大学计算机应用基础-米应恺-大学教学资料课件PPT
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,21世纪高职高专规划教材 计算机应用基础 中国水利水电出版社,第1章 计算机基础知识,课程简介 1.1 计算机概述 1.2 计算机中的数据 1.3 信息编码技术 1.4 微机系统的组成及工作原理 1.5 计算机安全与病毒 1.6 多媒体计算机,关 闭,1.1 计算机概述,1.1.1 计算机的概念 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用 1.1.5 微型计算机,本章首页,1.1.1 计算机的概念,1什么是计算机 计算机是指由电子器件组成的具有逻辑判断和记忆能力，能在给定的程序控制下，快速、高效、自动完成信息加工处理、科学计算、自动控制等功能的现代数字化电子设备。,计算机的特点： 数字化； 具有记忆和逻辑判断能力； 高速度、高精度； 自动控制。,本节首页,1.1.1 计算机的概念,2. 世界上的第一台计算机 1946年2月，ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。,意义：标志着人类社会计算机时代的开始。,ENIAC计算机与Pentium计算机的性能比较 （点击此处查看）。,本节首页,1.1.2 计算机的发展,计算机的最终诞生是众多科学家几百年来共同努力的结果（点击此处查看详情）。 冯诺依曼的贡献： 1. 硬件组成结构运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。 2. 计算机的基本工作原理存储程序技术（存储程序、自动执行程序）。,本节首页,1计算机的发展阶段,1.1.2 计算机的发展,本节首页,电子管,晶体管,集成电路,大规模及超大规模集成电路,新一代计算机：超级计算机（智能计算机），具有知识表示和逻辑推理能力，具有人机通信能力。是把信息采集、存储、处理、通信和人工智能相结合的计算机系统。 新一代计算机的系统结构研究目标是要改变传统冯诺伊曼机的概念，采用全新的物理器件。目前，人们仍在不懈努力，力争有所突破。,1.1.2 计算机的发展,本节首页,2计算机的发展趋势,计算机第一定律摩尔定律 早期计算机大约每隔810年速度提高10倍，成本、体积缩小10倍；近年来，大约每隔3年，计算机性能提高近4倍，成本下降50%。,1.1.2 计算机的发展,本节首页,2计算机的发展趋势,巨型化: 发展高速、大存储容量和功能更强大的巨型计算机 微型化: 体积小、重量轻、价格低、功能强的微型计算机 网络化: 网络技术是计算机和通信技术相结合的产物。世界算机技术重要的一个分支。 智能化: 使用计算机模拟人的感觉和思维过程 多媒体化: 使用计算机更有效的处理文字、图形、图像音频等多媒体信息,1.1.2 计算机的发展,本节首页,1.1.3 计算机的分类,按处理的信息类型分类： 模拟计算机、数字计算机和混合计算机 按使用范围分类： 专用型和通用型 按规模分： 巨型机、大型机、中型机、小型机、 工作站和微型机。,本节首页,1.1.4 计算机的应用,计算机的应用领域如下： 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助工程 人工智能,本节首页,1.1.5 微型计算机,1微机发展的时代划分,本节首页,2微机中使用的微处理器芯片,CPU的分类：可分为Intel系列和非Intel系列。 Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容厂家生产的有AMD、Cyrix系列。 非Intel系列：主要有Motorola公司生产的MC68000系列，苹果电脑公司生产的Apple-Macintosh系列微机所使用的power PC等。,1.1.5 微型计算机,本节首页,微处理器的性能指标,字长：计算机一次能并行处理的二进制位数。 主频：微处理器运行的时钟频率 二级缓存 总线频率,1.1.5 微型计算机,本节首页,1.2 计算机中的数据,1.2.1 数制与进位计数制 1.2.2 二进制数的运算 1.2.3 数制转换 1.2.4 数据在计算机中的表示,本章首页,1.2.1 数制与进位计数制,进位计数制: 是指按进位的规则进行计数的方法。 进位计数制三要素： 数位：指数码在一个数中所处的位置，用n表示； 基数：指在某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，用R表示； 位权：指在某种计数制中，每个数位上数码“1”所代表的数值的大小。,1进位计数制的基本概念,本节首页,2进位计数制的基本特点,逢R进一 采用位权表示,例1：十进制数3058.72可表示为：,（3058.72）10 = 3103 + 0102 + 5101 + 8100 + 710-1 + 210-2,例2：二进制数10111.01 可表示为：,(10111.01)2 = 124 +023 +122 +121 +120 +02-1 +12-2,例3：十六进制数3AB.65可表示为：,（3AB.65）16= 3162 + A161 + B160 + 616-1 + 516-2,1.2.1 数制与进位计数制,本节首页,2数制的表示方法,后缀表示法,下标表示法,1101B,327Q,八进制数,123D,十进制数,3B7H,十六进制数,二进制数,(1101)2,(327)8,八进制数,(123)10,十进制数,(3B7)16,十六进制数,二进制数,1.2.1 数制与进位计数制,本节首页,常用进位计数制的对应关系,1.2.1 数制与进位计数制,本节首页,1.2.2 二进制数的运算,信息编码二进制数电子器件的状态 二进制数的基本特点： 可行性； 简易性； 逻辑性； 可靠性。