大學計算機基礎課件(七)

計算機基礎

計算機基礎

WINDOWSXP>OFFICE2003

H算機基礎

第一章信息與計算機基礎知識

一.計算機概述

二.數(shù)據(jù)與信息

三.數(shù)制與編碼

四.微型計算機系統(tǒng)

五.計算機的應用與安全

、計算機概述

-）計算機的發(fā)展

二）計算機的分類

三）計算機的特點

用(一)計算機的發(fā)展

1、計算機發(fā)展史中的三個“世界第一”

(1)第一臺通用電子數(shù)字計算機：ENIACJ946年

誕生在美國。

ENIAC的缺點：

?體積龐大，占地170平米，用了18800只電子管，1500個繼電

器，70000只電阻及其它元件。

?功耗大：耗電140-150KW

?速度慢：每秒5000次加法

L不能存儲程序

計算機基礎

ENIAC是什么樣子?

計算機基礎

用線路連接的方法來編排程序，因此每次解題都要靠人工

改接連線，準備時間大大超過實際計算時間

7|計翼機基礎

1、計算機發(fā)展史中的三個“世界第一”

⑵第一臺按存儲程序功能設計的計算機：

EDVAC,1946-1950年研制成功。

(3)第一臺投入運行的具有存儲程序功能的

計算機：EDSAC,1947-1949研制成功

并投入運行。

算胱枷展按照所采用的邏輯器件可劃分為4代一

第一代：電子管計算機（基本電子元件：電子管）

代表產(chǎn)品是：UNIVAC-I世界上第一臺商品化、批量生產(chǎn)的電子計算機。

電子管的缺點：體積大、功耗大、散熱多、壽命短。

第一代計算機主要用于科學研究和工程計算。

第二代：晶體管計算機（基本電子元件：晶體管）

晶體管比電子管體積小、功耗小、散熱少。

第二代計算機主要用于商業(yè)、大學、政府機關。

第三代：集成電路計算機（基本電子元件：中小規(guī)

模集成電路）

集成電路（IntegratedCircuit,IC）：在一塊較小的單晶硅片上制作許多晶體管及電阻器、

電容器等元器件，并將元器件組合成完整的電子電路。

集成電路按集成度高低的不同可分為小規(guī)模、中規(guī)模、大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路。

第四代：大規(guī)模集成電路計算機

規(guī)模集成電路：包含幾十萬到上百萬個晶體管。

。［計算機基事_______________________

二計算機發(fā)展的四個階段

代次起止年份所用電子元器數(shù)據(jù)處理方式運算速度應用領域

件

匯編語言、代5千?3萬次國防及高科

第一代1946~1957電子管

碼程序/秒技

高級程序設計數(shù)十萬?幾工程設計、

第二代1958~1964晶體管、■f*_>_?

［五=口白力次/秒數(shù)據(jù)處理

結(jié)構(gòu)化、模塊

中、小規(guī)模集數(shù)百萬?幾工業(yè)控制、

第三代1965~1970化程序設計、

成電路千萬次/秒數(shù)據(jù)處理

實時處理

分時、實時數(shù)

大規(guī)模、超大上億條指工業(yè)、生活

第四代1970?今據(jù)處理、計算

規(guī)模集成電路令/秒等各方面

機網(wǎng)絡

____

計算機基礎

T-------

電子管示例晶體管示例集成電路示例

國研制計算機的情況

1953開始研制計算機

1958第一臺計算機研制成功

1964年研制出晶體管計算機

1970研制出集成電路計算機

1983年研制出“銀河-I號”巨型計算機（每秒鐘1億次）

1992年，銀河-II巨型計算機研制成功（每秒10億次）

1997年“銀河—III號”百億次巨型計算機研制成功

1999年，銀河四代巨型機研制成功

2000年，我國研制成功“神威廣（速度：每秒3480億次）

（其主要技術指標和性能達到國際先進水平，我國成為繼美國，日

舞忐之后，世界上第三個具備研制高性能計算機能力的國家）

L1'-I__

%

少戰(zhàn)算機基礎______________________

3二）計算機的分類（按照計算機性能）：

巨型機、大型機、小型機、微型機

?巨型機

人們通常把最快、存儲容量最

大、最昂貴的計算機稱為巨型

機（超級計算機）。巨型機一

般用在國防和尖端科學領域。

目前，巨型機主要用于戰(zhàn)略武

器（如核武器和反導彈武器）

的設計、空間技術、石油勘探、

長期天氣預報等領域。

我國銀河-II號巨型機

計算機基礎

?大型機

價格比較貴，運算速度沒有巨型機那樣快，

一般只有大中型企事業(yè)單位才有必要配置和管理

它。以大型主機和其他外部設備為主，并且配備

眾多的終端，組成一個計算機中心，才能充分發(fā)

