計算機應用基礎教程

1、計算機應用基礎教程計算機基礎知識目錄 計算機概述 數(shù)制與編碼 計算機中字符的編碼 指令和程序設計語言 計算機系統(tǒng)的組成 微型計算機的硬件系統(tǒng) 多媒體技術簡介 計算機病毒及其防治一、計算機概述 計算機發(fā)展簡史 計算機的特點 計算機的應用 計算機的分類計算機發(fā)展簡史 1946年2月15日，第一臺計算機ENIAC在美國賓夕法尼亞大學誕生。主要元件是電子管，每秒鐘能完成5000次加法、300多次乘法運算，占地170平方米，重30多噸。 在ENIAC的研制過程中，由美籍匈牙利數(shù)學家馮。諾依曼總結并提出兩點改進意見：一是計算機內(nèi)部直接采用二進制數(shù)進行運算；二是由程序控制計算機自動執(zhí)行計算機發(fā)展簡史（大型計

2、算機時代） 第一代計算機（1946-1958） 主要元件：電子管 第二代計算機（1958-1964） 主要元件：晶體管 第三代計算機（1965-1971） 主要元件：小規(guī)模集成電路和中規(guī)模集成電路 第四代計算機（1971至今） 大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路計算機發(fā)展簡史（大型計算機時代） 新一代計算機（現(xiàn)在） 計算機具有像人一樣的聽、說、看甚至思考的能力 具有知識存儲和知識庫管理功能，能利用已有知識進行推理判斷，具有聯(lián)想和學習的功能。 集成電路 指用特殊的工藝將完整的電子線路做在一個硅片上。計算機發(fā)展簡史（微型計算機時代） 微處理器是大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路的產(chǎn)物。以微處理器為核心的計算機屬于第四

3、代計算機，通常人們以微處理器為標志來劃分微型計算機：如286機、386機、486機、Pentium機、PII機、PIII機、P4 機等計算機的特點 處理速度快 計算精度高 存儲容量大 可靠性高 工作全自動 使用范圍廣，通用性強計算機的應用 科學計算（數(shù)值計算） 如：氣象預報、衛(wèi)星軌道計算、宇宙飛船的研制等 信息處理 如數(shù)據(jù)處理等 過程控制 如數(shù)控機床等計算機的應用 計算機輔助設計和輔助制造 計算機輔助設計（CAD） 計算機輔助制造（CAM） 現(xiàn)代教育 計算機輔助教學（CAI） 計算機模擬 多媒體教室 網(wǎng)上教學和電子大學 家庭管理與娛樂計算機的分類 按處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分類 數(shù)字計算機、模擬計算機、

4、混合計算機 按使用范圍分類 通用計算機、專用計算機 按性能分類 超級計算機、大型計算機、小型計算機、微型計算機、工作站二、數(shù)制與編碼 二、十和十六進制數(shù) 各種數(shù)制之間的轉換二、十、十六、八進制數(shù) 十進制數(shù) 基數(shù)為10，逢十進一，有十個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 二進制數(shù) 基數(shù)為2，逢二進一，有二個數(shù)碼：0、1 運算規(guī)則：0+0=0、0+1=1、1+0=1、1+1=10 十六進制數(shù) 基數(shù)為16，逢十六進一，有十六個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 八進制數(shù) 基數(shù)為8，逢八進一，有八個數(shù)碼：0、1、2、3、4、5、6、7二、十、十六、八進制數(shù)

5、四種數(shù)制的表示方法 二進制數(shù) （101）2或101B 十進制數(shù) 101或101D 十六進制數(shù) （101）16或101H 八進制數(shù) （101）8或101O三種數(shù)制的對應表示十進制二進制十六進制十進制二進制十六進制000000810008100011910019200102101010A300113111011B401004121100C501015131101D601106141110E701117151111F三種數(shù)制的對應表示十進制二進制八進制0000010011201023011341004510156110671117各種數(shù)制之間的轉換 非十進制轉換成十進制數(shù) 按權展開 十進制整數(shù)轉換成

