计算机基础备课讲稿

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1、主讲人 徐荣E Mail itstar2000 计算机应用基础 第一章计算机基础知识 一 计算机发展史二 计算机的特点及应用三 计算机的硬件系统四 计算机的软件系统五 计算机中的数制及数据编码六 微机系统配置简述七 计算机网络基本知识八 计算机病毒及其防治 电子计算机之父 美籍匈牙利数学家冯 诺依曼 冯 诺依曼 主要贡献 与同事研制计算机EDVAC 存储程序 概念冯 诺依曼计算机奠定了现代计算机体系结构和工作原理 1 1 2计算机发展经历的四个阶段 1 第一代 电子管计算机时间 1946 1958年标志 基本电子元件是电子管内存 水银延迟线外存 磁鼓 纸带 卡片 磁带速度 每秒几千到几万次基本

2、运算软件 二进制的机器语言 汇编语言特点 体积大 耗电多 速度低 造价高 使用不便代表机型 ENIAC EDVAC等 ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer 电子离散变量自动计算机 2 第二代 晶体管计算机时间 1959 1964年标志 基本电子元件是晶体管内存 磁芯存储器 几十万字 外存 磁盘 磁带等速度 每秒几十万次基本运算软件 ALGOL60 FORTRAN COBOL等 出现高级语言 特点 与第一代相比 体积小 耗电少 成本低 功能强 使用方便代表机型 UNIVACII 贝尔TRADIC IBM7090 7094 7044 cdc7600

3、等 第三代 集成电路计算机时间 1965 1970年标志 基本电子元件是中小规模集成电路内存 磁芯 半导体存储器外存 磁盘 磁带等速度 每秒几十万次到几百万次基本运算软件 出现了高级语言BASIC等特点 体积缩小 价格降低 功能增强 应用广泛代表机型 IBM360系列 HONEYWELL6000系列 富士通F230系列 第四代 大规模超大规模集成电路计算机时间 1971 至今标志 基本电子元件是大规模超大规模集成电路内存 半导体存储器外存 磁盘 光盘 u盘等速度 每秒几百万次甚至上亿次的基本运算软件 操作系统不断完善 应用软件已成一个产业特点 体积小 耗电少 成本低 功能强 使用方便代表机型

4、IBM4300系列 3080系列 3090系列 最新的IBM9000系列 INTEL微处理器系列 第五代 新型计算机 新一代计算机 智能计算机 从1982年开始 英 美 日等国家正投入大量人力和物力进行研制新一代计算机 特点 把信息采集 存储 处理 通信和人工智能结合在一起的智能计算机 1 1 2电子计算机发展阶段划分及各阶段特征表 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路 计算机时代发展阶段另外划分办法 一 大型计算机时代二 微型计算机时代三 网络时代 INTEL公司的微处理器 1971年 INTEL第一片微处理器芯片1993年 PENTIUM芯片2000年 P4芯片 286 386 486

5、 586 PENTIUM PII PIII P4 双核CPU intelcore2 生产CPU芯片的厂家 INTEL公司 AMD公司等 APPLE公司的APPLE微型机开创了微型计算机的新时代 1981年 IBM推出16位的个人计算机 1983年推出IBM PC XT机器 1 1 3我国计算机的发展 1958年 我国第一台电子管计算机103机诞生 速度 2000次 S同年 第一台晶体管计算机试制成功1959年 研制成功104机 速度每秒10 000次以上1965年 研制成功320机 速度达到8万次 S1971年 研制成功第一台集成电路计算机TQ 16 速度十几万次1977年 研制成功第一批微型

6、机DJS 050系列 0520系列1983年 银河I 巨型机在国防科技大学研制成功 速度1亿次 S1992年 银河II 巨型机在国防科大研制成功 速度10亿次 S1997年6月 银河III 巨型机在研制成功 速度130亿次 S 在北京鉴定 1995年5月 曙光1000研制成功 1998年 曙光2000 I 每秒200亿次 1999年9月 曙光2000 II 每秒1117亿次 内存高达50G 1999年9月 神威巨型计算机 每秒3840亿次 龙芯 通用机专用计算机 1 1 4计算机的种类 一 以使用范围可以分为以下2种 二 以规模性能可以分为以下几种 巨型机 运算速度极快 用于军事 科技 天文小

7、巨型机 价格只有巨型机的十分之一大型主机 具有很强的管理能力 用于通信 银行 大公司 高校等小型机 结构比起以上简单 价格低工作站 用于图像处理 计算机辅助设计等 介于小型机和PC机之间 高档微机 个人计算机 即PC机 1 1 5未来计算机的发展趋势 巨型化主要指运算速度 存储容量和功能而言 微型化主要指从台式向便携机 掌上机 膝上机发展 网络化信息时代离了开网络 共享资源 智能化越来越具有人的智能 1 1 6计算机的特点及应用 一 计算机特点 运算速度快 计算精度高 存储容量大 工作全自动 可靠性高 采用二进制表示数据 6 使用范围广 通用性强 二 计算机应用 数值科学计算 火箭 太空飞船的

8、轨迹计算 地震等 数据处理和信息管理 人事 图书 财务 办公等 实时过程控制 流水线 医药 纺织等 计算机辅助工作 CAD CAI CAM CAT CAE 人工智能 机器人 智能检索 指纹识别 味觉识别等6 电子商务 EDI B2B B2C7 多媒体应用 数制的基本概念 在计算机内部 数据的存储和处理都是采用二进制数 主要原因是 1 二进制数在物理上最容易实现 2 二进制数的运算规则简单 这将使计算机的硬件结构大大简化 3 符合逻辑运算 二进制数的两个数字符号 1 和 0 正好与逻辑命题的两个值 真 和 假 相对应 为计算机实现 但二进制数书写冗长 所以为书写方便 一般用十六进制数或八进制数作

