计算机应用基础-计算机基本知识课件.ppt

计算机操作与使用教程主讲老师：吴锐第一讲计算机基础知识1什么是计算机一、计算机的定义计算机是一种以电子器件为基础的，能按照事先编好的程序，接收数据，处理数据，存储数据并产生输出的现代化的智能设备。二、计算机的产生和发展：现代计算机起源于美国国防部委托宾夕法尼亚大学研制的一台计算工具，20世纪40年代的这项工作导致人类历史上第一台真正的计算机的诞生：ENIAC(电子数值积分与计算机）。而研制这台计算机的冯.诺伊曼被谶纬“现代计算机之父”。他将计算机看成是一种可以接受输入、存储与处理数据并产生输出的电子设备。从40年代第一台计算机诞生至今的计算机都是建立在冯.诺伊曼的理论的基础上的，因此都被称为“冯.诺伊曼型计算机”。1943~1946年，美国宾夕法尼亚大学研制的ENIAC(ElectronicNumericalntegratorAndComputer)是世界上第一台电子计算机，是现代计算机的始祖。ENIAC这台机器共用了18800个电子管，1500个继电器，重达30吨，占地170平方米，耗电150Kw，每秒钟能进行5000次加法运算，它是一个划时代的产品。科学家们在研制智能计算机的同时，也开始探索更新一代的计算机：光电子计算机和生物电子计算机。今后计算机的发展，突破冯·诺依曼体系结构，研制出非冯体系的计算机，进一步提高计算机的智能水平是完全可能的。时代年份器件软件应用一1946—1958电子管机器语言汇编语言科学计算二1958—1964晶体管高级语言数据处理自动控制三1964—1970集成电路操作系统文字处理图形处理四1971年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域1.2电子计算机发展的四个阶段1.3计算机的发展趋势硬件方面：体积越来越小速度越来越快价格越来越低外围设备的品质越来越高软件方面：主要表现在易用性和用户界面方面综合的看：向超级微机、计算机网络、巨型机、智能机等方面发展1.4计算机的分类1．按照计算机原理分类•数字式电子计算机•模拟式电子计算机•混合式电子计算机2．按照计算机用途分类•通用计算机•专用计算机3．按照计算机性能分类•巨型机•大型机•工作站•小巨型机•小型机•个人计算机1.5计算机的特点⒈运算速度快：运算速度一般达到几亿次/秒,快的达一万亿次/秒⒉计算精度高：一般都能达到32位以上二进制数,通过配置相关的硬件电路还可以提高⒊具有记忆和逻辑判断功能：因此功能使计算机能模仿人的智能活动,所以计算机又称为电脑⒋有自动控制能力5.可靠性高1.6计算机的主要应用领域•科学计算。科学计算是计算机最重要的应用之一，一般数据量不会很大，但比较复杂，对精度的要求比较高。•数据处理。数据处理是指对大量的数据进行加工处理的过程。•过程控制。过程控制是指用计算机对生产或其他过程中所采集到的数据按照一定的算法经过处理后反馈到执行机构去控制相应过程。•计算机辅助工程。主要包括计算机辅助设计CAD（汽车、微电子、建筑、服装等）、计算机辅助制造CAM（无图纸加工）、计算机集成制造系统CIMS（企业生产管理）和计算机辅助教学CAI（教学网络化）。•人工智能方面的研究和应用。人工智能（ArtificialIntelligence，AI）指计算机模拟人类某些智力行为的理论、技术和应用。•多媒体技术应用。随着电子技术特别是通信和计算机技术的发展，人们已经有能力把文本、音频、视频、动画、图形和图像等各种媒体综合起来，构成一种全新的概念——“多媒体”（Multimedia）。•其他方面2、计算机系统的组成系统软件应用软件计算级系统分为：硬件+软件硬件软件微型机系统硬件软件主机外设2.1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2.2微型计算机的主要性能指标字长：计算机一次能直接处理的二进制数据的位数，字长越长计算机运算速度越强运算速度：计算机每秒内执行指令的数目主频：CPU的时钟频率内存容量：1KB=1024B1MB=1024KB1GB=1024MB位（bit）：计算机存储数据的最小单位，一比特即一个二进制位字节（byte）：数据处理的基本单位。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、输出设备外存储器内存储器输入设备输出设备控制器运算器数据流控制流第1章计算机的基础知识计算机基本组成框图2020/9/3运算器存储器控制器输出设备输入设备结果数据程序数据流控制信号例：3+(4x5)=?的计算过程开始演示3+(4x5)=4x54x54x5=20203+203+203+20=232323233+(4x5)=233+(4x5)=23开始演示运算器功能：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。寄存器R累加器AALU算术逻辑部件运算器结构框图加、减、乘、除控制信号第1章计算机的基础知识控制器功能：识别翻译指令，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。操作控制部件指令计数器PC操作码译码器地址码形成部件操作码操作数地址操作信号指令码第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）。存储单元存储单元…存储单元读、写控制电路地址译码器数据寄存器地址地址总线数据总线至CPU存储器读、写命令第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计算机工作原理指令和程序：指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。