大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)-計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)-計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第一頁(yè)，共82頁(yè)。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1概述計(jì)算機(jī)是能按照人的要求接受和存儲(chǔ)信息，自動(dòng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和計(jì)算，并輸出結(jié)果信息的機(jī)器系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)是一門(mén)科學(xué)，也是一種自動(dòng)、高速、精確地對(duì)信息進(jìn)行存儲(chǔ)、傳達(dá)與加工處理的電子工具。1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)ENIAC第二頁(yè)，共82頁(yè)。第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)馮.諾依曼原理的主要思想：1.計(jì)算機(jī)的程序和程序運(yùn)行所需要的數(shù)據(jù)以二進(jìn)制形式存放在計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器中。2.程序和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中，即存儲(chǔ)程序的概念。計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序時(shí)，無(wú)需人工干預(yù)，能自動(dòng)、連續(xù)地執(zhí)行程序，并得到預(yù)期的結(jié)果。3.計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。第三頁(yè)，共82頁(yè)。計(jì)算機(jī)發(fā)展經(jīng)歷的四個(gè)階段階段部件第一階段（1946-1958）第二階段（1958-1964）第三階段（1964-1971)第四階段（1971年至今）主機(jī)電子器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，紙袋磁帶磁帶，磁盤(pán)磁帶，磁盤(pán)，掛盤(pán)等大容量存儲(chǔ)器處理速度幾千條幾萬(wàn)至幾十萬(wàn)條幾十萬(wàn)至幾百萬(wàn)條上千萬(wàn)至萬(wàn)億條代表UNIVAC-I通用自動(dòng)計(jì)算機(jī)IBM-7000系列機(jī)IBM-360系列機(jī)IBM-4300、3080、3090、9000系列第四頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與用途1.計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）高速、精確的運(yùn)算能力（2）精確地邏輯判斷能力（3）強(qiáng)大的存儲(chǔ)能力（4）自動(dòng)化程度高（5）網(wǎng)絡(luò)與通信功能第五頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與用途2.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用（1）科學(xué)計(jì)算（2）數(shù)據(jù)/信息處理（3）過(guò)程控制（4）計(jì)算機(jī)輔助（5）網(wǎng)絡(luò)通信（6）人工智能（AI）（7）多媒體應(yīng)用（8）嵌入式系統(tǒng)第六頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.按計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)的類(lèi)型分可以分為：模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、數(shù)字和模擬混合計(jì)算機(jī)。2．按計(jì)算機(jī)的用途可分為：通用計(jì)算機(jī)和專用計(jì)算機(jī)。3.按計(jì)算機(jī)的性能、規(guī)模和處理能力，可分為：巨型機(jī)、大型通用機(jī)、微型計(jì)算機(jī)、工作站及服務(wù)器。第七頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.4計(jì)算機(jī)科學(xué)研究與應(yīng)用1．人工智能2．網(wǎng)絡(luò)計(jì)算3．中間件技術(shù)4．云計(jì)算第八頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.5未來(lái)計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)1．電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展方向從類(lèi)型上看，電子計(jì)算機(jī)技術(shù)正在向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化方向發(fā)展。2．未來(lái)新一代的計(jì)算機(jī)（1）模糊計(jì)算機(jī)（2）生物計(jì)算機(jī)（3）光子計(jì)算機(jī)（4）超導(dǎo)計(jì)算機(jī)（5）量子計(jì)算機(jī)第九頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.6電子商務(wù)1．