6、二進制數(shù) 除2取余（用整數(shù)除以2，取余數(shù)，再用商除以2，取余數(shù)，依次類推直到商為0。） 二進制數(shù)轉換成十六進制數(shù) 從個位數(shù)開始向左按每四位二進制數(shù)一組劃分，不足四位的前面以0補足，然后將每組四位二進制數(shù)代之以一個十六進制數(shù)字即可。各種數(shù)制之間的轉換 十六進制數(shù)轉換成二進制數(shù) 將每一位十六進制數(shù)字代之與其等值的四位二進制數(shù)即可。 二進制數(shù)轉換成八進制數(shù) 從個位數(shù)開始向左按每三位二進制數(shù)一組劃分，不足三位的前面以0補足，然后將每組三位二進制數(shù)代之以一個八進制數(shù)字即可。 八進制數(shù)轉換成二進制數(shù) 將每一位八進制數(shù)字代之與其等值的三位二進制數(shù)即可。數(shù)制與編碼練習 與十六進制數(shù)BC等值的二進制數(shù)（） 二進

7、制數(shù)00111101轉換成十進制數(shù)為（） 與十進制數(shù)291等值的十六進制數(shù)為（） 與十進制數(shù)254等值的二進制數(shù)為（） 與十進制數(shù)100等值的二進制數(shù)是（） 十進制數(shù)100轉換成八進制數(shù)（） 1110+1011=數(shù)制與編碼練習 最大的10位無符號二進制數(shù)轉換成十進制數(shù)（） 執(zhí)行下列二進制數(shù)算術加法運算11001001+00100111，其運算結果是（） 若在一個非零無符號二進制整數(shù)右邊加兩個零形成一個新的數(shù)，則新數(shù)的值是原來的（） 十六進制數(shù)AC轉換成等值的八進制數(shù)是（）三、計算機中字符的編碼 西文字符的編碼 漢字的編碼西文字符的編碼 計算機中的信息都是用二進制編碼表示的。用以表示字符的二進制

8、編碼稱為字符編碼。常用的字符編碼有大型機采用的EBCDIC碼和微型機采用的ASCII碼。 ASCII碼又稱為美國標準信息交換碼，有7位碼和8位碼兩種。7位碼使用7位二進制位表示一個字符的編碼，共有27=128個不同的編碼值。8位碼使用8位二進制位表示一個字符的編碼，共有28=256個不同字符的編碼。漢字的編碼 漢字信息交換碼（國標碼） 國標碼用于漢字信息處理系統(tǒng)之間或者通信系統(tǒng)之間進行信息交換的漢字代碼。 常用漢字及其分級 國標碼規(guī)定了進行一般漢字信息處理時所用的7445個字符編碼。其中非漢字圖形字符為682個，漢字代碼6763個。漢字代碼中一級常用字有3755個，二級次常用字3008個。 兩

9、個字節(jié)存儲一個國標碼。 國標碼的編址范圍：2121H7E7EH漢字的編碼 區(qū)位碼 7445個國標碼放置在一個94行*94列的陣列中。陣列中的每一行稱為一個漢字的“區(qū)”，每一列稱為一個漢字的“位”。區(qū)號范圍194；位號范圍194。一個漢字的位置可用區(qū)號與位號來表示。115區(qū)為非漢字圖形符區(qū)；1655區(qū)是一級常用漢字區(qū)；5687區(qū)是次常用漢字區(qū)；8894為保留區(qū)。 區(qū)位碼和國標碼之間的轉換 將一個漢字的十進制區(qū)號和十進制位號轉換成十六進制數(shù)，然后分別加上20H，就成為漢字的國標碼。漢字的編碼 漢字輸入碼 為將漢字輸入計算機而編制的代碼稱為漢字輸入碼，也叫外碼。目前流行的漢字輸入碼的編碼方案有全拼輸

10、入法、雙拼輸入法、五筆字型等。漢字的編碼 漢字內(nèi)碼 是為在計算機內(nèi)部對漢字進行存儲、處理和傳輸而編制的漢字代碼。 對應于國標碼，一個漢字的內(nèi)碼也用2個字節(jié)存儲，并把每個字節(jié)的最高二進制位置“1”作為漢字內(nèi)碼的標識。 漢字的國標碼和漢字的內(nèi)碼之間的關系 漢字的內(nèi)碼=漢字的國標碼+8080H漢字的編碼 漢字字型碼 描述漢字字形的方法有：點陣字形和輪廓字形 點陣字形有16*16點陣、24*24點陣、32*32點陣 8位二進制數(shù)組成一個字節(jié)，一個16*16點陣的字形碼需要16*16/8=32字節(jié)存儲空間。一個24*24點陣的字形碼需要24*24/8=72字節(jié)存儲空間。一個32*32點陣的字形碼需要32

