大學計算機基礎教學課件

大學計算機基礎

電挈科技大學出版社

巢湖學院計算機科學與技術(shù)系

第一節(jié)認識計算機與internet

1.1什么是計算機

1.2操作計算機

1.3使用瀏覽器以及電子郵件

1.4計算機文化道德

1.1什么是計算機

1.計算機的定義

計算機的定義與發(fā)展是緊密相連的，不同的發(fā)展

時期，可能會有不同的描述。

現(xiàn)代計算機起源于美國國防部委托賓夕法尼亞大

學研制的一臺計算工具，20世紀40年代的這項工作導致人

類歷史上第一臺真正的計算機的誕生：ENIAC（電子數(shù)值積

分與計算機）。而研制這臺計算機的馮?諾伊曼被讖緯“現(xiàn)

代計算機之父”。他將計算機看成是一種可以接受輸入、

與處理數(shù)據(jù)并產(chǎn)生輸出的電子設備。從40年代第一臺

計算機誕生至今的計算機都是建立在馮?諾伊曼的理論的基

礎上的，因此都被稱為“馮?諾伊曼型計算機”。

19437946年,美國賓夕

法尼亞大學研制的

ENIAC(ElectronicNumerical

integratorAndComputer)是世

界上第一臺電子計算機，是現(xiàn)

代計算機的始祖。ENIAC這臺

機器共用了18800個電子管，

1500個繼電器，重達30噸，占

地170平方米，耗電150Kw,

每秒鐘能進行5000次加法運算,

它是一個劃時代的產(chǎn)品。

2.電子計算機發(fā)展的四個階段

時代年份器件軟件應用

--1946—1958電子管機器語言匯編語科學計算

1958—64晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制

--1964—1971集成電路操作系統(tǒng)文字處理圖形處理

四1971年迄今大規(guī)模集成數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡等社會的各個領域

電路

科學家們在研制智能計算機的同時，也開始探索

更新一代的計算機：光電子計算機和生物電子計算機。今

后計算機的發(fā)展，突破馮?諾依曼體系結(jié)構(gòu)，研制出非馮體

系的計算機，進一步提高計算機的智能水平是完全可能的。

我國計算機發(fā)展的簡單歷程

我國計算機的研究過程中，成功地研制出了銀河、曙光、神

威等系列的計算機產(chǎn)品。

2001年，我國中科院計算所研制成功CPU——“龍芯”芯片。

2002年，曙光公司推出了完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“龍騰”服務

器。

3,計算機的發(fā)展趨勢

■硬件方面：

體初越來越小

速度越來越快

價格越來越低

外圍設備的品質(zhì)越來越高

■軟件方面：

主要表現(xiàn)在易用性和用戶界面方面

綜合的看：向超級微機、計算機網(wǎng)絡、巨型機、智能機等

方面發(fā)展

21世紀的計算機

芯片技術(shù)并行處理技術(shù)網(wǎng)格技術(shù)

藍牙技術(shù)嵌入技術(shù)中間件

技來

4,計算機的基本工作過程

①接受輸入

將數(shù)字、字符、符號、圖片、音頻、視頻等信息通過外部設備輸入到計算機

系統(tǒng)

②處理數(shù)據(jù)

中央處理器（CPU）根據(jù)實現(xiàn)編制好的并已存儲的指令序列（即程序），將

輸入的數(shù)轉(zhuǎn)化為二進制進行處理

gM存儲數(shù)據(jù)

存放程序和數(shù)據(jù)，用以二次讀寫。往存儲器上存數(shù)據(jù)稱為“寫”，從存儲器

上取數(shù)據(jù)稱為“讀”。內(nèi)存只用來保存立即處理的數(shù)據(jù)，斷電數(shù)據(jù)即丟失。

外存用來保存數(shù)據(jù)。

產(chǎn)生輸出

通過顯示器、打印機等設備將文檔、圖片或者音頻視頻信息輸出給用戶。

4、計算機的主要應用領域

?科學計算。科學計算是計算機最重要的應用之一，一般數(shù)據(jù)量不會很大,

但比較復雜，對精度的要求比較高。

?數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)處理是指對大量的數(shù)據(jù)進行加工處理的過程。