9、为二进制数的简化表示 2 1进位计数制及相互转换 1 十进制计数制 基数 权 数码 678 34 6 102 7 101 8 100 3 10 1 4 10 2 特点 有10个不同的数字 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 234 978 5逢十进一 权的概念 在数位上 每个数位被赋予一定的位值例如 在十进制数中 个 十 百 千 各位的权分别为100 101 102 103 按位权的展开式 978 3 10 9 102 7 101 8 100 3 10 1 特点 只有两个数字0和1逢二进位 二进制权的展开式 10101 1 2 1 24 0 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1

10、2 二进制数 把一个二进制数转换成十进制数 只需将二进制数按权展开求和即可 称为 乘权求和 法 例1 1把 1101 011 转换成十进制数 解 根据 乘权求和 法可得 1101 011 B 二进制数转换成十进制数 3 二进制数与十进制数的相互转换 十进制整数转换成二进制整数 整数 除以2取余法 倒着读 例1 2把11转换成二进制数 1011 11 小数 一个十进制纯小数转换成二进制纯小数 采用 乘 取整 法 顺着读 例题 0 235 10 2 保留5位 0 235X2 0 470 47X2 0 940 94X2 1 880 88X2 1 670 67X2 1 34 0 235 10 0 00

11、111 2 要注意 一个有限的十进制小数并非一定能够转换成一个有限的二进制小数 即上述过程中乘积的小数部分可能永远不等于 这时 我们可按要求进行到某一精确度为止 由此可见 计算机中由于有限字长的限制 可能会截去部分有用小数位而产生截断误差 如果一个十进制数既有整数部分 又有小数部分 则可将整数部分和小数部分分别进行转换 然后再把两部分结果合并起来 4 不同进位计数制间的转换 r进制转化成十进制r进制转化成十进制 数码乘以各自的权的累加例 10101 B 24 22 1 21101 11 B 22 1 2 1 2 2 5 75101 O 82 1 6571 O 7 8 1 5101A H 163

12、 16 10 4106 进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制 十进制转化成r进制 整数部分 除以r取余数 直到商为0 余数从右到左排列 小数部分 乘以r取整数 整数从左到右排列 100 D 144 O 64 H 例100 345 D 1100100 01011 B 1 380 1 04 八进制和十六进制转化成二进制每一个八进制数对应二进制的三位 每一个十六进制数对应二进制的四位 2C1D H 0010110000011101 B 2C1D7123 O 111001010011 B 7123 64 144 二进制转化成八进制和十六进制整数部分 从右向左进行分组 小数部分 从左向右进行分

13、组 转化成八进制三位一组 转化成十六进制四位一组 不足补零 1101101110 110101 B 36F D4 H 36FD41101101110 110101 B 1556 65 O 155665 二进制 八进制 十六进制数间的相互转换 1101101110 110101 B 1556 65 O 1556651101101110 110101 B 36F D4 H 36FD4 一位八进制数对应三位二进制数一位十六进制数对应四位二进制数二进制转化成八 十六 进制 整数部分 从右向左按三 四 位进行分组小数部分 从左向右按三 四 位进行分组不足补零 二进制 八进制 十六进制数间的关系 1 4计

14、算机中字符的编码 1 3 1西文字符编码 ACSII码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 128个常用字符 用7位二进制编码 从0到127 每个字符占一个字节 最高位为0 控制字符 0 32 127 普通字符 94个 例如 a 字符的编码为1100001 对应的十进制数是97 换行0AH10回车0DH13空格20H32 0 9 30H 39H48 57 A Z 41H 5AH65 90 a z 61H 7AH97 122 1 3 2汉字编码 1 汉字输入码音码类全拼 双拼 微软拼音 自然码和智能ABC等形码类五笔字型法 郑码输入法等 2

15、 汉字国标码 GB2312 80 每个汉字占两个字节 一级汉字 3755个 二级汉字 3008个 汉字分区 每个区94个汉字 3 机内码汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式 汉字国标码汉字内码中8680 0101011001010000 B 1101011011010000 B华5942 0011101100101010 B 1011101110101010 B 4 汉字字形码点阵 汉字字形点阵的代码有16 16 24 24 32 32 48 48等编码 存储方式简单 无需转换直接输出放大后产生的效果差矢量 存储的是描述汉字字形的轮廓特征矢量方式特点正好与点阵相反 5 汉字地址码每个汉

16、字字形码在汉字字库中的相对位移地址地址码和机内码要有简明的对应转换关系 区位码 94 94 行为区 列为位 有7445个汉字和符号 有自定义区国标码 区位码的区号和位号各加32 20H 即为国标码 国标码 区位码 2020H南 3647H 区位 5667H 国标 机内码 用两个字节表示一个汉字 内码 国标码 8080H 区位码 国标码 内码三者的关系 输入码 国标码 内码 地址码 字形码 输入汉字 外码 涉及区位码 汉字输出 输出码 汉字字符集GB2312 80编码 GBK码 BIG5码等 GB2312 80编码1981年5月开始使用 共7445个字符 其中汉字6367个 GBK码GBK等同于UCS的新的中文编码扩展国家标准 2字节表示一个汉字第一字节从81H FEH 最高位为1 第二字节从40H FEH 第二字节的最高位不一定是1 BIG5编码台湾 香港地区普遍使用的一种繁体汉字的编码标准 包括440个符号 一级汉字5401个 二级汉字7652个 共计13060个汉字 1 2计算机硬件系统 计算机系统 硬件系统 软件系统 1 2 1计算机硬件系统 1存储程序 程序控制 把程序和所需数