揮大型主機的作用。

美國IBM公司生產(chǎn)的IBM360、IBM370、

IBM9000系列，就是國際上有代表性的大型主

機。

計算機基礎

?小型計算機

小型計算機一般為中小型企事業(yè)單

位所用，例如高等院校的計算機中心都

以一臺小型機機為主機，配以幾十臺甚

至上百臺終端機。

美國DEC公司生產(chǎn)的VAX系列機、

IBM公司生產(chǎn)的AS/400機，以及我國生

產(chǎn)的太極系列機都是小型計算機的代表。

計算機基礎

?微型機：包括臺式機、筆記本、手提式等

筆記本式手持式

臺式機

*rm

it算機基St

（三）計算機的特點

運算速度快

計算精度高

具有“記憶”能力

具有邏輯判斷功能

能根據(jù)程序自動運行

計曾卻苴以

二、數(shù)據(jù)與信息

（一）什么是信息

（二）信息系統(tǒng)

（三）信息技術

（四）數(shù)據(jù)單位

手/］計算機基瑞----------

T-）什么是信息

信息就是經(jīng)過加工、具有一定含義的、對

決策有價侑的數(shù)據(jù)。

H算機基礎

(二)信息系統(tǒng)

信息系統(tǒng)(InformationSystem,IS)

主要包括：數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、管理信息系

統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、辦公自動化系統(tǒng)。

當計算機基礎

(二)信息技術

什么是信息技術(InformationTechnology,

IT)?

簡單的理解就是人們處理信息的相關技術?，F(xiàn)

在所講的信息技術一般是指最近幾十年剛剛

發(fā)展起來的現(xiàn)代信息技術，它是指利用電子

計算機和現(xiàn)代通信手段實現(xiàn)信息的獲取、傳

遞、存儲、處理、顯示等的相關技術。

當計算機基礎

信息技術主要包括以下幾個方面：

■感測技術：包括傳感技術和測量技術

■識別技術：如文字識別、語音識別、圖象識別等。

?傳遞技術：如廣播技術

■信息處理與再生技術：如對信息的編碼、壓縮、

加密等。

■信息運用技術：包括控制技術、顯示技術等

計算機基礎

現(xiàn)代信息技術是一種綜合性技術，它的支

柱技術主要包括：

A計算機（Computer）技術

?通信（Communication）技術

A控制（Control）技術

無算機基4__________________________________

（向）藪據(jù)單位

?比特、bit（位）：計算機存儲數(shù)據(jù)的最小單位，

它表示一個二進制位0或1

-字節(jié)（Byte）：是信息存儲的基本單位，等于8個

二進制位即IByte=8bit。

?常用的存儲單位有：KB、MB、GB、TB

1KB=21OB=1O24B

1MB=21OKB=22OB

1GB=21OMB=22OKB=23OB

1TB=21OGB=24OB

三、數(shù)制與編碼

（一）進位計數(shù)制

?數(shù)碼：一組用來表示某種數(shù)制的符號;

?基數(shù)：數(shù)制所用的數(shù)碼個數(shù)；

?位權：數(shù)碼在不同位置上的權值。

計算機基礎

(二)數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

L十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二、八、十六進制數(shù)

十進制數(shù)的整數(shù)部分和小數(shù)部分在轉(zhuǎn)換

時須作不同的計算，分別求值后再組合。

(1)整數(shù)部分

方法：除基取余法。

(2)小數(shù)部分

方法：乘基取整法。

當計算機基礎

2.二、八、十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)

方法：按權展開法。即將計數(shù)制各位上的

數(shù)碼與對應位上的權相乘然后相加，得到

的結(jié)果就是十進制數(shù)。

例：(1101)廣1*23+1*22+0*21+1*20=13

乙

(1101)O.1*83+1*82+0*81+1*8°=577

尸二

(1101)101*163+1*162+0*161+1*16°4353

計算機基礎

3.二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)

