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1、计算机应用基础,第1章 计算机的基础知识,计算机的发展与应用 计算机的数的表示方法与编码 计算机的硬件结构与工作原理 计算机的软件系统 微机常用外部设备 计算机的病毒及其防治,1.1 计算机的基础知识,电子计算机是指由电子器件组成、具有逻辑判断、自动控制和记忆功能的现代计算和信息处理工具。,什么是 计算机？,第1章 计算机的基础知识,第一台计算机叫“ENIAC”（埃历阿克），即“电子数值 积分和计算机” 的英文缩写。,第1章 计算机的基础知识,第一阶段 19461957 （电子管时代） 第二阶段 19581964 （晶体管时代） 第三阶段 19651971 （集成电路时代） 第四阶段 1972
2、80年代（大规模集成电路时代） 第五阶段 90年代开始至今（第五代计算机系统） 按计算机中信息的表示方式和处理方式划分 电子数字计算机 电子模拟计算机 按计算机的规模划分 巨型机 大型机 中型机 小型机 微型计算机,计算机的发展史,网络化,微型化,智能化,巨型化,第1章 计算机的基础知识,- 第一代,物理器件：电子管 运算速度：只有每秒几千次到几万次 内存容量：只有几千个字 语言：用二进制表示的机器语言或助记符表示的汇编语言编写程序,物理器件：晶体管 运算速度：每秒几十万次基本运算 内存容量：扩大到几十万字 语言：出现了FORTRAN、ALGOL-60、COBOL等高级程序设计语言,- 第二代
3、,物理器件：集成电路 运算速度：每秒几十万到几百万次 内存容量：可靠性等都有较大的提高 语言：操作系统逐步成熟。多处理机、虚拟存储器系统以及面向用户的应用软件的发展，大大丰富了计算机软件资源。,- 第三代,物理器件：大或超大规模集成电路 运算速度：每秒几百万次甚至上亿次 内存容量：可靠性等都有较大的提高 语言：出现了数据库系统、分布式操作系统等，应用软件的开发已逐步成为一个庞大的现代产业。,- 第四代,第1章 计算机的基础知识,计算机朝着集成度越来越高和规模越来越大的方向发展，元器件没有本质上的变化，计算机在结构设计、体系设计以及算法设计上产生革命性的变化。,第五代：从90年代开始至今,第1章
4、 计算机的基础知识,计算机的特点,运算速度快 计算精度高 具有超强的记忆功能和逻辑判断功能 能自动进行各种操作 通用性强,第1章 计算机的基础知识,计算机的应用,数值计算（又称科学计算） 数据处理（事务处理） 自动控制(过程控制） 计算机辅助设计（CAD)和辅助教学(CAI)、 CAT（辅助测试）、CAM（辅助制造） 人工智能 计算机网络通信,第1章 计算机的基础知识,计算机的分类,按计算机的规模划分 巨型机：运算速度快，每秒可达1亿次以上。 大型机：运算速度在100万几千万次/秒，主存容量在几十兆字节左右。 中型机：性能和规模处于大型机和小型机之间。 小型机：结构简单、规模较小、操作简单、成
5、本较低 微型机：简称微机或PC机。体积小、价格低、功能全、操作方便。 按计算机中信息的表示方式和处理方式划分 电子数字计算机 电子模拟计算机,第1章 计算机的基础知识,在计算机中，电压和电流是最常用的电信号。通常，数字计算机的信号只有有或无两个离散量，具有导通和截止两种工作状态的电子器件能十分可靠地反映两个离散量。,第1章 计算机的基础知识,计算机中的数字,计算机中数的表示方法与编码,第1章 计算机的基础知识,数制又叫进位计数制，指的是一种计数规则。,基数：是指该进制数中允许选用的基本数码的个数,位权：是指以基数为底，以位序为指数的幂,333.33,百位、表示300，即3x102,十位、表示3
6、0，即3x101,小数点后2位、表示0.03，即3x10-2,1、在R进制中，具有R个数字符号，它们是0、1、2、（R-1） 不同的计数制以基数（Radix）来区分。若以R 代表基数，则 二进制数R2，使用0、1共2个数符 八进制数R8，使用0、1、2、6、7共8个数符 十进制数R10，使用0、1、2、8、9共10个数符 十六进制R16，使用0、1、9、A、B、C、D、E、F共16个数符 2、在R进制中，由低位向高位是按“逢R进一”的规则进行计数。 3、R进制的基数是“R”，R进制数的第I位的权为“Ri”并约定整数最低位的位序号I=0.(I=N，2，1，0，-1，-2，）,计算机中数的表示方法
7、与编码,第1章 计算机的基础知识,进制数的性质总结,计算机的数制,二进制 二进制有两个数码：0和1；进位规则为逢二进一。通常，用下标2或在数字后加字符B表示二进制数; 十六进制 用0-9和A-F表示，进位规则是逢十六进一。通常，用下标16或在数字后加字符H表示十六进制数; 八进制 用0-7表示，进位规则是逢八进一 。通常，用下标8或在数字后加字符Q表示八进制数。,第1章 计算机的基础知识,数制的转换,1. 二进制(八进制、十六进制）数转换为十进制数 按权展开，各位数加,第1章 计算机的基础知识,如：123=1100+210+3=1102+2101+3100,（1101）2,(1101.11)2
8、 =,3210,=8+4+0+1=(13)10,123,122,021,120,=,+,+,+,123,122,021,+,+,+,120,=8+4+0+1+0.5+0.25=(13.75)10,12-1,+,12-2,+,二进制的运算规则,二进制的加法 0+0=0; 0+1=1; 1+0=1; 1+1=10(进位为1) 二进制的减法 0-0=0; 1-0=1; 1-1=0; 0-1=1 (有借位,借1当2) 二进制的乘法 0*0=0; 0*1=0; 1*0=0;1*1=1 二进制的加运算是最基本的算术运算,利用加运算和移位就可以取代乘法和除法运算.,第1章 计算机的基础知识,-加法运算,11
