第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

蚌埠學(xué)院

計(jì)算機(jī)文化基礎(chǔ)教程

計(jì)算機(jī)科學(xué)與孩木東

第1章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

1.1計(jì)算機(jī)概述

1.2計(jì)算機(jī)組成及工作原理

1.3微型計(jì)算機(jī)硬件與軟件

1.4微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)與主要技術(shù)指標(biāo)

1.5計(jì)算機(jī)中的信息處理

1.6微型機(jī)的使用

1.1計(jì)算機(jī)概述

1.1.1計(jì)算機(jī)的概念

1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.1.1計(jì)算機(jī)的概念

計(jì)算機(jī)是一種能快速、高效地對(duì)各種信息進(jìn)行

存儲(chǔ)和處理的電子設(shè)備。具有以下幾個(gè)特征：

⑴運(yùn)算速度快

⑵精確度高，可靠性好

⑶具有記憶能力和邏輯運(yùn)算能力

（4）能自動(dòng)執(zhí)行命令

⑸高性能的實(shí)時(shí)通信和交流能力

（6）信息表達(dá)形式的直觀(guān)性和使用的方便性

1.1.2計(jì)算機(jī)的發(fā)展

i.計(jì)算機(jī)的誕生

世界上第一臺(tái)電子數(shù)值積分計(jì)算機(jī)誕生于1946年。

2.計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程

計(jì)算機(jī)從處理數(shù)據(jù)的方法上分成模擬式計(jì)算機(jī)和數(shù)字

式計(jì)算機(jī)。

模擬機(jī)是以連續(xù)變化的物理量表示所測(cè)量的數(shù)據(jù)來(lái)模

擬某一變化過(guò)程，它主要用于仿真研究。數(shù)字機(jī)則以數(shù)字

量表示數(shù)據(jù)。模擬機(jī)所做的工作都可由數(shù)字機(jī)來(lái)完成。

按照計(jì)算機(jī)所用的邏輯元件（電子器件）來(lái)劃分計(jì)算

機(jī)的時(shí)代：

⑴第一代電子計(jì)算機(jī)（1946年到1958年）：基本邏輯電路由

電子管組成。

⑵第二代電子計(jì)算機(jī)（1958年到1964年）：基本邏輯電路

由晶體管電子元件組成。

⑶第三代電子計(jì)算機(jī)（1964年到1970年）：基本邏輯電路

由中、小規(guī)模集成電路組成。

（4）第四代電子計(jì)算機(jī)（1970年以后）：采用大規(guī)模、超大

規(guī)模集成電路構(gòu)成邏輯電路。

3.計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)概括為四化：巨型化、微型化、

網(wǎng)絡(luò)化、智能化和多媒體化。

⑴微型化

芯片的集成度越來(lái)越高，計(jì)算機(jī)的元器件越來(lái)越小,

而使得計(jì)算機(jī)的計(jì)算速度快、功能強(qiáng)、體積小、價(jià)格低。

⑵巨型化

為了滿(mǎn)足尖端科學(xué)技術(shù)、軍事、氣象等領(lǐng)域的需要,

計(jì)算機(jī)也必須向超高速、大容量、強(qiáng)功能的巨型化發(fā)展。

巨型機(jī)的發(fā)展集中體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展水平。

⑶網(wǎng)絡(luò)化

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可以實(shí)現(xiàn)資源共享。資源包括了硬件

資源，如存儲(chǔ)介質(zhì)、打印設(shè)備等，還包含軟件資源和

數(shù)據(jù)資源，如系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和各種數(shù)據(jù)庫(kù)等。

(4)智能化

智能化是未來(lái)計(jì)算機(jī)發(fā)展的總趨勢(shì)。這種計(jì)算機(jī)

除了具備現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的功能之外，還要具有在某種程

度上模仿人的推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)等思維功能，并具有

聲音識(shí)別、圖像識(shí)別能力。

(5)、多媒體化

現(xiàn)代計(jì)算機(jī)不僅用來(lái)進(jìn)行計(jì)算，還能綜合處理聲音、圖像、

文字、視頻和音頻信號(hào)。

1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

1、按規(guī)模和綜合性能指標(biāo)分類(lèi)

