計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第一章-課件

1、第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1.1計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)1.1計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)介1.1.1計(jì)算機(jī)應(yīng)用示例1、通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝一些文檔處理軟件（如Word、WPS等），人們可以很方便地使用計(jì)算機(jī)寫(xiě)文章，并根據(jù)需要對(duì)其進(jìn)行編輯加工。1.1.1計(jì)算機(jī)應(yīng)用示例2、使用一些圖形、圖像處理軟件及動(dòng)畫(huà)（如Photoshop，F(xiàn)lash等）可以輕松地制作出精美的平面作品。2、使用一些圖形、圖像處理軟件及動(dòng)畫(huà)（如Photoshop，3、只要有臺(tái)計(jì)算機(jī)，人們足不出戶，便可了解全球各個(gè)角落剛剛發(fā)生了新聞。通過(guò)購(gòu)物網(wǎng)站，即可以買(mǎi)到心儀的商品。 3、只要有臺(tái)計(jì)算機(jī)，人們足不出戶，便可了解全球各個(gè)角落剛剛發(fā)4、人們?cè)诠ぷ骰驅(qū)W習(xí)之作

2、，人們還可以使用計(jì)算機(jī)聽(tīng)音樂(lè)、看電影，放松一下心情。通過(guò)安裝一些游戲軟件，還能用計(jì)算機(jī)玩各種各樣的游戲。4、人們?cè)诠ぷ骰驅(qū)W習(xí)之作，人們還可以使用計(jì)算機(jī)聽(tīng)音樂(lè)、看電影5、通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝設(shè)計(jì)軟件（AutoCAD，3dsMAX等），還可以用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)。5、通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝設(shè)計(jì)軟件（AutoCAD，3dsMAX1.1.2 計(jì)算機(jī)的誕生 計(jì)算機(jī)的發(fā)展是為了滿足人類(lèi)對(duì)計(jì)算機(jī)的需求，最早追溯至數(shù)千年前中國(guó)人發(fā)明的算盤(pán)。 在馮諾依曼計(jì)算機(jī)誕生之前，人類(lèi)為探索用機(jī)器實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算甚至模擬部分人腦的功能已進(jìn)行了幾百年甚至兩千年的努力。 在第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)研制的過(guò)程中，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾依曼總結(jié)并歸納

3、了以下三點(diǎn)： （1）采用二進(jìn)制 （2）存儲(chǔ)程序控制 （3）計(jì)算機(jī)課的五個(gè)基本部件 1.1.2 計(jì)算機(jī)的誕生 在第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)1.1.3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展 自1946年世界上出現(xiàn)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)以來(lái)，在僅僅六十多年的時(shí)間里，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)得到了飛速發(fā)展，人們習(xí)慣于按主要元件工藝的演變將計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四個(gè)階段。年代部件第一階段（19461958）第二階段（1951964）第三階段（19641970）第四階段（1971到今）主要電子元件電子管晶體管中小規(guī)模集成電路大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路內(nèi)存汞延遲線磁芯存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器半導(dǎo)體存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器穿孔卡片、紙帶磁帶磁帶、磁盤(pán)磁盤(pán)、磁帶、光盤(pán)等大容量存儲(chǔ)器處理

4、速度（每秒指令數(shù)）5千條至幾千條幾萬(wàn)條至幾十萬(wàn)條幾十至幾百萬(wàn)條上千萬(wàn)至萬(wàn)億條1.1.3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展年代第一階段第二階段第三階段第四階段3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展主要有以下4個(gè)特點(diǎn)。 1、多極化 2、智能化 3、網(wǎng)絡(luò)化 4、多媒體3、計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向1.1.4 未來(lái)的計(jì)算機(jī) （1）量子計(jì)算機(jī) （2）神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī) （3）化學(xué)、生物計(jì)算機(jī) （4）光計(jì)算機(jī)1.1.4 未來(lái)的計(jì)算機(jī)1.1.5、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域 （1）科學(xué)計(jì)算（或稱為數(shù)值計(jì)算） （2）過(guò)程檢測(cè)與控制 （3）信息管理 （4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) （5）其他應(yīng)用1.1.5、計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域12 計(jì)算機(jī)的組成 盡管各種計(jì)算機(jī)在性能、用途

