第1章 計算機基礎知識課件

計算機應用基礎教程第1章計算機基礎知識緒論教學目的教學要求教學安排第1章計算機基礎知識本課程是普通高校非計算機專業(yè)計算機基礎教學指定課程之一，教學對象為大學本、?？频膶W生。通過本課程的講授與實習，使學生了解計算機科學的最基本知識和理論，具備基本的計算機操作和使用技能，能熟練地運用典型的系統(tǒng)軟件和應用軟件，能較熟練地進行網(wǎng)上的基本操作，從而適應信息社會的飛速發(fā)展，達到新時期對高等院校學生最基本素質(zhì)的要求，并為以后進一步學習和應用計算機知識打下堅實的基礎教學目的第1章計算機基礎知識教學要求本課程要求學生達到新時期計算機應用的基礎層次：1.掌握計算機科學的最基本理論和基本常識2.具有PC系列微型計算機的基本常識3.熟練地掌握具有代表性的、使用廣泛的計算機操作系統(tǒng)4.熟練地掌握一種典型的字、表處理軟件5.較熟練地進行網(wǎng)上基本操作6.熟練地使用漢字。第1章計算機基礎知識教學課時安排章節(jié)理論學時計算機基礎知識9中文Windows20006Word20009Excel20009PowerPoint20006Internet網(wǎng)絡基礎

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第1章計算機基礎知識計算基礎知識1.1計算機概述1.2計算機系統(tǒng)組成1.3數(shù)制轉(zhuǎn)換與運算主要內(nèi)容：1.4數(shù)據(jù)與編碼第1章計算機基礎知識1.1

計算機的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.1計算機的產(chǎn)生1.1.2計算機的特點1.1.3計算機的分類1.1.4計算機的應用1.1.5計算機的發(fā)展趨勢第1章計算機基礎知識人類追求計算的工具加法器,1642Pascal差分機,1822

圖靈機:通用計算模型第1章計算機基礎知識電子計算機的問世1946年2月由賓州大學研制成功的ENIAC電子計算機時代的到來

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計算機重達30噸占地250m2啟動工耗150000瓦18000個電子管保存80個字節(jié)第1章計算機基礎知識第一臺電子計算機（ENIAC）5000次加法/秒體重28噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW美籍匈牙利數(shù)學家

馮

諾依曼第1章計算機基礎知識第一代（1946~1956）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1957~1964）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）第三代（1965~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）第四代（1971~90年代）集成電路幾百萬~幾億（次/秒）1964年911機1966年112機計算機發(fā)展的幾個階段電子技術的發(fā)展促進了電子計算機的更新?lián)Q代。第1章計算機基礎知識1、巨型（或超級）計算機2、大中小型計算機3、工作站4、微型計算機1.1.2計算機的分類區(qū)別：體積、功能、應用、數(shù)據(jù)存儲量、指令系統(tǒng)、價格第1章計算機基礎知識1.1.3計算機的應用計算機的應用十分廣泛工商：電子商務、AD/CAM 教育：多媒體教育、遠程教育醫(yī)藥：CAT、MRI、遠程醫(yī)療家庭：家庭信息化政府：電子政府娛樂：虛擬現(xiàn)實、影特技科研：數(shù)據(jù)采集、計算分析第1章計算機基礎知識計算機的主要應用領域1.科學計算3.實時控制2.數(shù)據(jù)處理其它領域：電子商務CAD/CAM/CIMS多媒體技術

人工智能第1章計算機基礎知識CRAY-Ⅱ１、巨型化運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”中國超級計算機：國防科技大學研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”國家職能計算機中心推出的“曙光1000”、“曙光200I”和“曙光3000”超級計算機應用：天氣預報、地震機理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學計算的高科技領域。銀河Ⅱ1.1.5計算機的發(fā)展趨勢第1章計算機基礎知識

5、多媒體化多媒體技術是20世紀80年代中后期興起的一門跨學科的新技術。

第1章計算機基礎知識

4、智能化人類第一個“工業(yè)機器人”：

一頭在紡織機上挑紗的“驢”（1742年）第一代機器人

機械手（1962年出現(xiàn)）第二代機器人

具有“感覺”的機器人第三代機器人

裝有啟發(fā)式計算機的“智能機器人”第1章計算機基礎知識

3、網(wǎng)絡化計算機網(wǎng)絡：計算機技術與通信技術結合的產(chǎn)物。計算機網(wǎng)絡的發(fā)展動力：使用遠程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡用戶的通訊和合作。第1章計算機基礎知識計算機發(fā)展趨勢——微型化計算機不再是單一的計算機器，

