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大学大学计算机基础-齐翠巧-课件PPT,大学,大学计算机,基础,齐翠巧,课件,ppt
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大学计算机基础,中国水利水电出版社,齐翠巧 王立普 主编,第1章 计算机基础知识,1.1 计算机产生与发展 1.2计算机的特点、应用与分类 1.3计算机内部数据的表示方法,1.1 计算机产生与发展,1.1.1 计算机的诞生 1.1.2 计算机的发展阶段 1.1.3 计算机的发展趋势 1.1.4 我国计算机的发展,1.1.1 计算机的诞生,一般认为，世界上第一台数字式电子计算机ENIAC 1946诞生于美国宾夕法尼亚大学 。,回本节,1.1.2 计算机的发展阶段,回本节,1.1.3 计算机的发展趋势,1. 巨型化 2. 微型化 3. 多媒体化 4. 网络化 5. 智能化,回本节,1.1.4 我国计算机的发展,我国从1956年开始研制计算机。 1958年6月中国第一台计算机诞生了，这台小型电子管数字计算机被命名为“103”机， 1959年，中国第一台大型电子管数字计算机“104”机也研制成功。,回本节,1964年我国研制的晶体管计算机问世。 1971年又研制出以集成电路为重要器件的DJS系列计算机。 1974年8月，多功能小型通用数字机通过鉴定，宣告系列化计算机产品研制取得成功，标志着中国计算机工业走上了系列化批量生产的道路。,回本节,1983年12月，我国自行研制的第一个巨型机系统“银河”超高速电子计算机系统研制成功，它的向量运算速度为每秒钟一亿次以上，软件系统内容丰富，中国从此跨入了世界巨型电子计算机的行列。这台计算机后来被人们称为“银河I”巨型机。 1992年，10亿次巨型机“银河II”通过鉴定。 1997年，每秒130亿次浮点运算的“银河III”并行巨型机研制成功。,回本节,2003年12月10日，联想集团研制的国家网格主节点“深腾6800”超级计算机研制成功。该计算机实际运算速度为每秒4.183万亿次，峰值运算速度每秒5.324万亿次，整机效率为78.5%。在2003年11月16日公布的全球最新超级计算机500强排行榜中，该计算机实际运算速度居第14位，整机效率位居第二位。,回本节,1999年9月，峰值速度达到每秒1117亿次的曙光2000-II超级服务器问世。 同年，每秒3840亿次浮点运算的“神威”并行计算机研制成功并投入运行。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。,回本节,1.2 计算机的特点、应用与分类,1.2.1 计算机的特点 1.2.2 计算机的应用范围 1.2.3 计算机的分类,1.2.1 计算机的特点,1运算速度快，计算精度高 2具有记忆和逻辑判断能力 3有自动控制能力,回本节,1.2.2 计算机的应用范围,1科学计算 2数据处理 3过程控制 4计算机辅助系统 5人工智能 6多媒体技术应用 7网络应用,回本节,1.2.3 计算机的分类,1按所处理的信号分类 2按计算机用途分类 3按计算机规模分类,回本节,1按所处理的信号分类,可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机，但目前所使用的计算机一般均为数字计算机。 (1) 模拟计算机处理连续变化的量值 。 (2) 数字计算机处理不连续的离散量 。 (3) 混合计算机是指既可以处理数字量又可以处理模拟量的计算机。,回本节,2按计算机用途分类,可分为专用计算机和通用计算机。 (1) 专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性，但它的适应性较差，不适于其它方面的应用。 (2) 通用计算机适应性很强，应用面很广，但其运行效率、速度和经济性依据不同的应用对象会受到不同程度的影响。,回本节,3按计算机规模分类,又可分为巨型计算机、小巨型机、主机、小型计算机、工作站和个人计算机。,回本节,1.3计算机内部数据的表示方法,1.3.1数制的基本概念 1.3.2不同数制之间的转换 1.3.3数据的存储单位 1.3.4数值型数据的表示方法 1.3.5字符的编码,1.3.1 数制的基本概念,1进位计数制 2常用的进位计数制 3书写规则,回本节,1进位计数制,数制也称计数制，是人们利用符号来计数的科学方法，指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。,回本节,2常用的进位计数制,回本节,3书写规则,(1) 在数字后面加写相应的英文字母作为标识 (2) 在括号外面加数字下标,回本节,(1) 数字后面加写相应的英文字母作为标识,B(Binary)-表示二进制数。 O(Octonary)-表示八进制数。但为了避免字母0与数字0相混淆，常用Q代替O。 D(Decimal)-表示十进制数。一般约定D可省略，即无后缀的数字为十进制数字。 H(Hexadecimal)-表示十六进制数。,回本节,(2) 在括号外面加数字下标,(100101)2-表示二进制数的100101。 (2563)8-表示八进制数的2563。 (66597)10-表示十进制数的66597。 (3DF6)16-表示十六进制数的3DF6。,回本节,1.3.2 不同数制之间的转换,1十进制数与二进制数之间的转换 2. 