1）巨型機(jī)：運(yùn)算速度快，可達(dá)到數(shù)百億次/秒。處理能力最強(qiáng)：航天、

氣象等尖端領(lǐng)域。我國(guó)的“銀河”、“神威”和“曙光”等

2）大型機(jī)：運(yùn)算速度在100萬(wàn)?幾千萬(wàn)次/秒，大型、通用、速度較快、

功能較強(qiáng)。作“客戶(hù)機(jī)/服務(wù)器”的服務(wù)器、“終端/主機(jī)”的主機(jī)

3）中型機(jī)：性能和規(guī)模處于大型機(jī)和小型機(jī)之間。

4）小型機(jī)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、規(guī)模較小、操作簡(jiǎn)單。設(shè)計(jì)試制周期短，工藝先

進(jìn)、使用維護(hù)簡(jiǎn)單

5）微型機(jī)：體積小、價(jià)格低、功能全、操作方便。

6）工作站：易于聯(lián)網(wǎng)、有大量?jī)?nèi)存、配置大屏幕顯示器、圖形功能和的

網(wǎng)絡(luò)通信功能較強(qiáng)。

2、按用途功能分類(lèi)

通用機(jī)：通用性強(qiáng)，綜合能力強(qiáng)，適應(yīng)性強(qiáng)，解決各

種問(wèn)題。用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理和信息管理

專(zhuān)用機(jī)：特殊配置，功能單一，解決特定問(wèn)題。高速

度、高效率；經(jīng)濟(jì)性、適應(yīng)性差。用于工業(yè)控制、

軍事、國(guó)防等專(zhuān)用設(shè)備

3、按工作原理分類(lèi)

模擬式計(jì)算機(jī)。

數(shù)字式計(jì)算機(jī)。

1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.科學(xué)計(jì)算6.娛樂(lè)與文化教育

2.自動(dòng)控制7.產(chǎn)品藝術(shù)造型設(shè)計(jì)

3.信息處理8.計(jì)算機(jī)通信

4.人工智能9.電子商務(wù)

5.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)

1.2計(jì)算機(jī)組成及工作原理

計(jì)算機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

1.2.1計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.2.2總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

「控制器

微葉廠(chǎng)微處理器（CPU）Y

型哲L運(yùn)算器

總線(xiàn)系統(tǒng)（bus）,

計(jì)—F隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）

J內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）|

算1只讀存儲(chǔ)器（ROM）

J

)

機(jī)「軟盤(pán)

「外存儲(chǔ)器（外存）Y

系硬盤(pán)

統(tǒng)光盤(pán)

遂鍵盤(pán)

結(jié)首

輸入設(shè)備（Input）

構(gòu)斗鼠標(biāo)

鞭掃描儀

圖告

洲顯示器、投影機(jī)

打印機(jī)

激輸出設(shè)備（Output）

繪圖儀

淑「操作系統(tǒng)

滲

與語(yǔ)言處理程序

I

3

*

寺數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)

s

刑I網(wǎng)絡(luò)通信管理程序

滲—

」■應(yīng)用軟件包

工用戶(hù)程序

1.2.1計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1.馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

1945年美籍匈牙利科學(xué)家馮?諾依曼(VonNeumann)提

出了一個(gè)“存儲(chǔ)程序”的計(jì)算機(jī)方案。這個(gè)方案包含3個(gè)

要點(diǎn)：

⑴采用二進(jìn)制數(shù)的形式表示數(shù)據(jù)和指令。

⑵將指令和數(shù)據(jù)存放在存儲(chǔ)器中。

⑶計(jì)算機(jī)硬件由控制器、運(yùn)算器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸

出設(shè)備5大部分組成。

其工作原理的核心是“程序存儲(chǔ)”和“程序控制”，

就是通常所說(shuō)的“順序存儲(chǔ)程序”概念。我們把按照這一

原理設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)稱(chēng)為“馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)”。

馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)

中外（輔助）存儲(chǔ)器

;：

存儲(chǔ)器1

輸入設(shè)備S3輸出設(shè)備

圖122硬件系統(tǒng)中五大功能部件

說(shuō)明：-表示控制流<=>表示數(shù)據(jù)流

1.2.2總線(xiàn)結(jié)構(gòu)

所謂總線(xiàn)，是指微型計(jì)算機(jī)各部件之間

傳送信息的通道。CPU內(nèi)部的總線(xiàn)為內(nèi)部

總線(xiàn)，連接微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件的總線(xiàn)

稱(chēng)為外部總線(xiàn)。

總線(xiàn)結(jié)構(gòu)圖

地址總線(xiàn)

CPU

數(shù)據(jù)總線(xiàn)

控制總線(xiàn)

微型計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)總線(xiàn)從功能上分為地址總線(xiàn)、

數(shù)據(jù)總線(xiàn)和控制總線(xiàn)。

1.地址總線(xiàn)

地址總線(xiàn)是單向的。地址總線(xiàn)的位數(shù)決定了CPU

的尋址能力，也決定了微型機(jī)的最大內(nèi)存容量。

2.數(shù)據(jù)總線(xiàn)

數(shù)據(jù)總線(xiàn)用于傳輸數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)總線(xiàn)的傳輸方向是

雙向的，是CPU與存儲(chǔ)器、CPU與I/O接口之間的雙

向傳輸。

3福）總*線(xiàn)（

控制短線(xiàn)是CPU對(duì)外圍芯片和I/O接口的控制以

及這些接口芯片對(duì)CPU的應(yīng)答、請(qǐng)求等信號(hào)組成的總

線(xiàn)。

1.3微型計(jì)算機(jī)硬件與軟件

■1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

■1.3.2微型計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展展望

-1.3.3計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

1.3.1計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)

微處理器CPU

是計(jì)算機(jī)中最關(guān)鍵的部件，它由控制器、運(yùn)算器、寄

存器組和輔助部件組成。

運(yùn)算器：用來(lái)進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的元件。

控制器：從存儲(chǔ)器中取出指令、分析指令、確定指令

類(lèi)型并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，負(fù)責(zé)向其他各部件發(fā)出控制信號(hào)。

寄存器：用來(lái)存放當(dāng)前運(yùn)算所需的各種操作數(shù)、地址

信息、中間結(jié)果等內(nèi)容。

幾種類(lèi)型的CPU（奔騰4、賽揚(yáng)D、AMD）

AMDAM2Sempron2800+

Pentium4506+2.66GCeleronD3463.06G

（64位/940Pin）

接口類(lèi)型：LGA775接口類(lèi)型：LGA775

接口類(lèi)型：SocketAM2

CPU主頻：2.66CPU主頻：3.06G

CPU主頻：1.6GHz

針腳數(shù)（Pin）：775針腳數(shù)（Pin）：775

針腳數(shù)（Pin）：940

CPU外頻：CPU外頻：133MHz

CPU外頻：200MHz

制作工藝：0.09微米制作工藝：0.09微米

制作工藝：0.09微米

二級(jí)緩存容量：1M二級(jí)緩存容量：256K

二級(jí)緩存容量：128K

CPU類(lèi)型：臺(tái)式機(jī)CPU類(lèi)型：臺(tái)式機(jī)

CPU類(lèi)型：臺(tái)式機(jī)

64位技術(shù)：支持64位技術(shù)：支持

64位技術(shù)：支持

二、存儲(chǔ)器

存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)的記憶部件，負(fù)責(zé)存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)。存