而是一種個人的信息機器。第1章計算機基礎知識1.2計算機系統(tǒng)組成電子計算機是指由電子器件組成、具有邏輯判斷、自動控制和記憶功能的現(xiàn)代計算和信息處理工具。什么是計算機？第1章計算機基礎知識1.2.1計算機系統(tǒng)基本組成Windows還有我！硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)第1章計算機基礎知識

硬件系統(tǒng)由各種電子的、機械的、磁性的、光學的元器件、部件、或裝置所構成，是看得見摸得著的物理實體。硬件是計算機的“軀體”。什么是硬件系統(tǒng)？1.2.2硬件的基本系統(tǒng)第1章計算機基礎知識計算機系統(tǒng)的硬件組成（馮諾依曼思想）：運算器存儲器控制器輸出設備輸入設備五大部件第1章計算機基礎知識五大部件之一——運算器運算器的任務是對信息進行加工處理。算術邏輯單元累加器狀態(tài)寄存器通用寄存器ALU——運算暫存操作數(shù)和運算結果。存放算術邏輯單元在工作中產(chǎn)生的狀態(tài)信息。暫存操作數(shù)或數(shù)據(jù)地址。運算器第1章計算機基礎知識五大部件之二——控制器控制器是計算機的神經(jīng)中樞控制器按產(chǎn)生各種控制信號，從而指揮整個計算機有條不紊地、自動地執(zhí)行程序。第1章計算機基礎知識中央處理器CPU

運算器和控制器合稱為中央處理單元,簡稱CPU。常見的CPU的型號：

Intel公司：IntelPentium、PentiumMMX、PentiumPro、PentiumⅡ、PentiumⅢ等（如圖）。AMD公司：AMD386、486、K5、K6、K7等。

Cyrix公司：CyrixPR、GX、MⅡ、CyrixⅢ等（如圖第1章計算機基礎知識存儲器是計算機的記憶裝置，存儲器的操作方式——讀和寫我記住了！五大部件之三——存儲器存儲器內(nèi)存隨機存儲器(RAM)只讀存儲器(ROM)外存（硬盤、光盤、U盤等）高速緩存(Cache)第1章計算機基礎知識

只讀存儲器ROM

隨機存取存儲器RAM

存放指令、數(shù)據(jù)和計算結果，RAM既能讀出又能寫入數(shù)據(jù)。內(nèi)存儲器

內(nèi)存也稱主存，是CPU直接訪問的存儲器。主要存放當前運行的程序、數(shù)據(jù)和結內(nèi)存按使用的功能可分為只讀存儲器（ROM）和隨機存儲器（RAM）第1章計算機基礎知識外存儲器也稱輔存，外存儲器不能直接與CPU交換信息，必須先調(diào)入內(nèi)存，才能進行處理。外存儲器

目前常用的外存有軟盤、硬盤、光盤和U盤。它們和內(nèi)存一樣，也是以字節(jié)為單位存儲信息的。第1章計算機基礎知識內(nèi)部存儲器訪問速度快

容量較小

暫時性價格高外部存儲器訪問速度慢容量很大永久性價格低小知識第1章計算機基礎知識位、字節(jié)、字及字長……位字，字長字節(jié)（8位）存儲單位第1章計算機基礎知識主機內(nèi)存（ROM/RAM/Cache）I/O接口CPU運算器控制器總線第1章計算機基礎知識五大部件之四——輸入設備輸入設備的任務是把原始信息順序送入存儲器中常用的輸入設備有:鍵盤、鼠標器、掃描儀、光筆等。輸入設備(Input)第1章計算機基礎知識五大部件之五——輸出設備輸出設備是將計算機的運算和處理結果以能為人們或其他機器所接受的形式輸出常用的輸出設備有：顯示器、打印機、繪圖儀等輸出設備(Output）第1章計算機基礎知識I/O設備內(nèi)存儲器運算器控制器原始數(shù)據(jù)取數(shù)結果存數(shù)指令存取命令運算命令輸入/輸出命令1.2.3計算機工作原理計算機的工作基礎存儲程序原理：把預先編寫的程序存放在存儲器中計算機在運行過程中逐一取出指令，并根據(jù)指令的功能進行相應的操作。由馮.諾依曼于1946年提出的。第1章計算機基礎知識1.2.4計算機的性能指標