十进制数与八进制数、十六进制数之间的转换 3. 二进制、八进制、十六进制之间的转换,回本节,1十进制数与二进制数之间的转换,(1) 十进制数转换为二进制数 (2) 二进制数转换成十进制数 对于一般的十进制数转换为二进制数，可以将其整数部分与小数部分分别转换，然后再把它们组合起来。,回本节,(1) 十进制数转换为二进制数, 十进制整数转换为二进制整数 十进制小数转换为二进制小数,回本节, 十进制整数转换为二进制整数,将十进制整数转换为二进制整数时采用除2取余法。 其具体做法是：将十进制数除以2，得到一个商数和余数；再将这个商数除以2，又得到一个商数和余数；继续这个过程，直到商数等于零为止。将每次取得的余数部分从下到上逆序排列即得到所对应的二进制整数。,回本节, 十进制小数转换为二进制小数,将十进制小数转换为二进制小数时采用乘2取整法。 其具体做法是：用2乘十进制纯小数，取出乘积的整数部分；再用2乘余下的纯小数部分，再取出乘积的整数部分；继续这个过程，直到余下的纯小数为0，或者已得到足够的位数为止。最后将每次取得的整数部分从上到下顺序排列即得到所对应的二进制小数。,回本节,(2) 二进制数转换成十进制数,把二进制数转换为十进制数的方法是，将二进制数按权展开后求和即可。,回本节,2. 十进制数与八进制数、十六进制数之间的转换,(1)十进制数转换成八进制数、十六进制数 (2)八进制数、十六进制数转换成十进制数,回本节,(1)十进制数转换成八进制数、十六进制数,十进制数转换成非十进制数的方法是：整数部分和小数部分分别进行转换，整数部分采用“除基数取余法”，小数部分采用“乘基数取整法”。对于八进制数，整数部分采用除8取余法，小数部分采用乘8取整法；对于十六进制数，整数部分采用除16取余法，小数部分采用乘16取整法。,回本节,(2)八进制数、十六进制数转换成十进制数,非十进制数转换成十进制数的方法是，把各个非十进制数按权展开后求和。对于八进制数或十六进制数可以写成8或16的各次幂之和的形式，然后再计算其结果。,回本节,3. 二进制、八进制、十六进制之间的转换,(1) 二进制数转换成八进制数 (2) 八进制数转换成二进制数 (3) 二进制数转换成十六进制数 (4) 十六进制数转换成二进制数,回本节,(1) 二进制数转换成八进制数,以小数点为界，整数部分从低位到高位将二进制数的每三位分为一组，若不够三位时，在高位左面添0；小数部分从小数点开始，自左向右每三位一组，若不够三位时，在低位右面添0，补足三位，然后将每三位二进制数用一位八进制数替换即可完成。,回本节,(2) 八进制数转换成二进制数,以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代，然后去掉整数部分中最左边的“0”以及小数部分最右边的“0”。,回本节,(3) 二进制数转换成十六进制数,以小数点为界，整数部分从低位到高位将二进制数的每四位分为一组，若不够四位时，在高位左面添0；小数部分从小数点开始，自左向右每四位一组，若不够四位时，在低位右面添0，补足四位，然后将每四位二进制数用一位十六进制数替换即可完成。,回本节,(4) 十六进制数转换成二进制数,以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的四位二进制数取代，然后去掉整数部分中最左边的“0”以及小数部分最右边的“0”。,回本节,1.3.3 数据的存储单位,1位（bit） 2字节（Byte） 3字（Word） 4字长,回本节,1位（bit）,位(bit)，简写为“b”音译为“比特”，是计算机存储信息的最小单位，代表一个二进制数，由数字0或1组成。一个二进制位只能表示两种状态。,回本节,2字节（Byte）,字节(Byte)，简写为“B”，音译为“拜特”。8个连续的二进制位编为一组称为一个字节，即：1B=8bit。字节是计算机存储容量的基本单位，即以字节为单位存储信息。 1KB=210B=1024B 1MB =220B=1024KB 1GB=230B=1024MB 1TB=240B=1024GB 1PB =250B=1024TB 1EB=260B=1024PB,回本节,3字（Word）,计算机一次存取、处理和传输的数据长度称为字，即：一组二进制数码作为一个整体来参加运算或处理的单位。,回本节,4字长,一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。 不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有8位、16位、32位和64位等。,回本节,1.3.4 数值型数据的表示方法,1. 机器数的概念 2. 定点数和浮点数 3. 原码、反码和补码,回本节,1. 机器数的概念,任何一个非二进制整数输入到计算机中都必须以二进制格式存放在计算机的存储器中。每个数据占用一个或多个字节。通常把一个数的最高位规定为数值的符号位，用“0”表示正，用“1”表示负，称为数符，其余的数表示数值。这种连同数字与符号组合在一起的二进制数称为机器数。由机器数所表示的实际值称为真值。 要全面、完整地表示一个机器数，应该考虑三个因素：机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点的位置。,回本节,2. 定点数和浮点数,(1) 定点数的表示法 (2) 浮点数的表示法,回本节,(1) 定点数的表示法,定点数的表示法是把小数点约定在机器数的某一固定的位置上。 