儲(chǔ)器一般分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器

J主存儲(chǔ)器（內(nèi)存）

存儲(chǔ)器i輔助存儲(chǔ)器（外存）

J隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM

內(nèi)存L只讀存儲(chǔ)器ROM

1、內(nèi)存儲(chǔ)器

ROM存放固定不變的程序、數(shù)據(jù)和系統(tǒng)軟件；其

中的信息只能讀出不能寫(xiě)入；斷電后信息不會(huì)丟失。

RAM是一種讀寫(xiě)存儲(chǔ)器，其內(nèi)容可以隨時(shí)根據(jù)需

要讀出或?qū)懭耄粩嚯姾笮畔G失。

常見(jiàn)的幾種內(nèi)存條

關(guān)于存儲(chǔ)的幾個(gè)重要概念

位：是計(jì)算機(jī)中存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。指二進(jìn)制數(shù)中

的一個(gè)位數(shù)，其值為“0”或“1”，其英文名為“bit”。

字節(jié)：是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容量的基本單位，計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)容

量的大小是用字節(jié)的多少來(lái)衡量的。其英文名為

“byte”，通常用表示。

字節(jié)經(jīng)常使用的單位還有KB（千字節(jié)）、MB（兆

字節(jié)）和GB（千兆字節(jié)）等，它們與字節(jié)的關(guān)系是：

1B=8bit

1KB=21OB=1024B

1MB=210X1KB=210X210B=1024KB

1GB=210X1MB=210X210X210B=1024MB

字：是計(jì)算機(jī)內(nèi)部作為一個(gè)整體參與運(yùn)算、處理和

傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，其英文名為“Word”。

字長(zhǎng)：是計(jì)算機(jī)CPU一次處理數(shù)據(jù)的實(shí)際位數(shù)，是

衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

字長(zhǎng)越長(zhǎng)，一次可處理的數(shù)據(jù)二進(jìn)制位越多，運(yùn)算

能力就越強(qiáng)，計(jì)算精度就越高。

2、外部存儲(chǔ)器

外部存儲(chǔ)器包括軟盤(pán)存儲(chǔ)器、

硬盤(pán)存儲(chǔ)器、光盤(pán)存儲(chǔ)器、磁帶存

儲(chǔ)器等幾大類(lèi)。

?軟盤(pán)存儲(chǔ)器

寫(xiě)保護(hù)口，現(xiàn)處于保護(hù)狀態(tài)

3.5寸磁盤(pán)外形

旋轉(zhuǎn)方向

磁盤(pán)內(nèi)部

3.5寸磁盤(pán)內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

2.硬盤(pán)存儲(chǔ)器

3.光盤(pán)存儲(chǔ)器

光盤(pán)(OpticalDisk)是利用激光進(jìn)行

讀寫(xiě)信息的盤(pán)。

光盤(pán)及光盤(pán)驅(qū)動(dòng)器

4.其他外部存儲(chǔ)設(shè)備

光盤(pán)庫(kù)磁帶機(jī)

AGP外設(shè)

三、主板PCI接口

插槽插槽

H心-H片NL

CPU

插座

-心4-H片|_L

IDE插槽PCI插槽

1.CMOS只讀存儲(chǔ)器

CMOS只讀存儲(chǔ)器中裝載著B(niǎo)IOS程

序。BIOS負(fù)責(zé)處理主板與操作系統(tǒng)之間

的接口問(wèn)題。

2.I/O擴(kuò)充插槽

在主板上備有一些擴(kuò)充插槽，用

來(lái)插入部件或連接外部設(shè)備。

3.外圍設(shè)備連接口

USB接口串口

_________.I（9針）

四、輸入設(shè)備

1.鍵盤(pán)鼠標(biāo)

104鍵盤(pán)

3.掃描儀

4.光筆

5.數(shù)字化儀

數(shù)字化儀是一種圖形輸入設(shè)備，它可將各種

圖紙的圖形信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可識(shí)別的數(shù)字信號(hào)

輸入計(jì)算機(jī)中。它與繪圖儀一起常用于工程設(shè)計(jì)

單位。

6.麥克風(fēng)

利用話(huà)筒可以進(jìn)行語(yǔ)音輸入。其硬件系統(tǒng)是

由聲卡和話(huà)筒（麥克風(fēng)）組成。

7.數(shù)碼相機(jī)