外圍設備的配置指令系統(tǒng)的功能系統(tǒng)軟件的配置情況診斷能力與容錯能力……內(nèi)存容量字長運算速度主頻第1章計算機基礎知識要使計算機解決各種實際問題，必須有軟件的支持。廣義地講，軟件是指系統(tǒng)中的程序以及開發(fā)、使用和維護程序所需要的所有文檔的集合。計算機系統(tǒng)在“裸機”的基礎上，通過一層層軟件的改造后，向用戶呈現(xiàn)出友好的使用界面和強大的功能。軟件系統(tǒng)由兩大部分組成:系統(tǒng)軟件和應用軟件

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2.1.3計算機軟件

第1章計算機基礎知識系統(tǒng)軟件應用軟件計算機軟件系統(tǒng)軟件是為了使計算機能夠正常高效地工作所配備的各種管理、監(jiān)控和維護系統(tǒng)的程序及有關的資料。應用軟件是為解決各種實際問題而編制的應用程序及有關資料的總稱。應用軟件可以在市場上購買，也可以自己開發(fā)。主要包括:操作系統(tǒng)、各種計算機程序設計語言的編譯程序、解釋程序、連接程序、系統(tǒng)服務性程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡通訊軟件等。常用的應用軟件包括：文字處理軟件如Word、PageMaker等；電子表格軟件如Excel等；繪圖軟件如AutoCAD、3DS等。課件制作軟件如PowerPoint、Authorware等。還有教育培訓軟件、娛樂軟件、財務管理軟件等也都屬于應用軟件的范疇。第1章計算機基礎知識

1.操作系統(tǒng)是一個管理計算機系統(tǒng)資源、控制程序運行的系統(tǒng)軟件。裸機操作系統(tǒng)應用程序用戶APPLEIBMDOS系統(tǒng)軟件第1章計算機基礎知識2.

系統(tǒng)服務程序系統(tǒng)服務程序主要是指一些工具軟件或支撐軟件。如系統(tǒng)診斷程序、測試程序、調(diào)試程序等。3.

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)目前，常用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有MicrosoftAccess、SQLServer、Oracle、DB2、SyBase、VisualFoxPro和MySQL等。第1章計算機基礎知識應用軟件是為解決各種實際問題而編制的應用程序及有關資料的總稱。應用軟件可以在市場上購買，也可以自己開發(fā)。常用的應用軟件包括：文字處理軟件，如WPS,Word,PageMaker等；電子表格軟件，如Excel等；繪圖軟件，如AutoCAD、3DS、PaintBrush等；課件制作軟件，如PowerPoint、Authorware、ToolBook等。除了以上典型的應用軟件外，還有教育培訓軟件、娛樂軟件、財務管理軟件等，也都屬于應用軟件的范疇。應用軟件第1章計算機基礎知識1.3數(shù)制與運算計算機只認識“0”和“1”，任何信息必須轉(zhuǎn)換成二進制形式數(shù)據(jù)后才能由計算機進行處理、存儲和傳輸。第1章計算機基礎知識二進制計算機中為什么要使用二進制數(shù)？實現(xiàn)容易運算規(guī)則簡單能方便使用邏輯代數(shù)記憶和傳輸可靠如開關的閉合/斷開二極管的導通/截止電壓的正/負脈沖的有無等可用1表示真，0表示假；進行邏輯運算加法運算法則 11010+0=0 +11100+1=1+0=1 110111+1=0減法運算法則110110-0=1-1=0-11101-0=111010-1=1乘法運算法則0×0=00×1=1×0=01×1=1第1章計算機基礎知識第1章計算機基礎知識第1章計算機基礎知識數(shù)制 按進位的原則進行計數(shù)逢N進1采用位權表示法定義：第1章計算機基礎知識計算機領域中更多的是使用二進制、八進制和十六進制等數(shù)制。八進制有八個基本數(shù)碼0,1,2,3,4,5,6,7，進位原則是逢8進1，基數(shù)為8。十六進制有十六個基本數(shù)碼0,1,2,3,4,5,6,7,8,9，A,B,C,D,E,F,進位原則是逢16進1，基數(shù)為16。