如果小数点约定在符号位和数值的最高位之间，那么所有参加运算的数的绝对值小于1，即为定点纯小数。 如果小数点约定在数值的最低位之后，那么所有参加运算的数都是整数，即为定点整数。,回本节,(2) 浮点数的表示法,浮点数是指小数点位置不固定的数，它既有整数部分又有小数部分 。 任何一个二进制数N都可写成: N=S2j。 其中就j称为N的阶码，j前面的正、负号称为阶符，S称为N的尾数，S前面的正、负号称为数符。,回本节,3. 原码、反码和补码,(1) 原码 (2) 反码 (3) 补码 (4) 补码与真值之间的转换,回本节,(1) 原码,正数的符号位为0，负数的符号位为1，其它位按照一般的方法来表示数的绝对值。用这样的表示方法得到的就是数的原码。 原码表示的整数范围是： （2n-11)（2n-11)，其中n为机器字长。,回本节,(2) 反码,对于一个带符号的数来说，正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原码除符号位以外的各位按位取反。 负数的反码与负数的原码有很大的区别，反码通常用作求补码过程中的中间形式；反码表示的整数范围与原码相同。,回本节,(3) 补码,正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反码在最低位加1。 补码表示的整数范围是2n-1（2n-11)，其中n为机器字长。,回本节,(4) 补码与真值之间的转换,正数补码的真值等于补码的本身；负数补码转换为其真值时，将负数补码按位求反，末位加1，即可得到该负数补码对应的真值的绝对值。,回本节,1.3.5 字符的编码,1. 美国信息交换标准代码（ASCII码） 2. BCD码 3. 汉字编码,回本节,1. 美国信息交换标准代码（ASCII码）,ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）是美国信息交换标准代码的简称 。 ASCII码是一种西文字符编码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。 7位ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定最高位为0 。,回本节,7位ASCII码的编码表,回本节,2. BCD码,BCD（Binary-Coded Decimal）码又称为“二十进制编码”，专门解决用二进制数表示十进数的问题。最常用的是8421编码，,回本节,十进制数与BCD码的对照表,回本节,3. 汉字编码, 汉字编码的标准 汉字编码的分类 各种汉字编码的关系,回本节, 汉字编码的标准, 汉字编码字符集 1981年颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-80(简称GB，国标码)。 通用多八位编码字符集 我国1994年1月推出了与通用多八位编码字符集 UCS对应的国家标准GB13000.1 。 汉字扩展内码规范 1996年3月全国信息标准化技术委员会颁布了汉字扩展内部规范GBK。,回本节, 汉字编码的分类, 汉字输入码 汉字交换码 汉字机内码 汉字字形码,回本节, 各种汉字编码的关系,回本节,大学计算机基础中国水利水电出版社齐翠巧 王立普 主编第1章 计算机基础知识1.1 计算机产生与发展1.2计算机的特点、应用与分类1.3计算机内部数据的表示方法1.1 计算机产生与发展1.1.1 计算机的诞生1.1.2 计算机的发展阶段1.1.3 计算机的发展趋势1.1.4 我国计算机的发展1.1.1 计算机的诞生一般认为，世界上第一台数字式电子计算机ENIAC 1946诞生于美国宾夕法尼亚大学 。回本节1.1.2 计算机的发展阶段回本节1.1.3 计算机的发展趋势1. 巨型化2. 微型化3. 多媒体化4. 网络化5. 智能化回本节1.1.4 我国计算机的发展我国从1956年开始研制计算机。1958年6月中国第一台计算机诞生了，这台小型电子管数字计算机被命名为“103”机，1959年，中国第一台大型电子管数字计算机“104”机也研制成功。 回本节1964年我国研制的晶体管计算机问世。1971年又研制出以集成电路为重要器件的DJS系列计算机。1974年8月，多功能小型通用数字机通过鉴定，宣告系列化计算机产品研制取得成功，标志着中国计算机工业走上了系列化批量生产的道路。 回本节1983年12月，我国自行研制的第一个巨型机系统“银河”超高速电子计算机系统研制成功，它的向量运算速度为每秒钟一亿次以上，软件系统内容丰富，中国从此跨入了世界巨型电子计算机的行列。这台计算机后来被人们称为“银河I”巨型机。1992年，10亿次巨型机“银河II”通过鉴定。1997年，每秒130亿次浮点运算的“银河III”并行巨型机研制成功。回本节2003年12月10日，联想集团研制的国家网格主节点“深腾6800”超级计算机研制成功。该计算机实际运算速度为每秒4.183万亿次，峰值运算速度每秒5.324万亿次，整机效率为78.5%。在2003年11月16日公布的全球最新超级计算机500强排行榜中，该计算机实际运算速度居第14位，整机效率位居第二位。 回本节1999年9月，峰值速度达到每秒1117亿次的曙光2000-II超级服务器问世。同年，每秒3840亿次浮点运算的“神威”并行计算机研制成功并投入运行。