第1章 計算機基礎(chǔ)知識

第一章計算機基礎(chǔ)知識

1計算機概述

?1.2信息在計算機中的存儲形式

?1.3計笄機系統(tǒng)的組成

?1.4微型計算機的基本操作

?1.5多媒體技術(shù)

?1.6計算機安全及病毒防治

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1.1計算機概述

cai.L1計算機的概念

C31.1.2計算機的發(fā)展

COL1.3計算機的分類

Ml.1.4計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

lii

1.1.1計算機的概念

計算機是一種能快速、高效地對各種信息進(jìn)行

存儲和處理的電子設(shè)備。具有以下幾個特征：

⑴運算速度快

⑵計算精度高

⑶具有記憶能力和邏輯判斷能力

(4)程序運行自動化

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1.1.2計算機的發(fā)展

1.計算機的誕生

世界上第一臺電子數(shù)值積分計算機(ENIAC)于1946年

2月誕生于美國的賓夕法尼亞大學(xué)。

+占地170平方米

+重達(dá)30噸

+使用18000個電子管

?運算速度5000次/秒

2.計算機的發(fā)展

按照計算機所用的邏輯元件（電子器件）來劃分計算

機的時代：

⑴第一代電子計算機（1946年到1957年）：基本邏輯電路由

電子管組成。

⑵第二代電子計算機（1957年到1964年）：基本邏輯電路

由晶體管電子元件組成。

⑶第三代電子計算機（1964年到1970年）：基本邏輯電路

由小規(guī)模集成電路組成。

（4）第四代電子計算機（1970年以后）：采用中、大規(guī)模集

成電路構(gòu)成邏輯電路。

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程序設(shè)計語

邏輯元件運算速度內(nèi)存容量

第一代電子機器語言或

電子管幾千次每秒幾KB

計算機匯編語言

FORTRAN、

第二代電子幾十萬次每

晶體管ALGOL、幾十KB

計算機秒

COBOL

第三代電子中、小規(guī)模操作系統(tǒng)和

白力次每秒

計算機集成電路會話式語言

大規(guī)模或超

第四代電子幾百萬億次

大規(guī)模集成

計算機每秒

電路

第五代智能化計算機正在研制之中，使計算機具有人工智能，可像人一樣

能看、能聽、能說、能思考，具有學(xué)習(xí)功能，能自動進(jìn)行邏輯判斷等

計算機的特點

高性能計算機每秒能進(jìn)行10億次

.運算速度快

1加減運算

一般的計算機均能達(dá)到15位有效

計算精度高

2.數(shù)字

存儲器的容量可以做得非常大，

能記憶大量信息。既能記憶各類

3.記憶能力強

數(shù)據(jù)信息，又能記憶處理加工這

些數(shù)據(jù)信息的程序

4.復(fù)雜的邏輯判斷能力

計算機是個自動化程度極高的電

子裝置，在工作過程中不需人工

5.具有執(zhí)行程序的能力

干預(yù)，能自動執(zhí)行存放在存儲器

中的程序

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lii

3.計算機的發(fā)展趨勢

當(dāng)前計算機的發(fā)展趨勢概括為四化：巨型化、微型化、

網(wǎng)絡(luò)化和智能化。

⑴微型化

芯片的集成度越來越高，計算機的元器件越來越小,

而使得計算機的計算速度快、功能強、體積小、價格低。

⑵巨型化

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

計算機也必須向超高速、大容量、強功能的巨型化發(fā)展。

巨型機的發(fā)展集中體現(xiàn)了計算機技術(shù)的發(fā)展水平。

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⑶網(wǎng)絡(luò)化

計算機網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)資源共享。資源包括了硬件

資源，如存儲介質(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)庫等。

(4)智能化

智能化是未來計算機發(fā)展的總趨勢。這種計算機

