{精品}大学计算机基础教程PPT

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1、,第一章 计算机基础知识,1.1 计算机的发展分类与应用,1.2 计算机系统的组成,1.3 微型计算机系统,1.4计算机中的数据,1.1 计算机的发展、分类与应用,1.1.1计算机的诞生 1、第一台电子计算机：ENIAC,1946年2月15日诞生于宾夕法尼亚大学。体积宠大，运行速度慢，尚不具备“存储程序”的思想。 2、第一台冯诺依曼型机：EDVAC,1952年正式投入运行。 特点： 1）存储程序并按地址顺序执行。 2）由存储器、运算器、控制器、输入设备和输出设备五大部分组成。 冯诺依曼型计算机的原理与结构，一直延用至今。,1.1.2计算机的发展,摩尔定律：每过18个月，微处理器硅芯片上晶体管的

2、数量就会翻一番。,计算机的应用发展趋势 1）巨型化 2）微型化 3）网络化 4）智能化 5）未来新型计算机,1.1.3计算机的分类,1.1.4 计算机的应用,1）数值计算 2）数据处理 3）过程控制 4）企业管理 5）电子商务 6）计算机辅助设计与制造 7）文化教育与娱乐 8）人工智能,1.2 计算机系统的组成,计算机系统的层次结构：,1.2.1计算机硬件系统 大型机和微型机都采用冯诺依曼的体系结构，从功 能上都可以划分为5个基本组成部分： 运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 1.2.2计算机软件系统 由系统软件和应用软件组成。 详见“1.2 计算 机系统的组成”,1.2.3计算机的

3、基本工作原理 1计算机逻辑结构图,2计算机的基本工作原理： 1）存储程序原理 2）程序自动执行原理。 指令执行流程图：,1.3 微型计算机系统,1.3.1微型计算机的硬件系统 1、主要由中央处理器（CPU）、存储器(Memory)、输入设备和输出设备组成。 外观上，分主机和外设。 主机包含主板、CPU、内存、各种适配器、电源等。 外设主要有硬盘、光驱、键盘、鼠标、显示器等。 2、基本输入输出系统BIOS和CMOS BIOS实际上是一组存储在EPROM中的软件，它被固化在芯片中，并安装在主板上，负责对基本I/O系统进行控制和管理。而CMOS是一种存储BIOS所使用的系统配置的存储器，它分为两部分

4、：一部分存储口令，另一部分存储启动信息。当计算机断电时，其内容由一个电池供电予以保存。用户利用CMOS可以对微机的基本参数进行设置。,1.3.2中央处理器(CPU) CPU是微机的心脏，它决定了微机的档次和主要性能指标。 CPU中决定微机性能的主要指标是： 1）主频 2）总线性能 3）寻址能力、MMX技术、SSE、3DNow！、缓存（Cache）等技术。,1.3.3内存 1、CPU能直接访问内存和缓存（Cache），不能直接访问硬盘和光盘。 2、存储器的单位： 1TB=1024GB 1GB=1024KB 1KB=1024B 1B=8b 。其中，b是bit的简写，即1个二进制位。B是Byte的简

5、写，即1个字节。 3、内存可分为随机存取存储器（RAM）、 只读存储器（ROM）和高速缓冲存储器（cache）。 4、速度由高到低依次是： Cache内存硬盘光盘,1.3.4外存 1、硬盘,优点：容量大，存取速度快、可靠性高、存储成本低等。,2、光盘 1）光盘主要有3种类型：只读型光盘(CD-ROM)、只写一次型光盘(WORM)和可擦写型光盘（Erasable Optical Disk）。 2）1996年底推出了新一代数字化视频光盘DVD，它能从单个盘片上读取4.717GB的数据量，目前其最大的传输速率可达1.35MB/s，相当于9倍速光驱。同时它还具有多种存储格式、数据可直接通过接口读取以及

6、采用通用盘格式（UDF）标准向前后兼容等优点。 3、闪盘，即U盘。 4、移动硬盘 5、闪存卡 6、网盘,1.3.5输入设备 微机上常用的有键盘和鼠标。 1.3.6输出设备 主要有显示器、打印机、投影仪、绘图仪、音箱等等。 1.3.7微机系统的性能指标 1）运算速度6）可靠性 2）字长7）兼容性 3）主存容量8）主频 4）外存容量9）存取速度 5）输入输出数据的传输速率,1.3.8微机的软件系统 1.系统软件 （1）操作系统 DOS 操作系统：基于字符界面的单用户、单任务的操作系统。 Windows 3.x :基于图形界面的16位单用户、多任务操作系统。 Windows 98: 基于图形界面的3

7、2位单用户、多任务的操作系统。 Windows NT：基于图形界面的32位的多用户、多任务的操作系统。它包括Windows NT Server 和Windows NT Workstation。 Vsita 基于图形界面的32位或64位的多用户、多任务的操作系统。 Linux 是多用户、多任务免费开源的操作系统，常用于嵌入式系统开发，网络服务器。,（2） 程序设计语言 程序设计经历了面向机器、面向过程、面向对象、可视化的发展过程。 面向机器的程序设计语言：机器语言，不同的机器硬件系统，都有各自的机器语言，互相之间几乎没有通用性和可移植性。 面向过程的程序设计语言：有Basic，Fortran，P

8、ascal，C，Cobol 等语言。 面向对象的程序设计语言：Jvav，C+等语言。 可视化程序设计语言：常用的有Microsoft公司的Visual Studio 开发套件。其中包含Visual C+，Visual J+，Visual Foxpro，Visual Basic；Borland 公司的JBuilder，Delphi，C+ Builder；Sybase 公司的PowerBuilder，Power J等。,（3） 数据库管理系统 常用的数据库管理系统有： 桌面型数据库管理系统：Access，Foxpro，Paradox等。 大型关系数据库管理系统：SQL Server，Oracle，