狹義電子商務(wù)狹義電子商務(wù)（E-Commerce）是指利用互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行交易的一種方式。主要指信息服務(wù)、交易和支付。主要內(nèi)容包括：電子商情廣告；電子選購(gòu)和交易、電子交易憑證的交換；電子支付與結(jié)算等。2．廣義電子商務(wù)廣義電子商務(wù)（E-Business）是利用Internet能夠進(jìn)行全部的貿(mào)易活動(dòng)。第十頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.6電子商務(wù)電子商務(wù)分為如下幾類(lèi)企業(yè)間的電子商務(wù)（Business-to-Business，B2B）企業(yè)與消費(fèi)者間的電子商務(wù)（Business-to-Consumer，B2C）消費(fèi)者與消費(fèi)者間的電子商務(wù)（Consumer-to-Consumer，C2C）非商務(wù)的電子商務(wù)（No-businessEC）企業(yè)內(nèi)的電子商務(wù)（IntrabusinessEC）第十一頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.7信息技術(shù)1．信息技術(shù)的定義聯(lián)合國(guó)教科文組織對(duì)信息技術(shù)的定義是：應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧。2．現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容信息技術(shù)包含三個(gè)層次的內(nèi)容：信息基礎(chǔ)技術(shù)、信息系統(tǒng)技術(shù)和信息應(yīng)用技術(shù)。第十二頁(yè)，共82頁(yè)。1.1.7信息技術(shù)3．現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)（1）數(shù)字化（2）多媒體化（3）高速度、網(wǎng)絡(luò)化、寬頻帶（4）智能化第十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.2信息的表示與存儲(chǔ)1.2.1數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的符號(hào)表示。數(shù)值、文字、語(yǔ)言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。信息是對(duì)各種事物變化和特征的反映，是經(jīng)過(guò)加工處理并對(duì)人類(lèi)客觀行為產(chǎn)生影響的數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式。數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別：數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果為信息，信息具有針對(duì)性、時(shí)效性。盡管人們?cè)谠S多場(chǎng)合把這兩個(gè)詞互換使用。信息是有意義的，而數(shù)據(jù)沒(méi)有。第十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.2計(jì)算機(jī)常用數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換1．十進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則：逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十在八進(jìn)制數(shù)據(jù)后加英文字母“D”。2．二進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則：逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二在八進(jìn)制數(shù)據(jù)后加英文字母“B”。3．八進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則：逢八進(jìn)一在八進(jìn)制數(shù)據(jù)后加英文字母“Q”。4.十六進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則：逢十六進(jìn)一在十六進(jìn)制數(shù)據(jù)后加英文字母“H”以示分別。第十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.2計(jì)算機(jī)常用數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換5.不同進(jìn)制之間的等值轉(zhuǎn)換（1）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換與二進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換【例1】將十進(jìn)制18轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。