除了具備現(xiàn)代計算機的功能之外，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

聲音識別、圖像識別能力。

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1.1.3計算機的分類

電子計算機

（按表示信

息的方式）專用計算機

巨型機

大型機

通用計算機

（按規(guī)模和小型機

處理能力）

微型機

工作站

服務(wù)器

罌1疊計算班嶷歌和

L按信息的表示方式劃分

(1)模擬計算機

用連續(xù)變化的模擬量即電壓來表示信息，其基本運算部件

是由運算放大器構(gòu)成的微分器、積分器、通用函數(shù)運算器等運

算電路組成。模擬計算機解題速度極快，但精度不高、信息不

易存儲、通用性差。

(2)數(shù)字計算機

用不連續(xù)的數(shù)字量即“0”和“1”來表示信息，其基本運算

部件是數(shù)字邏輯電路。數(shù)字計算機的精度高、存儲量大、通用

性強，能勝任科學(xué)計算、信息處理、實時控制、智能模擬等方

面的工作。

(3)數(shù)模混合計算機

數(shù)字模擬混和式電子計算機是綜合了數(shù)字和模擬兩種計算

機的長處設(shè)計出來的。它既能處理數(shù)字量，又能處理模擬量。

lii

2.按應(yīng)用范圍分類

(1)專用計算機

專用計算機是為解決一個或一類特定問題而設(shè)計

的計算機。

(2)通用計算機

通用計算機是為能解決各種問題，具有較強的通

用性而設(shè)計的計算機。

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Hi

3.按計算機的規(guī)模和處理能力分類

1.巨型機：也稱為超級計算機，是指目前速度最快、處理能力最

強的計算機。目前其運算速度已達(dá)到每秒萬億次。

2.大型機：也稱主機，具有較快的處理速度和較強的處理能力。

主要用于大銀行、大公司、規(guī)模較大的高等學(xué)校和科研院所。

3.小型機：結(jié)構(gòu)簡單、規(guī)模較小、操作簡單。

4.微型機：體積小、價格低、功能全、操作方便。

5.工作站：易于聯(lián)網(wǎng)、有大量內(nèi)存、配置大屏幕顯示器和較強的

數(shù)據(jù)處理能力與高性能的圖形功能。

6.服務(wù)器：是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為所有用戶提供服務(wù)的共享設(shè)備。

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計算機的分類

運算速度快、存儲容量大，可達(dá)1億次每秒以上運算速度，主存容量高達(dá)幾百

1.巨型機

兆至幾千兆字節(jié)，字長可達(dá)64位

運算速度一般在100萬次/秒?幾千萬次/秒，字長32位?64位，主存容量在幾百

2.大型機兆字節(jié)以上。它有比較完善的指令系統(tǒng)，豐富的外部設(shè)備和功能齊全的軟件系

統(tǒng)。

3.中型機中型機規(guī)模介于大型機和小型機之間。

規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡單、成本較低、操作簡便、維護容易，從而得以廣泛推廣應(yīng)

4.小型機

用。

采用微處理器、半導(dǎo)體存儲器和輸入輸出接口等芯片組裝，具有體積更小、價

5.微型機

格更低、通用性更強、靈活性更好、可靠性更高、使用更加方便等優(yōu)點。

工作站實際上就是一臺高檔微機，運算速度快，主存儲器容量大，易于聯(lián)網(wǎng),

6.工作站

特別適合于CAD/CAM和辦公室自動化。

1.1.4計算機的應(yīng)用領(lǐng)域

ni.科學(xué)計算:如導(dǎo)彈的發(fā)射，宇宙飛船的飛行軌跡計

算等；

H2.信息處理:包括對數(shù)據(jù)的收集、記載、分類、排序、

檢索、計算或加工、傳輸、制表等工作。例如，在科研、

生產(chǎn)和經(jīng)濟活動中，把所獲得的大量信息存入計算機，

通過加工處理，得到可供某種目的使用的新信息。

H3.實時控制:常用于電力、冶金、石油化工、機械等

工業(yè)。

H4.計算機輔助技術(shù):常用于飛機、輪船、建筑工程等

復(fù)雜設(shè)計工程中。

利用計算機進(jìn)行設(shè)計可以提高設(shè)計質(zhì)量，縮短設(shè)計周

期，提高設(shè)計的自動化水平.