8.其他輸入設(shè)備

條形碼閱讀器游戲手柄

五、輸出設(shè)備

輸出設(shè)備是用來(lái)輸出經(jīng)過(guò)計(jì)算機(jī)運(yùn)算或處理后

所得的結(jié)果，并將結(jié)果以字符、數(shù)據(jù)、圖形等人們

能夠識(shí)別的形式進(jìn)行輸出。常見(jiàn)輸出設(shè)備有顯示器、

打印機(jī)、投影機(jī)、繪圖儀、聲音輸出設(shè)備等。

1.顯示器

顯示器顯示控制適配器（顯卡）

顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)有屏幕尺寸、點(diǎn)距、顯示分

辨率和顏色深度及刷新頻率。

分辨率：屏幕能顯示像素的數(shù)目，像素是可以顯示的最

小單位。分辨率越高，則像素越多，能顯示的圖形就越

清晰。

點(diǎn)距：兩個(gè)像素點(diǎn)之間的距離，點(diǎn)距越小圖像越清晰。

顏色深度：指計(jì)算機(jī)中表示色彩的二進(jìn)制位數(shù)

刷新頻率：指每秒鐘內(nèi)屏幕畫(huà)面刷新的次數(shù)。刷新頻率

越高，畫(huà)面閃爍越小，通常是75Hz?90Hz。

3.繪圖儀

4.聲音輸出設(shè)備

聲音輸出設(shè)備包括聲卡和揚(yáng)聲器兩部分。聲

卡可分為8位、16位、32位、64位，位數(shù)越高，效

果越好。

聲卡的總線(xiàn)接口有ISA和PCI兩種，PCI已經(jīng)

成為主流。聲卡除了發(fā)聲以外，還提供錄入、編

輯、回放數(shù)字音頻和進(jìn)行MIDI音樂(lè)合成的能力。

揚(yáng)聲器主要有音箱和耳機(jī)兩類(lèi)。

半

K

I

u

d

5.投影機(jī)

六、電源與機(jī)箱

微機(jī)電源要求輸入220V、50Hz的交流電，

經(jīng)過(guò)變壓整流穩(wěn)壓后，輸出四種直流電，供微

機(jī)不同部件使用。

如果對(duì)供電可靠性要求較高可使用不間斷電

源(UPS)o

UPS電源

1.3.2微型計(jì)算機(jī)硬件發(fā)展展望

1.功能強(qiáng)大

微機(jī)的運(yùn)算速度、存儲(chǔ)器容量大大加強(qiáng)。

2.微型化、集成化

半導(dǎo)體材質(zhì)不斷改進(jìn)，目前已研制出了銅芯片,

使計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)與形式發(fā)生了變化。如筆記本電腦、

掌上電腦。

筆記本電腦掌上電腦

1.3.3軟件系統(tǒng)

相關(guān)概念：

程序:為了讓計(jì)算機(jī)完成某種操作任務(wù),

而編寫(xiě)的能被自動(dòng)識(shí)別、轉(zhuǎn)化和執(zhí)行的

符號(hào)化指令（語(yǔ)句）序列。

文檔：用自然語(yǔ)言來(lái)描述程序的內(nèi)容、組成、

功能、設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和使用說(shuō)明的文字資料或

圖表。

軟件：計(jì)算機(jī)程序及其相關(guān)文檔的集合。

軟件系統(tǒng)又可分為和兩大類(lèi)。

1.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控、維護(hù)計(jì)算機(jī)資源(包

括硬件與軟件)的軟件。包括：

⑴操作系統(tǒng)

⑵程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言

⑶各種程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的處理程序

(4)工具軟件

用來(lái)控制和管理系統(tǒng)資源、方便用戶(hù)使用計(jì)算機(jī)

的程序的集合，是人一機(jī)交互的接口。

操作系統(tǒng)的功能

CPU的控制與管理

不存的?配與管理______2

一pb部設(shè)備的控制與管理

廠(chǎng)1文件管理

作業(yè)管理和控制

操作系統(tǒng)的分類(lèi)