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。 回本节1.2 计算机的特点、应用与分类1.2.1 计算机的特点1.2.2 计算机的应用范围1.2.3 计算机的分类1.2.1 计算机的特点1运算速度快，计算精度高2具有记忆和逻辑判断能力3有自动控制能力回本节1.2.2 计算机的应用范围1科学计算2数据处理3过程控制4计算机辅助系统5人工智能6多媒体技术应用7网络应用回本节1.2.3 计算机的分类1按所处理的信号分类2按计算机用途分类3按计算机规模分类回本节1按所处理的信号分类可分为模拟计算机、数字计算机和混合计算机，但目前所使用的计算机一般均为数字计算机。(1) 模拟计算机处理连续变化的量值 。(2) 数字计算机处理不连续的离散量 。(3) 混合计算机是指既可以处理数字量又可以处理模拟量的计算机。回本节2按计算机用途分类可分为专用计算机和通用计算机。(1) 专用计算机针对某类问题能显示出最有效、最快速和最经济的特性，但它的适应性较差，不适于其它方面的应用。 (2) 通用计算机适应性很强，应用面很广，但其运行效率、速度和经济性依据不同的应用对象会受到不同程度的影响。回本节3按计算机规模分类又可分为巨型计算机、小巨型机、主机、小型计算机、工作站和个人计算机。回本节1.3计算机内部数据的表示方法1.3.1数制的基本概念1.3.2不同数制之间的转换1.3.3数据的存储单位1.3.4数值型数据的表示方法1.3.5字符的编码1.3.1 数制的基本概念1进位计数制2常用的进位计数制3书写规则回本节1进位计数制数制也称计数制，是人们利用符号来计数的科学方法，指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。回本节2常用的进位计数制回本节3书写规则(1) 在数字后面加写相应的英文字母作为标识(2) 在括号外面加数字下标回本节(1) 数字后面加写相应的英文字母作为标识B(Binary)-表示二进制数。O(Octonary)-表示八进制数。但为了避免字母0与数字0相混淆，常用Q代替O。D(Decimal)-表示十进制数。一般约定D可省略，即无后缀的数字为十进制数字。H(Hexadecimal)-表示十六进制数。回本节(2) 在括号外面加数字下标(100101)2-表示二进制数的100101。(2563)8-表示八进制数的2563。(66597)10-表示十进制数的66597。(3DF6)16-表示十六进制数的3DF6。回本节1.3.2 不同数制之间的转换1十进制数与二进制数之间的转换2. 十进制数与八进制数、十六进制数之间的转换3. 二进制、八进制、十六进制之间的转换回本节1十进制数与二进制数之间的转换(1) 十进制数转换为二进制数(2) 二进制数转换成十进制数对于一般的十进制数转换为二进制数，可以将其整数部分与小数部分分别转换，然后再把它们组合起来。回本节(1) 十进制数转换为二进制数 十进制整数转换为二进制整数 十进制小数转换为二进制小数回本节 十进制整数转换为二进制整数将十进制整数转换为二进制整数时采用除2取余法。其具体做法是：将十进制数除以2，得到一个商数和余数；再将这个商数除以2，又得到一个商数和余数；继续这个过程，直到商数等于零为止。将每次取得的余数部分从下到上逆序排列即得到所对应的二进制整数。回本节 十进制小数转换为二进制小数将十进制小数转换为二进制小数时采用乘2取整法。其具体做法是：用2乘十进制纯小数，取出乘积的整数部分；再用2乘余下的纯小数部分，再取出乘积的整数部分；继续这个过程，直到余下的纯小数为0，或者已得到足够的位数为止。最后将每次取得的整数部分从上到下顺序排列即得到所对应的二进制小数。回本节(2) 二进制数转换成十进制数把二进制数转换为十进制数的方法是，将二进制数按权展开后求和即可。回本节2. 十进制数与八进制数、十六进制数之间的转换(1)十进制数转换成八进制数、十六进制数(2)八进制数、十六进制数转换成十进制数回本节(1)十进制数转换成八进制数、十六进制数十进制数转换成非十进制数的方法是：整数部分和小数部分分别进行转换，整数部分采用“除基数取余法”，小数部分采用“乘基数取整法”。对于八进制数，整数部分采用除8取余法，小数部分采用乘8取整法；对于十六进制数，整数部分采用除16取余法，小数部分采用乘16取整法。回本节(2)八进制数、十六进制数转换成十进制数非十进制数转换成十进制数的方法是，把各个非十进制数按权展开后求和。对于八进制数或十六进制数可以写成8或16的各次幂之和的形式，然后再计算其结果。回本节3. 二进制、八进制、十六进制之间的转换(1) 二进制数转换成八进制数(2) 八进制数转换成二进制数(3) 二进制数转换成十六进制数(4) 十六进制数转换成二进制数回本节(1) 二进制数转换成八进制数以小数点为界，整数部分从低位到高位将二进制数的每三位分为一组，若不够三位时，在高位左面添0；小数部分从小数点开始，自左向右每三位一组，若不够三位时，在低位右面添0，补足三位，然后将每三位二进制数用一位八进制数替换即可完成。回本节(2) 八进制数转换成二进制数以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代，然后去掉整数部分中最左边的“0”以及小数部分最右边的“0”。