二進制數(shù)01101110010111011110001001101010111100110111101111八進制數(shù)012345671011121314151617十六進制數(shù)0123456789ABCDEF進制表示符號B二進制O八進制D十進制(可不寫)H十六進制>>

2.3.3數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換第1章計算機基礎知識1、非十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)▲方法：按權展開求和解(1100.11)2=1×23+1×22+0×21+0×20+1×2-1+1×2-2

=8+4+0+0+0.5+0.25=(12.75)10例（1100.11）2=（）1012.75例（163.24）8=（）10解(163.24)8=1×82+6×81+3×80+2×8-1+4×8-2

=64+48+3+0.25+0.125=()10115.3125115.3125第1章計算機基礎知識2、十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為非十進制數(shù)▲方法：整數(shù)部分采用除基數(shù)取余法；小數(shù)部分采用乘基數(shù)取整法。舉例說明:(286.8125)10=(？)2解：對于整數(shù)部分：采用除2取余法?！啵?86）10=（100011110）2也可以使用豎式除法22860

(最低位）

21431

271123512171280240

220211

(最高位）

0第1章計算機基礎知識對于小數(shù)部分：乘2取整0.8125×2=1.625取出整數(shù)1

（最高位）0.625×2=1.25取出整數(shù)1

0.25×2=0.5取出整數(shù)00.5×2=1.0取出整數(shù)1

（最低位）∴（0.8125）10=（0.1101）2則（286.8125）10=(100011110.1101)2在許多情況下小數(shù)部分不為0，轉(zhuǎn)換次數(shù)為無限，這時可根據(jù)要求的精度，選取適當?shù)奈粩?shù)后，停止轉(zhuǎn)換。第1章計算機基礎知識3、二進制、八進制、十六進制之間轉(zhuǎn)換二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)的基數(shù)有著整冪關系，23=8,24=16,即2n=R;因此，每三位二進制數(shù)對應一位八進制數(shù)，每四位二進制數(shù)對應一位十六進制數(shù)，所以可以分別對應進行轉(zhuǎn)換。二進制→八（十六）進制的轉(zhuǎn)換方法如下：是以小數(shù)點為中心，分別向前、后每三（四）位一組，不足三（四）位則以“0”補足，再把每組二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應的八（十六）進制數(shù)即可。例如：（10110.1001）2=（？）8解：（10110.1001）2

=（010110.100100）2

=（26.44）8第1章計算機基礎知識八（十六）進制→二進制只要把每個八（十六）進制數(shù)碼對應的二進制數(shù)碼寫出來,再去掉首尾的“0”即可。例如：（3DB.4A）16=（？）2解：（3DB.4A）16

=（1111011011.0100101）200111101101101001010小結：二進制數(shù)在計算機內(nèi)使用是適宜的，但書寫、閱讀不方便，記憶困難。由于十進制數(shù)符合人的日常使用習慣，在使用計算機時，仍然使用十進制數(shù)，由計算機自動轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。八進制數(shù)、十六進制數(shù)常表示常數(shù)或地址。第1章計算機基礎知識

計算機最主要的功能是信息處理。要使計算機能處理信息，首先必須將各類信息轉(zhuǎn)換成由二進制數(shù)0和1的組合表示的代碼。計算機要處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)值數(shù)據(jù)之外，更多的是字符、圖像、圖形、聲音等非數(shù)值信息所對應的非數(shù)值數(shù)據(jù)。在計算機內(nèi)部，各種信息都必須經(jīng)過二進制編碼后才能被傳送、存儲和處理。

101010101.1.5數(shù)據(jù)表示與編碼

第1章計算機基礎知識所謂編碼，就是采用少量的基本符號，按照一定的組合原則，表示大量復雜多樣的信息?；痉柕姆N類和這些符號的組合規(guī)則是一切信息編碼的兩大要素。在計算機中，廣泛采用的是只用“0”和“1”兩個基本符號組成的二進制碼。例如：用26個英文字母表示英文詞匯，用10個阿拉伯數(shù)碼表示數(shù)字