單用戶(hù)單任務(wù)

單用戶(hù)多任務(wù)

多用戶(hù)多任務(wù)分時(shí)

網(wǎng)絡(luò)\

UNIX

WindowsNTLinux

操作系統(tǒng)用戶(hù)界囪

命令行界面

IQMicrosoftPowerPointHEIB

文件國(guó)）編輯幽）視圖包）插入9格式@）工具位）

幻燈片放映①）窗口也）幫助

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幻燈片8/50通用信息面法）/

2.應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是用戶(hù)為了解決實(shí)際問(wèn)題

而編制的各種程序。如各種工程計(jì)算、模

擬過(guò)程、輔助設(shè)計(jì)和管理程序、文字處理

和各種圖形處理軟件等等。

1.4微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)與主要技

術(shù)指標(biāo)

1.4.1微S1計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

1.4.2微型計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

1.4.1微型計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

(1)按字長(zhǎng)可分：8位機(jī)、16位機(jī)、32位機(jī)和64位機(jī)等。

(2)按結(jié)構(gòu)可分：?jiǎn)纹瑱C(jī)、單板機(jī)與多芯機(jī)、多板機(jī)等。

(3)按用途可分：工業(yè)過(guò)程控制機(jī)與數(shù)據(jù)處理機(jī)等。

(4)按CPU芯片型號(hào)可分：P4機(jī)、賽揚(yáng)機(jī)和AMD微機(jī)等。

(5)組裝形式分：兼容機(jī)和品牌機(jī)

1.4.2微型計(jì)算機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)

1.字長(zhǎng)

字長(zhǎng)是指計(jì)算機(jī)能直接處理的二進(jìn)制信息的

位數(shù)。

2.運(yùn)算速度

運(yùn)算速度是指計(jì)算機(jī)每秒鐘能執(zhí)行的指令條

數(shù)。單位是次/秒或百萬(wàn)次/秒。

3.時(shí)鐘頻率（主頻）

時(shí)鐘頻率是指CPU在單位時(shí)間（s）內(nèi)發(fā)出

的脈沖數(shù)。時(shí)鐘頻率越快，計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度也

越快。主頻的單位是兆赫茲（MHz）。

4.存取速度

存儲(chǔ)器連續(xù)進(jìn)行讀/寫(xiě)操作所允許的最短

時(shí)間間隔，稱(chēng)為存取周期。存取周期越短，則

存取速度越快，它是反映存儲(chǔ)器性能的一個(gè)重

要參數(shù)。通常，存取速度的快慢決定了運(yùn)算速

度的快慢。

5.存儲(chǔ)容量

⑴內(nèi)存容量。指內(nèi)存儲(chǔ)器能夠存儲(chǔ)信息的總字節(jié)數(shù)。

容量越大，運(yùn)行速度越快。

⑵外存容量。指外存儲(chǔ)器所能容納的總字節(jié)數(shù)。

6.外部設(shè)備的配置

主機(jī)所配置的外部設(shè)備的多少和好壞，也是

衡量計(jì)算機(jī)綜合性能的重要指標(biāo)。

7.軟件的配置

豐富的軟件可以充分地發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效率,

方便用戶(hù)的使用。

8.可靠性、可用性和可維護(hù)性

可靠性是指在給定時(shí)間內(nèi)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能

正常運(yùn)轉(zhuǎn)的概率?？捎眯允侵赣?jì)算機(jī)的使用效

率?？删S護(hù)性是指計(jì)算機(jī)的維修效率?？煽啃?、

可用性和可維護(hù)性越高，則計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能

越好。

1.5計(jì)算機(jī)信息處理原理

1.5.1數(shù)制基礎(chǔ)

1.5.2數(shù)制換算

1.5.3數(shù)據(jù)編碼

1.5.1數(shù)制基礎(chǔ)