,1二进制与计算机,本节首页,2二进制数的算术运算,（1）二进制加法 二进制加法运算的运算规则如下： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位为1）。 【例1.3】完成下面八位二进制数的加法运算。 解：二进制加法运算的竖式运算过程如下：,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,2二进制数的算术运算,（2）二进制减法 二进制减法运算的运算规则如下： 0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0 -1=1 (有借位时借1当2)。 【例1.4】完成下面八位二进制数的减法运算。 解：竖式运算过程如下：,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,2二进制数的算术运算,（3）二进制乘法 运算规则如下： 0 0 = 0； 01= 0； 1 0 = 0； 1 1 = 1。 （4）二进制除法 运算规则如下： 01 = 0； 11 = 1； 00 和 10均无意义。,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,2二进制数的算术运算,【例1.5】完成下面二进制数的乘法和除法运算。 解：完成二进制乘/除法运算的竖式运算过程如下：,1101,0000,1101,0000,1101,10000010,1010,被乘数,乘数,乘积,部分积,10111011,1011,1,1011,1011,1011,0,商,余数,被除数,除数,0001,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,3二进制数的逻辑运算,二进制数的逻辑运算包括“与”、“或”、“非”、“异或”等，逻辑运算的基本特点是按位操作。即根据两操作数对应位的情况确定本位的输出，而与其它相邻位无关。 （1）“或”逻辑运算 “或”逻辑也叫逻辑加，运算符为“+”或“”。运算规则如下： 00=0， 01=1，10=1，11=1。 即：“见1为1，全0为0”。 （2）“与”逻辑运算 “与”逻辑也叫逻辑乘，运算符为“”或“”。运算规则如下： 00=0， 01=0，10=0，11=1。 即：“见0为0，全1为1”。,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,3二进制数的逻辑运算,【例1.6】求八位二进制数(10100110)2和(11100011)2的逻辑“与”和逻辑“或”。 解：逻辑运算只能按位操作，其竖式运算的运算方法如下：,所以：(10100110)2(11100011)2 =(10100010)2,(10100110)2(11100011)2 =(11100111)2,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,3二进制数的逻辑运算,【例1.7】设：A=10010101，B=00001111，,解：由于： A =10010101 B00001111,AB=10011010,则有：,1.2.2 二进制数的运算,本节首页,1非十进制转换为十进制,【例1.8】将二进制数1100101.01B转换为十进制数。 解：1100101.01B =126+125+122+120+12-2 =64+32+4+1+0.25=101.25,转换方法：按权展开求和。 即：将非十进制数写成按位权展开的多项式之和的形式，然后以十进制的运算规则求和。,【例1.10】将十六进制数2FE.8H转换为十进制数。 解：2FE.8H =2162+F161+E160+816-1 =512+240+14+0.5=766.5,1.2.3 数制转换,本节首页,2十进制转换为非十进制,【例1.12】将十进制数226.125转换为二进制数。 解：对整数部分的转换采用除2取余法； 对小数部分的转换采用乘2取余法。,转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。,226,2,113,0,2,56,2,1,28,2,14,0,2,0,7,0,2,3,1,2,1,2,0,1,余数,结果,：,226,11100010,B,1,读,取,顺,序,2,0.125,0.250,0,0.250,2,0.500,0,0.500,2,1.000,1,0.000,取整,结果:,0.125,0.001B,1.2.3 数制转换,本节首页,3非十进制之间的相互转换,一般情况下可利用十进制数作为桥梁进行转换，即先将一个数制的数转换成十进制数，再将这个十进制数转换成另一种数制的数。 二进制、八进制、十六进制由于他们存在着关系：23=8，24=16，因此他们的转换非常简单。,转换结果为：1101101011011.0011100101B=1B5B.394H,解：将给定数以小数点为界分别向前、向后每4位一组，分组转换。,【例1.13】将二进制数1101101011011.0011100101B转换为十六进制数。,1.2.3 数制转换,本节首页,【例1.14】将十六进制数89FCD.AB2H转换成二进制数。,解：将给定的十六进制数按位分别转换为对应的二进制数。,转换结果为：89FCD.AB2H=10001001111111001101.101010110010B,3非十进制之间的相互转换,1.2.3 数制转换,本节首页,1.2.4 数据在计算机中的表示,1机器数,机器数：数在计算机中的表现形式。 真 值：机器数所表示的实际大小称为机器数的真值。 溢 出：在计算机的运算中，运算结果超出了机器所能表示的最大数值范围，运算就会出错，这种错误称为“溢出”。