網(wǎng)5.人工智能（智能模擬）:利用計算機模擬人的感覺和思

維,使計算機具有推理、學(xué)習(xí)和積累經(jīng)驗等思維能力。

人工智能的研究領(lǐng)域包括模式識別、機器證明、專家系

統(tǒng)、自然語言理解、機器翻譯、機器人等。目前已開發(fā)

的典型人工智能應(yīng)用系統(tǒng)有：計算機專家系統(tǒng)，它實際

上是具有專門知識的程序系統(tǒng)。用的較多的領(lǐng)域有軍事、

化學(xué)、氣象學(xué)、地質(zhì)學(xué)以及醫(yī)療診斷等。

1.1-3計算機的應(yīng)用

在自然科學(xué)中，諸如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、天文、地理等領(lǐng)域；在

1.科學(xué)計算工程技術(shù)中，諸如航天、汽車、造船、建筑等領(lǐng)域，計算工作量

是非常大的

已廣泛地應(yīng)用于辦公室自動化、企事業(yè)計算機輔助管理與決策、

2.數(shù)據(jù)處理情報檢索、電影電視動畫設(shè)計、會計電算化、圖書管理、醫(yī)療診

斷等各行各業(yè)

3.計算機輔助設(shè)計/對建筑工程、機械結(jié)構(gòu)和部件進(jìn)行設(shè)計，如飛機、船舶、汽車、

輔助制造建筑、印刷電路板等。通過CAD和CAM的結(jié)合，就可直接把CAD

(CAD/CAM)設(shè)計的產(chǎn)品加工出來。

微機控制系統(tǒng)除了應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)外，還廣泛應(yīng)用于交通、郵電、

4.過程控制

衛(wèi)星通信等

利用計算機模擬人的智能，用于機器人、醫(yī)療診斷專家系統(tǒng)、推

5.人工智能

理證明等各方面

1.2信息在計算機中的存儲形式

cai.2.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

Q1.2.2計算機中數(shù)據(jù)的表示方法

1.2.1數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1.數(shù)制

按進(jìn)位的原則進(jìn)行計數(shù)，稱為進(jìn)位計數(shù)制，簡稱

數(shù)制。數(shù)制的特點：①逢N進(jìn)一②位權(quán)表示法

計算機中常使用二進(jìn)制、十進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)

制等。

①十進(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，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢十進(jìn)一，借一當(dāng)十。

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②二進(jìn)制數(shù)

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

逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二。

③八進(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，進(jìn)數(shù)規(guī)則為逢八進(jìn)一，借一當(dāng)八。

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lii

④十六進(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，

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。

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2.數(shù)制轉(zhuǎn)換

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

對應(yīng)關(guān)系如表所示。

個進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制匚十進(jìn)制］二進(jìn)制「A進(jìn)制一|十六進(jìn)制

000091001119

111110101012A

2102211101113B

3113312110014C

41004413110115D

51015514111016E

61106615111117F

71117716100002010

8100010817100012111

539^

1）非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)

轉(zhuǎn)換原則：按權(quán)展開法

54321

例.(111010.1)2=1X2+1X2+1X2+0X2+1X2+

0X20+1X2'1

=32+16+8+2+0.5

=58.5

21

例.(26A)16=2X16+6X16+10X16°

=512+96+10

=618

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2）十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進(jìn)制數(shù)

將一個十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)

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

到一個商數(shù)和余數(shù)；反復(fù)執(zhí)行這個過程，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)。

lii

?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)此過程，直至乘積小

數(shù)部分為0或已滿足要求的精度為止。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。

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例：將(35.6875)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)。

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

2L35_余數(shù)為1低位

2|17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=(IO。。-

驗證：1X25+0X24+0X23+0X22+1X21+1X20=32+2+1=35

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②用乘2取整法將小數(shù)部分（0.6875W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

X2

1.5000……整數(shù)部分為1

即：(0.6875)10=(0.1011)2

0.5000

X2

1.0000……整數(shù)部分為1低位

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lii

③整數(shù)部分與小數(shù)部分合并，可得：

(35.6875)io=(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)

的過程中，乘積小數(shù)部分變成“0%表明轉(zhuǎn)換

結(jié)束。實際上將十進(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。

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lii

3）二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換

因為23=8,24=16,

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

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

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)來表示

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二翻翻底犍鱉為於碧鸚向前、后每三(或

四)位一組，不足三(或四)位時以“0”補足，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=(11111.11011)2=