?過程控制。過程控制是指用計算機對生產(chǎn)或其他過程中所采集到的數(shù)據(jù)按

照一定的算法經(jīng)過處理后反饋到執(zhí)行機構(gòu)去控制相應過程。

?計算機輔助工程。主要包括計算機輔助設計CAD（汽車、微電子、建筑、

服裝等）、計算機輔助制造CAM（無圖紙加工）、計算機集成制造系統(tǒng)

CIMS（企業(yè)生產(chǎn)管理）和計算機輔助教學CAI（教學網(wǎng)絡化）。

?人工智能方面的研究和應用。人工智能（ArtificialIntelligence,AI）指計算

機模擬人類某些智力行為的理論、技術(shù)和應用。

?多媒體技術(shù)應用。隨著電子技術(shù)特別是通信和計算機技術(shù)的發(fā)展，人們已

經(jīng)有能力把文本、音頻、視頻、動畫、圖形和圖像等各種媒體綜合起來，構(gòu)

成一種全新的概念---“多媒體"（Multimedia）。

?其他方面

?IOtOB:W

5.計算機的分類

i.按照計算機原理分類

?數(shù)字式電子計算機

?模擬式電子計算機

?混合式電子計算機

2.按照計算機用途分類

?通用計算機

?專用計算機

3.按照計算機性能分類

?巨型機?小巨型機

?大型機?小型機

?工作站?個人計算機

1.2操作計算機

■開機關(guān)機

連接電源9打開顯示器9主機power鍵開機少

用戶登錄9…通過開始菜單關(guān)機少關(guān)閉顯示器9切斷電源

?用戶界面

命令行的方式（如dos系統(tǒng)）

圖形界面（如windows系統(tǒng)）：窗口，圖標，菜單，對話框等

獲取幫助:聯(lián)機幫助（F1）

■計算機文化

文化是人類在社會實踐中創(chuàng)造的物質(zhì)財富和精神財富的綜合，雖然第一臺計算機的誕生是戰(zhàn)爭

的需要，但是計算機的產(chǎn)生和發(fā)展微人類的物質(zhì)文明和精神文明的發(fā)展提供了動力，讓人腦智力

的得到延伸.

■道德的思考

計算機以及網(wǎng)絡的應用改變了人們的生活方式，電子郵件代替了書信和見面,人際顯得疏遠.同時

電腦應用的越廣泛，人類對電腦的依賴就越強.網(wǎng)絡技術(shù)的普及也帶來了新的犯罪形式一網(wǎng)絡犯

罪.

信息素養(yǎng)

1974年美國人提出信息素養(yǎng),包括文化層面（知識方面）、信息意識（意識方面）、信息技能（技術(shù)

方面）三個方面.