,本节首页,（1）数的符号 数值数据有正负之分。在计算机中，总是用机器数的最高位表示数的符号，并且规定符号位为“0”表示正数，为“1”表示负数。,机器中用8位二进制表示一个负数-70 其格式为： 1 1 0 0 0 1 1 0 符号位为 “1”表示负,例如： 机器中用8位二进制表示一个正数+70 其格式为： 0 1 0 0 0 1 1 0 符号位为“0” 表示正,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,（2）小数点的位置 计算机中处理的数既可是整数，也可是小数。为了节省存储空间，数值数据中的小数点是隐含的，用二进制表示一个带小数点的数有两种方法，定点表示和浮点表示。,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,2定点表示法,通常，对于任意一个二进制数，总可以表示为纯小数或纯整数与一个2的整数次幂的乘积。例如，二进制数N可写成：N2S。 其中： S称为尾数，表示了N的全部有效数字， P称为阶码，确定了小数点位置。注意，此处P、S都是用二进制表示的数。 当阶码为固定值时，这种方法称为数的定点表示法。,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页, 小数点位置, 小数点位置,（1）定点整数 规定小数点位置在S之后，P=0，因此S为纯整数。,（2）定点小数 规定小数点的位置在符号位之后尾数之前，P是一个固定的非零整数，因此S为纯小数。,格式：,格式：,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,注意： 定点数的两种表示法，在计算机中均有采用。究竟采用哪种方法，应预先约定。 具有n位尾数的定点机所能表示的最大正数为 011111 （n个1），即为1-2-n。其绝对值比1-2-n大的数，巳超出计算机 所能表示的最大范围，则产生所谓的“溢出”。 具有n位尾数的定点机所能表示的最小正数为：000001 （n-1个0），即为2-n，计算机中小于此值的数均被视为0（机 器零） n位尾数的定点机所能表示的数N的范围是：2-n = N = 1-2-n。,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,3浮点表示法,在N=SRP中，如果数N的阶码P允许取不同的数值，则小数点在尾数中可移动，所以称为浮点表示法。 浮点数的基本格式如下：,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,在计算机中的浮点数，一般将尾符前移作为数符，其表示形式如下：,若规定阶符1位，阶码3位，尾符1位，尾数7位。 则：N=0.10111012+100B 在机器中的表示为N=010001011101B。,1.2.4 数据在计算机中的表示,本节首页,1.3 信息编码技术,1.3.1 信息与数据 1.3.2 数值数据编码 1.3.3 西文字符编码 1.3.4 中文及图形信息编码,本章首页,1.3.1 信息与数据,关系：数据是具体的物理形式，信息是抽象出来的逻辑意义。,1. 概念：,信息：信息是人们在适应外部世界、并使这种适应反作用于外部 世界的过程中，同外部世界交换的所有内容的总称,数据：数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，这种特殊的表达形式可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信、翻译转换或进行加工处理。,数据分类：数值型、非数值型。,信息技术：是对信息的获取、传输、处理、控制和综合应用的技术。,本节首页,1.3.2 数值数据编码,1原码、反码和补码,例如： X1=1000101B X1原=1000101原=01000101B X2=1010111B X2原=1010111原=11010111B,原码的性质： （1）在X0时，符号位为0，其余各位为数值的绝对值。 （2）在X0时，符号位为1，其余各位为数值的绝对值。 （3）在原码表示法中，0有两种表示形式： +0原=00000000B -0原=10000000B,1. 原码：机器数的最高位表示符号位，其余位是数值的绝对值部分。,本节首页,2. 反码：正数的原码与反码相同。负数的反码，符号位为1，其余位由原码的数值位按位取反得到。,例如: X1=1010001B X1反=1010001反=01010001B X2=1010101B X2反=1010101反=10101010B,反码的性质： （1）在X0时，X反=X原。 （2）在X0时，反码的符号位为1，其余各位由数值的绝对值按位取反得到。 （3）在反码表示法中，0有两种表示形式： +0反=00000000B -0反=11111111B,1.3.2 数值数据编码,本节首页,3补码：正数的原码、反码和补码是一样的。负数的补码是在反码的最低位加1得到。,例如： X1=1010001B X1补=1010001补=01010001B X2=1010101B X2补=1010101补=10101011B,补码的性质： （1）在X0时，X补=X原=X反。 （2）在X0时，X补=X反+1。 （3）在补码表示法中，0只有一种表示形式： +0补=-0补=00000000B。 在微机中一般数据都采用补码表示。,1.3.2 数值数据编码,本节首页,X+Y补=X补+Y补 X-Y补=X补-Y补=X补+-Y补 -Y补=Y补求补,4. 补码的运算： 补码的运算规则如下：,1.3.2 数值数据编码,本节首页,5溢出的判断： 在定点数表示法中，若数据超出机器所能表示的数值范围则称“溢出”。 双高位法：用符号OV表示溢出。 若设最高位的进位为CI，次高位的进位为CI-1， 则：OV=CICI-1。