5、和規(guī)模上有所不同，但其基本結(jié)構(gòu)都遵循了馮諾依曼型體系結(jié)構(gòu)。人們稱符合這種設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)是馮諾依曼機(jī)。馮諾依曼模型決定了計(jì)算機(jī)由輸入、存儲(chǔ)、運(yùn)算、控制和輸出五個(gè)部分組成。 1.2.1 計(jì)算機(jī)硬件簡(jiǎn)介 一臺(tái)計(jì)算機(jī)都是由哪些部件組成的呢？12 計(jì)算機(jī)的組成 1.2.2、計(jì)算機(jī)的工作原理 根據(jù)馮諾依曼的設(shè)想，現(xiàn)代計(jì)算機(jī)在邏輯上由五大功能部件組成，即運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。 1.2.2、計(jì)算機(jī)的工作原理 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成。 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1.2.3、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成 主機(jī)1）CPU：（中央處理器）是一臺(tái)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算核心和控制核心。CPU

6、主要的性能指標(biāo)有：主頻。主頻也叫時(shí)鐘頻率，單位是兆赫（MHz）或千兆赫（GHz），用來(lái)表示CPU的運(yùn)算、處理數(shù)據(jù)的速度。外頻。外頻是CPU的基準(zhǔn)頻率，單位是MHz。CPU的外頻決定著整塊主板的運(yùn)行速度。前端總線(FSB)頻率。CPU的位和字長(zhǎng)。倍頻系數(shù)。緩存。緩存大小也是CPU的重要指標(biāo)之一。1.2.3、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成 2）內(nèi)存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱內(nèi)存或者主存，位于主板上，中央處理器CPU可以直接訪問(wèn)內(nèi)存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)，而外存儲(chǔ)器中所有數(shù)據(jù)要先讀入內(nèi)存儲(chǔ)器后才能為CPU訪問(wèn)。2）內(nèi)存儲(chǔ)器：簡(jiǎn)稱內(nèi)存或者主存，位于主板上，中央處理器CPU 內(nèi)存儲(chǔ)器按功能可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱RAM）和只讀存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱RO

7、M）。內(nèi)存儲(chǔ)器一般固定在計(jì)算機(jī)機(jī)箱內(nèi)的主板上。隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）：通常所說(shuō)的計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量均是指RAM存儲(chǔ)器容量，即計(jì)算機(jī)的主存。只讀存儲(chǔ)器（ROM）。CPU對(duì)ROM只取不存，里面存放的信息一般由計(jì)算機(jī)制造廠寫(xiě)入并經(jīng)因化處理，用戶是無(wú)法修改的。內(nèi)存器的性能指標(biāo)。內(nèi)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)有兩個(gè)：容量和速度。 內(nèi)存儲(chǔ)器按功能可分為隨機(jī)存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱RAM）和只（2）外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器又稱為輔助存儲(chǔ)器（簡(jiǎn)稱輔存），它是內(nèi)存的擴(kuò)充。 1）硬盤(pán)。硬盤(pán)是微機(jī)中非常重要的外存儲(chǔ)器。硬盤(pán)由盤(pán)片和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器構(gòu)成，它采用全封閉結(jié)構(gòu)，將盤(pán)片和驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)在一起。（2）外存儲(chǔ)器2）U盤(pán)。U盤(pán)全稱“USB閃存盤(pán)” 。它是一個(gè)US