(3274.66)8

(11010111100.11011),=(1011?1%=

(6BC.D8)16

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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

lii

八進(jìn)制和十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

可通過二進(jìn)制來間接進(jìn)行。

例.(457)8=(100101111)2=(12F)

16

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1.2.2計算機中數(shù)據(jù)的表示方法

L數(shù)據(jù)存儲的組織形式

位：是計算機中存儲數(shù)據(jù)的最小單位。指二進(jìn)制數(shù)中

的一個位數(shù)，其值為“0”或“1”，其英文名為“bit”。

字節(jié)：是計算機存儲容量的基本單位，計算機存儲容

量的大小是用字節(jié)的多少來衡量的。其英文名為

“byte”，通常用“B”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：

lii

1B=8bit

1KB=210B=1024B

1MB=210X1KB=210X210B=1024KB

1GB=210X1MB=210X210X210B=1024MB

1TB=21OX1GB=1O24GB

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字：是計算機內(nèi)部作為一個整體參與運算、處理和

傳送的一串二進(jìn)制數(shù)，其英文名為“Word”。

字長：是計算機CPU一次處理數(shù)據(jù)的實際位數(shù)，是

衡量計算機性能的一個重要指標(biāo)。

字長越長，一次可處理的數(shù)據(jù)二進(jìn)制位越多，運算

能力就越強，計算精度就越高。

存儲單元：若干個字節(jié)構(gòu)成一個存儲單元。每一個

存儲單元都有一個唯一的編號，稱為“地址”。

2.數(shù)據(jù)編碼

規(guī)定用什么樣的二進(jìn)制碼來表示字母、數(shù)字以

及專門符號。有兩種字符編碼方式：ASCII碼和

EBCDIC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。

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

°000081000

000191001

200101000010000

二；ULI111100010001

401001200010010

§01011300010011

601101400010100

701111500010101

lii

(2)ASCII碼

目前，國際上使用的字母、數(shù)字和

符號的信息編碼系統(tǒng)是采用美國標(biāo)準(zhǔn)信息

交換碼(AmericanStandardCodefor

InformationInterchange),簡稱為

ASCII碼。它有7位碼版本和8位碼版本兩

種。

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"b&b、

000001010Oil100101110111

b4b3b,b><\^

0000NULDLESP0@Pp

0001SOHDC1I1AQaq

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC33CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

0111BELETBJ7GWgw

luuijBSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYy

1010LFSUB*JZz

1011VTESC+K[k(

<

1100FFS9LI11

1101CRGSM]m)

1110SOR5>NAn2

miSIUS/?00DEL

(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。

①漢字輸入碼

漢字輸入碼是指用戶從鍵盤上輸入漢字時所使用

的編碼。

②漢字交換碼(國標(biāo)碼)

我國制定了“中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)信息交換

漢字編碼”，代號為“GB2312-80”，又稱國標(biāo)碼。

國標(biāo)碼規(guī)定，每個漢字由一個2字節(jié)代碼組成。每

個字節(jié)的最高位恒為0,其余7位用于組成各種不同的

碼值。

啊1601

一級3755個（按拼音排）

漢字（6763）C

7445C二級3008個（按部首排）

1符號（682）（拉丁文、俄文字母、日文假名、漢語拼音、

L希臘字母、標(biāo)點、序號等）

③漢字機內(nèi)碼

漢字機內(nèi)碼，也稱漢字內(nèi)碼，是指漢字在計算機

中存儲、加工、處理時所用的代碼。

漢字機內(nèi)碼以漢字交換碼為基礎(chǔ)，在得到漢字交

換碼后，將漢字交換碼的每個最高位置加L就得到了

漢字機內(nèi)碼。

漢字兩字節(jié)的機內(nèi)碼和國標(biāo)碼有一個對應(yīng)關(guān)系

國標(biāo)碼+8080(H)=機內(nèi)碼

例如:“重”字國標(biāo)碼是3122(H),它的機內(nèi)碼是

3122(H)+8080(H)=BlA2(H)