,1.3.2 数值数据编码,本节首页,2二十进制编码,用四位二进制数表示一位十进制数的编码方法（8421BCD码），它采用了四位二进制数16种状态中的前十种来表示十进制数。 （8421BCD码与十进制数的关系表见书15页表1.3） 例如：（897.54）10=（1000 1001 0111.0101 0100）BCD,1.3.2 数值数据编码,本节首页,1.3.3 西文字符编码,表示文字信息和控制信息的基础是各种字符，各种字符必须按一定规则用二进制编码表示，才能为计算机所识别。 常用的字符编码方法有：ASCII码、EBCDIC码、Unicode码等。,本节首页,ASCII码：美国国家信息交换标准代码。 ASCII码有7位版和8位版两种版本。7位版采用7位二进制数对各种字符进行编码，能表示27=128种国际上最通用的西文字符，是目前计算机中，特别是微型计算机中使用最普遍的字符编码集。 7位版ASCII码可表示：控制字符34个；数字符号09共10个；大、小写英文字母52个；其它字符32个。,1.3.3 西文字符编码,本节首页,1.3.4 中文及图形信息编码,用数字表示汉字的编码方法： （GB2321-80国标码收集了6763个汉字，一级常用汉字3755个，二级汉字3008个）。计算机处理汉字的基本方法是： 首先将汉字以外码形式输入计算机。 将外码转换成计算机能识别的汉字机内码进行存储； 需要输出显示时，将汉字机内码转换成字模编码。,本节首页,1汉字编码技术,1. 汉字输入码（外码）是从输入设备上输入汉字是采用的编码。 目前常用的有： 国标区位码。优点是无重码，但不易记。 以汉语拼音为基础的拼音码。如全拼、双拼、狂拼、智能ABC等，优点是容易掌握，但重码率高； 以汉字字型为基础的拼形码。如五笔字型输入法等，优点是重码少，但不易掌握。,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,2汉字区位码：将汉字排列成94*94的矩阵。列方向为区号，行方向为位号，区号+位号形成区位码。规定用两个字节的低7位表示。,3汉字国标码：GB231280编码简称国标码。对汉字进行编码。 （国标码是从2121H开始编码）,4汉字机内码：一个汉字被计算机系统存储、处理和传输是使用的编码。即：机内码=国标码+8080H或区位码+A0A0H,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,汉字区位码=区号+位号,汉字国标码=区位码+2020H,汉字机内码=区位码+A0A0H =国标码+8080H,编码间的关系：,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,5汉字字形码：字形码又称汉字字模编码，用于汉字的显示输出。 通用汉字字模点阵规格有1616点阵、2424点阵、3232点阵、4848点阵以及6464点阵等，点阵数越大，字形质量越高，字形码所占的字节数也就越多。,例：“大”字的 1616点阵图形,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,2图形图象信息处理,图形图像文件大致上可以分为两大类： 位图文件：以点阵形式描述图形图像。 矢量文件：以数学方法描述的，一种由几何元素组成的图形图像。,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,位图文件的特点： 由一个个像素点组成。 像素点颜色用二进制数表示；位数越多， 颜色越丰富。 经常要采用压缩和解压缩的方法。 图形可以分解；图像是一个整体。,1.3.4 中文及图形信息编码,本节首页,1.4 微机系统的组成及工作原理,1.4.1 微机系统的基本组成 1.4.2 硬件系统的组成 1.4.3 软件系统的组成 1.4.4 微机的总线结构与总线接口 1.4.5 微型计算机的指令系统 1.4.6 微机的主要性能指标,本章首页,一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成。,1.4.1 微机系统的基本组成,本节首页,1中央处理器,组成: 内部寄存器 运算器 控制器,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,2存储系统,存储系统的层次结构：,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,3主存储器,作用：用来存放当前运行的各类程序和数据信息。,结构原理：,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,一个存储单元的结构：,（一个存储单元）,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,存储器的分类： 1. SRAM 是静态随机存取存储器。速度高，集成度小，价格贵。常做高速缓存用； 2. DRAM 是动态随机存取存储器。需刷新，集成度大，价格便宜。常作内存条用。 3. ROM 只读存储器，只能读出，不能写入。常用来存放那些固定不变的、控制计算机系统的监控程序和其它专用程序，如BIOS等。ROM属于非易失性器件，机器断电后原存信息不会丢失。 ROM的类型： MROM、PROM、EPROM、EEPROM、Flash Memory等。,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,4辅助存储器,分类：软盘、硬盘、光盘。 特点：容量大，长期保存信息，存取方便。 使用：所存内容调入内存后方可被CPU使用。,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,5移动存储设备,分类：移动硬盘、U盘。 