示。 2.2.1原碼原碼 如上所述，正數(shù)的符號(hào)為0，負(fù)數(shù)的符號(hào)為1，其它位按一般的方法表示數(shù)的絕對(duì)值，用這種方法得到的數(shù)碼就是該數(shù)的原碼。例如： 原碼簡(jiǎn)單易懂，但用這種碼進(jìn)行兩個(gè)異號(hào)數(shù)相加或兩個(gè)同號(hào)數(shù)相減時(shí)都不方便。10)103(x201100111x）（原10)103(y211100111y）（原4401000001+65+65 符號(hào)位符號(hào)位真值真值 機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)這種數(shù)值位部分不變，僅用 0 和

27、 1 表示其符號(hào)得到的數(shù)的編碼，稱為原碼原碼。并將原來(lái)的數(shù)稱為真值真值，將其編碼形式稱為機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)。數(shù)的符號(hào)編碼： 0-表示正，1-表示負(fù)1100000 1-65-65 原碼數(shù)值數(shù)值數(shù)據(jù)的編碼表示數(shù)據(jù)的編碼表示452.2.2 反碼反碼 正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼為其原碼除符號(hào)位外的各位按位取反（0變1，而1變0）。例如： 2000110012525）（反原21001100125）（原21110011025）（反200011001252525）（補(bǔ)反原21001100125）（原21110011025）（反21110011125）（補(bǔ)+ 12.2.3 補(bǔ)碼補(bǔ)碼 正數(shù)的補(bǔ)碼與其原碼相同，負(fù)

28、數(shù)的補(bǔ)碼為其反碼在其最低位加1。例如： 461 0 1 1 1 1 1 01 1 0 0 0 0 0 11 0 1 1 1 1 1 1-65-65 原碼原碼反碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼1. 正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼和原碼同形；正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼和原碼同形；負(fù)數(shù)的反碼負(fù)數(shù)的反碼：為其原碼符號(hào)位不變，為其原碼符號(hào)位不變， 其它按位求反；其它按位求反；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：先對(duì)原碼求其反碼先對(duì)原碼求其反碼，2. 再在末位加再在末位加1。為了簡(jiǎn)化運(yùn)算操作和運(yùn)算器的設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)中用到了反碼和補(bǔ)碼編碼形式。利用“補(bǔ)碼”可以實(shí)現(xiàn)加減法之間的相互轉(zhuǎn)換。1 1 0 0 0 0 0 0 總結(jié)：總結(jié)： 原碼原碼 反碼反碼 補(bǔ)碼補(bǔ)碼反碼反

29、碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼10進(jìn)制：15-8 = 715+2=17鐘表：12- 7 = 512+5 =0+547 總結(jié)：總結(jié)：1.正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼和原碼同形；正數(shù)的反碼、補(bǔ)碼和原碼同形；2.負(fù)數(shù)的反碼：其原碼符號(hào)位不變，其它按位求反；負(fù)數(shù)的反碼：其原碼符號(hào)位不變，其它按位求反；3.負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：先對(duì)原碼求其反碼，再在末位加負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼：先對(duì)原碼求其反碼，再在末位加1。4. 引入補(bǔ)碼后，使減法統(tǒng)一為加法。引入補(bǔ)碼后，使減法統(tǒng)一為加法。例如： 所以， 。 同樣有 。222201001110111001110110011125103010011107825103）（）（）（）（補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)）（25103251032

30、5103補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)補(bǔ)）（10325103251032548 2.3 字符型信息的表示字符型信息的表示 字符型信息包括數(shù)字、字母、符號(hào)和漢字，它們?cè)谟?jì)算機(jī)中都是用二進(jìn)制數(shù)編碼的形式來(lái)表示的，并為此制定了國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)。 2.3. 1 字符編碼（字符編碼（ASCII碼）碼） 計(jì)算機(jī)中常用的字符編碼是ASCII（American Standard Code for Information Interchange,美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼），它用一個(gè)字節(jié)中的低7位（最高位為0）來(lái)表示128個(gè)不同的字符，其中的95個(gè)編碼分別對(duì)應(yīng)鍵盤上可敲入并可以顯示和打印的95個(gè)字符（包括大、小各26個(gè)英文字母，09共10個(gè)數(shù)

31、字，還有33個(gè)通用運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)等）及33個(gè)控制代碼。具體編碼如表1.2所示。49 表表2.2 7位位ASCII編碼表編碼表(B6B5B4B3B2B1B0) B6B5B4B3B2B1B0000001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE 空格空格 0 P 、 p 0001 SOH DC1 ！ 1 A Q a q 0010 STX DC2 ” 2 B R b r 0011 ETX DC3 # 3 C S c s 0100 EOT DC4 $ 4 D T d t 0101 ENQ NAK % 5 E U eu 0110 ACK SYN & 6 F V