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Hi

④漢字字形碼

漢字字形碼即漢字輸出碼，用于顯示或打印漢字

時產(chǎn)生字形。

漢字的字形稱為字模，以一點陣表示。點陣中的

點對應(yīng)存儲器中的一位，對于16x16點陣的漢字，其有

256個點，即256位。由于計算機中，8個二進(jìn)制位作為

一個字節(jié)，所以16x16點陣漢字需要2x16=32字節(jié)表示

一個漢字的點陣數(shù)字信息（字模）。

點陣數(shù)越大，分辨率越高，字形越美觀，但占用的

存儲空間越多。

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的

各

關(guān)

種

系

漢

字

編

碼

之

間

機內(nèi)碼

1.3計算機系統(tǒng)的組成

3.1計算機系統(tǒng)的組成

*1.3.2計算機系統(tǒng)的硬件組成

*L3.3微型計算機的基本硬件組成

0L3.4計算機軟件系統(tǒng)

1.3.1計算機系統(tǒng)的組成

運算器

中央處理器

機控制器

內(nèi)存儲器

外存儲器

外部設(shè)備輸入設(shè)備

輸出設(shè)備

計算機系統(tǒng)

操作系統(tǒng)

系統(tǒng)軟件語言處理程序

數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)

科學(xué)計算程序

口息管理程序

應(yīng)用軟件輔助設(shè)計程序

文字處理程序

過程控制程序等

1.3.2計算機系統(tǒng)的硬件組成

1945年美籍匈牙利科學(xué)家馮?諾依曼(VonNeumann)提出了

一個“存儲程序”的計算機方案。這個方案包含3個要點:

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)存放在存儲器中。

⑶計算機硬件由控制器、運算器、存儲器、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”和“程序控制”，

就是通常所說的“順序存儲程序”概念。我們把按照這一

原理設(shè)計的計算機稱為“馮?諾依曼型計算機”。

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馮?諾依曼型計算機的基本結(jié)構(gòu)

圖122硬件系統(tǒng)中五大功能部件

說明：表示控制流<^=>表示數(shù)據(jù)流

微處理器CPU

是計算機中最關(guān)鍵的部件，它由控制器、運算器、寄

存器組和輔助部件組成。

運算器：用來進(jìn)行算術(shù)運算和邏輯運算的元件。

控制器：從存儲器中取出指令、分析指令、確定指令

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

寄存器：用來存放當(dāng)前運算所需的各種操作數(shù)、地址

信息、中間結(jié)果等內(nèi)容。

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lii

存儲器：存儲器的主要功能是存放程序和數(shù)據(jù)。使

用時，可以從存儲器中取出信息，不破壞原有的內(nèi)容,

這種操作成為存儲器的讀操作；也可以把信息寫入存

儲器，原來的內(nèi)容被抹掉，這種操作稱為存儲器的寫

hffO

輸入、輸出設(shè)備：輸入設(shè)備是變換輸入形式的部

件。它將人們的信息形式變換成計算機能接收并識別

的信息形式；輸出設(shè)備是變換計算機輸出信息形式

的部件。它將計算機運算結(jié)果的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成人

翻其露備鬟翳和識別的形式,如字符、文字、

圖形、圖像、

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lii

外存儲器

外存儲器又叫輔助存儲器，只能和內(nèi)存

儲器進(jìn)行信息交換，通過內(nèi)存再與CPU

或I/O設(shè)備交換信息。常見的外存儲器

由驅(qū)動器、控制器和盤片三部分組成。

盤片用來存儲信息，驅(qū)動器完成對盤或

帶的讀/寫和其它操作，控制器完成盤

或帶與內(nèi)存之間的信息交換。

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lii

軟盤是與用戶接觸最多的外存儲器。它是在

聚酯塑料上涂布磁性材料的薄片，每片軟

盤外裝一個永久性的保護套。

目前，微機上常用的軟盤有5.25英寸和3.5英

寸兩種，俗稱5寸盤和3寸盤。5寸盤片外

形如下圖所示：

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用保護缺口

索引孔

讀寫口

軟盤外本

每個同心圓稱為一個。磁道從外向里順次編號，最外層

稱為第。道。為了記錄信息方便把每一個磁道又分成幾個區(qū)