使用U盘时应注意如下注意事项： 插拔U盘时，必须等指示灯停止闪烁时方可进行。 写保护的关闭和打开，应从接口上拔下U盘后操作。,1.4.2 硬件系统的组成,本节首页,1.4.3 软件系统的组成,计算机硬件,操作系统,语言处理程序、维护类工具软件、 数据库管理系统、网络与通信软件,应用软件,用户,软件的层次结构：,系统软件,本节首页,1软件的主要功能, 对计算机硬件资源的控制与管理，提高计算机资源的使用效率，协调计算机各组成部分的工作。 在硬件提供的基本功能基础上，扩大计算机的功能，提高计算机实现和运行各类应用程序的能力。 向用户提供尽可能方便、灵活的计算机操作界面。 为专业人员提供计算机软件的开发工具和环境，提供对计算机本身进行调度、维护和诊断等所需要的工具。 为用户完成特定应用任务提供帮助。,1.4.3 软件系统的组成,本节首页,2系统软件,操作系统：指控制、管理和协调微机内其它软件及其外部设备，支持应用软件的开发和运行的软件系统。, 计算机语言：用于书写计算机程序的语言。 （机器语言、汇编语言、高级语言） 语言处理程序： 编辑处理； 语言处理：将某种语言编写的源程序翻译成机器语言程序； 所有的翻译程序均称为语言处理程序。,语言及语言处理程序：,1.4.3 软件系统的组成,本节首页,语言处理程序分类：,汇编程序：,编译程序：,解释程序：,1.4.3 软件系统的组成,本节首页,3应用软件,应用软件： 为解决各种实际问题而编制的应用程序及有关资料的总称。 应用程序：信息管理系统、现代企业管理系统、仓库管理系统、电话查询系统、飞机订票系统、旅馆服务系统等。 工具软件： 文字处理软件（如Word、PageMaker）、 电子表格软件（如Excel）、 绘图软件（如AutoCAD、3Ds Max）、 课件制作软件（如PowerPoint、Authorware）等。,1.4.3 软件系统的组成,本节首页,1.4.4 微机的总线结构与总线接口,总线是一组通信线路。是传输信息的公共通道。 分类：片内总线、系统总线、通信总线。 1. 片内总线：CPU芯片内的总线。 2. 系统总线（内总线）： 数据总线（DB） 地址总线（AB） 控制总线（CB） 3. 通信总线（外总线）：连接外部设备的接口规范。,本节首页,微机系统的单总线结构：,1.4.4 微机的总线结构与总线接口,本节首页,指令：是二进制代码组成的、计算机能识别并能执行的各种基本操作命令。一条指令由操作码和操作数两部分组成。 指令系统： 一台计算机所能识别并执行的全部指令的集合，称为该台计算机的指令系统。 程序：是为解决某一问题而选用的一组有序指令的集合。,1指令与指令系统,1.4.5 微型计算机的指令系统,本节首页,指令类型： 数据传送指令 算术运算指令 逻辑操作指令 字符串操作指令 控制与转移指令 处理机控制指令,1.4.5 微型计算机的指令系统,本节首页,2程序的执行过程,1. 指令的执行过程： 取指执行指令 2. 程序的执行过程： 取指 执行 检查中断系统 检查程序结束 程序结束，停机,1.4.5 微型计算机的指令系统,本节首页,1.4.6 微机的主要性能指标,字长：指计算机一次能处理的二进制数据的位数; 存储容量：它是衡量存储器大小的重要标志; 存取周期：存储器完成一次读或写操作所需的时间称为读写时间，两次读写操作的时间间隔称为存取周期; 运算速度：通常运算速度用每秒能执行多少条指令来表示，单位一般用MIPS（百万条指令秒）; 主频：CPU的运行时钟频率; 高速缓存：可分为一级缓存(L1 cache)和二级缓存(L2 cache)。,本节首页,1.5 计算机安全与病毒,1.5.1 计算机安全操作 1.5.2 计算机病毒 1.5.3 常用防病毒软件,本章首页,1微机的使用环境,1.5.1 计算机安全操作,环境温度：1030 环境湿度：2080 洁净要求：防尘 电源要求：稳定、无干扰,本节首页,2电脑的启动与关机,开关机间隔时间10秒。 ATX电源关闭后，应关闭电源插座开关。 采用正确的关闭系统方式。 在升级BIOS过程中，不得关闭电源。 系统出现故障时可强行关闭系统。,1.5.1 计算机安全操作,本节首页,3使用计算机的安全常识, 安装主流杀毒软件。 定时对操作系统升级。 重要数据的备份。 设置健壮密码。 安装防火墙。 不要在互联网上随意下载软件。 不要轻易打开电子邮件的附件。 不要轻易访问带有非法性质的网站。 尽量避免使用无防毒软件的机器。 培养基本计算机安全意识。,1.5.1 计算机安全操作,本节首页,4操作系统的安全,设置密码：防止外来攻击，提高网络安全性。 方法：【开始】【控制面板】，双击【用户账户】，选择一个用户后即可创建或更改密码。,定时升级：弥补漏洞，防止病毒或黑客入侵。 步骤： 1.【开始】 【所有程序】【Windows Update】，进入系更新页面。 2. 点击 【查看以寻找更新】 【复查并安装更新】【立即安装】,数据备份：防止病毒感染或硬盘自身故障而导致的数据丢失。,1.5.1 计算机安全操作,本节首页,1.5.2 计算机病毒,1什么是计算机病毒,定义： 计算机病毒是一种人为编制的可执行程序，能隐藏于数据系统资源中且进行自我复制，通过数据共享渠道进行感染，并能影响计算机系统的正常工作。,2计算机病毒的特点,传染性 破坏性 潜伏性 激发性,本节首页,3计算机病毒的分类,1.5.2 计算机病毒,计算机病毒的分类方法很多，常用有如下几种： 按病毒的表现性质可分为良性病毒和恶性病毒； 按病毒感染的目标可分为引导区病毒，可执行文件 病毒，操作系统病毒； 按病毒的寄生媒介可分为入侵型，源码型，外壳型 和操作系统型病毒； 按病毒的激活方式可分为定时型和随机型病毒。