1.數(shù)制定義

用一組固定的數(shù)字和一套統(tǒng)一的規(guī)則來(lái)表示數(shù)

目的方法稱(chēng)為數(shù)制。數(shù)制有進(jìn)位計(jì)數(shù)制與非進(jìn)位計(jì)

數(shù)制之分，目前一般使用進(jìn)位計(jì)數(shù)制。

計(jì)算機(jī)中常使用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十

六進(jìn)制等。

2.十進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、5、6、7、8、

9共10個(gè)，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十。

3.二進(jìn)制數(shù)

二進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1共2個(gè)，進(jìn)數(shù)規(guī)則為

逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。

4.八進(jìn)制數(shù)

八進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、5、6、7共8

個(gè)，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八。

5.十六進(jìn)制數(shù)

十六進(jìn)制數(shù)的數(shù)碼為0、1、2、3、4、5、

6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16個(gè),

其中數(shù)碼A、B、C、D、E、F分別代表十進(jìn)

制數(shù)中的10、11、12、13、14、15,進(jìn)數(shù)規(guī)則

為逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。

1.5.2數(shù)制換算

1.十進(jìn)制數(shù)、二進(jìn)制數(shù)、八進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的

對(duì)應(yīng)關(guān)系如表所示。

十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制

000091001119

111110101012A

2102211101113B

3113312110014C

410044-I110115D

51015514111016E

666111117F

T~I

71117716100002010

__________121

81000108171000111

2.十進(jìn)制數(shù)換算成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)

將一個(gè)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)

時(shí)，其整數(shù)部分和小數(shù)部分分別用“除R取余法”和“乘

R取整法”轉(zhuǎn)換，然后將結(jié)果加小數(shù)點(diǎn)三部分合在一起

（R為某進(jìn)制的基數(shù)）。

轉(zhuǎn)換規(guī)則如下：

?整數(shù)部分：用除R取余法轉(zhuǎn)換。將十進(jìn)制的整數(shù)部分除

以R,得到一個(gè)商數(shù)和余數(shù)；再將這個(gè)商數(shù)除以R,又得

到一個(gè)商數(shù)和余數(shù)；反復(fù)執(zhí)行這個(gè)過(guò)程，直到商為0為止。

將每次所得的余數(shù)從后往前讀（先得的余數(shù)為低位，后得

的余數(shù)為高位）即為等值的二進(jìn)制數(shù)。

2.十進(jìn)制數(shù)換算成二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)

?小數(shù)部分：用乘R取整法轉(zhuǎn)換。將小數(shù)部分乘以R,

記下乘積的整數(shù)部分，再用余下的純小數(shù)部分乘以R,

記下乘積的整數(shù)部分；不斷重復(fù)此過(guò)程，直至乘積小

數(shù)部分為0或已滿(mǎn)足要求的精度為止。將所得各乘積的

整數(shù)部分順序排列（先得的整數(shù)為高位，后得的整數(shù)

為低位）即可。

例：將(35.6875)10轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

①用除2取余法將整數(shù)部分(35)1。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制整數(shù)：

2L35_余數(shù)為1低位

2|[7余數(shù)為1

218余數(shù)為0

214余數(shù)為0

212余數(shù)為0

2|1余數(shù)為1高位

0

故：(35)io=(100011)2

驗(yàn)證：1X25+0X24+0X23+0X22+1X21+1X2°=32+2+1=35

②用乘2取整法將小數(shù)部分(0.6875)1。轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制形式：

0.6875

X2

1.3750……整數(shù)部分為1高位

0.3750

X2

0.7500……整數(shù)部分為0

0.7500

義2

L5000...整數(shù)部分為1即：(0.6875)[0=(0.1011)2

0.5000

X2

1.0000……整數(shù)部分為1低位

③整數(shù)部分與小數(shù)部分合并，可得:

(35.6875)10=(100011.1011)2

注意：

在上例中，將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制小數(shù)