段，稱為。磁盤讀寫時以扇區(qū)為基本單位，每個扇區(qū)存

放同樣數(shù)量的信息，為個字節(jié)。盤片按可以記錄信息的

表面，分有。只有一個表面能記錄信息的稱

單面盤，兩個表面都能記錄信息的稱雙面盤。

總線：

所謂總線，是指微型計算機各部件之間傳送信

息的通道。CPU內(nèi)部的總線為內(nèi)部總線，連接微

型計算機系統(tǒng)各部件的總線稱為外部總線。

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總線結(jié)構(gòu)圖

地址總線

數(shù)據(jù)總線

控制總線

微型計算機的系統(tǒng)總線從功能上分為地址總線、

數(shù)據(jù)總線和控制總線。

1.地址總線

地址總線是單向的。地址總線的位數(shù)決定了CPU

的尋址能力，也決定了微型機的最大內(nèi)存容量。

2.數(shù)據(jù)總線

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

雙向的，是CPU與存儲器、CPU與I/O接口之間的雙

向傳輸。

3市J總*線?

控制點線是CPU對外圍芯片和I/O接口的控制以

及這些接口芯片對CPU的應(yīng)答、請求等信號組成的總

線。

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1.3.3微型計算機的基本硬件組成

1.系統(tǒng)主板

上一頁I

lii

2.微處理器

公司的

AMD公司的CPUIntelCPU

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Hi

3.主存儲器

4■硬盤：硬盤是外存儲器的一種，它是在金屬基片（如黃銅、

鋁合金）、陶瓷基片或玻璃基片上，涂

布磁性材料制成。通常將幾片盤片組裝在一起，稱為硬磁盤的

盤組。一個完整的硬盤系統(tǒng)由硬盤組、硬盤驅(qū)動器和硬盤驅(qū)動

器接口卡組成，整個盤體為防灰塵而密封在一起。硬盤與主機

的連接是通過將硬盤驅(qū)動器接口卡插入主機擴展槽內(nèi)，并用硬

盤驅(qū)動器專用連線與硬盤驅(qū)動器接口卡相連接而成，現(xiàn)在硬盤

驅(qū)動器接口卡一般都直接裝配在硬盤上，一個電纜接口將它和

王板連接在一■起。

5.光盤存儲器

光盤（OpticalDisk）是利用激光進(jìn)行讀寫信息的圓盤。隨著

多媒體技術(shù)的發(fā)展，光盤驅(qū)動器正成為微機的基本配置。按工作方

式不同，光盤分為三大類：只讀型（）、一次寫入型（

）和可抹型（)O

所有的光存儲器設(shè)備的工作都依賴于激光技術(shù)。激光是具有高

度聚光性、高度可控制性的光束。當(dāng)把信息存儲在光介質(zhì)時，

用激光來把應(yīng)該記為邏輯“1”的地方燒穿，把應(yīng)該記為邏輯

“0”的地方留上空白。這種由電子控制的激光就可以把數(shù)據(jù)

記載到盤上。

DVD夕卜形

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7.外圍設(shè)備：

常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)，還有光筆、掃描儀、觸摸屏、

語音輸入系統(tǒng)等。其中鍵盤和鼠標(biāo)是最基本的和使用最多的輸

入設(shè)備

微機常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀等。

lii

1.3.4計算機軟件系統(tǒng)

軟件系統(tǒng)又可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用

軟件兩大類。

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顯示器的使用

顯示器（又稱監(jiān)視器）是計算機的重要輸出設(shè)備之一，分為單

色顯示器和彩色顯示器。顯示器的大小有14英寸主、15英寸、17英寸、

21英寸等。主1英寸二2.54cm。

圖1.6模擬旋鈕式（左）和數(shù)字按鈕式（右）

2.軟盤的使用

(1)盤片的結(jié)構(gòu)

扇區(qū)繞著磁道

依次編號

零磁道

末磁道

扇區(qū)

磁盤旋轉(zhuǎn)方向

圖1.73.5英寸軟盤的外形圖、磁盤的磁道和扇區(qū)