一条指令通常由两个部分组成：操作码操作数一台计算机的所有指令的集合，称为该计算机的指令系统。计算机基本工作原理：取指令、分析指令、执行指令计算机的工作过程实际上是快速地执行指令的过程。当计算机在工作时，有两种信息在执行指令的过程中流动：数据流和控制流。3、计算机的软件系统第1章计算机的基础知识软件系统系统软件应用软件操作系统语言处理程序数据库管理系统网络通信管理程序应用软件包用户程序操作系统就是替我们管理计算机的一种软件，在操作系统出现之前，只有专业人士才懂得怎样使用计算机，而在操作系统出现之后，不管你是否是计算机专业毕业，只要经过简单的培训，你都能很容易地掌握计算机。3.1计算机的软件系统第1章计算机的基础知识操作系统不但能在计算机和人之间传递信息，而且它还负责管理计算机的内部设备和外部设备。它替人们管理日益增多的文件，使人们能很方便地找到和使用这些文件；它替人们管理磁盘，随时报告磁盘的使用情况；它替计算机管理内存，使计算机能更高效而安全地工作；它还负责管理各种外部设备，如打印机等，有了它的管理，这些外设就能有效地为用户服务了第1章计算机的基础知识①DOS操作系统②中文操作系统（UCDOS）③多窗口操作系统（如WINDOWS95）④多用户操作系统⑤网络操作系统3.2操作系统的分类第1章计算机的基础知识3.3应用软件1文字处理软件2电子表格处理软件3通信软件4桌面出版和电子印刷系统5财务会计系统6科学计算与工程设计软件7实用工具软件第1章计算机的基础知识4、计算机的数制和编码⒈计算机的计数制◆计算机中采用二、八、十和十六四种计数制◆计算机只能识别二进制数，其它进制数计算机均不能识别◆采用十进制数，因为我们对它熟悉，采用八、十六进制数是因为它们可以缩短二进制数的表示位数⒈数码：进制数中出现的数字符号，如10进制的数码为0，1，2……9⒉基数:进制数中全部数码的个数,如10进制的基数为10⒊计数原则:逢基数进位,如10进制的计数原则为逢10进1⒋位权:在进制数中每位的1所代表的数值,第N位的位权为(基数)的(n-1)次方①二进制、八进制、十六进制二进制（Binary）：010000001010B八进制（Octal）：721Q十六进制（Heradecimd）:E653H十进制（Decimal）：739.87D或者不带字母十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000010101012A100011111101113B200102212110014C300113313110115D401004414111016E501015515111117F60110661610000201070111778100010891001119表1.1十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法②十进制与二、八、十六进制之间的转换二进制十进制:按权位展开相加例如1010.01B=例如605Q＝＝10.25－22＋1－12＋002＋012＋122＋0321＝3898＋58＋086012请大家自己算一下：10111010.1B＝10001000.001B=186.5136.125十进制二进制：整数除2取余，小数乘2取整例如：45.25:0.25×2＝0.5(取0）0.5×2＝1（取1）因此，45.25=101101.01同理，十进制转换成八进制为：整数除8取余，小数乘8取整大家可以算一下45.25转换成8进制结果是：55.2Q注：十进制小数不一定都能转换成完全等值的二进制小数.③二进制与八进制、十六进制之间的转换28:三位一组法（三位组合法）001001101110001（高位不足补0)11561Q82:一位转换成三位2326Q=010011010110B216:四位一组法0100101001011011（高位不足补0）4A5BH161:一位转换成四位8A3EH1000101000111110B842110012.字符数据的表示①西文字符和ASCII码ASCII码：AmericanStandardCodeforInformationInterchange美国标准信息交换代码见p27表1－3列为高位：d6d5d4行为低位：d3d2d1d0字符的表示顺序是：d6d5d4d3d2d1d0非图形字符（控制字符）：0～32和127，共34个图形字符（普通字符）：33～126，共94个需要掌握的特殊字符的ASCII码①“a”～”z”：1100001～1111010：97～122②”A”～”Z”：1000001～1011010：65～90③”0”～”9”：0110000～0111001：48～57④空格字符（SP）：0100000：32⑤换行（LF）：0001010：10⑥回车（CR）：0001101：13⑦删除（DEL）：1111111：127②汉字编码（以国标码为例）输入码国标码机内码地址码字形码A.汉字输入码：用于汉字输入衡量一个汉字输入码好坏的标准编码短；重码少；好学好记分类：音码：以汉语拼音为基础形码：以汉字形状为基础B.汉字国标码“国家标准信息交换汉字编码”，代号为“GB2312-80”，简称为“国标码”。•共有6763个汉字，并把其分为两级一级汉字有3755个，按汉语拼音排列二级汉字有3008个，按偏旁部首排列•为使中文和西文信息兼容，用字节的最高位来区分西文和汉字。通常自己的最高为为0时表示ASCII码，为1时表示汉字。从GB2312开始，汉字都采用双字节编码。目前较多的采用俩个字节的最高位都为1时表示汉字。•将汉字分为若干区，每个区中有94个汉字。区号+位号=区位码;区号和位号各自加20H(32D)就构成了国标码。例如：“中”位于54区48位，区位码为5448，