8、B接口的無(wú)需物理驅(qū)動(dòng)驅(qū)動(dòng)器的微型高容量移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備，可以通過(guò)USB接口與計(jì)算機(jī)連接，實(shí)現(xiàn)即插即用。2）U盤(pán)。U盤(pán)全稱“USB閃存盤(pán)” 。它是一個(gè)USB接口的無(wú)3）光盤(pán)與光驅(qū)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，光盤(pán)已經(jīng)越來(lái)越廣泛地作為外存儲(chǔ)器。目前微機(jī)系統(tǒng)中使用較多的是只讀性光盤(pán)（CD-ROM）、可擦寫(xiě)光盤(pán)（CD-RW）和DVD光盤(pán)。3）光盤(pán)與光驅(qū)（3）輸入設(shè)備輸入設(shè)備是外界向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)的裝置。計(jì)算機(jī)的輸入設(shè)備很多，常用的輸入設(shè)備有：鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、掃描儀、攝像頭、手寫(xiě)板等。其中最主要的輸入設(shè)備是鍵盤(pán)、鼠標(biāo)和掃描儀。（3）輸入設(shè)備（4）輸出設(shè)備輸出設(shè)備是將計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)或信息輸出給用戶的設(shè)備，它把各種計(jì)算機(jī)結(jié)

9、果數(shù)據(jù)或信息以數(shù)字、字符、圖像、聲音等形式表示出來(lái)。主要有顯示器、打印機(jī)、掃描儀等。（4）輸出設(shè)備1）顯示器：顯示器是人和計(jì)算機(jī)對(duì)話的窗口，通過(guò)它能看到計(jì)算機(jī)運(yùn)算或執(zhí)行命令的結(jié)果。常見(jiàn)的顯示器有CRT（陰極射線管）顯示器和LCD（液晶顯示器）兩種。1）顯示器：顯示器是人和計(jì)算機(jī)對(duì)話的窗口，通過(guò)它能看到計(jì)算機(jī)2）打印機(jī)：打印機(jī)是計(jì)算機(jī)的重要輸出設(shè)備，常見(jiàn)的有針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)和激光打印機(jī)，2）打印機(jī)：打印機(jī)是計(jì)算機(jī)的重要輸出設(shè)備，常見(jiàn)的有針式打印機(jī)（5）其他設(shè)備1）聲卡和麥克風(fēng)。聲卡是多媒體計(jì)算機(jī)處理聲音信息必不可少的設(shè)備，是多媒體計(jì)算機(jī)主的主要組件之一，目前很多主板直接集成了聲卡。聲卡需要

10、連接麥克風(fēng)和音箱來(lái)使用，通過(guò)聲卡與音箱連接，可以將聲音傳送給音箱，播放出聲音；通過(guò)聲卡與麥克風(fēng)的連接，則可以將麥克風(fēng)的聲音傳送給聲卡，再通過(guò)聲卡將聲音傳送給計(jì)算機(jī)，并把它轉(zhuǎn)換為數(shù)字小型，最后傳送給音箱播出聲音。2）網(wǎng)卡。網(wǎng)卡是一種將多臺(tái)計(jì)算機(jī)連接在一起組建局域網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，此設(shè)備主要用于公司和企業(yè)的局域網(wǎng)中的計(jì)算機(jī)。它可以實(shí)現(xiàn)多臺(tái)計(jì)算機(jī)之間的連接，使每臺(tái)計(jì)算機(jī)都可以訪問(wèn)局域網(wǎng)中所有聯(lián)網(wǎng)的計(jì)算機(jī)資源。3）顯示適配器。（5）其他設(shè)備1.2.4、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成1.2.4、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)組成（1）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件又分為操作系統(tǒng)、語(yǔ)言處理程序、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)和服務(wù)性程序。根據(jù)操作系統(tǒng)的功能和使用環(huán)境