（2）軟盤的格式化

新軟盤在使用前必須進(jìn)行格式化。主要是對磁盤劃分磁道和

扇區(qū)，同時還將磁盤分成4個區(qū)域：引導(dǎo)扇區(qū)（BOOT）、文件分配

表（FAT）、文件目錄表（FDT）和工作區(qū)。

軟盤格式化操作是通過執(zhí)行系統(tǒng)提供的格式化命令來完成的。

（3）軟盤驅(qū)動器標(biāo)識符

系統(tǒng)對所配置的所有磁盤驅(qū)動器都賦給了一個磁盤標(biāo)識符，

如“A:"、“C:"、“D:”等。

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1.系統(tǒng)軟件

系統(tǒng)軟件是管理、監(jiān)控、維護計算機

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)計語言

⑶各種程序設(shè)計語言的處理程序

(4)工具軟件

lii

操作系統(tǒng)包括:

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(luò)操作系統(tǒng)

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2.應(yīng)用軟件

應(yīng)用軟件是用戶為了解決實際問題

而編制的各種程序。如各種工程計算、模

擬過程、輔助設(shè)計和管理程序、文字處理

和各種圖形處理軟件等等。

233^返網(wǎng)，節(jié)

lii

1.4微型計算機的基本操作

+141計算機啟動

+1.4.2關(guān)機

+1.4.3鍵盤和鼠標(biāo)的使用

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1.4.1計算機啟動

一般來講開機時要先開外設(shè)（即主機箱以外的其他部分），后

開主機，關(guān)配時要先關(guān)主機，后關(guān)外設(shè)。

第一次開機：這種情況的開機方法為先打開顯示器的電源開卷,

然后再打開主機箱的電源開關(guān)（其上有“POWER”標(biāo)志）（冷

啟動）。

重新啟動電腦

這是指電腦在運行過程中由于某種原因發(fā)生“死機”或在運行完

畢某些程序后需重新啟動電腦。這時有三種方法：

（1）同時按住鍵盤上的“Ctrl+At+Del”鍵這三個按鍵，電腦即

會自動董薪啟動；

（2）在前一個方法不行的情況下，直接在主機箱上按下

“RESET”按鈕讓電腦重新啟動（熱啟動）

（3）如果前兩種方法都不行時不得已采用的方法，就如同第一次

開機時一樣，直接按下主機箱上的“POWER”按鍵讓電腦重新開

機。

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1.4.2關(guān)機

退出所有程序后，選“開始”T“關(guān)閉計算機”，

出現(xiàn)以下畫面，選“關(guān)閉”。

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1.4.3鍵盤和鼠標(biāo)的操作

1.鍵盤

主鍵盤和

打字鍵EIRIEIEl

控制鍵小數(shù)字鍵

鍵名功能

Shift又稱上檔鍵，利用此鍵來輸入上檔字符

CapsLock大寫字母鎖定鍵，利用此鍵來輸入大寫字母

空格鍵位于鍵盤最下面的一個最長的鍵，按下空格鍵，將輸入一個空

格字符________________________________________________

Backspace按下此鍵可使光標(biāo)回退一格，刪除光標(biāo)左邊的一個字符

Enter回車鍵。按下此鍵，表示前面的輸入結(jié)束

Tab制表定位鍵

Alt轉(zhuǎn)換鍵，此鍵通常和其他鍵組成特殊功能鍵

Ctrl控制鍵，通常和其他鍵組合在一起使用

Ctrl+AIt+Del系統(tǒng)的熱啟動，使用的方法是叫住Ctrl和Alt鍵不放，再擊

打鍵

lii

光標(biāo)移動鍵和編輯鍵的功能

按鍵功能

一光標(biāo)左移一個字符

一光標(biāo)右移一個字符

T光標(biāo)上移一個字符

I光標(biāo)下移一個字符

Home光標(biāo)移到行頭或當(dāng)前頁頭

End光標(biāo)移到行尾或當(dāng)前頁尾

Page光標(biāo)移到上一頁

Up

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Page光標(biāo)移到下一頁

Down

Del刪除鍵，刪除光標(biāo)位置的一個字符

插入鍵，此鍵是開關(guān)鍵，有兩種狀態(tài)：插

入狀態(tài)和改寫狀態(tài)。按下此鍵（奇數(shù)次），

Ins進(jìn)入插入狀態(tài)，所輸入的字符將被插入在

當(dāng)前光標(biāo)之前；再按下此鍵（偶數(shù)次），

進(jìn)入改寫狀態(tài)，所輸入的字符將覆蓋當(dāng)前

光標(biāo)處的字符

2.鼠標(biāo)

