培训课件1(计算机基础知识)

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1、1.1 计算机概述 1.2 计算机系统的组成和基本结构 1.3 数制与编码,第1章 计算机基础知识,返回总目录,返回总目录,上一页,1.1.1 计算机系统的发展概况 1.1.2 计算机的特点 1.1.3 计算机的类型与用途 1.1.4 计算机的发展方向,1.1 计算机概述,计算机是一种能快速、高效地对各种信息进行存储和处理的电子设备。,1.1.1 计算机系统的发展概况,返回本节,1科学计算 2自动控制 3信息处理 4人工智能 5计算机辅助设计,6娱乐与文化教育 7产品艺术造型设计 8计算机通信 9电子商务,计算机的应用领域,1计算机的诞生 世界上第一台电子数值积分计算机ENIAC(Electr

2、onic Numerical Integrator and Computer)，诞生于1946年，美国宾夕法尼亚大学。 2计算机的发展历程 计算机从处理数据的方法上分成模拟式计算机和数字式计算机。 模拟机是以连续变化的物理量表示所测量的数据来模拟某一变化过程，它主要用于仿真研究。数字机则以数字量表示数据。模拟机所做的工作都可由数字机来完成。,按照计算机所用的逻辑元件（电子器件）来划分计算机的时代： 第一代电子计算机(1946年到1958年）：基本逻辑电路由电子管组成。 第二代电子计算机（1958年到1964年）：基本逻辑电路由晶体管电子元件组成。 第三代电子计算机（1964年到1970年）：基

3、本逻辑电路由小规模集成电路组成。 第四代电子计算机（1970年以后）：采用中、大规模集成电路构成逻辑电路。,1.1.2 计算机的特点,返回本节,计算机作为一种通用的信息处理工具，具有以下特点： 1. 能自动执行命令； 2. 运算及处理速度快； 3. 具有记忆能力和逻辑运算能力； 4. 计算精确度高； 5. 可靠的判断能力； 6. 高性能的实时通信和交流能力； 7. 信息表达形式的直观性和使用的方便性。,1.1.3 计算机的类型与用途,根据计算用途不同，可分为通用机和专用机两类。 根据计算机的多方面的综合性指标（功能、体积），可分为微型机、小型机、大型机、巨型机、工作站、服务器等。,1.微型机：

4、即PC机。体积小、价格低、功能全、操作方便； 2.小型机：结构简单、规模较小、操作简单； 3.大型机：运算速度在100万几千万次/秒； 4.巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上； 5.工作站：易于联网、有大量内存、配置大屏幕显示器和较强的网络通信功能； 6.服务器：可供网络用户共享的高性能计算机，具有大容量存储设备及外部设备，运行速度快。资源可供网络用户共享。,当前计算机的发展趋势概括为四化：巨型化、微型化、网络化和智能化。 微型化 芯片的集成度越来越高，计算机的元器件越来越小，而使得计算机的计算速度快、功能强、体积小、价格低。 巨型化 为了满足尖端科学技术、军事、气象等领域的需要，计算机也

5、必须向超高速、大容量、强功能的巨型化发展。巨型机的发展集中体现了计算机技术的发展水平。,返回本节,1.1.4 计算机的发展方向, 网络化 计算机网络可以实现资源共享。资源包括了硬件资源，如存储介质、打印设备等，还包含软件资源和数据资源，如系统软件、应用软件和各种数据库等。 智能化 智能化是未来计算机发展的总趋势。这种计算机除了具备现代计算机的功能之外，还要具有在某种程度上模仿人的推理、联想、学习等思维功能，并具有声音识别、图像识别能力。,返回本节,1.2 计算机系统的组成和基本结构,1.2.1 计算工作原理及其硬件结构 1.2.2 计算机的软件系统 1.2.3 计算机语言,微型计算机系统结构框

6、图,返回本节,1.2.1 计算工作原理及其硬件结构,1.计算机的工作原理 1945年美籍匈牙利科学家冯诺依曼(Von Neumann)提出了一个“存储程序”的计算机方案。 其工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”，就是通常所说的“顺序存储程序”概念。我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯诺依曼型计算机” 。,一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。,这个方案包含3个要点： 采用二进制数的形式表示数据和指令。 将指令和数据存放在存储器中。 计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备5大部分组成。,冯诺依曼型计算机的基本结构,返回本节,硬件分成控制器、运算器、存储器、

7、输入设备和输出设备5大部分组。,2.计算机的硬件结构,返回本节,运算器：用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 控制器：从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类型并对指令进行译码，负责向其他各部件发出控制信号。 存储器：计算机的记忆装置，用于存放程序和数据。分为内存储器和外存储器。. 输入设备：从计算机外部向计算机内部传送信息的装置。 输出设备：交计算处理结果传送到计算机外部供计算机用户使用的装置。,（1）CPU CPU是Central Processing Unit的缩写，即中央处理器，是计算机中最关键的部件，它由控制器、运算器、寄存器组和辅助部件组成。,3.PC机的硬件配置,几种类型的CPU（

8、奔腾、奔腾、Cyrix686、K6-2）,返回本节,存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。 主存储器（内存） 辅助存储器（外存） 随机存储器RAM 只读存储器ROM ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。 RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出或写入；断电后信息丢失。,存储器,内存,返回本节,（2）存储器,常见的几种内存条,返回本节,Pentium （奔腾）主板,（3）主板,返回本节,CMOS 只读存储器中装载着BIOS程序。BIOS负责处理主板与操作系统之间的接口问题。,CMOS只读存储器,I/O扩充插槽,在主板上备有一