9、01 +) 1011 11000,11101 ) 10011 1010,-减法运算,二进制的运算规则,- 乘法运算,第1章 计算机的基础知识,1101 x) 1011 1101 1101 0000 1101 10001111,2.十进制数转化为二进制数 （1）整数转换：向左除2向下取余,（12）10=（ ）2,注意：最初得到的余数为最低位,第1章 计算机的基础知识,12,2,6,取余,0,3,0,1,1,1,0,1100,2.十进制数转化为二进制数 （2）小数转换：向右乘2，向下取整,（0.75）10=（ ）2,（0.8）10=（ ）2,第1章 计算机的基础知识,0.75,2,0.5,0,1,
10、1,取整,0.11,0.8,2,取整,1,0.6,1,0.2,0,0.4,0,0.8,1,0.6,0.110011,案例练习,如:(23.625)10=( )2,整数部分：,(23)10,小数部分：,(0.625)10,=(0.101)2,结果:(23.625)=(10111)2+(0.101)2=(10111.101)2,=(10111)2,3. 二进制数与八进制数的转换 三位一组，分别转换,第1章 计算机的基础知识,如: (101010110)2,=(101 010 110)2,5,2,6,=(526)8,二进制 八进制,一位拆三位,整数从右向左三位并一位 小数从左向右三位并一位,4.二进
11、制数与十六进制的转换 四位一组，分别转换,二进制 十六进制,一位拆四位,整数从右向左四位并一位 小数从左向右四位并一位,如：（0001 1011 0101.0100）2 ( 1 B 5 . 4 )16,第1章 计算机的基础知识,计算机常用编码,十进制数的二进制编码BCD码 十进制是人们最熟悉的一种进制。有时希望计算机能以十进制的形式进行运算，这是就需要把进制数以一种规定的二进制数编码表示， 这种编码称为BCD码。这种编码即 具有二进制的形式，又具有十进制 “逢十进一”的特点。,第1章 计算机的基础知识,计算机常用编码,ASCII码 （美国标准信息交换码） ASCII码 是一种常用的字符代码。它
12、用七位二进制数表示128种不同的字符。它们分别为：数字，大小英文字母各26个，还有一些通用符号和一些控制符。,第1章 计算机的基础知识,计算机常用编码,第1章 计算机的基础知识,输入码,机内码,汉字地址码,汉字字形码,汉字编码 汉字编码解决了我国汉字的存储、转换、传输和加工处理等问题。在汉字信息处理系统中，由于要求不同，汉字的编码也不同,输入码,汉字输入编码方法分为四类： （1）数字编码，例如国标码、区位码； （2）字音编码，例如微软拼音； （3）字型编码，例如五笔输入法； （4）形音编码，结合字音编码和字型编码的优点。,第1章 计算机的基础知识,信息的表示单位,位（Bit) ： 一个二进制位
13、称为一位 字节（Byte）： 每8位二进制数称为一字节 字（word) ：计算机内部进行数据处理的基本单位，它作为一个整体来参加运算或处理。 字长 ：指组成一个字的长度。它是计算机精度的一项技术指标。 常用的单位： 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB,第1章 计算机的基础知识,计 算 机 系 统,计算机硬件结构与工作原理,硬件系统：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备,第1章 计算机的基础知识,计算机基本组成框图,运算器,功能：对二进制编码进行算术运算和逻辑运算。 包括：算术逻辑部件ALU、累加器A、寄存器R。,第1章 计算机的基础知识,控制器,功能：识别翻译
14、指令，安排操作次序，并向计算机各部件发出相应的控制信号，以指挥整个计算机有条不紊地工作。 包括：指令寄存器、指令计数器PC、操作码译码器。,第1章 计算机的基础知识,存储器,功能：用来存放数据和程序的部件。 包括：主存储器、辅存储器（又称内存和外存）。,第1章 计算机的基础知识,存储器的分类,内存（主存）：容量小，速度快，能直接和CPU交换信息。 外在（辅存）：容量大，速度慢，不能直接和CPU交换信 息，作为主存的补充和后援。,内存,RAM（随机存储器）：掉电信息丢失,ROM（只读存储器）：只读，掉电信息不丢失,第1章 计算机的基础知识,功能：接受操作者提供的原始信息，并将其转换成计算机可以接
15、收和识别的信息方式。,输入设备,输出设备,功能：把计算机处理后的数据、计算结果等内部信息转换成人们习惯接受的信息形式，或成为其它机器所能接受的形式输出。,第1章 计算机的基础知识,微型机系统,硬件,软件,主机,外设,微型计算机的基本结构,输入/输出接口电路,外围设备,中央处理器CPU,内部存储器,外部存储器,输入输出设备,系统软件,应用软件,操作系统,其它系统软件,应用程序,其它应用软件包,第1章 计算机的基础知识,微机硬件系统组成,组成：微机硬件系统是由CPU、存储器、输入/输出接口电路和系统总线组成。其中总线结构是微机的特点。,总线,数据总线,地址总线,控制总线,第1章 计算机的基础知识,数据总线（Data Bus）：用来传输数据。从结构上看，数据总线是双向的，数据既可以从CPU传到其它部件，也可以从其它部件传送到CPU。,地址总线（Address Bus）：用来传送地址信息。和数据总线不同，地址总线是单向的，即地址只能从CPU送出。,控制总线（Control Bus）：用来传送控制信号。这些信号既包括CPU送往存储器和输入/输出接口电路的