32、f v 0111 BEL ETB 7 G W g w 1000 BS CAN （ 8 H X h x 1001 HT EM ） 9 I Y i y 1010 LF SUB * : J Z j z 1011 VT ESC + ; K k 1100 FF FS , N n 1111 SI US / ? O _ o DEL50 2.3. 2漢字編碼漢字編碼 我國(guó)在1981年頒布了信息交換使用漢字編碼字符集，簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)碼，代號(hào)“GB231280”。國(guó)標(biāo)碼字符集中共有7445個(gè)字符（包括6763個(gè)漢字和682個(gè)非漢字的圖形字符）。 由于國(guó)標(biāo)碼每個(gè)字節(jié)的最高位都是“0”，與國(guó)際通用的標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼無(wú)法區(qū)分

33、。因此，計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用機(jī)內(nèi)碼來(lái)表示漢字。機(jī)內(nèi)碼就是將國(guó)標(biāo)碼的兩個(gè)字節(jié)的最高位設(shè)定為“1”。51漢字編碼漢字編碼（1）機(jī)內(nèi)碼）機(jī)內(nèi)碼內(nèi)碼、國(guó)際碼（交換碼）內(nèi)碼、國(guó)際碼（交換碼） 。（2） 機(jī)外碼（漢字輸入碼）機(jī)外碼（漢字輸入碼） 數(shù)字碼數(shù)字碼-區(qū)位碼、電報(bào)碼區(qū)位碼、電報(bào)碼 拼音碼拼音碼-全拼全拼/雙拼、微軟拼音碼雙拼、微軟拼音碼 、智能、智能ABC 字形碼字形碼-五筆字形五筆字形 音形混合碼音形混合碼-自然碼自然碼（3） 字形碼字形碼 點(diǎn)陣字形法、矢量法點(diǎn)陣字形法、矢量法 52 漢字的點(diǎn)陣有 1616、2424、3232、4848、 6464右圖是一個(gè)1616點(diǎn)陣的漢字字模信息，其中被畫到的地方

34、用表示空白處用表示。則一個(gè)漢字點(diǎn)陣占32字節(jié)。字形碼舉例字形碼舉例53 漢字機(jī)內(nèi)碼舉例機(jī)內(nèi)碼：機(jī)內(nèi)碼：系統(tǒng)內(nèi)部表示其字形碼存儲(chǔ)地址的編碼。系統(tǒng)內(nèi)部表示其字形碼存儲(chǔ)地址的編碼。國(guó)標(biāo)碼：國(guó)標(biāo)碼：統(tǒng)一的國(guó)家信息交換編碼統(tǒng)一的國(guó)家信息交換編碼(GB231280)。 一級(jí)漢字：一級(jí)漢字：3755個(gè)；二級(jí)漢字：個(gè)；二級(jí)漢字：3008個(gè)；個(gè)； 圖形符號(hào)：圖形符號(hào)：682個(gè)。個(gè)。 漢字分區(qū)：每個(gè)區(qū)漢字分區(qū)：每個(gè)區(qū)94個(gè)漢字。個(gè)漢字。每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。機(jī)內(nèi)碼為對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位為機(jī)內(nèi)碼為對(duì)應(yīng)的國(guó)標(biāo)碼的每個(gè)字節(jié)的最高位為1。 漢字漢字 滬滬 國(guó)標(biāo)碼國(guó)標(biāo)碼 27 06（ 000110

35、11 00000110B ) 漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼 （ 10011011 10000110B ）區(qū)號(hào)區(qū)中的位置54漢字從輸入到輸出過(guò)程漢字從輸入到輸出過(guò)程輸輸入入碼碼國(guó)國(guó)標(biāo)標(biāo)碼碼機(jī)機(jī)內(nèi)內(nèi)碼碼字字形形碼碼漢字輸出漢字輸出漢字輸入漢字輸入55 2.4 圖形圖像和視頻信息的表示 2.4. 1圖形圖像信息的表示圖形圖像信息的表示 (1) 位圖圖像（位圖圖像（Bitmap）：）： 它是通過(guò)圖像掃描儀或數(shù)碼攝像機(jī)采集并輸入到計(jì)算機(jī)的圖像，是由離散行列組成的圖像點(diǎn)陣，稱為數(shù)字圖像。 為了適應(yīng)不同應(yīng)用的需要，計(jì)算機(jī)上的圖像以多種格式進(jìn)行存儲(chǔ)。如微機(jī)中常用的位圖格式的文件擴(kuò)展名為：.BMP、.PCX、.TIF、.J