11、*32/8=128字節(jié)存儲空間。 漢字地址碼 指漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼。漢字的編碼 各種漢字代碼之間的關系內(nèi)部處理漢字字庫字庫通信顯示打印漢字輸入系統(tǒng)輸入字典輸入碼內(nèi)碼地址碼字形碼字形碼字形碼內(nèi)碼國標碼四、指令和程序設計語言 計算機指令 程序設計語言計算機指令 指令 即給計算機下達的命令。一條指令必須包括操作碼和地址碼（操作數(shù)）兩部分，操作碼指出該指令完成操作的類型，地址碼指出參與操作的數(shù)據(jù)和操作結果存放的位置。程序設計語言 機器語言 是計算機唯一能識別并直接執(zhí)行的語言，用機器語言編寫的程序叫機器語言程序。 匯編語言 在機器語言的基礎上發(fā)展起來的，計算機不能直接識別它。必須把匯編

12、語言源程序翻譯成機器語言程序（目標程序），然后才能執(zhí)行。這個翻譯過程叫匯編過程。用匯編語言編寫的程序叫匯編語言程序。程序設計語言 高級語言程序 目前的高級語言程序如C、C+、Visual C+、Visual Basic等。 把高級語言源程序翻譯成機器語言程序的方法有兩種：解釋、編譯。 一個高級語言源程序必須經(jīng)過“編譯”和“連接裝配”后才能成為可執(zhí)行的機器語言程序。五、計算機系統(tǒng)的組成 “存儲程序控制”計算機的概念 計算機硬件的組成 計算機軟件系統(tǒng)的組成計算機系統(tǒng)的組成示意圖計算機系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機外部設備CPU內(nèi)存運算器控制器ROMRAM外存：硬盤、軟盤、光盤、磁帶輸入設備：鍵盤、鼠標器

13、、掃描儀輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀其他設備：調制解調器系統(tǒng)軟件應用軟件操作系統(tǒng)程序語言處理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)服務程序：檢查、診斷、排錯通用應用軟件：Office、Wps等專用應用軟件：用戶程序存儲程序控制的計算機的概念 馮諾依曼結構的基本思想 計算機由五部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備。 內(nèi)部采用二進制 存儲程序控制 存儲程序：即把程序和處理問題所需要的數(shù)據(jù)均以二進制編碼形式預先按一定順序存放到計算機的存儲器里。計算機硬件的組成 運算器 由一個加法器、若干個寄存器和一些控制線路組成 功能是對二進制數(shù)碼進行算術運算或邏輯運算 控制器 由指令寄存器、譯碼器、時序節(jié)拍發(fā)生器

14、、操作控制部件、指令計數(shù)器組成 功能是根據(jù)指令計數(shù)器中指定的地址從內(nèi)存存取出一條指令，對其操作碼進行譯碼，再由操作控制部件有序地控制各部件完成操作碼規(guī)定的功能。計算機的硬件組成 存儲器 具有存數(shù)（往存儲器里“寫入”數(shù)據(jù)）和取數(shù)（從存儲器里“讀取”數(shù)據(jù)）的功能 中央處理器（CPU） 只能直接訪問存儲在內(nèi)存中的數(shù)據(jù) 輸入設備 用來向計算機輸入命令 輸出設備 將計算機處理后的各種內(nèi)部格式的信息轉換為人們能識別的形式計算機軟件系統(tǒng)的組成 系統(tǒng)軟件 功能：啟動計算機、存儲、加載和執(zhí)行應用程序，對文件進行排序、檢索，將程序語言翻譯成機器語言等。 操作系統(tǒng) 功能：處理器管理、作業(yè)管理、存儲器管理、設備管理、

15、文件管理計算機軟件系統(tǒng)的組成 操作系統(tǒng)的分類 單用戶操作系統(tǒng)（DOS、WINDOWS） 批處理操作系統(tǒng) 分時操作系統(tǒng) 實時操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡操作系統(tǒng)（WINDOWS NT、UNIX） 微機操作系統(tǒng) 語言處理程序 對源程序進行解釋和編譯任務的程序，分別叫做編譯程序和結實程序計算機軟件系統(tǒng)的組成 服務程序 如診斷程序、調試程序、編輯程序等 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 如FoxPro、Visual FoxPro等 應用軟件 通用軟件 如Office、WPS、Photoshop等 專用軟件六、微型計算機的硬件系統(tǒng) 微型計算機的基本結構 微型計算機的硬件及其功能 微型計算機的技術指標微型計算機的基本結構總 線（Bus）

