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1、第1章 计算机基础知识,1.1 计算机概述 1.2 数据在计算机内的表示 1.3 计算机系统的组成 1.4 微型计算机主要配置,1.1 计算机概述,1.1.1 计算机的发展 1.1.2 计算机的特点 1.1.3 计算机的应用,1.1.1 计算机的发展,第一台电子计算机于1946年2月15日在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行，名字叫ENIAC（Electronic Numerical Integrator and Computer，电子数值积分计算机）。 机器被安装在一排2.75米高的金属柜里，使用了17000多个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，每秒钟可进行5000次加法
2、运算，可以在千分之三秒时间内做完两个10位数乘法。,从第一台电子计算机诞生，依据计算机所采用电子器件的不同，计算机的发展可划分为四个时代： 1. 第一代计算机电子管计算机 2. 第二代计算机晶体管计算机 3. 第三代计算机集成电路计算机 4. 第四代计算机超大规模集成电路计算机,1.1.2 计算机的特点,（1）运算速度快 （2）运算精度高 （3）强大的存储能力 （4）逻辑判断能力 （5）自动功能,1.1.3 计算机的应用,（1）科学计算 （2）信息处理 （3）实时控制 （4）计算机辅助系统 （5）人工智能 （6）计算机网络通信,1.2 数据在计算机内的表示,1.2.1 计算机中的常用数制 1.
3、2.2 不同数制之间的转换 1.2.3 计算机中常用编码,1.2.1 计算机中的常用数制,1. 十进制 十进制数有09共 10个数码，十进制数的进位规则为“逢十进一”。 2. 二进制 二进制是计算机采用的数制，二进制数只有即0和1两个数码，进位规则为“逢二进一”。 3. 八进制 八进制数有07共8个数码，进位规则为“逢八进一”。由于8=23，因此 1位八进制数对应3位二进制数。 4. 十六进制 十六进制数有16个数码，常用的阿拉伯数字09只有10个数码，另外使用A、B、C、D、E、F表示其余6个数码。十六进制数进位规则为“逢十六进一”。由于16=24，因此 1位十六进制数对应4位二进制数。,1
4、.2.2 不同数制之间的转换,1. 二进制数转换为十进制数 (B)2=Bn-12n-1+Bn-22n-2+B121B020B-12-1B-m2-m = 其中，B为任意一个二进制数，m和n为正整数，分别表示小数点右边和左边的位数， i为数位序数，Bi表示第i位上的数码（数字）。,【例1.1】把(1011. 011)2转换成进制数。 （1011011)212302212112002-112-212-3 802100.250.12511.375 210=1024 29=512 28=256 27=128 26=64 25=32 24=16 23=8 22=4 21=2 20=1,2. 十进制数转化成
5、二进制数 （1）整数部分：十进制整数转化成二进制整数采用的方法是“除2取余”。 【例1.2】将十进制数25转换为二进制数。,得到（25）10=（11001）2,（2）小数部分：十进制小数转化成二进制小数采用的方法是“乘2取整”。 【例1.3】将十进制数0.3125转换成二进制数。,得到（0. 3125）10=（0.0101）2,3. 二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换 二进制数转化成八进制数是将二进制数从小数点开始分别向左（对二进制整数）或向右（对二进制小数）每3位组成一组，不足3位补0。然后将3位二进制数写成对应的八进制数即可。 【例1.4】将二进制数（10110001. 111）2转
6、换成八进制数。 010 110 001. 111 2 6 1 7 即二进制数10110001. 111转换成八进制数结果为261.7。反过来，将每位八进制数分别用3位二进制数表示，就可完成八进制数到二进制数的转换。,二进制数转化成十六进制数是将二进制数从小数点开始分别向左（对二进制整数）或向右（对二进制小数）每4位组成一组，不足4位补零。然后将4位二进制数写成对应的十六进制数即可。 【例1.5】将二进制数（10110001. 111）2转换成十六进制数。 1011 0001. 1110 B 1 E 即二进制数10110001. 111转换成十六进制数结果为B1.E。反过来，将每位十六进制数分别
7、用4位二进制数表示，就可完成十六进制数到二进制数的转换。,二进制数、八进制数、十进制数、十六进制数对照表,1.2.3 计算机中常用编码,1. BCD码 在计算机输入和输出数据时采用十进制数，而计算机内部采用二进制数处理数据，这样在计算机中需要把十进制数转换为二进制数。把十进制数的每一位分别写成二进制数形式的编码，称为二十进制编码，即BCD（Binary Coded Decimal）码。 2. ASCII码 ASCII码(American Standard Code for Information Interchange)是美国信息交换标准代码的简称。标准ASCII码为7位二进制编码，计算机中采