的過(guò)程中，乘積小數(shù)部分變成“0%表明轉(zhuǎn)換

結(jié)束。實(shí)際上將十進(jìn)制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八

進(jìn)制、十六進(jìn)制小數(shù)過(guò)程中小數(shù)部分可能始終

不為零，因此只能限定取若干位為止。

將十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的規(guī)則

和方法與之相同，只是R(基數(shù))的取值不同。

3.二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的

轉(zhuǎn)換

因?yàn)?3=8,24=16,

所以，一位十六進(jìn)制數(shù)可由四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示

一位八進(jìn)制數(shù)可由三位二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示。

作反向轉(zhuǎn)換：

三位二進(jìn)制數(shù)可用一位八進(jìn)制數(shù)表示

四位二進(jìn)制數(shù)可用一位十六進(jìn)制數(shù)來(lái)表示

二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制、十六進(jìn)

制數(shù)

轉(zhuǎn)換原則：以小數(shù)點(diǎn)為中君分別向前、后每三(或

四)位一組，不足三(或四)位時(shí)以“0”補(bǔ)足，并將

每組二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的八(或十六)進(jìn)制數(shù)即可。

例：將二進(jìn)制數(shù)11010111100.11011轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)和

十六進(jìn)制數(shù)。

(11010111100.11011)2=(011111.110110)2=

(3274.66)8

(11010111100.11011),=(01011.11011000),=

(6BC.D8)16

八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)

轉(zhuǎn)換原則：將每位八進(jìn)制(或十六進(jìn)制)數(shù)碼用相

應(yīng)的三位(或四位)二進(jìn)制數(shù)來(lái)代替，再去掉整數(shù)

首部的零和小數(shù)尾部的零即可。

例：將八進(jìn)制數(shù)214.74和十六進(jìn)制數(shù)1C2.A4轉(zhuǎn)換為

二進(jìn)制數(shù)。

(214.74)8=(010001100.111100)2=(10001100.1111)2

(1C2.A4)16=(000111000010.10100100)2=

(111000010.101001)2

1.5.3數(shù)據(jù)編碼

規(guī)定用什么樣的二進(jìn)制碼來(lái)表示字母、數(shù)字以

及專(zhuān)門(mén)符號(hào)。有兩種字符編碼方式：ASCII碼和

BCD碼。

1.BCD碼

BCD碼：二?十進(jìn)制編碼

采用若干位二進(jìn)制數(shù)碼表示一位十進(jìn)制數(shù)的編碼

方案。BCD碼的編碼方案很多，8421碼是最常用的一

種。

十進(jìn)制數(shù)8421編碼十進(jìn)制數(shù)8421編碼

0000081000

1000191001

200101000010000

300111100010001

401001200010010

501011300010011

601101400010100

701111500010101

2.ASCH碼

目前，國(guó)際上使用的字母、數(shù)字和

符號(hào)的信息編碼系統(tǒng)是采用美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息

交換碼(AmericanStandardCodefor

InformationInterchange),簡(jiǎn)稱(chēng)為

ASCII碼。它有7位碼版本和8位碼版本兩

種。

ASCII碼表

%b6b,

000001010Oil100101110111

*

0000NULDLESP0@Pp

0001SOHDC1I1AQaq

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC3野3CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETBJ7GWgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

?

1010LFSUB?JZJz

1011VTESC+K[k(

<

1100FFS9L\11

1101CRGS-=M]m}

1110SORS?>NAn

miSIUS/?0.0DEL

3.漢字編碼

漢字編碼比常用字符的編碼要復(fù)雜得多，這是因

為漢字的數(shù)量比較多，而且漢字的字形也是復(fù)雜多變。

⑴漢字輸入碼

漢字輸入碼是指用戶(hù)從鍵盤(pán)上輸入漢字時(shí)所使用

的編碼。

⑵漢字交換碼（國(guó)標(biāo)碼）

我國(guó)制定了“中華人民共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)信息交換

漢字編碼”，代號(hào)為“GB2312-80”，又稱(chēng)國(guó)標(biāo)碼。

國(guó)標(biāo)碼規(guī)