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2.3.1數(shù)字化編碼的概念第1章計算機基礎知識>>

2.3.4計算機中的常用編碼

在計算機中只能識別二進制數(shù)碼信息，因此任何形式的數(shù)據(jù)如數(shù)字、字母、漢字等信息進入計算機都要用二進制數(shù)的特定編碼表示。當然編碼可以有多種方法，但為了便于交換、處理，必須采用統(tǒng)一的編碼方法。第1章計算機基礎知識8421BCD碼與十進制數(shù)的關系表十進制BCD碼十進制BCD碼00000810001000191001200101000010000300111100010001401001200010010501011300010011601101400010100701111500010101例如（62.38）10=(?)BCD解：(62.38

)10

=(01100010.00111000)BCD數(shù)字編碼BCD（BinaryCodedDecimal）編碼（二~十進制編碼/8421BCD碼），用四位二進制數(shù)的形式直接表示一位十進制數(shù)。第1章計算機基礎知識⑴ASCII碼ASCII碼是由美國國家標準委員會制定的一種包括數(shù)字、字母、通用符號、控制符號在內(nèi)的字符編碼集，全稱叫美國國家信息交換標準代碼。ASCII碼是一種7位二進制編碼，能表示27=128種國際上最通用的西文字符。其中包括四類最常用的字符：數(shù)字“0”～“9”

；字母，包括26個大、小寫的英文字母；通用字符和控制符號。

字符編碼表示文字信息和控制信息的基礎是各種字符，各種字符必須按一定規(guī)則用二進制編碼表示，才能為計算機所識別。常用的字符編碼有ASCII碼、EBCDIC碼和Unicode碼等。第1章計算機基礎知識

b6b5b4000001010011100101110111b3b2b1b0(H)0123456700000NULDLESP0@P｀P00011SOHDC1！1AQaQ00102STXDC2“2BRbR00113ETXDC3#3CScS01004EOTDC4$4DTdT01015ENQNAK%5EUeU01106ACKSYN&6FVfv01117BELETB‘7GWgW10008BSCAN(8HXhX10019HTEM)9IYiY1010ALFSUB＊：JZjZ1011BVTESC+；K［k{1100CFFFS，<L\l|1101DCRGS－=M］m}1110ESORS．>N^n~1111FSIUS／?O_oDELASCII碼是目前計算機中，特別是微型計算機中使用最普遍的字符編碼集。常用于輸入/輸出設備，如鍵盤的輸入、顯示器輸出和打印機輸出等。從鍵盤輸入字符信息時，編碼電路將字符轉(zhuǎn)換成對應的ASCII碼輸入計算機內(nèi)，經(jīng)處理后，再將ASCII碼表示的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對應的字符后在顯示器和打印機上輸出。第1章計算機基礎知識⑵EBCDIC代碼。即所謂的擴展二—十進制交換碼（ExtendedBinary-CodedDecimalInterchangeCode）。這種字符編碼主要用在IBM公司的計算機中，采用8位二進制表示，有256個編碼狀態(tài)，但實際運用時只選用其中一部分。⑶Unicode碼。Unicode是一種16位的編碼，能夠表示65000個字符或符號。而目前世界上的各種語言一般都只用到34000多個符號，所以Unicode可以用于大多數(shù)的語言。Unicode與ASCII碼完全兼容。目前，Unicode已經(jīng)在WindowsNT、OS/2、Office2000等軟件中廣泛使用。第1章計算機基礎知識⑴國家標準總局制定的“中華人民共和國國家標準信息交換漢字編碼”，代號為“GB2312—80”。這種編碼稱為國標碼。統(tǒng)計出最常用的6763個漢字，其中一級漢字3755個，按漢語拼音排列；二級漢字3008個，按便旁部首排列，圖形符號682個。每個漢字占兩個字節(jié)。

在GB2312—80中，將全部國標漢字及符號組成一個94×94的矩陣。在此方陣中，每一行稱為一個“區(qū)”，每一列稱為一個“位”。這樣就組成了一個有94個區(qū)（01～94），每個區(qū)有94個位（01～94）的漢字字