方法：對二進制數(shù)從小數(shù)點開始分別向左（整

數(shù)部分）和向右（小數(shù)部分）每3位一組，轉(zhuǎn)

換成一位八進制數(shù)，然后連接起來即可，不

足3位的，在高位（整數(shù)部分）或低位（小數(shù)

部分）添0。

計算機基礎

例：把二進制數(shù)(11110010.1110011)2轉(zhuǎn)換

為八進制數(shù)。

011110010.111001100

362.714

因此只

(11110010.1110011)乙9=(362.714)O

計算機基礎

4.二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)

方法：對二進制數(shù)從小數(shù)點開始分別向左

（整數(shù)部分）和向右（小數(shù)部分）每4位

一組，轉(zhuǎn)換成一位十六進制數(shù)，然后連

接起來，不足4位的，在高位（整數(shù)部分）

或低位（小數(shù)部分）添0。

:計算機基礎

d三）二進制編碼

計算機內(nèi)部只能夠處理二進制數(shù)，所以

輸入計算機的各種符號都必須用特定的二

進制數(shù)代表，即每個符號必須與一個二進

制數(shù)一一對應，稱為二進制編碼。

計算機系統(tǒng)中用特定規(guī)則表示中文或西

文字符的數(shù)字代碼稱為機內(nèi)碼。

ASCII碼是一種西文機內(nèi)碼，

它是AmericanStandardCodeforInformation

Interchange的縮寫（美國標準信息交換代

碼），已被國際標準化組織ISO采納，作

為國際通用的信息交換標準代碼。

ASCII碼有7位ASCII碼和8位ASCII碼兩種，

7位ASCII碼稱為標準ASCII碼，8位ASCII

碼稱為擴展ASCII碼。

計算機基礎

7位標準ASCII碼用一個字節(jié)（8位）表示一個字符,

并規(guī)定其最高位為0,實際只用至U7位，因此表示

范圍為OOOOOOOOB?oniniiB（o?127）,一

共128種組合，分別表示128個不同字符（包括96

個可打印字符，32個控制字符）。

8位ASCII碼用一個字節(jié)（8位）表示一個字符，

最高位不規(guī)定為0,因此表示范圍為OOOOOOOOB?

11111111B（0?255）,一共256種組合,分別表

示256個不同字符。

計算機基7位ASCII碼表

、々65位

000001010on100101110ill

4321\

位\

/

0000NULDLE空格0@PP

0001S0HDC1?I1AQaq

，，

0010STXDC22BRbr

0011ETXDC3#3CScs

0100EOTDC4$4DTdt

0101ENQNAK%5EUeu

0110ACKSYN&6FVfV

1JMBVWt*■SRI

二ss^-_liiill

計算機基礎

^^765000001010on100101110111

43喬、

0111BELETB7Gwgw

1000BSCAN(8HXhX

1001HTEM)9IYiy

1010LFSUB**JZJz

?

1011VTESC+9K[k{

1100FFFS<L\11

1101CRGS—=Mm)

?

1110SORS?>Ntn

?

1111SIVS/?0!°DEL

辜n

（四）漢字編碼

1）漢字輸入碼

漢字輸入方法：鍵盤、手寫、語音、掃描等許多種，但鍵盤

輸入法仍是目前最主要的漢字輸入方法。

鍵盤輸入方法包括：

A數(shù)字碼（如區(qū)位）如：鍵入“4217”輸入“時”；鍵入“2868”輸入

“間”