第十六頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.2計(jì)算機(jī)常用數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換【例2】將十進(jìn)制小數(shù)0.8125D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。第十七頁(yè)，共82頁(yè)。（2）二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換

第十八頁(yè)，共82頁(yè)。（2）二進(jìn)制與八進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第十九頁(yè)，共82頁(yè)。（3）十進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十頁(yè)，共82頁(yè)。（3）十進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十一頁(yè)，共82頁(yè)。（3）十進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十二頁(yè)，共82頁(yè)。（3）十進(jìn)制與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換第二十三頁(yè)，共82頁(yè)。二進(jìn)制、八進(jìn)制、十進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換第二十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的最小單位是位。存儲(chǔ)容量的基本單位是字節(jié)。8個(gè)二進(jìn)制位稱為1個(gè)字節(jié)，此外還有KB、MB、GB、TB等。1．位位是度量數(shù)據(jù)的最小單位，在數(shù)字電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)中采用二進(jìn)制表示數(shù)據(jù)，代碼只有0和1。第二十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.3計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位2．字節(jié)一個(gè)字節(jié)由8位二進(jìn)制數(shù)字組成（1Byte=8bit）。字節(jié)是信息組織和存儲(chǔ)的基本單位，也是計(jì)算機(jī)體系機(jī)構(gòu)的基本單位。為了便于衡量存儲(chǔ)器的大小，統(tǒng)一以字節(jié)（Byte，B）為單位。千字節(jié)1KB=1024B=210B兆字節(jié)1MB=1024KB=220B吉字節(jié)1GB=1024MB=230B太字節(jié)1TB=1024GB=240B3．字長(zhǎng)在計(jì)算機(jī)誕生初期，受各種因素限制，計(jì)算機(jī)一次能夠同時(shí)（并行）處理8個(gè)二進(jìn)制數(shù)。人們將計(jì)算機(jī)一次能夠并行處理的二進(jìn)制數(shù)成為該機(jī)器的字長(zhǎng)，也成為計(jì)算機(jī)的一個(gè)“字”。第二十六頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼1．西文字符的編碼計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)都是用二進(jìn)制編碼表示的，用以表示字符的二進(jìn)制編碼稱為字符編碼。計(jì)算機(jī)中最常用的字符編碼是美國(guó)信息交換標(biāo)準(zhǔn)交換代碼（ASCII），被國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織指定為國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)。第二十七頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼2．漢字的編碼我國(guó)于1980年發(fā)布了國(guó)家漢字編碼標(biāo)準(zhǔn)GB2318—1980，全稱是《信息交換用漢子編碼及字符集——基本集》（簡(jiǎn)稱GB碼或國(guó)際碼）。為避開(kāi)ASCII表中的控制碼，區(qū)位碼將GB2312—1980中的6763個(gè)漢字分為94行、94列，代碼表分94個(gè)區(qū)（行）和94個(gè)位（列）。由區(qū)號(hào)（行號(hào)）和位號(hào)（列號(hào)）構(gòu)成了區(qū)位碼。第二十八頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼3．漢字的處理過(guò)程第二十九頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼（1）漢字輸入碼為將漢字輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼稱為漢字輸入碼，也叫外碼。（2）漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼是為計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理的漢字代碼，它應(yīng)滿足存儲(chǔ)、處理和傳輸?shù)囊?。漢字的內(nèi)碼=漢字的國(guó)際碼+8080H例如，已知“中”字的國(guó)際碼為5650H，則根據(jù)上述公式得：“中”字的內(nèi)碼=“中”字的國(guó)際碼5650H+8080H=D6D0H二進(jìn)制表示：第三十頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼4．