回本节(3) 二进制数转换成十六进制数以小数点为界，整数部分从低位到高位将二进制数的每四位分为一组，若不够四位时，在高位左面添0；小数部分从小数点开始，自左向右每四位一组，若不够四位时，在低位右面添0，补足四位，然后将每四位二进制数用一位十六进制数替换即可完成。回本节(4) 十六进制数转换成二进制数以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的四位二进制数取代，然后去掉整数部分中最左边的“0”以及小数部分最右边的“0”。回本节1.3.3 数据的存储单位1位（bit）2字节（Byte）3字（Word）4字长 回本节1位（bit）位(bit)，简写为“b”音译为“比特”，是计算机存储信息的最小单位，代表一个二进制数，由数字0或1组成。一个二进制位只能表示两种状态。 回本节2字节（Byte）字节(Byte)，简写为“B”，音译为“拜特”。8个连续的二进制位编为一组称为一个字节，即：1B=8bit。字节是计算机存储容量的基本单位，即以字节为单位存储信息。 1KB=210B=1024B 1MB =220B=1024KB 1GB=230B=1024MB 1TB=240B=1024GB 1PB =250B=1024TB 1EB=260B=1024PB回本节3字（Word）计算机一次存取、处理和传输的数据长度称为字，即：一组二进制数码作为一个整体来参加运算或处理的单位。 回本节4字长 一个字中所包含的二进制数的位数称为字长。不同的计算机，字长是不同的，常用的字长有8位、16位、32位和64位等。 回本节1.3.4 数值型数据的表示方法 1. 机器数的概念2. 定点数和浮点数3. 原码、反码和补码回本节1. 机器数的概念任何一个非二进制整数输入到计算机中都必须以二进制格式存放在计算机的存储器中。每个数据占用一个或多个字节。通常把一个数的最高位规定为数值的符号位，用“0”表示正，用“1”表示负，称为数符，其余的数表示数值。这种连同数字与符号组合在一起的二进制数称为机器数。由机器数所表示的实际值称为真值。要全面、完整地表示一个机器数，应该考虑三个因素：机器数的范围、机器数的符号、机器数中小数点的位置。回本节2. 定点数和浮点数(1) 定点数的表示法(2) 浮点数的表示法回本节(1) 定点数的表示法定点数的表示法是把小数点约定在机器数的某一固定的位置上。如果小数点约定在符号位和数值的最高位之间，那么所有参加运算的数的绝对值小于1，即为定点纯小数。如果小数点约定在数值的最低位之后，那么所有参加运算的数都是整数，即为定点整数。回本节(2) 浮点数的表示法浮点数是指小数点位置不固定的数，它既有整数部分又有小数部分 。任何一个二进制数N都可写成: N=S2j。其中就j称为N的阶码，j前面的正、负号称为阶符，S称为N的尾数，S前面的正、负号称为数符。回本节3. 原码、反码和补码(1) 原码(2) 反码 (3) 补码(4) 补码与真值之间的转换 回本节(1) 原码正数的符号位为0，负数的符号位为1，其它位按照一般的方法来表示数的绝对值。用这样的表示方法得到的就是数的原码。原码表示的整数范围是：（2n-11)（2n-11)，其中n为机器字长。回本节(2) 反码 对于一个带符号的数来说，正数的反码与其原码相同，负数的反码为其原码除符号位以外的各位按位取反。负数的反码与负数的原码有很大的区别，反码通常用作求补码过程中的中间形式；反码表示的整数范围与原码相同。回本节(3) 补码正数的补码与其原码相同，负数的补码为其反码在最低位加1。补码表示的整数范围是2n-1（2n-11)，其中n为机器字长。回本节(4) 补码与真值之间的转换正数补码的真值等于补码的本身；负数补码转换为其真值时，将负数补码按位求反，末位加1，即可得到该负数补码对应的真值的绝对值。回本节1.3.5 字符的编码1. 美国信息交换标准代码（ASCII码）2. BCD码3. 汉字编码回本节1. 美国信息交换标准代码（ASCII码）ASCII码（American Standard Code for Information Interchange）是美国信息交换标准代码的简称 。ASCII码是一种西文字符编码，有7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII码称为标准ASCII码，8位ASCII码称为扩展ASCII码。 7位ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定最高位为0 。回本节7位ASCII码的编码表 回本节2. BCD码BCD（Binary-Coded Decimal）码又称为“二十进制编码”，专门解决用二进制数表示十进数的问题。最常用的是8421编码， 回本节十进制数与BCD码的对照表 回本节3. 汉字编码 汉字编码的标准 汉字编码的分类 各种汉字编码的关系回本节 汉字编码的标准 汉字编码字符集1981年颁布了信息交换用汉字编码字符集基本集GB2312-80(简称GB，国标码)。 通用多八位编码字符集我国1994年1月推出了与通用多八位编码字符集 UCS对应的国家标准GB13000.1 。 汉字扩展内码规范1996年3月全国信息标准化技术委员会颁布了汉字扩展内部规范GBK。 回本节 汉字编码的分类 汉字输入码 汉字交换码 汉字机内码 汉字字形码回本节 各种汉字编码的关系回本节第2章 计算机系统组成,2.1计算机的组成 2.2计算机的硬件系统 2.3计算机的软件系统 2.4微型计算机概论 2.5文件管理基础 2.6计算机安全 2.7多媒体信息处理,2.1计算机的组成,2.1.1从计算机的外观看 2.1.2从计算机的逻辑结构看,2.1.1从计算机的外观看,由主机、显示器、键盘和鼠标等几部分组成。