36、PG和.GIF等。 (2) 矢量圖形（矢量圖形（Vector Graphics）： 矢量圖形是用一組描述構(gòu)成該圖形的所有圖形單元（如點(diǎn)、直線、圓、矩形、曲線等）的位置、形狀等參數(shù)的指令來(lái)表示該圖形。計(jì)算機(jī)中常用位圖來(lái)表示圖像，而用矢量圖來(lái)表示圖形。56 2.4. 2視頻信息的表示視頻信息的表示 視頻（Video）是由一幅幅靜止的圖像（稱為幀frame）組成的序列。這些靜止圖像以一定的速率（即每秒顯示的幀數(shù)目frames per second，稱為幀率fps）連續(xù)地顯示在屏幕上。典型的幀率從24 fps到30 fps，這樣的視頻圖像看起來(lái)是平滑和連續(xù)的。57 表2.3 位圖圖像及其存儲(chǔ)容量124

37、282242顏色編碼顏色編碼（位）（位）顏色總數(shù)顏色總數(shù)圖像名稱圖像名稱存儲(chǔ)容量（位）存儲(chǔ)容量（位） 1單色圖像單色圖像8006001416色圖像色圖像80060048256色圖像色圖像800600824真彩色圖真彩色圖像像8006002458 2.5 2.5 音頻信息的表示音頻信息的表示 聲音或者音頻信息在計(jì)算機(jī)中常以數(shù)字音頻的形式表示。數(shù)字音頻是聲（音）波（形）數(shù)字化的結(jié)果。數(shù)字化就是將連續(xù)的聲音波形離散化，主要包括采樣和量化。數(shù)字音頻的質(zhì)量取決于采樣頻率和量化位數(shù)，采樣頻率越高、量化位數(shù)越多，音頻質(zhì)量就越好。計(jì)算機(jī)中，聲音的采樣頻率為40 kHz左右，量化位數(shù)有8位、16位或32位。59

38、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機(jī)主機(jī)外部設(shè)備外部設(shè)備中央處理器中央處理器 CPU運(yùn)算器（ALU ）控制器控制器內(nèi)（主）存儲(chǔ)器內(nèi)（主）存儲(chǔ)器隨機(jī)存儲(chǔ)器（隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）只讀存儲(chǔ)器（只讀存儲(chǔ)器（ROM）外（輔）存儲(chǔ)器外（輔）存儲(chǔ)器 - 硬盤、光盤、軟盤、硬盤、光盤、軟盤、U盤盤輸入設(shè)備輸入設(shè)備 - 鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、話筒鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、話筒輸出設(shè)備輸出設(shè)備 -顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音箱顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、音箱 系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序服務(wù)程序（診斷、排錯(cuò)、編輯等）服務(wù)程序（診斷、排錯(cuò)、編輯等）數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序數(shù)據(jù)

39、庫(kù)管理程序?qū)Ｓ脩?yīng)用軟件專用應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件3. 3. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成603.1 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件組成表格61中央處理器（又稱為微處理器）62高速緩沖存儲(chǔ)器（高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）63主板 64內(nèi)存 內(nèi)存，又稱內(nèi)存儲(chǔ)器，是電腦中的主要部件，它是相對(duì)于外存而言的。我們平常使用的程序，如Windows操作系統(tǒng)、打字軟件、游戲軟件等，一般都是安裝在硬盤等外存上的，但僅此是不能使用其功能的，必須把它們調(diào)入內(nèi)存中運(yùn)行，才能真正使用其功能，我們平時(shí)輸入一段文字，或玩一個(gè)游戲，其實(shí)都是在內(nèi)存中進(jìn)行的。通常我們把要永久保存的、大量的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外存上，