,本节首页,下列现象可作为检测病毒的参考： 屏幕上突然出现某些异常字符串或画面； 文件长度突然增加； 程序装入时间或磁盘访问时间加长； 磁盘不能引导系统； 磁盘上可存储空间突然减少； 文件分配表突然损坏； 打印机或其它外设突然工作异常； 系统引导变慢，运行速度慢； 程序和数据神秘丢失； 异常死机。,4计算机病毒的检测,1.5.2 计算机病毒,本节首页,1.5.3 常用防病毒软件,瑞星杀毒软件 江民2007杀毒软件的使用 提示：通过本机安装的防病毒软件演示。,本节首页,1.6 多媒体计算机,1.6.1 媒体与多媒体 1.6.2 多媒体计算机系统 1.6.3 多媒体关键技术 1.6.4 多媒体技术的发展及应用,本章首页,1.6.1 媒体与多媒体,1媒体的定义与分类,定义：媒体又称媒质或媒介，它是信息表示、信息传递和信息存储的载体。,感觉媒体：如波形、语音、颜色、亮度、反作用力、机械振动等。,表示媒体：如图形、图像、音频、视频等。,显示媒体：如键盘、鼠标器、显示器、打印机、音箱和投影机等。,存储媒体：如磁带、磁盘、光盘和内存等。,传输媒体：如双绞线、同轴电缆、光纤和无线传输介质等。,本节首页,2多媒体技术,定义：多媒体技术是利用计算机技术对多种信息进行综合处理，使之建立逻辑关系，集成为一个系统并具有交互性。,特点： 多样性 集成性 交互性 实时性,1.6.1 媒体与多媒体,本节首页,1多媒体系统组成,组成：多媒体硬件系统、多媒体软件系统。,多媒体个人计算机：能够综合处理文本、图形、图像、动画、音频和视频等多种媒体信息的计算机。它是集图、文、声、像于一体并具有多媒体功能的个人计算机。,1.6.2 多媒体计算机系统,本节首页,MPC,2常用多媒体I/O设备,1.6.2 多媒体计算机系统,信息输入设备,显示播放设备,常用多媒体设备按功能主要分为如下四类：,扫描仪,数码相机,摄像机,麦克风,打印机,绘图仪,投影仪,音响,本节首页,1.6.2 多媒体计算机系统,2常用多媒体I/O设备,人机交互设备,存储设备,键盘,鼠标,触摸屏,绘图板光笔,硬盘,光盘,移动磁盘,优盘,本节首页,1.6.3 多媒体关键技术,（1）数据压缩与解压缩技术 （2）芯片技术 （3）大容量光盘存储技术 （4）多媒体通信技术 （5）多媒体数据库技术,本节首页,1.6.4 多媒体技术的发展及应用,（1）协同工作环境 多媒体通信，分布式多媒体系统。,1多媒体技术的发展趋势,（2）智能多媒体技术 主要包括以下几个方面： 文字输入与识别技术； 语音输入与识别技术； 图形的识别技术； 机器人视觉技术； 人工智能技术。,（3）通信功能集成技术,本节首页,2多媒体技术的应用,（1）教育与培训 （2）商业与咨询 （3）出版与图书 （4）通信与网络 （5）家庭娱乐,1.6.4 多媒体技术的发展及应用,本节首页,本章结束 谢谢！,下一页,下一页,1. 课程名称：计算机应用基础； 2. 课程性质：公共基础课（工具课）； 3. 课程内容：计算机基础知识，计算机 硬件与组装，操作系统；office软件； 网络基础及常用工具软件；,课程概述,下一页,4. 适合专业：高职类各专业； 5. 考试方式：笔试机试； 6. 标准课时：总课时60（理论36,实践24） 7. 总体要求：熟悉原理，学会组装，熟练 应用； 8. 教学安排：理论教学15周 ； 实训1到2周。,课程概述,返回目录,课时分配,返 回,ENIAC计算机与Pentium计算机的性能比较： ENIAC：18000个电子管，1500个继电器，占地170m2，重30余吨，耗电150千瓦，内存17KB，字长12位，运算速度5000次/秒，耗资40万美元。 Pentium：芯片上集成了几百万个晶体管，芯片面积25cm2。Pentium计算机系统可置于桌面之上，总功耗小于200瓦，内存大于4MB，字长32位，运算速度大于2500万次/秒，价值约几百美元。,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,返 回,帕斯卡,莱布尼兹,布尔,图灵,维纳,冯诺依曼,发明了加法机,改造加法机形成乘法机,创造完整的二进制代数体系,计算机逻辑的奠基者,创立信息论与控制论,“计算机之父”,21世纪高职高专规划教材计算机应用基础 中国水利水电出版社 课程简介 1.1 计算机概述 1.2 计算机中的数据 1.3 信息编码技术 1.4 微机系统的组成及工作原理 1.5 计算机安全与病毒 1.6 多媒体计算机关 闭1.1 计算机概述 1.1.1 计算机的概念 1.1.2 计算机的发展 1.1.3 计算机的分类 1.1.4 计算机的应用 1.1.5 微型计算机本章首页1.1.1 计算机的概念1什么是计算机 计算机是指由电子器件组成的具有逻辑判断和记忆能力，能在给定的程序控制下，快速、高效、自动完成信息加工处理、科学计算、自动控制等功能的现代数字化电子设备。 计算机的特点： 数字化； 具有记忆和逻辑判断能力； 高速度、高精度； 自动控制。本节首页1.1.1 计算机的概念2. 世界上的第一台计算机 1946年2月，ENIAC在美国的宾夕法尼亚大学诞生。 意义：标志着人类社会计算机时代的开始。ENIAC计算机与Pentium计算机的性能比较（点击此处查看）。本节首页1.1.2 计算机的发展 计算机的最终诞生是众多科学家几百年来共同努力的结果（点击此处查看详情）。 冯诺依曼的贡献：1. 硬件组成结构运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分。2. 计算机的基本工作原理存储程序技术（存储程序、自动执行程序）。本节首页1计算机的发展阶段 1.1.2 计算机的发展本节首页电子管晶体管集成电路大规模及超大规模集成电路新一代计算机：超级计算机（智能计算机），具有知识表示和逻辑推理能力，具有人机通信能力。是把信息采集、存储、处理、通信和人工智能相结合的计算机系统。新一代计算机的系统结构研究目标是要改变传统冯诺伊曼机的概念，采用全新的物理器件。目前，人们仍在不懈努力，力争有所突破。