,回本节,2.1.2从计算机的逻辑结构看,回本节,2.2计算机的硬件系统,2.2.1 计算机系统的冯诺依曼结构 2.2.2 计算机的硬件系统 2.2.3 计算机的工作原理,2.2.1 计算机系统的冯诺依曼结构,冯诺依曼结构计算机工作原理的核心是“存储程序”和“程序控制”，并具有如下3个特点： 1. 计算机硬件由五大基本部件组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。 2. 程序和数据均存放在存储器中，且能自动依次执行指令。 3. 所有的数据和程序均采用二进制0，1代码表示。,回本节,计算机硬件基本结构图,程序和数据通过输入设备存入存储器，运算器运算时，从存储器中读取数据，运算结果(或中间数据)再存入存储器，通过输出设备输出结果。 执行指令时，从存储器中读取指令，控制器根据指令发出控制信号，控制其他部件协调工作。,回本节,2.2.2 计算机的硬件系统,1. 运算器 2. 控制器 3. 存储器 4. 输入设备 5.输出设备,回本节,1. 运算器,运算器也称算术与逻辑运算单元ALU。 它的主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。,回本节,2. 控制器,控制器的功能是控制计算机各部件协调工作，使计算机自动地执行程序。 把运算器、控制器做在一个大规模集成电路块上称为中央处理器，又称CPU 。它是计算机硬件的核心部件。,回本节,3. 存储器,存储器是用来存储程序和数据的记忆装置，是计算机中各种信息存储和交流的中心。 根据存储材料的性能及使用方法不同，存储器有各种不同的分类方法。,回本节,存储器的分类方法,(1) 按存储介质分为:半导体存储 、磁表面存储器 、光盘存储器 (2)按存储方式分为: 随机存储器 、顺序存储器、直接存储器 (3) 按读写功能分为:只读存储器(ROM) 、随机读写存储器(RAM),回本节,存储器的分类方法,(4) 按信息的可保存性分为：非永久记忆的存储器：、永久记忆性存储器 (5) 按在计算机系统中的作用分为：主存储器、辅助存储器、高速缓冲存储器,回本节,4. 输入设备,输入设备是把准备好的数据、程序等送入计算机的装置。,回本节,5.输出设备,输出设备是把计算机产生的信息或工作过程以人们习惯的直观形式表现出来的装置。,回本节,2.2.3 计算机的工作原理,1. 指令 2. 程序,回本节,1. 指令,(1) 指令的含义 计算机指令就是人对计算机发出的完成一个最基本操作的工作命令，由计算机硬件来执行。 (2) 指令的组成 通常一条指令包括两部分：一是操作码，二是操作数(也叫地址码) (3) 指令的类型 数据传送指令 算术运算或逻辑运算指令 控制与转移指令 输入和输出指令 控制和管理机器的指令,回本节,2. 程序,(1) 程序的含义 程序是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令序列 。 (2) 程序的执行过程,回本节,2.3计算机的软件系统,2.3.1系统软件 2.3.2应用软件,2.3.1系统软件,系统软件是计算机设计者或厂商提供的使用和管理计算机的软件。它包括操作系统、语言处理系统、数据库系统、服务程序、分布式软件系统和人机交互系统等。 系统软件可以看作用户与计算机接口，操作系统是软件系统的核心。,回本节,1.操作系统,(1) 操作系统的定义及功能 (2) 操作系统的分类,回本节,(1) 操作系统的定义及功能,定义 操作系统(简称OS)是一组程序，它们用于统一管理计算机中的所有软、硬件资源，合理地组织计算机的工作流程，协调计算机系统的各部件之间、系统之间、用户与用户之间的关系。 功能 存储器管理、处理器管理、设备管理、文件管理和作业管理。,回本节,(2) 操作系统的分类, 依其功能和特性分为批处理操作系统、分时操作系统和实时操作系统。 依其同时管理用户数的多少分为单用户操作系统和多用户操作系统。 按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统、单用户多任务操作系统、多用户多任务操作系统和网络操作系统。 随着计算机体系结构的发展，又出现了：嵌入式操作系统、个人操作系统和分布式操作系统。,回本节,2.计算机设计语言与语言处理程序,人和计算机交流信息使用的语言称为计算机语言或称程序设计语言。 计算机语言通常分为机器语言、汇编语言和高级语言三类。,回本节,(1) 机器语言(Machine Language),机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”形式表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。 用机器语言编写的程序，称为计算机机器语言程序。它是一种低级语言。,回本节,(2) 汇编语言(Assemble Language),汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。 用汇编语言编制的程序称为汇编语言程序，机器不能直接识别和执行。