40、而把一些臨時(shí)的或少量的數(shù)據(jù)和程序放在內(nèi)存上，當(dāng)然內(nèi)存的好壞會(huì)直接影響電腦的運(yùn)行速度。 65外存儲(chǔ)設(shè)備 硬盤：主要的微機(jī)系統(tǒng)的外存儲(chǔ)器，它由硬盤片、硬盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)和讀寫磁頭等組裝并封裝在一起成為溫徹斯特驅(qū)動(dòng)器。硬盤工作時(shí)，固定在同一個(gè)轉(zhuǎn)軸上的數(shù)張盤片以每分鐘數(shù)7200轉(zhuǎn)甚至更高的速度旋轉(zhuǎn)，磁頭在驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的帶動(dòng)下在磁盤上做徑向移動(dòng)，尋找定位點(diǎn)，完成寫入或讀出數(shù)據(jù)工作。66外存儲(chǔ)設(shè)備 光盤：關(guān)盤是利用激光原理進(jìn)行讀寫的設(shè)備，目前計(jì)算機(jī)上配備CDROM（只讀型光盤）驅(qū)動(dòng)器。CDROM容量為680 MB。最近 DVD驅(qū)動(dòng)器也開始流行，它的存儲(chǔ)容量更大。67外存儲(chǔ)設(shè)備 U 盤：便攜存儲(chǔ)(USB Flash

41、Disk)，也稱閃存盤。是采用USB接口和非易失隨機(jī)訪問(wèn)存儲(chǔ)器技術(shù)結(jié)合的方便攜帶的移動(dòng)存儲(chǔ)器。特點(diǎn)是斷電后數(shù)據(jù)不消失，因此可以作為外部存儲(chǔ)器使用。具有可多次擦寫、速度快而且防磁、防震、防潮的優(yōu)點(diǎn)。閃盤采用流行的USB接口，無(wú)須外接電源，即插即用，實(shí)現(xiàn)在不同電腦之間進(jìn)行文件交流，存儲(chǔ)容量從16MB10GB不等。68主存（內(nèi)存）硬盤CPU、內(nèi)存、外存、內(nèi)存、外存 運(yùn)算性能比較運(yùn)算性能比較 :CPU光驅(qū)軟驅(qū)優(yōu)盤、移動(dòng)硬盤USBIDEIDEFDD運(yùn)算速度依次降低運(yùn)算速度依次降低cache69微型機(jī)的系統(tǒng)總線 微機(jī)各功能部件相互傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要有連接它們的通道，這些公共通道就稱為總線（BUS）。CPU本

42、身也由若干個(gè)部件組成，這些部件之間也是通過(guò)總線連接。通常把CPU芯片內(nèi)部的總線稱為內(nèi)部總線，而連接系統(tǒng)各部件間的總線稱為外部總線或稱為系統(tǒng)總線。 數(shù)據(jù)總線(DB):用于傳輸數(shù)據(jù)信息，它是CPU同各部件交換信息的通道。數(shù)據(jù)總線都是雙向的。地址總線(AB):用來(lái)傳送地址信息，CPU通過(guò)地址總線把需要訪問(wèn)的內(nèi)存單元地址或外部設(shè)備的地址傳送出去。通常地址總線是單方向的?？刂瓶偩€(CB):用來(lái)傳輸控制信號(hào)，以協(xié)調(diào)各部件的操作，它包括CPU對(duì)內(nèi)存儲(chǔ)器和接口電路的讀寫信息、中斷響應(yīng)信號(hào)等。70 將連接各部件的信息通道稱為系統(tǒng)總線（BUS，簡(jiǎn)稱總線）。 依據(jù)所傳送信號(hào)的性質(zhì)，總線由： 地址總線AB（ Addr

43、ess BUS）、 數(shù)據(jù)總線DB（ Data BUS） 控制總線CB（ Control BUS） 依據(jù)部件作用，總線一般由總線控制器、總線信號(hào)發(fā)送接收器和導(dǎo)線等所構(gòu)成。 AB MPU CB DB顯示器接口鍵盤接口內(nèi)存儲(chǔ)器串行接口USB接口磁盤接口顯示器磁盤驅(qū)動(dòng)器鍵盤并行接口鼠標(biāo)器打印機(jī)掃描儀微型計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖71微型機(jī)的接口 兩個(gè)部件之間的交接部件稱為接口，或稱為界面。這里的部件即可以指硬件，也可以指軟件。主機(jī)實(shí)際上是通過(guò)系統(tǒng)總線連接到接口，在通過(guò)接口與外部設(shè)備相連接。例如磁盤接口位于磁盤驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)總線之間，而顯示器通過(guò)顯示接口（俗稱顯卡）和系統(tǒng)總線連接。這些接口常以插件形式插在