漢字字形碼“次”字的16×16字形點(diǎn)陣和代碼第三十一頁(yè)，共82頁(yè)。1.2.4字符的編碼5．漢字地址碼漢字地址碼是指漢字庫(kù)（這里主要指整字形的點(diǎn)陣式字模庫(kù)）中存儲(chǔ)漢字字形信息的邏輯地址碼。6．其他漢字內(nèi)碼（1）GBK碼（2）UCS碼（3）Unicode編碼第三十二頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件是計(jì)算機(jī)的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒(méi)有硬件就不稱其為計(jì)算機(jī)。盡管各種計(jì)算機(jī)在性能、用途和規(guī)模上有所不同，但其基本結(jié)構(gòu)都遵循馮·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)稱馮·諾依曼模型。這決定了計(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。1.3.1運(yùn)算器運(yùn)算器（ALU）是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)形成信息的加工廠，它的主要功能是對(duì)二進(jìn)制數(shù)碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算或邏輯運(yùn)算。所以，也稱為算術(shù)邏輯部件（ALU）。第三十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.2控制器控制器（CU）是計(jì)算機(jī)的心臟，由它指揮全機(jī)各個(gè)部件自動(dòng)、協(xié)調(diào)地工作?？刂破饔芍噶罴拇嫫鳎↖R）、指令譯碼器（ID）、程序計(jì)數(shù)器（PC）和操作控制器（OC）4個(gè)部件組成第三十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1．機(jī)器指令為了讓計(jì)算機(jī)按照人的意識(shí)和思維正確運(yùn)行，必須設(shè)計(jì)一系列計(jì)算機(jī)可以真正識(shí)別和執(zhí)行的語(yǔ)言——機(jī)器指令。（1）操作碼：指明指令所要完成操作的性質(zhì)和功能。（2）操作數(shù)：指明操作碼執(zhí)行時(shí)的操作對(duì)象。第三十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2．指令的執(zhí)行過(guò)程（1）取指令：（2）分析指令：（3）生成控制信號(hào)：（4）執(zhí)行指令：（5）重復(fù)執(zhí)行：第三十六頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.3存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器是存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)的部件。它可以自動(dòng)完成程序或數(shù)據(jù)的存取，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中的記憶設(shè)備。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存（又稱主存）和外存（又稱輔存）兩大類(lèi)。第三十七頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.內(nèi)存存儲(chǔ)器有內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器兩種。內(nèi)存儲(chǔ)器按功能又可分為隨機(jī)存取存儲(chǔ)器（RAM）和只讀存儲(chǔ)器（ROM）。（1）隨機(jī)存取存儲(chǔ)器通常所說(shuō)的計(jì)算機(jī)內(nèi)存容量均指RAM存儲(chǔ)器容量，即計(jì)算機(jī)的主存。RAM有兩個(gè)特點(diǎn)第一個(gè)特點(diǎn)是可讀寫(xiě)性，也就是說(shuō)對(duì)RAM既可以讀操作，又可以寫(xiě)操作。第二個(gè)特點(diǎn)是易失性。第三十八頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）只讀存儲(chǔ)器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)固化處理，用戶是無(wú)法修改的。幾種常用ROM簡(jiǎn)介：①可編程只讀存儲(chǔ)器（PROM）②可擦除可編程只讀存儲(chǔ)器（EPROM）第三十九頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（3）內(nèi)存儲(chǔ)器的性能指標(biāo)存儲(chǔ)器的主要性能指標(biāo)有兩個(gè)：容量和速度。存儲(chǔ)容量：指一個(gè)存儲(chǔ)器包含的存儲(chǔ)單元總數(shù)，這一概念反映了存儲(chǔ)空間的大小。目前常用的DDR3內(nèi)存條，存儲(chǔ)容量一般為2GB和4GB。好的主板可以到8G，服務(wù)器主板可以到32G。存取速度：一般用存儲(chǔ)周期（也稱讀寫(xiě)周期）來(lái)表示。存取周期就是CPU從內(nèi)存儲(chǔ)器中存取數(shù)據(jù)所需的時(shí)間（讀出或?qū)懭耄┐鎯?chǔ)器之間的最小時(shí)間間隔。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器的存取周期一般為60~100ns。第四十頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.