《WindowsXPOffice2003实用教程》计算机基础知识

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1、第1章 计算机基础知识 本章要点 计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域 数制的基本概念，二进制和十进制整数之间的转换 计算机中数据、字符和汉字的编码 计算机硬件系统的组成和作用，各组成部分的功能和简单工作原理 计算机软件系统的组成和功能，系统软件和应用软件的概念和作用 计算机的性能和技术指标 计算机的配置 本章难点 各种进制之间的转换 字符和汉字的编码 1.1 计算机概述 1.1.1计算机发展简史 n1946年第一台电子计算机ENIAC问世 n根据电子计算机采用的物理器件，一般 将电子计算机的发展分成4个阶段 n（1）第一代计算机(电子管计算机)n（2）第二代计算机(晶体管计算机)n（3）

2、第三代计算机(集成电路计算机)n（4）第四代计算机(大规模、超大规模集成电路计 算机,自1971年至今)1.1.1计算机发展简史 n微型计算机时代n微型计算机（简称微机）是传统计算机微型化的发 展产物。微机的产生以1971年第一片微处理器诞生 为标志，属于第四代计算机。通常人们以微处理器 为标志来划分微型计算机，如286机、386机、486 机、Pentium机、P机、P机、P4机等。 1.1.1计算机发展简史 n我国计算机技术的发展概况n1958年研制成功第一台电子计算机。n1983年我国第一台亿次巨型电子计算机银河诞生。n1993年第一台10亿次巨型银河计算机型通过鉴定。n1995年曙光1

3、000研制完成，其峰值运算可达每秒25亿次。n1998年，曙光2000-I诞生，它的峰值运算速度为每秒200亿次 浮点运算。n2003年推出的曙光4000L，运算能力达到3万亿次。1.1.1计算机发展简史 n计算机发展的趋势n（1）巨型化n（2）微型化n（3）网络化n（4）智能化n（5）多媒体化1.1.2计算机的特点 n1处理速度快n2计算精度高n3存储容量大n4可靠性高n5工作全自动n6适用范围广，通用性强 1.1.3计算机的应用 n1科学计算 n2信息处理 n3过程控制 n4辅助技术 nCAD指计算机辅助设计nCAM指计算机辅助制造nCAE指计算机辅助工程nCAI指计算机辅助教学nCAT指

4、计算机辅助测试n5人工智能 n6网络通信 n7电子商务 1.1.4计算机的分类 n1按照计算机原理分类 n1）数字式电子计算机。数字式电子计算机是用不 连续的数字量即“0”和“1”来表示信息，其基本 运算部件是数字逻辑电路。 n2）模拟式电子计算机。模拟式电子计算机是用连 续变化的模拟量即电压来表示信息，其基本运算部 件是由运算放大器构成的微分器、积分器、通用函 数运算器等运算电路组成。n3）混合式电子计算机。混合式电子计算机是综合 了上述两种计算机的长处设计出来的。1.1.4计算机的分类 n2按照计算机用途分类 n1）通用计算机。通用计算机是为能解决各种问题 、具有较强的通用性而设计的计算机

5、。n2）专用计算机。专用计算机是为解决一个或一类 特定问题而设计的计算机。它的硬件和软件的配置 依据解决特定问题的需要而定，并不求全。专用机 功能单一，配有解决特定问题的固定程序，能高速 、可靠地解决特定问题。一般在过程控制中使用此 类计算机。1.1.4计算机的分类 n 3按照计算机性能分类 n计算机的性能主要是指其字长、运算速度、 存储容量、外部设备配置、软件配置以及价 格高低等。1989年11月美国电气和电子工程 师学会(IEEE)根据当时计算机的性能及发展 趋势，将计算机分为巨型机、小巨型机、大 型机、小型机、工作站和个人计算机6大类 。1.2 数制与编码 1.2.1数制的基本概念 n