44、系統(tǒng)總線的插槽上。各設(shè)備公用的接口邏輯如中斷控制器、DMA控制器等往往集成在主板上 72輸入設(shè)備最常見的輸入設(shè)備就是鍵盤與鼠標(biāo)73輸出設(shè)備最常見的輸出設(shè)備就是顯示器與打印機(jī)743.2 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)的組成 軟件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)語(yǔ)言處理程序語(yǔ)言處理程序服務(wù)程序（診斷、排錯(cuò)、編輯等）服務(wù)程序（診斷、排錯(cuò)、編輯等）數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序?qū)Ｓ脩?yīng)用軟件專用應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件通用應(yīng)用軟件 系統(tǒng)軟件（System Software）是指所有能支持用戶運(yùn)行自己的應(yīng)用軟件的的基礎(chǔ)軟件，是管理、監(jiān)控和維護(hù)計(jì)算機(jī)資源的軟件，用來(lái)擴(kuò)大計(jì)算機(jī)的功能

45、、提高計(jì)算機(jī)的工作效率、方便用戶使用計(jì)算機(jī)。軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。75系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件主要分為操作系統(tǒng)軟件、各種語(yǔ)言處理程序和各種數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)3類 。1.操作系統(tǒng)是管理、控制和監(jiān)督計(jì)算機(jī)軟、硬件資源協(xié)調(diào)運(yùn)行的程序系統(tǒng)，由一系列具有不同控制和管理功能的程序組成，它是直接運(yùn)行在計(jì)算機(jī)硬件上的、最基本的系統(tǒng)軟件，是系統(tǒng)軟件的核心 。2.計(jì)算機(jī)語(yǔ)言又稱程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，是計(jì)算機(jī)與用戶之間進(jìn)行相互交流的介質(zhì)，也是開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件的重要工具。一般來(lái)說(shuō)，計(jì)算機(jī)語(yǔ)言分為三類，即機(jī)器語(yǔ)言，匯編語(yǔ)言和高級(jí)語(yǔ)言。其中，機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言又稱低級(jí)語(yǔ)言 。3.數(shù)據(jù)庫(kù)是以一定的組織方式存儲(chǔ)起來(lái)的、具有相關(guān)性

46、的數(shù)據(jù)的集合。數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)就是在具體計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)的系統(tǒng)軟件，由它來(lái)實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)的建立、管理、維護(hù)和使用等功能。目前在計(jì)算機(jī)上流行的數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)軟件有Oracle和SQL等 。76應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件（Applition Software）是為了解決某些專門問(wèn)題而設(shè)計(jì)的軟件。如用戶程序、殺毒軟件、計(jì)算機(jī)輔助軟件、實(shí)時(shí)控制軟件等。（1）用戶程序用戶程序是用戶為了解決特定的具體問(wèn)題而開發(fā)的軟件。例如：火車站或汽車站的票務(wù)管理系統(tǒng)、人事管理部門的人事管理系統(tǒng)和財(cái)務(wù)部門的財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)等。（2）殺毒軟件殺毒軟件是用于消除電腦病毒、特洛伊木馬和惡意軟件的一類軟件。反病毒軟件通常集成監(jiān)控識(shí)別、

47、病毒掃描和清除和自動(dòng)升級(jí)等功能，有的反病毒軟件還帶有數(shù)據(jù)恢復(fù)等功能。 后兩者同時(shí)具有黑客入侵，網(wǎng)絡(luò)流量控制等功能等，當(dāng)前比較常用的殺毒軟件有國(guó)內(nèi)的瑞星、江民、金山等，國(guó)外的卡巴斯基等。（3）計(jì)算機(jī)輔助軟件利用計(jì)算機(jī)的某些特點(diǎn)為人類從事的工作提供輔助的軟件稱為計(jì)算機(jī)輔助軟件。例如，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design,簡(jiǎn)稱CAD）,計(jì)算機(jī)輔助工程（Computer Aided Engineering,簡(jiǎn)稱CAE），計(jì)算機(jī)輔助制造（Computer Aided Manufacturing,簡(jiǎn)稱CAM），計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（Computer Aided Instruction，簡(jiǎn)稱CAI）等。（4）實(shí)時(shí)控制軟件實(shí)時(shí)控制系統(tǒng)是指能對(duì)受控對(duì)象的狀態(tài)保持連續(xù)監(jiān)控，對(duì)狀態(tài)的變化趨勢(shì)迅速作出判斷，并在這種變化尚未超越正常范圍的情況下實(shí)時(shí)控制響應(yīng)的系統(tǒng)。773.3 計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)工作原理 計(jì)算機(jī)的基本工作原理即“存儲(chǔ)程序”、“程序控制”原理，又稱馮.諾依曼原理。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)預(yù)先將編好的程序和原始數(shù)據(jù)通過(guò)輸入設(shè)備輸送到計(jì)算機(jī)內(nèi)存儲(chǔ)器中，在執(zhí)行程序時(shí)，計(jì)算機(jī)按