鼠標(biāo)根據(jù)其使用原理可分為：機械鼠標(biāo)、光

電鼠標(biāo)。

鼠標(biāo)的基本操作

移動

單擊

拖動

雙擊

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lii

手握鼠標(biāo)的基本姿勢

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1-5多媒體技術(shù)基礎(chǔ)

1.5.1媒體的概念

媒體是指信息表示和傳播的載體。例如，文字、

聲音、圖像等都是媒體，它們向人們傳遞各種信息。

在計算機領(lǐng)域中，幾種主要媒體的定義如下。

1.感覺媒體

感覺媒體直接作用于人的感官，使人能直接產(chǎn)生

感覺。

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2.表示媒體

表示媒體是指各種編碼，如語音編碼、文本編碼、

圖像編碼等。這是為了加工、處理和傳輸感覺媒體而人

為地進(jìn)行研究、構(gòu)造出來的一類媒體。

3.表現(xiàn)媒體

表現(xiàn)媒體是感覺媒體與計算機之間的界面，如鍵盤、

攝像機、話筒、顯示器、喇叭、打印機等。

4.存儲媒體

存儲媒體用于存放表示媒體，即存放感覺媒體數(shù)字

化后的代碼。存放代碼的存儲媒體有軟盤、硬盤、光盤

等。

Hi

5.傳輸媒體

傳輸媒體是用來將媒體從一處傳送到另一處的物

理載體，如雙絞線、同軸電纜、光纖等。

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1.5.2多媒體技術(shù)的特點

多媒體技術(shù)是指利用計算機技術(shù)把文字、聲音、

圖形和圖像等多媒體綜合一體化，使它們建立起邏輯

聯(lián)系，并能進(jìn)行加工處理的技術(shù)。這里所說的加工處

理主要是指對這些媒體的錄入和對信息進(jìn)行壓縮和解

壓縮、存儲、顯示、傳輸?shù)取?/p>

多媒體技術(shù)具有以下一些特點。

1.集成性

多媒體技術(shù)的集成性是指將多種媒體有機地組織

在一起，共同表達(dá)一個完整的多媒體信息，使聲、文、

圖、像一體化。

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2.交互性

交互性是指利用圖形菜單、圖標(biāo)、多窗口等圖形界面

使得人和計算機能“對話”，以便進(jìn)行人工干預(yù)控制。交

互性是多媒體技術(shù)的關(guān)鍵特征。

3.數(shù)字化

數(shù)字化是指多媒體中的各個單媒體都以數(shù)字形式存放

在計算機中。

4.實時性

多媒體技術(shù)是多種媒體集成的技術(shù)，在這些媒體中，

有些媒體（如聲音和圖像）是與時間密切相關(guān)的，這就決

定了多媒體技術(shù)必須支持實時處理。

1.5.3多媒體計算機系統(tǒng)的組成

多媒體計算機是指能綜合處理多媒體信息，使多

種信息建立聯(lián)系，并具有交互性的計算機系統(tǒng)。多媒

體計算機系統(tǒng)一般由多媒體計算機硬件系統(tǒng)和多媒體

計算機軟件系統(tǒng)組成。

1.多媒體計算機硬件系統(tǒng)

多媒體計算機硬件系統(tǒng)主要包括以下幾部分：

(1)多媒體主機，如微型機、工作站、超級微機

等。

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(2)多媒體輸入設(shè)備，如攝像機、電視機、話筒、

錄像機、錄音機、掃描儀、光驅(qū)等。

(3)多媒體輸出設(shè)備，如打印機、繪圖儀、音響、

電視機、錄音機、錄像機、高分辨率監(jiān)視器等。

(4)多媒體存儲設(shè)備，如硬盤、光盤、聲像磁帶等。

(5)多媒體適配器(卡)，如視頻卡、聲卡、壓縮

卡、家電控制卡、調(diào)制解調(diào)器等。

(6)操縱控制設(shè)備，如鼠標(biāo)、操縱桿、鍵盤、觸摸

屏等。

2.多媒體計算機軟件系統(tǒng)

多媒體計算機的軟件系統(tǒng)是以操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)的。

1.5.4多媒體技術(shù)的應(yīng)用