6、1十进制计数制 n十进制计数法其加法规则是“逢十进一”；任意一个十进制数值 可用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个数字符中的数字 符串来表示。 n数字符又叫数码，数码处于不同的位置(数位)代表不同的数值 。例如666.66这个数中，第一个6处于百位数的数位，代表六 百；第二个6处于十位数的数位，代表六十。n十进制数666.66以写成：666.66=6102+6101+6100+610-1+610-2n上式称为数值的按权展开式，其中10i称为十进制数的权，10 称为基数。 1.2.1数制的基本概念 n 2R进制计数制 n从对十进制计数制的分析可以得出，对于任意R进制计数制同 样有基数

7、R、权Ri和按权展开式。其中R可以是任意正整数， 如二进制的R为2，十六进制的R为16等。 n基数。一个计数制所包含的数字符号的个数称为该数制的基 数，用R表示。例如：十进制的基数R=10；二进制的基数R=2 ；八进制的基数R=8；十六进制的基数R=16。n位值。任何一个R进制的数都是由一串数码表示的，其中每一 位数码所表示的实际值大小，与它所处的位置有关，由位置 决定的值叫做位值（或称权）。位值用基数R的i次幂Ri表示。1.2.1数制的基本概念 n数值的按权展开n类似十进制数值的表示，任一R进制数的值都可表示为：各位 数码本身的值与其权的乘积之和。例如：n1)十进制数314.12的按权展开

8、314.12D=3102+1101+4100+110-1+210-2n2)二进制数110.01的按权展开 110.01B=122+121+020+02-1+12-2=4+2+0.25=6.25Dn3)十六进制数A2B的按权展开 A2BH=10162+2161+12160=2560+32+12=2604D 这种过程叫做数值的按权展开。 1.2.2二、十和十六进制数 n1十进制n基数为10，即“逢十进一”。它含有十个数码：0、1 、2、3、4、5、6、7、8、9。权为10i。 n2二进制n基数为2，即“逢二进一”。它含有两个数码：0、1。 权为2i。n计算机内部一律采用二进制存储数据和进行运算，

9、主要原因在于二进制数只有0和1两个基本数码，在 计算机中可以通过电子器件的“开”、“关”两个物理 状态来表示，降低了硬件的成本；对于系统来说， 只有两个状态稳定性较高，容易控制；而且基于二 进制的逻辑运算和算术运算都是最简单可靠的。1.2.2二、十和十六进制数 n3十六进制n基数为16，即“逢十六进一”。它含有十六个数字符 号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、 D、E、F，其中A、B、C、D、E、F，分别表示数码 10、11、12、13、14、15。权为16i。 n4各种数制间的转换 n1）非十进制数转换成十进制数 n2）十进制整数转换成二进制整数 n3）二进制数与十六进制

10、数间的相互转换 1.2.2二、十和十六进制数 n二进制与十六进制之间的转换n将二进制整数从右向左四位一组（不足四位的，高 位补0）划分，将四位二进制数代之以与其等值的 一位十六进制数字即可。把十六进制整数转换成二 进制整数时，将每一位十六进制数字代之以与其等 值的四位二进制数即可。n例1-6 将3ECH转换成二进制数。因为 3 E C0011 1110 1100n故得结果：3ECH=001111101100B。 1.3 计算机中字符的编码 1.3.1西文字符的编码 n计算机中的信息都是用二进制代码表示的。二进制的 一位数称为位，英文用bit表示，一个位只能表示0和1 两个状态，由8个位构成1个

11、字节，字节的英文用Byte 表示，字节是计算机存储和运行的基本单位。用二进 制码来表示字母、数字以及一些特殊符号称为字符编 码，计算机中常用的字符编码有EBCDIC码和ASCII码 （美国标准信息交换码）。IBM系列大型机采用 EBCDIC码，微型机采用ASCII码。 1.3.1西文字符的编码 nASCII码的全称是美国国家信息交换标准字符码，已经 被国际标准化组织（ISO）指定为国际标准，称为 ISO646码，又称为国际5号码，在世界上通用。7位的 ASCII码用一个字节的低7位进行编码，最高位为0，因 此共有128个不同的编码值，可以表示128个不同字符 的编码，包括52个英文大小写字母、