11、，可以分為以下幾類(lèi)1）單用戶操作系統(tǒng)。2）批處理操作系統(tǒng)。3）分時(shí)操作系統(tǒng)。4）實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)。5）網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。6）分布式操作系統(tǒng)。（1）系統(tǒng)軟件（2）應(yīng)用軟件 應(yīng)用軟件是用戶利用計(jì)算機(jī)及其提供的系統(tǒng)軟件為解決各種實(shí)際問(wèn)題而編制的計(jì)算機(jī)程序，是指除了系統(tǒng)軟件以外的所有軟件，由各種應(yīng)用軟件包和面向問(wèn)題的各種應(yīng)用程序組成。（2）應(yīng)用軟件1.2.5、計(jì)算機(jī)中信息的表示方法（1）計(jì)算機(jī)中信息的計(jì)量單位1）位：位（bit，比特）用于存放一個(gè)二進(jìn)制數(shù)0或1，它是存儲(chǔ)信息的最小計(jì)量單位，通常用其小寫(xiě)字母“b”表示。2）字節(jié)：人們把8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個(gè)“字節(jié)（Byte）”，用其大寫(xiě)字母“B”表示。字節(jié)是度量存

12、儲(chǔ)容量的常用單位。1.2.5、計(jì)算機(jī)中信息的表示方法（1）計(jì)算機(jī)中信息的計(jì)量單（2）數(shù)制數(shù)制即表示數(shù)的方法，按進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)制稱為進(jìn)位數(shù)制，簡(jiǎn)稱“進(jìn)制”。1）每一個(gè)進(jìn)制有固定數(shù)目符號(hào)（數(shù)碼）。在進(jìn)制允許選用基本數(shù)碼的個(gè)數(shù)稱為“基數(shù)”。2）逢N進(jìn)一。例如，十進(jìn)制中逢10進(jìn)1，二進(jìn)制中逢2進(jìn)1，八進(jìn)制中逢8進(jìn)1，十六進(jìn)制中逢16進(jìn)一.3）采用位權(quán)表示法。（2）數(shù)制（3）各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，分兩種情況：整數(shù)部分和小數(shù)部分。具體規(guī)則如下：整數(shù)部分：除2取余，直到商為0；先取的余數(shù)在低位，后取的余數(shù)在高位。小數(shù)部分：乘2取整，直到商為0或者達(dá)到精度要求

13、，先取的整數(shù)在高位，后取的整數(shù)在低位。（3）各進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換2）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只需以2為基數(shù)，按權(quán)展開(kāi)求和即可?！纠?】將二進(jìn)制數(shù)101101.101轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制數(shù)。（101101.101）2=125+024+123+122+021+120+12-2+02-2+12-3=25+23+22+20+2-2+2-3=45.6252）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只需以23）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。整數(shù)部分：除以8（或16）取余，直到商為0；先取的余數(shù)在低位，后取的余數(shù)在高位。小數(shù)部分：乘以8（或16）取整，直到值為0或達(dá)到精度要求。

14、先取的整數(shù)在高位，后取的整數(shù)在低位?！纠?】將547分別轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)547=（1043）8=（223）16。3）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)。4）八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為十進(jìn)制數(shù)，只需以8（或16）為基數(shù)，按權(quán)展開(kāi)求和即可?！纠?】將八進(jìn)制數(shù)312和十六進(jìn)制數(shù)312分別轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)（312）8=382+181+280=202（312）16=3162+1161+2160=7864）八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)5）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為八進(jìn)制數(shù)的方法是：整數(shù)部分：從低位向高位每3位一組，高位不足3位用0補(bǔ)足3位，然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可。小數(shù)部分：從高位向低位每3位一組，低位不足3位用0補(bǔ)足3位，然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求各即可。5）二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的方法是：整數(shù)部分：從低位向高位每4位一組，高位不足4位用0補(bǔ)足4位，然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求和即可。小數(shù)部分：從高位向低位每4位一組，低位不足4位用0補(bǔ)足4位，然后每組分別按權(quán)展開(kāi)求各即可。二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的方法是：（4）數(shù)據(jù)與編碼輸入的各種字符由計(jì)算機(jī)自動(dòng)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制編碼存入計(jì)算機(jī)。1）ASCII碼。ASCII碼是美