A拼音碼（如智能ABC）

A形碼（如五筆字型）

A混合碼（如音形碼）

6同輸入法有自己的編碼方案，不同輸入法所采用的漢字編

y計算機基礎

2）漢字交換碼

在計算機中，不同系統(tǒng)間進行漢字數(shù)據(jù)交換所使用的編碼,

就是漢字交換碼。

我國標準總局1981年制定了中華人民共和國國家標準

GB2312-80《信息交換用漢字編碼字符集一基本集》，其中

收錄了漢字6763個,各種字母符號682個，合計7445個。

根據(jù)其常用程度把度63漢字分為一級漢字、二級漢字。

其中一級漢字3755個，以拼音為序；二級漢字3008個，以偏

旁部首為序。

2000年，國家信息產(chǎn)業(yè)部和質(zhì)量監(jiān)督局共同頒布了

GB18030-2000（信息技術信息交換用漢字編碼字符集基本集

辨充，簡稱GBKL強制性國家標準，其中收錄漢字27000個。

根據(jù)國標碼的規(guī)定，每一個漢字都有了確定

的二進制代碼，為了區(qū)別英文字符，把國標

碼的每一個字節(jié)的最高位置規(guī)定為1,就變成

漢字機內(nèi)碼。

扣除兩字節(jié)的最高位，共可容納214=16384個

漢字。

H算機基礎

(4)漢字字形碼

漢字字形碼記錄漢字的外形，用于顯示和

打印，是漢字的輸出形式。記錄漢字字形

有兩種方法：點陣法和矢量法，分別對應

兩種字形編碼：點陣碼和矢量碼。

計算機基礎

■點陣碼是一種用點陣表示漢字字形的編碼,

它把漢字按字形排列成點陣，常用的點陣

有16義16、24義24、32X32或更高。

一個16X16點陣的漢字要占用32個字節(jié)。

■矢量碼使用一組數(shù)學矢量來記錄漢字的外

形輪廓。這種字體能很容易地放大縮小而

不會出現(xiàn)鋸齒狀邊緣，屏幕上看到的字形

和打印輸出的效果完全一致。

四、微型計算機系統(tǒng)

一個完整的計算機系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)

兩大部分組成。

%

1SSB*rni■

in*H算機基砒

硬件系統(tǒng)

1.運算器

2.控制器

3.存儲器

4.輸入設備

5.輸出設備

計算機基礎

計算機基礎

1.運算器

功能：對信息進行加工、運算的部件，包括算術

運算和邏輯運算。

2.控制器

是計算機的核心部件，功能是指示程序的執(zhí)行過程,

包括取指令、分析指令、執(zhí)行指令。

控制器和運算器合稱為CPU。

.存儲器

功能：存儲程序和數(shù)據(jù)。

（1）存儲器分類

分為兩大類：內(nèi)存儲器（主存）和外存儲器（輔存）

■主存：CPU可直接訪問；存取速度快而容量較??；

■輔存：CPU不能直接訪問；存取速度較慢而容量較大。

內(nèi)存儲器

內(nèi)存分為RAM（隨機存取存儲器）、ROM（只讀存儲器）

以及高速緩沖存儲器Cacheo

■RAM：可隨機讀寫，但在斷電后，其中的信息隨之丟

失，用來存放用戶輸入的程序和數(shù)據(jù)。

■ROM：只能讀取，但斷電后內(nèi)容不變，ROM常用來存放

一些固定的程序或信息，如自檢程序、字庫等。

■高速緩沖存儲器Cache介于RAM和CPU之間,工作速度

數(shù)倍于主存，把正在執(zhí)行的指令地址附近的一部分指

令或者數(shù)據(jù)從主存調(diào)入這個存儲器，供CPU在一段時間

內(nèi)使用，這樣就能相對的提高CPU的運算速度。

手”計算機基礎

外存儲器

軟盤、硬盤、光盤、移動存儲設備（如優(yōu)盤）、

MP3播放器等。

計算機基礎

4.輸入設備

常用的輸入設備有：鍵盤、鼠標、掃描儀、攝像

機、條形碼閱讀器、數(shù)碼相機等。

計算機基礎

T-------

基本鍵盤共有4個鍵區(qū)：

1）主鍵盤區(qū)

2）功能鍵區(qū)

3）編輯鍵區(qū)（光標控制鍵區(qū)）

4）數(shù)字小鍵盤區(qū)。

計算機基礎

5.輸出設備

功能：從計算機中輸出信息。

常用的輸出設備有：顯示器、打印機、繪圖儀、多媒

體音箱等。

顯示器

顯示器又稱監(jiān)視器，與顯卡一起構(gòu)成顯示系統(tǒng)。

按采用的顯示器件可分為：陰極射線管顯示器

(CRT)、液晶顯示器(LCD)