,汇编语言源程序的汇编运行过程,回本节,(3) 高级语言,高级语言的定义 高级语言源程序的编译运行过程 高级语言源程序的解释运行过程,回本节,高级语言的定义,高级语言是一种比较接近自然语言和数学表达式的一种计算机程序设计语言，是面向用户的程序设计语言。,回本节,高级语言源程序的编译运行过程,回本节,高级语言源程序的解释运行过程,回本节,3. 数据库系统,数据库系统(Data Base System，简称DBS)是一个实际可运行的存储、维护和应用系统，提供数据的软件系统，是存储介质、处理对象和管理系统的集合体。,回本节,4. 服务程序,服务程序主要是对用户的程序和数据提供通用的服务，如编辑程序、连接程序、分类合并程序、PCTOOLS等。,回本节,2.3.2应用软件,应用软件是为用户解决实际问题而开发的软件。 有些是通用的应用软件，如文字处理软件、表处理软件、图形图像处理软件等。 有些是为某个行业、某种业务，甚至为某个部门研制的专用应用软件，如财务管理系统、计算机辅助设计(CAD)软件、本部门的应用数据库管理系统等。,回本节,2.4微型计算机概论,2.4.1微型计算机的分类 2.4.2微型计算机的主要性能指标 2.4.3微型计算机的硬件组成 2.4.4微型计算机的软件系统,2.4.1微型计算机的分类,1. 根据微处理器的字长，可将其分为8位机、16位机、32位机、64位机等。 2. 按结构，可将其分为单片机、单板机、多板机等。 3. 按用途可以分为工业过程控制机与数据处理机等。 4. 按CPU芯片型号可以分为286机、386机、486机、586机、Pentium和迅驰等微机。,回本节,2.4.2微型计算机的主要性能指标,1. 字长 2. 运算速度 3. 时钟频率(主频) 4. 存储容量 5. 存取速度,回本节,2.4.3微型计算机的硬件组成,1. 中央处理器 2. 内存储器 3. 外存储器 4. 输入设备 5. 输出设备 6. 总线 7. 主机板,主机内部结构,回本节,1. 中央处理器,中央处理器(CPU)是整台计算机的核心部件。它主要由控制器和运算器组成。,CPU插座及CPU芯片,AMD芯片,回本节,2. 内存储器,内存储器简称内存，用来存放当前计算机运行所需要的程序和数据。内存容量的大小是衡量计算机性能的主要指标之一。 内存储器包括随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)。,回本节,(1) RAM,RAM只能临时保存数据，计算机电源关闭后，RAM中的数据就会全部丢失，但其优点是既可以写入数据，也可读取数据； RAM可分为静态随机存储器(SRAM)和动态随机存储器(DRAM)。 新型的随机存储器有同步动态存储器SDRAM和双倍速率同步动态随机存储器DDR。,回本节,同步动态存储器,内存储器（SDRAM，168pins),回本节,双倍数据率动态随机存取存储器,DDR-SDRAM内存,回本节,DDRII,威刚 红色威龙 DDRII 667 512MB,回本节,(2) ROM,ROM只能读取数据，不能写入数据，但电源关闭后仍可保存数据。ROM一般用来存储微机运行时必不可少的程序。 ROM根据其特点和用途可以分为固化ROM、PROM、EPROM和Flash EPROM几种。,回本节,3. 外存储器,外存储器又叫辅助存储器。主要用来保存暂时不用的程序和数据。外存的特点是存储容量大、价格低、可以长期保存信息，不足之处是读写速度比内存慢。 当前微型计算机常用的外存有：软盘存储器、硬盘存储器、光盘存储器，此外还有电子盘和可移动硬盘。,回本节,(1) 软盘存储器,由于软盘的容量小、容易损坏、软驱的读取速度慢等缺点，它们正面临着被淘汰的命运。,回本节,(2) 硬盘存储器,硬盘的存储容量较大，目前流行的硬盘容量一般在40GB200GB之间，是目前微机系统配置中必不可少的外存储器。,硬盘结构图,回本节,(3) 光盘存储器,光盘,光盘驱动器,光盘存储容量大，价格低，可靠性高。常用光盘有：CD、DVD、MO。,回本节,(4) 电子盘,电子盘(俗称母指盘或U盘)由flash芯片，USB接口芯片，塑料壳，电压控制电路四部分组成。,回本节,(5) 移动硬盘,硬盘由于安装在主机箱内，又怕震动，虽然容量大，但不方便。移动硬盘也可以通过硬盘连接使用，它的容量为20GB40GB，又有防震装置，小巧轻便，方便携带。,回本节,4. 输入设备,输入设备是用户和计算机之间进行对话的主要设备，声、光、图、像等信息都需要通过输入设备才能被计算机所接受。键盘和鼠标器是微机上常用的输入设备，此外还有扫描仪、数码相机、光笔、语音输入装置、数字点化仪、点触式设备、跟踪球、条形码等。,回本节,(1) 键盘,向主机输入程序、原始数据和操作命令等信息的设备。,回本节,104键盘,回本节,键盘的手指分工,回本节,正确座姿,回本节,(2) 鼠标器,鼠标，又称为鼠标器。只要拖动鼠标，单击或双击鼠标上的按钮就可以指挥计算机工作。,回本节,鼠标的分类, 按键数分类 鼠标可以分为传统双键鼠、三键鼠和新型的多键鼠标。 按接口分类 可以分为COM、PS/2、USB三类。 按内部构造分类 这是鼠标分类最常用的一种方式，可以分为机械式、光机式和光电式三大类。,回本节,各种鼠标,回本节,(3) 扫描仪,扫描仪是一种光机电一体化的输入设备，它可以将图文形象转换成可由计算机处理的数字数据。,回本节,(4) 数码相机,数码相机是集光学、机械、电子一体化的产品。它集成了影像信息的转换、存储和传输等部件，具有数字化存取模式，与电脑交互处理和实时拍摄等特点。,回本节,5. 