《大学计算机基础(第二版) 教学课件 ppt 作者 刘勇 第1章 计算机基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《大学计算机基础(第二版) 教学课件 ppt 作者 刘勇 第1章 计算机基础知识（40页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第1页,第1章 计算机基础知识,本章概述 学习目标 主要内容 本章小结,第2页,本章概述,本章概括地介绍了计算机的发展及应用；计 算机软、硬件系统；计算机工作原理；进位计数 制；数据在计算机中的表示及多媒体技术基础。,第3页,学习目标,了解计算机的发展 了解信息与信息技术的概念 了解计算机在信息社会中的应用 熟悉计算机软、硬件系统及工作原理 掌握不同进位计数制之间的相互转换 理解数据在计算机中的表示 了解多媒体技术的定义和特性 掌握多媒体信息的数字化处理技术,第4页,主要内容,1.1 概述 1.2 计算机组成及工作原理 1.3 数据在计算机中的表示 1.4 多媒体技术基础,第5页,1.1 概述
2、,学时：以自学为主 内容：计算机的发展 信息与信息技术概念 计算机在信息社会的应用 要求：常识性了解 考核：选择题 说明：讲解6个主要知识点,第6页,1.计算机的问世,Electronic Numerical Integrator And Calculator,加减运算5千次/每秒 没有存储器 采用十进制,1946年2月 世界上第一台真正 意义上的数字电子 计算机ENIAC 在美国加州问世,重达 30 吨 占地 170 平米 耗电 140 千瓦 电子管 18000 个,第7页,2.现代计算机鼻祖,主要贡献： 建立图灵机模型，奠定了可计算理论的基础 提出图灵测试，阐述了机器智能的概念,冯诺依曼(
3、1903-1957),艾兰图灵(1912-1954),主要贡献： 与同事研制人类第二台计算机EDVAC 提出“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,第8页,3.计算机的分代,第9页,4.组成计算机的主要电子器件,电子管,晶体管,集成电路,大规模集成电路,第10页,5.计算机的发展趋势,当前计算机技术高速发展的趋势从未改变 越来越向: 功能巨型化 体积微型化 资源网络化 处理智能化 方向发展,目前，国家现在开发三网合一系统工程，即将计算机网、电信网、有线电视网合为一体。将来通过网络能更好的传送数据、文本资料、声音、图形和图像，用户可随时随地在全世界范围拔打可视电话
4、或收看任意国家的电视和电影。,第11页,6.计算机在信息社会的应用,计算机的应用类型 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助技术 人工智能 电子商务,目录,第12页,计算机系统组成,1.2 计算机组成及工作原理,第13页,1.计算机的五大部件,冯 诺依曼结构的计算机,提问1：运算器的作用？ 提问2：控制器的作用？ 提问3：存储器的组成及作用？ 提问4：输入设备、输出设备举例？,第14页,2.高速缓冲存储器,作用：高速缓冲存储器(Cache)是为了解决CPU和主 存之间速度匹配问题而设置的。 位置：它是介于CPU与主存之间。 容量：它是小容量存储器，但存取速度比主存快。,CPU与存储器关系示意
5、图,第15页,1KB=210B=1024B 1MB= 210KB= 1024KB 1GB= 210MB= 1024MB 1TB= 210GB= 1024GB,3.存储器容量,位：二进制中的0或1。 字节：8个二进制位组成一个字节。字节是存储器的 基本存储单位。 存储器容量：是指最多可存放的二进制数据的总和。 计量单位：KB、MB、GB、TB。,第16页,4.计算机软件,软、硬件关系示意图,第17页,5.应 用 软 件,1. 办公软件包（Word、Excel、PowerPoint） 2. 图形和图象处理软件 3. 数据库系统 4. Internet服务软件 5. 娱乐与学习软件,第18页,6.计
6、算机的工作原理,计算机工作原理：存储程序和控制程序。 程序：是计算机指令的有序集合。 指令：是能被计算机识别并执行的二进制代码。 指令作用：完成某一具体的操作，如加1、减1、取数据、存数据等。,目录,第19页,提问1：假设让你设计，你会采用何种进制？,1.3 数据在计算机中的表示,提问2：你所了解的二进制是怎样的？,提问3：在生活中，大家还知道哪些进制？,第20页,1. 电路简单 计算机由逻辑电路组成，逻辑电路通常只有两个状态。例如，开 关的接通与断开、电压的高与低等。这两种状态正好用来表示二 进制数的两个数码0和l。 2. 工作可靠 两个数码代表两个状态，在数据传输和处理中不容易出错。 3.
7、 简化运算 二进制运算法则简单。 4. 逻辑性强 计算机工作是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的 理论依据。有两个数码，正好代表逻辑代数中的“真”与“假”。,采用二进制的好处,第21页,1.3.1 进位计数制及相互转换,第21页,概念：基数、基本符合、权,第22页,1.十进制转化成r进制,整数部分：除 r 逆序取余，直到商为0,例：100.345 (D) = 1100100.01011(B),小数部分：乘 r 顺序取整，直到小数部分接近0,例：100(D)=144(O)=64(H),1.十进制转化成r进制,第24页,第24页,1.3.1 进位计数制及相互转换,第25页,方法：数码乘以
8、各自的权的累加。,2. r 进制转化成十进制,(11010)B = (124+123+022+121+020)D = (16+8+0+2+0)=(26)D,(254)O = (282+581+480)D = (128+40+4)D=(172)D,(354)H = (3162+5161+4160)D = (768+80+4)D = (852)D,第26页,3.二进制、八进制、十六进制数间的关系,4.二进制、八进制、十六进制数间的相互转换,八转二：1位八进制数对应3位二进制数 十六转二：1位十六进制数对应4位二进制数,第28页,001 101 101 110.110 101 (B) = 1556.