顯示器的主要技術指標

①屏幕尺寸：指顯示器屏幕對角線的長度，單位為

英寸（1英寸二2.54cm）,如14英寸、15英寸、17英

寸、19英寸、21英寸等。

②點距：是指屏幕上相鄰兩個相同顏色的熒光點之

間的最小距離。點距的單位是mm（毫米）。點距越

小，顯示的圖像就越清晰細膩。

%

“曾如苴訓

一常用的輸出設備

打印機

打印機的種類依據(jù)工作原理有3種類型:

①針式打印機：擊打式打印機

②噴墨打印機

③激光打印機：頁式打印機

總線

在計算機各部件中，有3類不同的信息需要傳輸：

數(shù)據(jù)信息、控制信息、地址信息。這些計算機部

件之間進行數(shù)據(jù)的控制和傳送的公共通道，稱為

總線，分為3類：數(shù)據(jù)總線DBUS、地址總線ABUS、

控制總線CBUS。

■數(shù)據(jù)總線DB：傳輸數(shù)據(jù)信息的總線。

■地址總線AB：用于傳送地址信號的總線

■控制總線CB：用來傳送控制信號、時序信號和狀

態(tài)信息等。

H算機基硫

計算機軟件系統(tǒng)

計算機軟件是指在計算機硬件上運行的各種程序及有關

文檔資料的總稱。計算機軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。

1.應用軟件

應用軟件是指為解決某一領域的具體問題而專門編制的軟件

產(chǎn)品，比如辦公軟件OFFICE、圖象處理程序PhotoShop、各

類信息管理系統(tǒng)等。

2.系統(tǒng)軟件:負責管理、控制、維護、開發(fā)計算機的軟硬件

資源。

包括：操作系統(tǒng)、程序設計語言、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管

當計算機基礎

(1)操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)(OS)是對所有軟硬件資源進行統(tǒng)一管理、

調(diào)度及分配的核心軟件。是用戶和計算機的接口，

是所有軟件的基礎和核心。

目前常用的操作系統(tǒng)例如：DOS、Windows系歹|J、

NetWare>UNIX>Linux等。

計算機基礎

(2)程序設計語言

是用戶編寫程序使用的語言，一般分為機器語言、匯編

語言和高級語言三類。

?機器語言：計算機硬件唯一能識別的、不需要翻譯直

接供機器使用的程序設計語言。不同型號的計算機有不

同的機器語言。

用機器語言編寫程序難度大、直觀性差、修改也不方便,

但執(zhí)行速度最快。

運/I計算機基礎

?匯編語言:是將機器語言“符號化”的程序設計語言。

在匯編語言中，用助記符號來表示機器語言的二進制

代碼。用匯編語言編寫的程序（匯編語言源程序）必

須翻譯成機器語言程序（目標程序），計算機才能識

別和執(zhí)行。

匯編語言與機器語言一般是一一對應的。不同計算機

系統(tǒng)的匯編語言系統(tǒng)也不同。

匯編程序匯編連接程序的連接

匯編語言程序＞目標程序可執(zhí)行程序

運/I計算機基礎

?高級語言：“面向用戶”的語言，具有較強的通用性，

不能直接執(zhí)行。必須經(jīng)過編譯程序和解釋程序的翻譯才能

執(zhí)行，

編譯程序

可執(zhí)行程序

解釋性高級語言源程序執(zhí)行結(jié)果

解釋并執(zhí)行

計算機基礎

常用的高級語言舉例:

?C語言和C++語言

?Java語言

?Basic

?FORTRAN

?PASCAL

:計算機基礎

(3)語言處理程序

語言處理程序是把源程序翻譯成機器語言的程序，可

分為三種：匯編程序、編譯程序和解釋程序。

匯編程序：把匯編語言源程序翻譯成機器語言程序的

程序稱為匯編程序，翻譯的過程稱為匯編。

編譯程序：是把高級語言源程序翻譯成目標程序(機

器語言程序)的一種程序，翻譯的過程稱為編譯。

解釋程序：是一種對高級語言源程序進行翻譯處理的

程序。但其處理方式是邊讀取、邊翻譯、邊執(zhí)行，解

釋過程不產(chǎn)生目標程序。

計算機基礎

(4)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DBMS)

常用的有MicrosoftSQLServer>Oracle>Sybase和

Informix等。

(5)服務性程序

支撐服務軟件主要包括:

/編輯程序

/連接程序

/診斷程序

/調(diào)試程序

色微機系統(tǒng)的組成

「運算器］

,中央處理器

（CPU）〔控