输出设备,输出设备是用来显示或打印输出计算机的数据以及计算机处理结果的设备，常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪、语言输出设备等。,回本节,(1) 显示器,显示器是计算机中基本的输出设备。它用以显示数据、图形、图像。 显示器的分类 显示器的主要性能指标 显卡,回本节, 显示器的分类,按能显示的色彩种类的多少，可分为单色显示器和彩色显示器； 按显示器件不同有阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示器(LCD)、发光二极管(LED)、等离子体(PDP)、荧光(VF)等平板显示器； 按显示方式的不同有图形显示方式的显示器和字符显示方式的显示器； 按照显像管外观不同有球面屏幕、平面直角屏幕、柱面屏幕等。,回本节,常见的显示器,液晶显示器,阴极射线管显示器显示器,回本节, 显示器的主要性能指标,阴极射线管显示器(CRT)的主要性能指标有空间分辨率、颜色分辨率、扫描频率、带宽、TCO认证等。 液晶显示器(LCD)的主要性能指标有响应时间、可视角度、点距、分辨率、刷新率、亮度、对比度等。,回本节, 显卡,显卡是主机与显示器之间连接的“桥梁”，作用是控制电脑的图形输出，负责将CPU送来的影像数据处理成显示器认识的格式，再送到显示器形成图像。,回本节,(2) 打印机,打印机是使用最普遍的计算机输出设备之一。它可以将计算机处理的结果(文字或图形)在纸上打印出来。 最常见的有针式打印机、喷墨打印机、激光打印机 。,回本节,各种常见打印机,回本节,6. 总线,(1) 总线的概念 (2) 系统总线的分类 (3) 常用的总线标准,回本节,(1) 总线的概念,总线是传送信息的公共通道。,回本节,(2) 系统总线的分类, 按相对于CPU或其它芯片的位置可分为：片内总线和片外总线 。 按总线的功能可分为：地址总线、数据总线和控制总线。 按总线的层次结构可分为：CPU总线、存储总线、系统总线、外部总线。 按总线在微机系统中的位置可分为：机内总线和机外总线。,回本节,(3) 常用的总线标准,目前采用最多的是工业标准结构ISA总线、扩展工业标准结构EISA总线、微通道结构MCA总线、VESA总线和外部设备互联PCI总线等。,回本节,7. 主机板,主机板又称为系统主板(System board)或简称主板。CPU就安装在它的上面。主机板上有内存槽(Bank)、扩展槽(Slot)、各种跳线(Jumper)和一些辅助电路。,回本节,主机板,回本节,(1) 内存槽,内存槽用来插入内存条。,回本节,(2) 扩展槽,扩展槽用来插入各种外部设备的适配卡。,回本节,2.4.4微型计算机的软件系统,微型计算机系统的软件分为系统软件和应用软件。 操作系统(Operating System)是最基本最重要的系统软件。 常见的操作系统有：CP/M、DOS、Windows、UNIX、Linux等。,回本节,2.5文件管理基础,2.5.1文件和文件夹的概念 2.5.2文件的命名规则 2.5.3路径的概念,2.5.1文件和文件夹的概念,1. 文件 文件就是具有名称的一组相关信息的集合。 文件分为两类，一类是存储在外存储器上的文件，称为磁盘文件；另一类是系统的标准设备，称为设备文件。,回本节,2. 文件夹 Windows中的文件夹是用于存储程序、文档、快捷方式和其他子文件夹的地方。多数情况下，一个文件夹对应一块磁盘空间。 在Windows的文件夹树形结构中，处于顶层(树根)的文件夹为桌面，计算机上所有的资源都组织在桌面上，从桌面开始可以访问到任何一个文件或文件夹。,回本节,2.5.2文件的命名规则,1. 文件名的一般形式 2. DOS环境下的文件名 3. Windows环境下的文件名 4. 常用的文件扩展名 5. 通配符,回本节,1. 文件名的一般形式,文件名的一般形式为： 主文件名不可省略，盘符和扩展名可以省略,回本节,2. DOS环境下的文件名,在DOS下，文件名采用8.3结构。可用于文件名的字符如下： (1) 大小写英文字母：AZ和az，共52个。文件名不区分大小写。 (2) 数字符号：09。 (3) 特殊符号：$、#、&、(、) 、_ 、 、等。,回本节,3. Windows环境下的文件名,(1) 支持长文件名。文件或文件夹的名字最多可达255个西方字符，但其中不能包括回车符。 (2) 可使用多分隔符，最后一组才是文件的扩展名。 (3) 可使用多种字符。组成文件名或文件夹的字符可以是英文字母、数字及￥、(、)、下划线、空格、汉字等。但不能使用下列9个字符： 、/ 、: 、* 、？、” 、|。 (4) 在同一文件夹内不允许有同名文件。 (5) 不区分大小写，但文件名保留命名时输入的大小写状态。 (6) 不能使用系统保留的设备名,回本节,4. 常用的文件扩展名,回本节,5. 通配符,通配符提供了用一个名称指定多个文件名或目录名的便捷方式。最常用的两个通配符是 * 和 ?。 * 可以匹配任何字符序列(字符串)，包括无字符的情况； ? 可以匹配任何一个字符。,回本节,2.5.3路径的概念,1. 文件夹层次结构 文件系统通常采用树形结构的方式来管理文件和文件夹。 2. 路径 (1) 路径：从一个文件夹出发，去定位另一个文件或文件夹时所经过的这些文件夹名的序列。 (2) 当前文件夹：执行某一操作时系统所在的那个
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