外存（1）硬盤(pán)硬盤(pán)是微型機(jī)上主要的外部存儲(chǔ)設(shè)備。它是由磁盤(pán)片、讀寫(xiě)控制電路和驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)組成。第四十一頁(yè)，共82頁(yè)。①內(nèi)部結(jié)構(gòu)：一個(gè)硬盤(pán)內(nèi)部包含多個(gè)盤(pán)片，這些盤(pán)片被安裝在一個(gè)同心軸上，每個(gè)盤(pán)片有上下兩個(gè)盤(pán)面，每個(gè)盤(pán)面被劃分為磁道和扇區(qū)。②硬盤(pán)容量：一個(gè)硬盤(pán)的容量是由以下幾個(gè)參數(shù)決定的，即磁頭數(shù)H、柱面數(shù)C、每個(gè)磁道的扇區(qū)數(shù)S和每個(gè)扇區(qū)的字節(jié)數(shù)B。將以上幾個(gè)參數(shù)相乘，乘積就是硬盤(pán)容量。即硬盤(pán)總?cè)萘?磁頭數(shù)（H）×柱面數(shù)（C）×磁道扇區(qū)數(shù)（S）×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)（B）第四十二頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)③硬盤(pán)接口：硬盤(pán)與主板的連接部分就是硬盤(pán)接口，常見(jiàn)的有高級(jí)技術(shù)附件（ATA）、串行高級(jí)技術(shù)附件（SATA）和小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口（SCSI）。ATA和SATA接口的硬盤(pán)主要應(yīng)用在個(gè)人電腦上，SCSI接口的硬盤(pán)主要應(yīng)用于中、高端服務(wù)器和高檔工作站中。硬盤(pán)接口的性能指標(biāo)主要是傳輸率，也就是硬盤(pán)支持的外部傳輸速度。④硬盤(pán)轉(zhuǎn)速：指硬盤(pán)內(nèi)電機(jī)主軸的旋轉(zhuǎn)速度，也就是硬盤(pán)盤(pán)片在一分鐘內(nèi)旋轉(zhuǎn)的最大轉(zhuǎn)數(shù)。轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速快慢是標(biāo)志硬盤(pán)檔次的重要參數(shù)之一，也是決定硬盤(pán)內(nèi)部傳輸率的關(guān)鍵因素之一，在很大程度上直接影響到硬盤(pán)硬盤(pán)的速度。硬盤(pán)轉(zhuǎn)速單位為RPM，即轉(zhuǎn)/每分鐘。普通硬盤(pán)轉(zhuǎn)速一般有5400rpm和7200rpm兩種。7200rpm高轉(zhuǎn)速硬盤(pán)是臺(tái)式機(jī)的首選，筆記本則以4200rpm和5400rpm為主。第四十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)⑤硬盤(pán)的容量：有320GB、500GB、750GB等，甚至已達(dá)到數(shù)TB級(jí)。目前市場(chǎng)上能買(mǎi)到的硬盤(pán)最大容量為6TB。主流硬盤(pán)各參數(shù)為SATA接口、500GB容量、7200rpm轉(zhuǎn)速和150Mbps傳輸率。⑥固態(tài)硬盤(pán)（SolidStateDrives），簡(jiǎn)稱固盤(pán)，固態(tài)硬盤(pán)（SolidStateDrive）用固態(tài)電子存儲(chǔ)芯片陣列而制成的硬盤(pán)，由控制單元和存儲(chǔ)單元（FLASH芯片、DRAM芯片）組成。第四十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)（2）快閃存儲(chǔ)器USB接口的傳輸率有：USB1.1為12Mbps，USB2.0為480Mbps，USB為3.0為5.0Gbps。（3）光盤(pán)光盤(pán)是以光信息作為存儲(chǔ)物的載體來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一種物品。類(lèi)型劃分：光盤(pán)通常分為兩類(lèi)，一類(lèi)是只讀型光盤(pán)，其中包括CD-ROM和DVD-ROM等；一類(lèi)是可記錄型光盤(pán)，它包括CD-R、CD-RW、DVD-R、DVD+R、DVD+RW等。第四十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)3.層次機(jī)構(gòu)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中通常采用多級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)，即將速度、容量和價(jià)格上各不相同的多種存儲(chǔ)器按照一定體系結(jié)構(gòu)連接起來(lái)，構(gòu)成存儲(chǔ)器系統(tǒng)。存儲(chǔ)器層次結(jié)構(gòu)由上至下，速度越來(lái)越慢，容量越來(lái)越大，位價(jià)越來(lái)越低。第四十六頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.3.4輸入/輸出設(shè)備輸入/輸出設(shè)備（I/O設(shè)備，也稱為外部設(shè)備）是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)不可缺少的組成部分，是計(jì)算機(jī)與外部世界進(jìn)行信息交換的中介，是人與計(jì)算機(jī)聯(lián)系的橋梁。1.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用來(lái)向計(jì)算機(jī)輸入數(shù)據(jù)和信息。