1989年正式定義為:需要稱為一個有信息素養(yǎng)的人，他必須能夠確定何時需要信息，并已具有檢

索、評價額有效使用所需信息的能力。

通常信息素養(yǎng)應該包括以下幾個方面：運用信息工具的能力、獲取信息的能力、處理信息的

能力、生成信息的能力、創(chuàng)造信息的能力、發(fā)揮信息效益的能力、信息協(xié)作的能力、信息免

疫能力。

法律的約束

習題一

-敘述你對計算機網(wǎng)絡道德的看法。

第二節(jié)計算機硬件

2.1信息表示

2.2計算機工作原理

2.3計算機系統(tǒng)組成

=2.4微型計算機

4

2.1信息表示

1.數(shù)值數(shù)據(jù)的表示-

任何一種數(shù)制都包括：

數(shù)字及數(shù)基：R=2{0、1}R=16{O....9,A,B,C,D,E,F}

逢R進一：十進制逢十進一，二進制逢二進一

位權(quán)：數(shù)值所處的位置

n-\

〃

N=an-l1R+cin-2oR+…+10+…+-mR—//.ai.R

i=-m

例如：十進制下的數(shù)287,可以看成是：

710—1—7

287.52=2x10+8x10+8x10+5x10+2x10

按照如上的公式，可以將任何進制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制

①二進制、八進制、十六進制

二進制(Binary)：010000001010B

八進制(Octal)：721Q

十六進制(Heradecimd):E653H

十進制(Decimal)：739.87D或者不帶字母

表1.1十進制、二進制、八進制、十六進制數(shù)的常用表示方法

十進制二進制八進制十六進制十進制二進制八進制十六進制

000000010101012A

100011111101113B

200102212110014C

300113313110115D

401004414111016E

501015515111117F

601106616100002010

7011177

81000.1°8

■■■0■*SMBam

91001—9——

②十進制與二、八、十六進制之間的轉(zhuǎn)換

■二進制"＞十進制：按權(quán)位展開相加

例如1010.01B=

3210—1—2

1x2+0x2+1x2+0x2+0x2+1x2=10.25

71o

例如605Q=6x8+0x8+5x8=389

請大家自己算一下：10111010.1B=186.5

10001000.001B=136.125

■十進制。二進制：整數(shù)除2取余，小數(shù)乘2取整

例如：45.25:

0.25X2=0.5（取0）

0.5X2=1（取1）

因此，

45.25=101101.01

注：十進制小數(shù)不

一定都能轉(zhuǎn)換成完

全等值的二進制小

數(shù).

同理，十進制轉(zhuǎn)換成八進制為：整數(shù)除8取余，小數(shù)乘8取整

大家可以算一下45.25轉(zhuǎn)換成8進制結(jié)果是：55.2Q

③二進制與八進制、十六進制之間的轉(zhuǎn)換

298:三位一組法8421

（高位不足補0）

1001

11561Q

832:一位轉(zhuǎn)換成三位

23260=010011010110B

2^16:四位一組法

0100101001011011（高位不足補0）

4A5BH

1631:一位轉(zhuǎn)換成四位

8A3EH

1000101000111110B

-「if—F—

p**rr一一,「■r",■*——■‘I--------'""TT——*-^r—?,1~—T9

—■iiiin,4^1―-g*?

?r???**.L*****——?―f

r-y■_?---A.---」------J

2.字符數(shù)據(jù)的表示

①西文字符和ASCH碼

ASCII碼：AmericanStandardCodeforInformationInterchange

美國標準信息交換代碼見p29表2—1

列為高位：d6d5d4行為低位：d3d2dld0字符的表示順序是：d6d5d4d3d2dld0

000001010011100101110111

0000NULDLESP0@p、p

0001SOHDC|I1AQaq

0010STXDC2.H2BRbr

0011ETXDCM勢3CScs

0100EOTD》$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FYfV

w

0111BELETB97Ggw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

?

1010LFSUB(JZJz

1011VTESC+K[k{

1100FFFS<L\1I

1101CRGS—=M]m)