16、RAMROM輔助存儲器接口輸入設備接口輸出設備接口輔助存儲器輸入設備輸出設備CPU微型計算機的硬件及其功能 中央處理器（CPU） 包括運算器和控制器兩大部件，和若干個寄存器和高速緩沖存儲器以及一些內(nèi)部總線。是計算機的核心部件，又稱微處理器。它和內(nèi)存儲器構成了計算機的主機。 CPU的主要性能指標有字長和時鐘主頻。字長表示CPU每次處理數(shù)據(jù)的能力。字長越長，計算機精度越高。時鐘頻率以MHz（兆赫茲）或GHz（吉赫茲）為單位，時鐘頻率越高，計算機的速度越快。微型計算機的硬件及其功能 存儲器 存儲容量： 可容納的二進制信息量，度量存儲容量的基本單位是字節(jié)（Byte）。此外還有KB（千字節(jié)）、MB（兆字

17、節(jié)）、GB（吉字節(jié)）。它們之間的關系是： 1字節(jié)（Byte）=8個二進制位（bits） 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB微型計算機的硬件及其功能 內(nèi)存儲器（主存儲器） 包括隨機存儲器（RAM）和只讀存儲器（ROM） 隨機存儲器又分為靜態(tài)RAM（SRAM）和動態(tài)RAM（DRAM）。 SRAM常用做高速緩沖存儲器（Cache） RAM中存儲當前使用的程序、數(shù)據(jù)、中間結果和外存交換的數(shù)據(jù)。特點是信息可以隨時讀出或寫入，一但斷電，信息H會丟失。 只讀存儲器又分為可編程的只讀存儲器（PROM）；可擦除、可編程只讀存儲器（EPROM）；掩模型只讀存儲器（MROM）。ROM中的

18、信息是計算機在制造時用專門設備一次寫入的，斷電后信息不會丟失。微型計算機的硬件及其功能 輔助存儲器（外存儲器） 硬盤（硬磁盤） 軟盤（軟磁盤） 3.5英寸盤、5.25英寸盤。其中3.5英寸盤又分為雙面雙密和雙面高密兩種，容量分別為720KB和1.44KB。 光盤 只讀型光盤（CD-ROM）、一次性寫入光盤（CD-R或WORM）、可擦除光盤（CD-RW） USB移動硬盤 USB優(yōu)盤 DVD光盤微型計算機的硬件及其功能扇區(qū)盤面磁道磁盤的結構和容量硬盤容量=柱面數(shù)*磁頭數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512B軟盤容量=磁頭數(shù)*扇區(qū)數(shù)*512B*2微型計算機的硬件及其功能 3.5英寸軟盤片的參數(shù)盤片類別磁道數(shù)扇區(qū)數(shù)/每道

19、字節(jié)/每扇區(qū)總容量3.5英寸雙面雙密80（079）9512720KB雙面高密80 （079）185121.44KB微型計算機的硬件及其功能 輸入設備 鍵盤（鍵盤的使用見教材P27-P29） 鼠標器 掃描儀 條形碼閱讀器 光學字符閱讀器 觸摸屏 手寫筆 聲音輸入設備（麥克風） 圖象輸入設備（數(shù)碼相機）微型計算機的硬件及其功能 輸出設備 顯示器 分為陰極射線管顯示器（CRT）和液晶顯示器（LED）。CRT又分為顯示器又分為球面CRT和純平CRT 像素：屏幕上圖象的分辨率或說清晰度取決于能在屏幕上獨立顯示的點的直徑，這種獨立顯示的點叫像素 點距：屏幕上像素之間的距離。點距越小，分辨率就越高，顯示器的

20、質量就越好 分辨率：衡量顯示器的一個常用指標。指的是屏幕上像素的數(shù)目（列*行）。目前常有640*480、800*600、1024*768、1280*1024等微型計算機的硬件及其功能 顯示卡 顯示器是通過“顯示器接口”（顯示卡）和主機相連的，顯示器必須與顯示卡相匹配。 PC機上的顯示卡大多數(shù)與VGA兼容，SVGA和TVGA是兩種比較流行的VGA兼容卡。VGA的分辨率為640*480，256種顏色。SVGA等是VGA的擴展，分辨率比VGA高很多。 打印機 點陣打印機 噴墨打印機 激光打印機微型計算機的硬件及其功能 其他輸出設備 總線（數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線） 主板 微型計算機的技術指標 字長 指計算機運算部件一次能同時處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長越長，計算精度越高。 時鐘頻率 指CPU的時鐘頻率。主頻越高，速度越快。以兆赫茲（MHz）