8、用一个字节（8位二进制数）表示一个ASCII码，其中最高位为“0”，低7位为ASCII编码。7位二进制数可表示128个不同的字符，其中包括大小写英文字母、数字、标点符号和控制符。,3. 汉字编码 （1）汉字的国标码 1980年国家标准局颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集，即国家标准GB2312-80方案，简称国标码。其中共收集了汉字、字母、数字和符号共7445个，其中汉字6763个。在此标准中，每个汉字采用两个字节（共16位）表示，两个字节的最高位均置为“0”。 （2）汉字的机内码 汉字的机内码是在计算机系统内部进行数据的存储、处理和传输过程中使用的代码，机内码也用两个字节表示一个汉字，两个
9、字节的最高位均置为“1”。 （3）汉字的输入码 汉字的输入码又称外码，是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。外码可分为数字编码、拼音编码、字形编码和音形编码等，其中拼音编码是根据汉字读音输入汉字，如智能ABC拼音编码，字形编码是根据汉字笔画输入汉字，五笔字型是最典型的字形编码。 （4）汉字的字形码 汉字输入后，在计算机中采用两个字节的内码进行存储、识别、检索，但显示和输出汉字却不能直接采用内码，因为显示和输出主要是针对人的，在计算机屏幕上显示和打印机打印出来汉字必须和日常接触的汉字相同。,1.3 计算机系统的组成,1.3.1 计算机硬件系统 1.3.2 计算机软件系统,计算机硬件系统由运
10、算器、控制器、存储器、输人设备和输出设备5大部分组成。,计算机软件系统分为系统软件和应用软件。 系统软件通常指操作系统、各种计算机语言编译程序、数据库管理系统。 应用软件是利用计算机及其提供的系统软件为解决各种实际问题而编制的程序。,1.4 微型计算机主要配置,1.4.1 主机 1. CPU 中央处理器（Central Processor Unit，简称CPU)主要包括运算器和控制器两大部件，它是计算机的核心部件，也称为微处理器。计算机的所有操作都受CPU控制。 CPU性能的主要技术指标有主频、字长和高速缓冲存储器容量等。,2. 内存 内存储器能和CPU直接交换数据，它的品质直接影响着整个计算
11、机系统的性能。内存储器容量越大，计算机的速度越快。内存储器由半导体器件构成，包括随机存取存储器RAM (Random Access Memory）和只读存储器ROM (Read Only Memory)。,3. 主板 主板也称系统板，是一块印刷电路板，它为所有硬件提供了接口或插槽，计算机通过主板把CPU和其他硬件连接成一个完整的系统，实现各部分之间数据的传输和协同工作。 主板上排列了许许多多的电容、电阻等电子元件，以及供安装内存、显卡、CPU等部件的插槽，还有数据线接口、USB接口等。,CPU插槽,内存条插槽,电源插座,扩展槽,4. 板卡 （1）显示适配卡 显示适配卡，简称显卡，一般被插在主板
12、的扩展槽内，通过总线与CPU相连。 （2）声卡 声卡 (Sound Card)也叫音频卡：声卡是多媒体技术中最基本的组成部分，是实现声波信号和数字信号相互转换的一种硬件。 （3）网卡 网卡，也称NIC（Network Interface Card，网络接口卡）；它把计算机中的信息转换成适合在网络上传输的信息，并按照一定的规则在计算机和网络之间收发这些信息。,1.4.2 外设 1. 键盘和鼠标 键盘是计算机中最常用的输入设备，用于文字信息的输入。 鼠标是另一种常用的输入设备，它可以对当前屏幕上的光标进行定位，并通过按键和滚轮装置对光标所在位置的屏幕元素进行操作。,2. 显示器 显示器是最主要的输
13、出设备，用户可以通过显示器方便的观察输入输出信息，它由一根视频电缆与主机内的显卡相连。目前常用的显示器有CRT显示器和LCD显示器两类。,3. 打印机 打印机用于把计算机内的信息输出到纸上，它通过一根电缆与主机后面的打印机接口相连。打印机有三种类型：针式打印机、喷墨打印机和激光打印机，其性能是逐级递增的。,4. 外存储器 在计算机系统中，外存储器一般用于大量数据和程序的长期存储，常用的有硬盘、光盘、U盘等。 （1）硬盘 硬盘是微型计算机中最重要的外部存储设备，由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。硬盘的存储容量很大。选购硬盘时主要考虑的是硬盘的容量。 （2）光盘驱动器和光盘 光盘驱动器简称光驱，是专门用来读取光盘信息的设备。根据光盘存储技术，光驱分为只读光盘驱动器（CD-ROM）、可写光盘驱动器（CD-R）、可擦写光盘驱动器（CD-RW）、DVD只读光盘驱动器（DVD-ROM）和DVD可擦写光盘驱动器（DVD-R/RW）等。光驱的技术指标是速度和缓存容量。 （3）U盘存储器 U盘是目前常用的外部存储器，采用一种可读写、非易失的半导体存储器闪速存储器作为存储媒介，通过通用串行总线接口（USB）与主机相连。,硬盘,光驱,U盘,