一

1110SORS??>Ntn

1111SIUS1?O4oDEL

＞非圖形字符（控制字符）：。?32和127,共34個

圖形字符（普通字符）：33?126,共94個

?需要掌握的特殊字符的ASCH碼

①“a"?"Z"：1100001—1111010：97?122

②，，A“?"z"：1000001—1011010：65?90

③“0“?"9"：0110000-0111001：48?57

④空格字符（SP）：0100000：32

⑤換行（LF）：0001010：10

⑥回車（CR）：0001101：13

⑦刪除（DEL）：1111111：127

②漢字編碼（以國標碼為例）

字形碼地址碼

A漢字輸入碼：用于漢字輸入

‘衡量一個漢字輸入碼好壞的標準

編碼短；重碼少；好學好記

分類：音碼：以漢語拼音為基礎

形碼：以漢字形狀為基礎

B,漢字國標碼

“國家標準信息交換漢字編碼”，代號為“GB2312-80”，簡稱為“國

標碼”。

-共有6763個漢字，并把其分為兩級

一級漢字有3755個，按漢語拼音排列

二級漢字有3008個，按偏旁部首排列

?為使中文和西文信息兼容，用字節(jié)的最高位來區(qū)分西文和漢字。通常自

己的最高為為0時表示ASCII碼，為1時表示漢字。從GB2312開始，漢字

都采用雙字節(jié)編碼。目前較多的采用倆個字節(jié)的最高位都為1時表示漢

字。

?將漢字分為若干區(qū)，每個區(qū)中有94個漢字。

區(qū)號+位號=區(qū)位碼;區(qū)號和位號各自加20H(32D)就構(gòu)成了國標碼。

例如：“中”位于54區(qū)48位，區(qū)位碼為5448,國標碼為8680。

再比如：“啊”字的區(qū)位碼為1001H,國標碼為3021H

C.漢字機內(nèi)碼：在計算機內(nèi)部進行存儲、加工、傳輸時所用的統(tǒng)一的機內(nèi)

代碼，包括西文ASCII碼

,將國標碼的每個字節(jié)的最高位由“0”變?yōu)椤?”，變后的國標碼稱為漢字機

內(nèi)碼。

?漢字機內(nèi)碼的每個字節(jié)都大于128,而ASCII碼值都小于128。對于ASCII碼

來說，交換碼和機內(nèi)碼是一致的。

例如：“中”：國標碼為8680(0101011001010000)

機內(nèi)碼為(1101011011010000)

“大”：國標碼為3473H(0011010001110011)

機內(nèi)碼為B4F3H(1011010011110011)

當機內(nèi)碼為3473H的時候，識別為“4s”，而不是“大”(因

為最高位都為0)

“啊”的國標碼是3021H,機內(nèi)碼為B1A1H(3O21H+8O8OH=B1A1H)

D.漢字字形碼（也稱漢字字模，是漢字的輸出形式）

漢字字型以點陣的方式表示，通常有16X16電陳，點數(shù)越多，打

印的字體越美觀，需要的存儲空間也越大。

16X16點陣一＞一個漢字占32個字節(jié)（每行需要2個字節(jié)，共需要

2X16個字節(jié)）

24X24點陣一＞一個漢字占72個字節(jié)

32X32點陣一＞一個漢字占128個字節(jié)

③微型計算機的主要性能指標

'字長：計算機一次能直接處理的二進制數(shù)據(jù)的位數(shù)，字長越長計算機

運算速度越強

■運算速度：計算機每秒內(nèi)執(zhí)行指令的數(shù)目

■主頻：CPU的時鐘頻率

■內(nèi)存容量：1KB=1024B

1MB=1024KB

1GB=1024MB

位(bit)：計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位

字節(jié)(byte)：數(shù)據(jù)處理的基本單位。

??

2.2計算機工作原理

指令和程序:

指令是能被計算機識別并執(zhí)行的二進制代碼，它規(guī)定了計算機能完

成的某一種操作。一條指令通常由兩個部分組成：

操作碼操作數(shù)

一臺計算機的所有指令的集合，稱為該計算機的指令系統(tǒng)。

計算機基本工作原理：

取指令、分析指令、執(zhí)行指令

計算機的工作過程實際上是快速地執(zhí)行指令的過程。當計算機在工

作時，有兩種信息在執(zhí)行指令的過程中流動：數(shù)據(jù)流和控制流。

2.3計算機系統(tǒng)的組成

軟

充軟件\

科軟件

■?A?dM?

