《《计算机公共基础教程（第二版）》-胡昌杰-电子教案 第1章计算机基础知识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《计算机公共基础教程（第二版）》-胡昌杰-电子教案 第1章计算机基础知识（50页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、21世纪高职高专新概念教材 计算机公共基础教程 （第二版） 胡昌杰 李远敏 主 编 张怀中 赵 荣 唐新国 副主编 中国水利水电出版社 ISBN 7-5084-3370-X,第一章 计算机基础知识,1.1 计算机概述,1.2 计算机中的数据的表示,1.计算机的基本组成,1. 计算机病毒的防治,1.1 计算机概述,一、计算机的概念,二、计算机的发展概况,四、计算机的特点,三、计算机的分类,五、计算机的应用,六、计算机的发展趋势,一、计算机的概念,计算机是一种自动化的、高效率的信息处理工具。,计算机是一种具有快速运算、逻辑判断和巨大记忆功能的电子设备，是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工
2、和处理的机器。,二、计算机的发展概况,1、世界上第一台电子计算机：ENIACElectronic Numerical Integrator And Computer，1946年在美国陆军阿伯丁弹道实验室诞生。,第一台计算机介绍,使用了18 800只电子管，1 500多个继电器，耗电150 KW，占地面积150亩，重量达30吨，每秒钟能完成5000次加法运算。,2、电子计算机的发展：4个阶段（电子器件） 第一代：电子管计算机（1946年1958年） 第二代：晶体管计算机（1959年1964年） 第三代：集成电路计算机（1965年1971年） 第四代：大规模集成电路（LSI）和超大规模集成电路（V
3、LSI）计算机（1971年现在） 第五代：人工智能计算机,二、计算机的发展概况,3、微型计算机的发展：5个阶段（集成电路技术） 第一代：4位或准8位（1970年1973年），CPU的代表是Intel4004、Intel8008。 第二代：8位（1974年1977年）， CPU的代表是Intel8080、M6800、Z80。 第三代：16位（1978年1980年），CPU的代表是Intel8086、M6800、Z8000。 第四代：32位（1981年1992），CPU的代表是Intel80836、80486、IAPX432等。 第五代：64位（1993年至今） ，CPU的代表是Pentium、P
4、owerPc、Alpha。,二、计算机的发展概况,三、计算机的分类,1、按功能和用途分类 通用计算机（General Purpose Computer）、专用计算机（Special Purpose Computer ）： 2、按工作原理分类 数字计算机（Digital Computer）、模拟计算机（Analog Computer） 、混合计算机（Hybrid Computer） 3、按性能和规模分类 巨型机、大型计算机、中型计算机、小型计算机、微型计算机和单片机 4、微型计算机分类：台式机、便携式、掌上电脑,四、计算机的特点,1、运算速度快 2、计算精度高 3、存储容量大 4、具有逻辑判断能
5、力 5、通用性强,五、计算机的应用,1、数值计算 2、数据处理 3、自动控制 4、计算机辅助系统 CADComputer Aided Design CAMComputer Aided Manufacture CAIComputer Aided Instruction CATComputer Aided Test CASEComputer Aided Software Engineering 5、实时控制 6、多媒体技术与应用 7、计算机网络与应用 8、模式识别：人工智能,六、计算机的发展趋势,四个发展趋势： 1、巨型化：运算速度快、存储容量大、功能强 2、微型化：使用超大规模集成电路，体积小
6、3、网络化： 4、智能化：模拟人类智能,1.2 计算机中的数制,一、进位计数制的概念,二、常用的进位计数制,三、各种进制数的转换,四、计算机中数据编码,一、数制的概念,1、数制（Number System）：数的表示系统 如：十进制、钟表使用的六十进制、二进制 2、基数：一个数制所包含的数字符号的个数。如：十进制：基数为10；二进制：基数为2 3、权：任何一个数都是由一串数字表示的，其中每一位数字所表示的实际值除本身的数值外，还与它所处的位置有关，由位置决定的值就叫权。权=Ri(R为基数，i为整数)。如：十进制数：276.35 4、按权展开式：任何一个数值，都是各位数字本身的值与其权之积的总和
7、，这个式子就叫按权展开式。 如：(256.12)10= (101.01)2=,二、常用的数制,1、十进制（Decimal）：含有10个数字符号；基数为10，即逢十进位；权为10i 。十进制的表示：（N）10 2、二进制（Binary）：含有2个数字符号即0、1；基数为2，即逢二进位；权为2i 。二进制的表示：（N）2 1）二进制的特点：表示容易、运算简单、工作可靠、逻辑性强 2）二进制运算规则 加法：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10 如：(1111)2+(110)2= (10100)2+(1110)2= 减法：0-0=0 0-1=1（借位） 1-0=1 1-1=0 如：(101
8、10)2-(1001)2=,二、常用的数制,3、八进制（Octal）：含有8个数字符号即0、1、2、3、4、5、6、7；基数为8，即逢八进位；权为8i 。八进制的表示：（N）8 4、十六进制（Hexadecimal）：含有16个数字符号即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F；基数为16，即逢十六进位；权为16i 。十六进制的表示：（N）16 各种数制间的数值对照表参见教科书（第8页的表1.1）,三、各种数制间的转换,1、其他数制转换成十进制 规则：利用按权展开式求和。 例：二进制转换成十进制 (1010)2= (110.101)2= 八进制转换成十进制 (3167.2