1.1.2 计算机的发展本节首页2计算机的发展趋势 计算机第一定律摩尔定律 早期计算机大约每隔810年速度提高10倍，成本、体积缩小10倍；近年来，大约每隔3年，计算机性能提高近4倍，成本下降50%。1.1.2 计算机的发展本节首页2计算机的发展趋势 巨型化: 发展高速、大存储容量和功能更强大的巨型计算机 微型化: 体积小、重量轻、价格低、功能强的微型计算机 网络化: 网络技术是计算机和通信技术相结合的产物。世界算机技术重要的一个分支。 智能化: 使用计算机模拟人的感觉和思维过程 多媒体化: 使用计算机更有效的处理文字、图形、图像音频等多媒体信息 1.1.2 计算机的发展本节首页1.1.3 计算机的分类按处理的信息类型分类： 模拟计算机、数字计算机和混合计算机按使用范围分类： 专用型和通用型按规模分： 巨型机、大型机、中型机、小型机、 工作站和微型机。本节首页1.1.4 计算机的应用计算机的应用领域如下：科学计算数据处理过程控制计算机辅助工程人工智能本节首页1.1.5 微型计算机 1微机发展的时代划分 本节首页2微机中使用的微处理器芯片 CPU的分类：可分为Intel系列和非Intel系列。Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容厂家生产的有AMD、Cyrix系列。非Intel系列：主要有Motorola公司生产的MC68000系列，苹果电脑公司生产的Apple-Macintosh系列微机所使用的power PC等。1.1.5 微型计算机本节首页微处理器的性能指标字长：计算机一次能并行处理的二进制位数。主频：微处理器运行的时钟频率二级缓存总线频率1.1.5 微型计算机本节首页1.2 计算机中的数据 1.2.1 数制与进位计数制 1.2.2 二进制数的运算 1.2.3 数制转换 1.2.4 数据在计算机中的表示 本章首页1.2.1 数制与进位计数制进位计数制: 是指按进位的规则进行计数的方法。进位计数制三要素： 数位：指数码在一个数中所处的位置，用n表示； 基数：指在某种计数制中，每个数位上所能使用的数码的个数，用R表示； 位权：指在某种计数制中，每个数位上数码“1”所代表的数值的大小。1进位计数制的基本概念 本节首页2进位计数制的基本特点 逢R进一采用位权表示例1：十进制数3058.72可表示为：（3058.72）10 = 3103 + 0102 + 5101 + 8100 + 710-1 + 210-2例2：二进制数10111.01 可表示为：(10111.01)2 = 124 +023 +122 +121 +120 +02-1 +12-2例3：十六进制数3AB.65可表示为： （3AB.65）16= 3162 + A161 + B160 + 616-1 + 516-21.2.1 数制与进位计数制本节首页2数制的表示方法 后缀表示法下标表示法 1101B 327Q八进制数123D十进制数3B7H十六进制数二进制数(1101)2 (327)8八进制数(123)10十进制数(3B7)16十六进制数二进制数1.2.1 数制与进位计数制本节首页常用进位计数制的对应关系1.2.1 数制与进位计数制本节首页1.2.2 二进制数的运算信息编码二进制数电子器件的状态二进制数的基本特点： 可行性； 简易性； 逻辑性； 可靠性。1二进制与计算机本节首页2二进制数的算术运算 （1）二进制加法 二进制加法运算的运算规则如下： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位为1）。 【例1.3】完成下面八位二进制数的加法运算。 解：二进制加法运算的竖式运算过程如下：1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算（2）二进制减法 二进制减法运算的运算规则如下：0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0 -1=1 (有借位时借1当2)。 【例1.4】完成下面八位二进制数的减法运算。解：竖式运算过程如下：1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算 （3）二进制乘法 运算规则如下： 0 0 = 0； 01= 0； 1 0 = 0； 1 1 = 1。 （4）二进制除法 运算规则如下： 01 = 0； 11 = 1； 00 和 10均无意义。 1.2.2 二进制数的运算本节首页2二进制数的算术运算【例1.5】完成下面二进制数的乘法和除法运算。 解：完成二进制乘/除法运算的竖式运算过程如下：11010000110100001101100000101010被乘数乘数乘积部分积10111011101111011101110110商余数被除数除数00011.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算 二进制数的逻辑运算包括“与”、“或”、“非”、“异或”等，逻辑运算的基本特点是按位操作。即根据两操作数对应位的情况确定本位的输出，而与其它相邻位无关。 （1）“或”逻辑运算 “或”逻辑也叫逻辑加，运算符为“+”或“”。运算规则如下： 00=0， 01=1，10=1，11=1。 即：“见1为1，全0为0”。 （2）“与”逻辑运算 “与”逻辑也叫逻辑乘，运算符为“”或“”。运算规则如下：00=0， 01=0，10=0，11=1。即：“见0为0，全1为1”。1.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算【例1.6】求八位二进制数(10100110)2和(11100011)2的逻辑“与”和逻辑“或”。