其主要作用是把人們可讀的信息（命令、程序、數(shù)據(jù)、文本、圖形圖像、音頻和視頻等）轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制代碼輸入計(jì)算機(jī)，供計(jì)算機(jī)處理。目前常用的輸入設(shè)備有鍵盤(pán)、鼠標(biāo)器、觸摸屏、攝像頭、掃描儀、光筆、手寫(xiě)輸入板、游戲桿、語(yǔ)音輸入裝置等，還有腳踏鼠標(biāo)、手觸輸入傳感等。第四十七頁(yè)，共82頁(yè)。鍵盤(pán)第四十八頁(yè)，共82頁(yè)。鼠標(biāo)第四十九頁(yè)，共82頁(yè)。攝像頭第五十頁(yè)，共82頁(yè)。掃描儀第五十一頁(yè)，共82頁(yè)。手寫(xiě)輸入板第五十二頁(yè)，共82頁(yè)。游戲桿第五十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.輸出設(shè)備輸出設(shè)備是將各種計(jì)算機(jī)結(jié)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)。輸出設(shè)備是人與計(jì)算機(jī)交互的部件，除常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)外，還有繪圖儀、影像輸出、語(yǔ)音輸出、磁記錄設(shè)備等。3.其他輸入/輸出設(shè)備調(diào)制解調(diào)器，光盤(pán)刻錄機(jī)第五十四頁(yè)，共82頁(yè)。打印機(jī)第五十五頁(yè)，共82頁(yè)。顯示器第五十六頁(yè)，共82頁(yè)。投影儀第五十七頁(yè)，共82頁(yè)。1.3.5計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)第五十八頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)圖1-12中央處理器CPU控制器、運(yùn)算器和寄存器等組成硬件系統(tǒng)的核心----中央處理器（CentralProcessingUnit，簡(jiǎn)稱CPU），如圖1-12所示。CPU用大規(guī)模集成電路工藝集成在一塊芯片上，是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的核心設(shè)備。第五十九頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.總線結(jié)構(gòu)第六十頁(yè)，共82頁(yè)。1.3計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)總線體現(xiàn)在硬件上是計(jì)算機(jī)主板，它也是配置計(jì)算機(jī)時(shí)的主要硬件之一。主板上配有插CPU、內(nèi)存條、顯示卡、聲卡、網(wǎng)卡、鼠標(biāo)器和鍵盤(pán)等的各類(lèi)擴(kuò)展槽或接口，而光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和硬盤(pán)驅(qū)動(dòng)器則通過(guò)扁電纜線與主板相連。第六十一頁(yè)，共82頁(yè)。顯卡第六十二頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)圖1-15計(jì)算機(jī)硬件、軟件與用戶之間的關(guān)系第六十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.4.1軟件概念軟件是計(jì)算機(jī)的靈魂，沒(méi)有軟件的計(jì)算機(jī)毫無(wú)用處。軟件是用戶與硬件之間的接口，用戶通過(guò)軟件使用計(jì)算機(jī)硬件資源。1.程序程序是按照一定順序執(zhí)行的，能夠完成某一任務(wù)的指令集合。2.程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（1）機(jī)器語(yǔ)言（2）匯編語(yǔ)言（3）高級(jí)語(yǔ)言第六十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（1）機(jī)器語(yǔ)言在計(jì)算機(jī)中，指揮計(jì)算機(jī)完成某個(gè)基本操作的命令稱為指令。所有的指令集合稱為指令系統(tǒng)，直接用二進(jìn)制代碼表示指令系統(tǒng)的語(yǔ)言稱為機(jī)器語(yǔ)言。（2）匯編語(yǔ)言為了克服機(jī)器語(yǔ)言的缺點(diǎn)，人們想到直接使用英文單詞或縮寫(xiě)代替晦澀難懂的二進(jìn)制代碼來(lái)進(jìn)行編程，從而出現(xiàn)了匯編語(yǔ)言。第六十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（3）高級(jí)語(yǔ)言高級(jí)語(yǔ)言是最接近人類(lèi)自然語(yǔ)言和數(shù)字公式的程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，它基本脫離了硬件系統(tǒng)，目前常用的高級(jí)語(yǔ)言有：C++、C、Java、VisualBASIC等。第六十六頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)3.進(jìn)程和線程操作系統(tǒng)中的重要概念有進(jìn)程、線程、內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)。（1）進(jìn)程進(jìn)程是操作系統(tǒng)中的一個(gè)核心概念。進(jìn)程，顧名思義，是指進(jìn)行中的程序。