9、5) 8 = 十六进制转换成十进制 (2B)16=,2、十进制数转换成二进制数 1）整数部分 规则：除以2取余，即对十进制整数逐次除以2，直至商数为0，逆向取每次得到的余数。 如：(215)10= (59)10= 2）小数部分 规则：乘以2取整，即对十进制的小数部分逐次乘以2，直至乘积的小数部分为0，取每次乘积的整数部分。 如：(0.6875)10= (0.1)10= 3）混合十进制数,三、各种数制间的转换,3、二进制数与八进制或十六进制数之间的转换 1）二进制与八进制之间的转换 二进制转换成八进制：以小数点为基准，分别向左、右每三位一组划分，将每三位代以八进制数字（前后端不足三位者用零补齐）
10、。 如：(11101010011.10111)2= 八进制转换成二进制：每一个八进制数字代以三个二进制数字 如：(3740.562)8=,三、各种数制间的转换,2）二进制与十六进制之间的转换 二进制转换成十六进制：以小数点为基准，分别向左、右每四位一组划分，将每四位代以十六进制数字。 如：(111101010011.10111)2= 十六进制转换成二进制：每一个十六进制数字代以四个二进制数字 如：(2AF.C5)16=,三、各种数制间的转换,1、位（bit）：计算机存储和表示信息的最小单位,也称为比特，简写为b，表示一个二进制代码即0或1。 2、字节（Byte）：计量信息的基本单位，通常用B表
11、示 1Byte=8bit 1KB=1024Byte 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 3、 字和字长 字是中央处理器对数据进行处理的单位 字长是指CPU可一次并行处理的二进制数码的位数 字长值越大，计算机的功能越强,一、计算机中数据的单位,计算机中数据编码,1、字符编码：用一组规定的二进制码来表示特定的字符集合。 2、计算机中常用的字符：十进制数字符号09、大小写英文字母、各类标点和运算符号与控制符号等。 3、ASCII码：美国标准信息交换码（American Standard Code for Information Interchange）。 编码原则：将每
12、个字符用一组七位二进制代码表示。 基本ASCII码：最高位为0，共128个不同的符号。 扩展ASCII码：最高位为1，表示另外几种西文文字和其它一些特殊符号。,二、字符的编码,计算机中数据编码,1、汉字的输入码 1）汉字的输入码是为用户能够利用西文键盘输入汉字而设计的编码，通常也被称为汉字的外码 2）主要的输入码：数字编码、字音编码、字形编码、音形码 2、汉字的交换码：是指不同的具有汉字处理功能的计算机系统之间在交换汉字信息时所使用的代码标准 3、汉字的内码：是汉字在计算机内部存储、处理的代码，一个汉字用两个字节表示，每个字节的最高位为1 4、汉字的字形存储码：指在汉字字模库中的汉字字形信息，
13、用于在屏幕上显示或在打印机上打印的汉字字形。,三、汉字的编码,计算机中数据编码,所使用的标准是80年代国家指定的标准GB231280，建议使用最新颁布的标准GB18030 GB231280中共收录了汉字、字母、图形等字符7445个，其中汉字6763个，682个非汉字图形符号。6763个汉字按使用频度、组词能力及用途大小分为一级和二级常用汉字。 每一个汉字或符号都用两个字节表示。每个字节只用低7位，最高位都置0。,四、汉字交换码,计算机中数据编码,1. 计算机基本组成,一、计算机系统的组成,二、硬件系统,三、软件系统,计算机的工作原理,1、冯诺伊曼设计思想 1）计算机硬件设备由存储器、运算器、控
14、制器、输入设备、输出设备组成 2）计算机内部一律采用二进制数来表示指令和数据 3）将编制好的程序存入计算机的存储器 2、基本工作原理,一、计算机系统,计算机硬件（Hardware）是指由电子元器件和机械部件构成的机器实体，也称为硬设备、机器系统或裸机。,计算机软件(Software)是指各种各样的指挥计算机工作的程序或指令的集合。,二、硬件系统的组成,1、运算器（Arithmetic Logic Unit）：算术逻辑单元或ALU，用来进行加、减、乘、除等算术运算以及与、或、非等逻辑运算。 2、控制器（Control Unit）：指挥中心，计算机的各部件在它的指挥下协调工作。 3、存储器（Mem
15、ory）：记忆部件，用来存放数据、程序和计算结果。分为内部存储器和外部存储器。 4、输入设备（Input Equipment）：向计算机输入程序和数据，将数据转换成二进制 5、输出设备（Output Equipment ）：输出计算机的处理结果，将二进制代码转换成人们所熟悉的形式。,硬件基本结构,1、计算机硬件系统的组成：由中央处理器（CPU）、内存储器、外存储器、输入/输出（I/O）设备、I/O接口和系统总线组成。 2、硬件结构的特点：总线结构，有地址总线、数据总线、控制总线,中央处理器,1、CPU的功能 CPU：Central Processing Unit，中央处理器，是硬件的核心 功能
16、：1）指令控制 2）操作控制 3）时间控制 4）数据加工,中央处理器,2、CPU的组成：控制器和运算器 1）控制器：由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、时序产生器和操作控制器组成，协调和指挥整个计算机系统工作的部件。 功能：从内存中取出一条指令，并指出下一条指令在内存中的位置 对指令进行译码或测试，产生相应的操作控制信号，启动规定的动作 指挥并控制CPU、内存和I/O设备之间数据传送的方向,中央处理器,2、CPU的组成：控制器和运算器 2）运算器：由算术逻辑单元（ALU）、累加寄存器、数据缓冲寄存器和状态条件寄存器组成，是数据加工处理的部件。 功能：执行所有的算术运算 执行所有的逻辑运算，并进行逻辑测试 3、CPU的性能：主振频率（主频）、字长,存储器,1、高速缓冲存储器（Cache） 可以直接做在CPU芯片里，工作过程完全由硬件电路控制，数据存取速度很快。 容量较小，大多在1MB以下。 2、主存储器（内部存储器