12、10个阿拉伯数字 、32个标点符号和34个控制码。 1.3.2汉字的编码 n1输入码n输入码是指在使用键盘输入汉字时对汉字的编码，也称为外 码。汉字的输入码一般用键盘上的字母和数字来描述，通过 键盘输入计算机。当前已经出现了许多不同特点的汉字输入 码，主要有三类，形码、音码和音形码。 n2机内码n汉字机内码（简称内码）是计算机内部对汉字进行存储、处 理、传输所使用的编码。当通过键盘输入汉字的的代码（输 入码）后，计算机将该输入码转换成机内码，然后才进行其 他处理。不同的计算机系统，其汉字的机内码也可能是不同 的。 1.3.2汉字的编码 n3交换码n由于汉字的机内码还没有统一的标准，不便用来在计

13、算机系 统之间交换信息，因此引入了交换码。汉字信息交换码是专 门用于汉字信息交换的统一编码，用于汉字信息处理系统之 间或者与通讯系统之间进行信息交换，简称交换码，或者国 标码。它是为使系统、设备之间信息交换时采用统一的形式 而制定的。1981年我国颁布了简体汉字编码的国家标准信 息交换汉字编码字符集基本集，代号为“GB231280”， 也称为国标码。 1.3.2汉字的编码 n4字形码n汉字字形码是表示汉字字形的字模数据，通常用点阵、矢量 函数等方式表示。字形码也称字模码，它是汉字的输出形式 ，随着汉字字形点阵和格式的不同，汉字字形码也不同。常 用的字形点阵有1616点阵、2424点阵、4848

14、点阵等。字 模点阵的信息量是很大的，占用存储空间也很大，如果是 NN点阵的字形码，那么每个汉字占用的字节数就是NN8 。每种点阵计算中除以8，表示一个字节有8位。以1616点 阵为例，每个汉字占用16168=32个字节，两级汉字大约 占用256KB。1.3.2汉字的编码 n5汉字地址码n汉字地址码是指汉字库(这里主要指整字形的点阵式字模库)中 存储汉字字形信息的逻辑地址码。汉字库中，字形信息都是 按一定顺序(大多数按标准汉字交换码中汉字的排列顺序)连续 存放在存储介质上，所以汉字地址码也大多是连续有序的， 而且与汉字内码间有着简单的对应关系，以简化汉字内码到 汉字地址码的转换。1.3.2汉字的

15、编码 n6各种汉字代码之间的关系内码国标码字形码字形码字形码输入字典汉字字库内 存通 信汉字输入系统内 部 处 理显 示输入码地址码打 印1.3.2汉字的编码 n7汉字字符集简介n1）GB2312-80汉字编码n2）GBK编码(Chinese Internal Code Specification)n3）Unicode和CJK编码n4）GB18030-2000编码n5）BIG-5码1.4 指令和程序设计语言 1.4.1计算机指令 n指令是让计算机完成某个操作发出的命令。一条指令 对应于一种基本操作，通常一个复杂的操作可以分解 成无数单个不同指令的集合，计算机所能执行的全部 指令，就是计算机的指

16、令系统。n指令的基本格式：操作码|操作数1.4.2程序设计语言 n用以同计算机交往的语言叫程序设计语言。程序设计 语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。n指令系统也称为机器语言，也叫做二进制代码语言，它是由 一串二进制数0、1构成的指令代码。机器语言是计算机硬件 唯一能够识别的,不用翻译直接供机器使用的程序设计语言。 不同机型的机器语言是不同的。与其他程序设计语言相比， 其执行效率最高。n用助记符(英文单词及其缩写)来表示对应机器语言指令，这 种语言就是汇编语言。汇编语言程序占用内存也比较小、执 行速度快、效率高。但由于CPU不能直接识别汇编语言，所以 汇编语言程序必须先翻译成机器语言，CPU才能执行。1.4.2程序设计语言 n高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的 计算机程序设计语言。用高级语言编写的程序称为 “源程序”。把源程序翻译成机器指令，可采用编 译和解释两种方式。编译方式产生可执