即：進(jìn)程=程序+執(zhí)行。win7的任務(wù)管理器（按Ctrl+Alt+Del組合鍵）第六十七頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)（2）線程隨著硬件和軟件技術(shù)的發(fā)展，為了更好地實(shí)現(xiàn)并發(fā)處理和共享資源，提高CPU的利用率，目前許多操作系統(tǒng)把進(jìn)程再“細(xì)分”成線程。線程是進(jìn)程的一個(gè)實(shí)體，是CPU調(diào)度和分派的基本單位。它是比進(jìn)程更小的能獨(dú)立運(yùn)行的基本單位。（3）內(nèi)核態(tài)和用戶態(tài)計(jì)算機(jī)世界中的各程序也是不平等的，它們有特權(quán)態(tài)和普通態(tài)之分。特權(quán)態(tài)即內(nèi)核態(tài)，擁有計(jì)算機(jī)中所有的軟硬件資源；普通態(tài)即用戶態(tài)，其訪問(wèn)資源的數(shù)量和權(quán)限均受到限制。第六十八頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類(lèi)第六十九頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)和運(yùn)行的軟件。系統(tǒng)軟件主要包括操作系統(tǒng)（OS）、語(yǔ)言處理系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序和系統(tǒng)輔助處理程序等。系統(tǒng)軟件主要分為以下幾類(lèi)：（1）操作軟件（2）語(yǔ)言處理系統(tǒng)（3）數(shù)據(jù)庫(kù)管理程序（4）系統(tǒng)輔助處理程序第七十頁(yè)，共82頁(yè)。1.4計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是用戶可以使用的各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言，以及用各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編制的應(yīng)用程序的集合，分為應(yīng)用軟件包和用戶程序。（1）辦公軟件套件（2）多媒體處理軟件（3）Internet工具軟件第七十一頁(yè)，共82頁(yè)。1.5多媒體技術(shù)簡(jiǎn)介1.5.1多媒體的特征多媒體是指能夠同時(shí)對(duì)兩種或兩種以上媒體進(jìn)行采集、操作、編輯、存儲(chǔ)等綜合處理的技術(shù)。多媒體技術(shù)集聲音、圖像、文字于一體，集電視錄像、光盤(pán)存儲(chǔ)、電子印刷和計(jì)算機(jī)通信技術(shù)之大成，將把人類(lèi)引入更加直觀、更加自然、更加廣闊的信息領(lǐng)域。按照一些國(guó)際組織如國(guó)際電話電報(bào)咨詢委員會(huì)制定的媒體分類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)，可以將媒體分為感覺(jué)媒體、表示媒體、表現(xiàn)媒體、存儲(chǔ)媒體和傳輸媒體五類(lèi)。多媒體技術(shù)具有交互性、集成性、多樣性、實(shí)時(shí)性等特征。第七十二頁(yè)，共82頁(yè)。1.5多媒體技術(shù)簡(jiǎn)介1.5.2媒體的數(shù)字化多媒體信息可以從計(jì)算機(jī)輸出界面向人們展示豐富多彩的文、圖、聲信息，而在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是以轉(zhuǎn)換成0和1數(shù)字化信息后進(jìn)行處理，然后以不同文件類(lèi)型進(jìn)行存儲(chǔ)。1.聲音（1）聲音的數(shù)字化聲音的主要物理特征包括頻率和振幅。將連續(xù)的模擬信號(hào)變成離散的數(shù)字信號(hào)就是數(shù)字化，數(shù)字化的基本技術(shù)是脈沖編碼調(diào)制（PCM），主要包括采樣、量化、編碼三個(gè)基本過(guò)程。第七十三頁(yè)，共82頁(yè)。1.5多媒體技術(shù)簡(jiǎn)介（2）聲音文件格式存儲(chǔ)聲音信息的文件格式有很多種，常用的有WAV、MP3、VOC文件等。2.圖像圖像是多媒體中最基本、最重要的數(shù)據(jù)、圖像有黑白圖像、灰度圖像、彩色圖像、攝影圖像等。（1）靜態(tài)圖像的數(shù)字化一幅圖像可以近似地看成是由許許多多的點(diǎn)組成的，因此它的數(shù)字化通過(guò)采樣和量化就可以得到。第七十四頁(yè)，共82頁(yè)。1.5多媒體技術(shù)簡(jiǎn)介（2）動(dòng)態(tài)圖像的數(shù)字化由于人眼看到的一幅圖像消失后，還將在視網(wǎng)膜上滯留幾毫秒，因此動(dòng)態(tài)圖像正是根據(jù)這種原理而產(chǎn)生的。動(dòng)態(tài)圖像是將靜態(tài)圖像以每秒n幅的速度播放，當(dāng)n25時(shí)，顯示在人眼中的就是連續(xù)的畫(huà)面。（3）點(diǎn)位圖和矢量圖表達(dá)或生成圖像通常有兩種方法：點(diǎn)位圖法和矢量圖法。第七十五頁(yè)，共82頁(yè)。1.5多媒體技術(shù)簡(jiǎn)介（4）圖像文件格式.bmp文件：Windows采用的圖像文件存儲(chǔ)格式。.gif文件：供聯(lián)機(jī)圖形交換使用的一種圖像文件格式，目前在網(wǎng)絡(luò)通信中被廣泛采用。.tiff文件：二進(jìn)制文件格式。廣泛用于桌面出版系統(tǒng)、圖形系統(tǒng)和廣告制作系統(tǒng)，也可以用于一種平臺(tái)到另一種平臺(tái)間圖形的轉(zhuǎn)換。.png文件：圖像文件格式，其開(kāi)發(fā)目的是替代GIF文件格式和TIFF文件格式。.wmf文