解：逻辑运算只能按位操作，其竖式运算的运算方法如下：所以：(10100110)2(11100011)2 =(10100010)2 (10100110)2(11100011)2 =(11100111)21.2.2 二进制数的运算本节首页3二进制数的逻辑运算【例1.7】设：A=10010101，B=00001111， 解：由于： A =10010101 B00001111AB=10011010则有：1.2.2 二进制数的运算本节首页1非十进制转换为十进制 【例1.8】将二进制数1100101.01B转换为十进制数。 解：1100101.01B =126+125+122+120+12-2 =64+32+4+1+0.25=101.25 转换方法：按权展开求和。 即：将非十进制数写成按位权展开的多项式之和的形式，然后以十进制的运算规则求和。 【例1.10】将十六进制数2FE.8H转换为十进制数。 解：2FE.8H =2162+F161+E160+816-1 =512+240+14+0.5=766.51.2.3 数制转换本节首页2十进制转换为非十进制 【例1.12】将十进制数226.125转换为二进制数。 解：对整数部分的转换采用除2取余法； 对小数部分的转换采用乘2取余法。转换方法：整数部分除基数取余；小数部分乘基数取整。2262113025621282140207023121201余数结果：22611100010B1读取顺序20.1250.25000.25020.50000.50021.00010.000取整结果:0.1250.001B1.2.3 数制转换本节首页3非十进制之间的相互转换 一般情况下可利用十进制数作为桥梁进行转换，即先将一个数制的数转换成十进制数，再将这个十进制数转换成另一种数制的数。 二进制、八进制、十六进制由于他们存在着关系：23=8，24=16，因此他们的转换非常简单。转换结果为：1101101011011.0011100101B=1B5B.394H解：将给定数以小数点为界分别向前、向后每4位一组，分组转换。【例1.13】将二进制数1101101011011.0011100101B转换为十六进制数。1.2.3 数制转换本节首页【例1.14】将十六进制数89FCD.AB2H转换成二进制数。解：将给定的十六进制数按位分别转换为对应的二进制数。 转换结果为：89FCD.AB2H=10001001111111001101.101010110010B3非十进制之间的相互转换 1.2.3 数制转换本节首页1.2.4 数据在计算机中的表示1机器数 机器数：数在计算机中的表现形式。 真 值：机器数所表示的实际大小称为机器数的真值。溢 出：在计算机的运算中，运算结果超出了机器所能表示的最大数值范围，运算就会出错，这种错误称为“溢出”。 本节首页（1）数的符号 数值数据有正负之分。在计算机中，总是用机器数的最高位表示数的符号，并且规定符号位为“0”表示正数，为“1”表示负数。机器中用8位二进制表示一个负数-70 其格式为： 1 1 0 0 0 1 1 0 符号位为 “1”表示负例如：机器中用8位二进制表示一个正数+70 其格式为： 0 1 0 0 0 1 1 0 符号位为“0” 表示正1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页（2）小数点的位置 计算机中处理的数既可是整数，也可是小数。为了节省存储空间，数值数据中的小数点是隐含的，用二进制表示一个带小数点的数有两种方法，定点表示和浮点表示。 1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页2定点表示法 通常，对于任意一个二进制数，总可以表示为纯小数或纯整数与一个2的整数次幂的乘积。例如，二进制数N可写成：N2S。其中：S称为尾数，表示了N的全部有效数字，P称为阶码，确定了小数点位置。注意，此处P、S都是用二进制表示的数。当阶码为固定值时，这种方法称为数的定点表示法。 1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页 小数点位置 小数点位置（1）定点整数 规定小数点位置在S之后，P=0，因此S为纯整数。（2）定点小数 规定小数点的位置在符号位之后尾数之前，P是一个固定的非零整数，因此S为纯小数。格式： 格式：1.2.4 数据在计算机中的表示本节首页注意： 定点数的两种表示法，在计算机中均有采用。究竟采用哪种方法，应预先约定。 具有n位尾数的定点机所能表示的最大正数为 011111 （n个1），即为1-2-n。其绝对值比1-2-n大的数，巳超出计算机 所能表示的最大范围，则产生所谓的“溢出”。 具有n位尾数的定点机所能表示的最小正数为：000001 （n-1个0），即为2-n，计算机中小于此值的数均被视为0（机 器零） n位尾数的定点机所能表示的数N的范围是：2-n = N 10秒。ATX电源关闭后，应关闭电源插座开关。采用正确的关闭系统方式。在升级BIOS过程中，不得关闭电源。系统出现故障时可强行关闭系统。 1.5.1 计算机安全操作 本节首页3使用计算机的安全常识 安装主流杀毒软件。 定时对操作系统升级。 重要数据的备份。 设置健壮密码。 安装防火墙。 不要在互联网上随意下载软件。 不要轻易打开电子邮件的附件。 不要轻易访问带有非法性质的网站。 尽量避免使用无防毒软件的机器。 培养基本计算机安全意识。 1.5.1 计算机安全操作 本节首页4操作系统的安全 设置密码：防止外来攻击，提高网络安全性。方法：【开始】【控制面板】，双击【用户账户】，选择一个用户后即可创建或更改密码。 定时升级：弥补漏洞，防止病毒或黑客入侵。 步骤： 1.【开始】 【所有程序】【Windows Update】，进入系更新页面。 2. 点击 【查看以寻找更新
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