9、65(O) 1 5 5 6 6 5 0011 0110 1110.1101 0100 (B) =36F.D4 (H ) 3 6 F D 4,二转八、十六 整数部分：从右向左按3(4)位进行分组 小数部分：从左向右按3(4)位进行分组 不足位数补零,4.二进制、八进制、十六进制数间的相互转换, 数值型数据的表示 数值型数据是用以表示量的大小、正负。在计算 机内，数值是用二进制来表示的，也就是说，无 论多大的数，在计算机中只能用0和1来表示。,1.3.2 数据在计算机中的表示, 字符型数据的表示 包括：西文字符、汉字、声音、图像,第30页,西文字符编码-ASCII码,第31页,汉字字符编码,提问：
10、大家知道的汉字输入法有哪些？,结论：不管哪种输入法，都只是输入汉字的手段。最终，汉字在 计算机内部是以汉字机内码的形式表示的。,目录,第32页,1.4 多媒体技术基础,1.4.1 多媒体的定义 1.4.2 多媒体技术的特性 1.4.3 多媒体信息处理技术 1.4.4 数据压缩技术,第33页,1.4.1 多媒体的定义,1.媒体 存储信息的物理实体，如磁盘、光盘等。 信息的表现形式或载体,如文字、图形、图像、动画、声音等。,2.多媒体 指能够同时获取、处理、编辑、存储和展示两种以上不同类型信息媒体的技术。包括文字、声音、图形、图像、动画、视频,3.多媒体技术 是一种基于计算机的综合技术，包括数字化
11、信息的处理技术、音频和视频技术、计算机硬件和软件技术、人工智能和模式识别技术、通信和图像技术等，是一门跨学科的综合技术。,第34页,1.4.2 多媒体技术的特性,(1) 集成性：多媒体计算机技术是结合文字、图形、影像、声音、动画等各种媒体的一种应用，且建立在数字化处理的基础上，基本上可以说是包含了当今计算机领域最新的硬件技术和软件技术。,(2) 交互性：就是具有与使用者进行交互沟通的特性。这种特性可以使使用者按照自己的意愿来解决问题，还可以借助这种交互式的沟通来帮助学习、思考，以达到增进知识及解决问题的目的,(3) 实时性：是指多种媒体无论在时间上还是在空间上都存在着紧密的联系，具有同步性和协
12、调性。这样，在人的感官系统允许的情况下，进行多媒体交互，就好像面对面一样，图像和声音是连续的。,第35页,1.4.3 多媒体信息处理技术,总述：无论现在的多媒体电脑功能如何强大，其内部也只能处理数字信息。因此，声音、图像或视频也要转换成二进制码 0和1，才能被计算机识别和处理。,模拟信号要转换成能被计算机识别的数字信号，一般经过采样、量化、编码三个步骤。,第36页,1.4.3 多媒体信息处理技术,数字音频格式 （1）WAVE (扩展名为WAV) （2）MOD (扩展名MOD、ST3、XT、S3M、FAR、669) （3）MPEG-3 (扩展名MP3) （4）Real Audio (扩展名RA)
13、 （5）Creative Musical Format (扩展名CMF) （6）CD Audio音乐CD (扩展名CDA) （7）MIDI (扩展名MID),数字音频：是利用数字化手段对声音进行录制、存放、编辑、压缩或播放。它是随着数字信号处理技术、计算机技术、多媒体技术的发展而形成的一种全新的声音处理手段。,第37页,1.4.3 多媒体信息处理技术,数字图像 图形：由点、线等组成的有边界画面。文件中存放描述图形的指令 图像：由图像设备输入的无边界画面，数字化后以位图形式存储,数字图像格式 BMP格式 GIF格式 JPEG格式 JPEG2000格式 PNG格式 SWF格式 SVG格式,第38页
14、,1.4.3 多媒体信息处理技术,数字视频 (1)模拟视频：是指每一帧图像是实时获取的自然景物的真实图像信号。模拟视频信号具有成本低和还原性好等优点，视频画面往往会给人一种身临其境的感觉。 (2)数字视频：是一种对可视化数据采用数字表现方式而非模拟表现方式进行工作的视频系统。数字信号的传输不再是单向的，而是交互式的。,影像视频文件格式 AVI格式 MPEG格式 DivX格式 MOV格式,流媒体文件格式 ASF格式 WMV格式 RM格式 RMVB格式,第39页,1.4.4 数据压缩技术,1.为什们要进行多媒体信息的压缩? 例：一幅具有中等分辨率（640*480像素）真彩色图像（24位/像 素），
15、它的数据量约为每帧7.37Mb。若要达到每秒25帧的全 动态显示要求，每秒所需的数据量为184Mb，而且要求系统的 数据传输速率必须达到184Mb/s，这在目前是无法达到的。, 多媒体信息压缩的方法 根据解码后数据与原始数据是否完全一致进行分类，压缩方法可被分两大类。 有失真压缩法会减少信息量，而损失的信息是不能再恢复的，因此这种压缩法是不可逆的。 无失真压缩法去掉或减少数据中的冗余，但这些冗余值是可以重新插入到数据中的，因此冗余压缩是可逆的过程。,目录,本章小结,本章概括地介绍了计算机的发展及应用；计算机软、硬件系统；计算机的工作原理；进位计数制、数据在计算机中的表示及有关多媒体技术的一些基础知识。 希望同学们通过本章的学习，可以为以后在计算机方面的学习奠定良好的基础，并能够对计算机学科产生浓厚的兴趣，以具有可持续性学习的能力。,第40页,