9、DB2，Sybase，Iinformix等。 国产的数据库管理系统：Openbase，DM2等。,2.应用软件 （1） 办公软件 办公软件主要包括字处理、电子表格处理、演示文稿制作、个人数据库等。常用的有Micorsoft Office，WPS Office，Powerpoint，Excel等。 （2） 多媒体处理软件 多媒体处理软件主要包括图形制作、图像处理、动画制作、音频视频处理等。 图形制作软件：AutoCAD，CorelDraw，Macromedia FreeHand等。 图像处理软件：Adobe Photoshop，Corel Photo等。 动画制作软件：Flash，3D Stud

10、io MAX，FireWork等。 视频编辑软件：Adobe Premiere，QuickTime，Animator Pro等。,3.常用工具软件 微机所使用的工具软件种类繁多，各有用途、各有特色。主要有： （1）压缩和解压缩：Win RAR，Win Zip，ARJ。 （2）杀毒软件：金山毒霸、瑞星杀毒软件、KV3000、诺顿、卡巴斯基。 （3）翻译软件：金山词霸、东方快车等。 （4）多媒体播放软件：MS Media Player, 金山影霸，Real Player，MPEG Play。 （5）图形图像浏览软件：ACDSee。 （6）快速复制软件：Ghost，Hdcopy等。,1.4 计算机中

11、的数据,计算机本质上只能处理二进制的“0”和“1”， 1.4.1数制及其不同数据之间的转换 1. 进位计数制 按一定进位原则进行计数的方法称之为计数制。它是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。在采用进位计数的数字系统中，如果用r个基本符号（如0，1，2，r-1）表示数值，则称其为基r数制，r称为该数制的基数，而数制中每一数字位置上对应的固定值称为权值。一般情况下，对于r进制数，整数部分第i位（从右至左）的权置为ri-1，而小数部分第j位的权置为rj。例如：十进制数852.65可以表示成： 为了区别各种数制，一般用( ) 带下标来表示不同进制的数。例如：十进制用( )10表示，二进制

12、数用( )2表示。或者在数的后面加一个大写字母表示该数的进制。B表示二进制数制；O表示八进制数制；D或不带字母表示十进制数制；H表示十六进制数制。,与计算机有关常用的几种进位计数制有： (1) 十进制(十进位计数制) 具有十个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，其基数为10；十进制数的特点是逢十进一，例如： (2) 八进制(八进位计数制) 具有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，其基数为8；八进制数的特点是逢八进一，例如：,(3) 十六进制(十六进位计数制) 具有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F，其基数为16，十

13、六进制数的特点是逢十六进一，例如： 二进制（二进位计数制）二进制数和十进制数一样，也是一种进位计数制，但它的基数是2。数中0和1的位置不同，它所代表的数值也不同。例如二进制数1101表示十进制数13，如下所示： 一个二进制数具有两个基本特点：两个不同的数字符号，即0和1；逢二进一。,2. 各进制数之间的转换 （1）十进制数与二进制数之间的转换 十进制整数转换成二进制整数把一个十进制整数转换为二进制整数的方法是： 把被转换的十进制整数反复地除以2，直到商为0，所得的余数(从末位读起)就是这个数的二进制表示，简单地说，就是“除2取余法”。例如，将十进制整数(37)10转换成二进制整数 的方法如图所

14、示。于是， 十进制整数转换成八进制整数的方法是“除8取余法”， 十进制整数转换成十六进制整数的方法是“除16取余法”。,十进制小数转换成二进制小数 十进制小数转换成二进制小数是将十进制小数连续乘以2，选取进位整数，直到满足精度要求为止， 简称“乘2取整法”。例如，将十进制小数(0.6875)10转换成二进制小数的方法如右所示：,将十进制小数0.6875连续乘以2，把每次所进位的整数，按从上往下的顺序写出。于是，,二进制数转换成十进制数 把二进制数转换为十进制数的方法是，将二进制数按权展开求和即可。 例如，将 (10110011.101)2转换成十进制数的方法如下（从高位到低位）： 1x27代表

15、十进制数 128 0 x26代表十进制数 0 1x25代表十进制数 32 1x24代表十进制数 16 0 x23代表十进制数 0 0 x22代表十进制数 0 1x21代表十进制数 2 1x20代表十进制数 1 1x2-1代表十进制数 0.5 0 x2-2代表十进制数 0 1x2-3代表十进制数 0.125 于是，(10110011.101)2=128+32+16+2+1+0.5+0.125=179.62510。 同理，非十进制数转换成十进制数的方法是，把各个非十进制数按权展开求和即可。如把二进制数(或八进制数或十六进制数)写成2 (或8或16 )的各次幂之和的形式，然后再计算其结果。,(2)二

16、进制数与八进制数之间的转换 二进制数与八进制数之间的对应关系是，八进制数的每一位对应二进制数的三位。 二进制数转换成八进制数 由于二进制数和八进制数之间存在特殊关系：81=23 ，因此具体转换方法是，将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右3位一组，不足三位用0补足即可。例如，将(10110101110.11011)2化为八进制数的方法如下： 010 110 101 110 110 110 2 6 5 6 6 6 于是， (10110101110.11011)2 (2656.66)8,八进制数转换成二进制数方法为，以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代，然后将其连在一起即可。例如，将(6237.431)8转换为二进制数的方法如下： 6 2 3 7 4 3 1 110 010 011 111 100 011 001 于是， (6237.431)8 (110010011111.100011001) 2,(3)二进制数与十六进制数之间的转换 二进制数转换成十