9、些扩充插槽，用来插入部件或连接外部设备。,返回本节,外围设备连接口,返回本节,外部存储器包括软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器、磁带存储器等几大类。,（4）外部存储器,返回本节,软盘存储器,3.5寸磁盘外形,返回本节,3.5寸磁盘内部结构示意图,返回本节,硬盘存储器,返回本节,光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆盘。,光盘存储器,光盘驱动器,返回本节,DVD外形,返回本节,光盘库 磁带机,其他外部存储设备,返回本节,移动硬盘 U盘,（5） 输入设备,键盘,104键盘,返回本节,返回本节,光标移动键和编辑键的功能,返回本节,返回本节,鼠标,鼠标根据其使用原理可分为：机械鼠标

10、、光电鼠标和光电机械鼠标。,返回本节,扫描仪,返回本节,光笔,返回本节,数字化仪,数字化仪是一种图形输入设备，它可将各种图纸的图形信息转换成计算机可识别的数字信号输入计算机中。它与绘图仪一起常用于工程设计单位。,麦克风,利用话筒可以进行语音输入。其硬件系统是由声卡和话筒（麦克风）组成。,返回本节,数码相机,返回本节,其他输入设备,条形码阅读器,游戏手柄,返回本节,输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得的结果，并将结果以字符、数据、图形等人们能够识别的形式进行输出。常见输出设备有显示器、打印机、投影机、绘图仪、声音输出设备等。,（6） 输出设备,返回本节,显示器,显示控制适配器（显卡）,显

11、示器,返回本节,显示器的主要技术指标有屏幕尺寸、点距、显示分辨率、灰度和颜色深度及刷新频率。 分辨率：屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最小单位。 分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越清晰。 灰度：指像素点亮度的级别数，在单色显示方式下，灰度的级数越多，图像层次越清晰。 颜色深度：指计算机中表示色彩的二进制位数 刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，画面闪烁越小，通常是75 Hz90 Hz。,返回本节,打印机,返回本节,绘图仪,返回本节,声音输出设备,声音输出设备包括声卡和扬声器两部分。声卡可分为8位、16位、32位、64位，位数越高，效果越好。 声卡的总线接口有ISA

12、和PCI两种，PCI已经成为主流。声卡除了发声以外，还提供录入、编辑、回放数字音频和进行MIDI音乐合成的能力。 扬声器主要有音箱和耳机两类。,返回本节,PCI声卡,返回本节,投影机,返回本节,（7） 电源与机箱,微机电源要求输入220V、50Hz的交流电，经过变压整流稳压后，输出四种直流电，供微机不同部件使用。 如果对供电可靠性要求较高可使用不间断电源（UPS）。,返回本节,UPS电源,返回本节,计算机软件是计算机的灵魂，配备优秀的软件可充分发挥计算机的作用。计算机的软件系统可分为系统软件和应用软件两部分。系统软件是负责对整个计算机系统资源的管理、调度、监视和服务。应用软件是指各个不同领域的

13、用户为各自的需要而开发的各种应用程序。软件系统包括程序、数据及相关文档的完整集合。,1.2.2 软件系统,返回本节,系统软件是管理、监控、维护计算机资源（包括硬件与软件）的软件。包括： 操作系统 程序设计语言 各种程序设计语言的处理程序 工具软件,1系统软件,返回本节,2应用软件 应用软件是用户为了解决实际问题而编制的各种程序。大致分为4类： （1）文字处理软件 （2）信息管理软件 （3）辅助设计软件 （4）实时控制软件,返回本节,1.2.3 计算机语言,计算机语言指用于人与计算机之间通信的语言。 计算机程序设计的语言的发展，经历了从机器语言、汇编语言到高级语言。,1、机器语言 由“0”和“1

14、”组成的指令序列，这种语言就是机器语言。 2、汇编语言 用英文字母、符号串来替代一个特定指令的二进制串，这种程序设计语言就是汇编语言。,3、高级语言 接近于数学语言或人的自然语言，不依赖于计算机硬件的程序设计语言。 不论是汇编语言还是高级语言，计算机都不能直接执行，不许转化成计算机能识别的机器代码，下图给出汇编语言和高级语言源程序转换成计算机能执行的程序的过程。,汇编语言和高级语言转换成机器代码过程,1.3 数制与编码,1.3.1 进位计数制的基本概念 1.3.2 进制之间的转换 1.3.3 信息存储单位 1.3.4 信息编码 1.3.5 中文输入法,1数制定义 用一组固定的数字和一套统一的规

15、则来表示数目的方法称为数制。数制有进位计数制与非进位计数制之分，目前一般使用进位计数制。 计算机中常使用二进制、十进制、八进制、十六进制等。,1.3.1 进位计数制的基本概念,2十进制数,十进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个，进数规则为逢十进一，借一当十。例：（1389）10 =110 3310 2810 1910 0,返回本节,3二进制数,二进制数的数码为0、1共2个，进数规则为逢二进一，借一当二。（例） 二进制数在右下方注上基数2或在后面加B表示，如(10110011)2，10110011B。,4八进制数,八进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7共8个，进数

16、规则为逢八进一，借一当八。 八进制数在右下方加注8或在后标注Q，如(123)8，123Q。,返回本节,十六进制数的数码为0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个，其中数码A、B、C、D、E、F分别代表十进制数中的10、11、12、13、14、15，进数规则为逢十六进一，借一当十六。 在右下方标注16或在后标注H，如(4AC8)16，4AC8H。,5十六进制数,返回本节,1十进制数、二进制数、八进制数和十六进制数的对应关系如表所示。,1.3.2 进制之间的转换,返回本节,2.非十进制数转换成十进制数,二进制转换为十进制,非十进制数a1a2am-1amam1转换成十进制数采用“位权法”，即把各非十进制数按权展开，然后求和。转换方式用如下公式表示： 例1:把（1001.01）2转换为十进