軍計算級系統(tǒng)分為：硬件+軟件

-一

F

二工

計算機硬件結(jié)構(gòu)與工作原理

硬件系統(tǒng)：運算器、控制器、存儲器、輸入設備、輸出設備

外存儲器E

輸入設備------->內(nèi)存儲器------輸出設備

-X-4^~~~A-

運算器控制器

n

）數(shù)據(jù)流

存儲器的分類

內(nèi)存（主存）：容量小，速度快，能直接和CPU交換信息。

外在（輔存）：容量大，速度慢，不能直接和CPU交換信

息，作為主存的補充和后援。

RAM（隨機存儲器）：掉電信息丟失

內(nèi)存

ROM（只讀存儲器）：只讀，掉電信息不丟失

三~

功能：接受操作者提供的原始信息，并將其轉(zhuǎn)換成計算機

可以接收和識別的信息方式。

輸出設備

功能：把計算機處理后的數(shù)據(jù)、計算結(jié)果等內(nèi)部信息轉(zhuǎn)換

成人們習慣接受的信息形式，或成為其它機器所能接

受的形式輸出。

小薇迪訐箝0由是易漏

中央處理器CPU

主機

內(nèi)部存儲器

外部存儲器

硬件外設

輸入輸出設備

微

型輸入/輸出接口電路

機

系

統(tǒng)外圍設備

操作系統(tǒng)

其它系統(tǒng)軟件

r

微機硬件系統(tǒng)組成

組成：微機硬件系統(tǒng)是由CPU、存儲器、輸入/輸出接口電

路和系統(tǒng)總線組成。其中總線結(jié)構(gòu)是微機的特點。

數(shù)據(jù)總線(Dot。Bus):用來傳輸數(shù)據(jù)。從結(jié)構(gòu)上看，數(shù)

據(jù)總線是雙向的，數(shù)據(jù)既可以從CPU傳到其它部件,

也可以從其它部件傳送到CPU。

地址總線(AddressBus):用來傳送地址信息。和數(shù)據(jù)

總線不同，地址總線是單向的，即地址只能從CPU

送出。

控制總線(ControlBus):用來傳送控制信號。這些信

號既包括CPU送往存儲器和輸入/輸出接口電路的

控制信號，也包括其它部件送往CPU的信號。

地址總線

存儲器

輸入/輸出外圍

接口電路設備

微處理器

CPU

數(shù)據(jù)總線

控制總線

r~*

2.5微機常用外部設備介紹-硬盤了個上

?

微機常用外部設備介紹■移動硬盤

微機常用外部設癡閡口

-光盤與先，

微機常用外部設備介紹

人體工學鍵盤擺脫了傳統(tǒng)

“一”字型鍵盤的反關(guān)節(jié)、易疲

勞等劣處，自然、舒適、易用。

在垂直方向上，由字母鍵到

功能數(shù)字鍵自成8。的平滑坡度，

在重力原理作用下，手指轉(zhuǎn)動順

滑自然，操作當然輕松、靈活；

在水平方向上，鍵盤字母自

按15°分開，形成八字型，其分

體角度嚴格參照人體結(jié)構(gòu)學中手

部水平放置最佳角度，使用時無

需收肩夾臂，大大減輕頸椎的負

荷；

鍵盤底部托架，可以根據(jù)使

用環(huán)境支撐或收縮使用。鍵盤手

掌托盤也同時起到承擔手部重量

的作用，讓使用者無需懸腕聳肩,

有效減輕肩、臂、腕的負擔，從

而消除長時間使用的疲勞感

?增加快捷操作的功能鍵；

■播放CD/VCD的播放控制鍵;

■啟動瀏覽器或發(fā)送電子郵件;

?鍵盤開關(guān)電腦；

?需要專用的驅(qū)動程序。

□

——Y?13,Ml■

L...

頻凰混

雙滾輪鼠標在瀏覽網(wǎng)頁和處理文

本時更加得心應手，更有可供自

定義按鍵。

WB

設備介紹-顯示器

■.，?,SR

XB5O

—442L1j?i?.

24