大学计算机基础第1章-计算机概述(师范B讲稿).ppt

1,大学计算机应用基础,主讲教师:杜云-西南大学计算机与信息科学学院E-mail：Dyun_jx163.Com,2,内存之外的存储器称为外存储器，外存储器不能被CPU直接访问。外存储器通常指磁盘、磁带、光盘等。磁盘又分为软磁盘和硬磁盘。有哪些常用外存储器？,（2）.外存储器,3,软盘,用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料制成读写软盘时，磁头直接接触盘面。常用软盘容量为1.44MB新型磁盘具有100MB250MB容量,4,软盘,磁面（Side）,每扇区存储的信息量均为512B,写保护孔打开，透光时不能写入,即存储容量相同，但存储密度不同,扇区（Sector）,磁道（Track）,5,磁盘容量的计算公式,以软盘为例。3.5英寸高密度软盘，格式化后有2个面、每面80个磁道，每个磁道18个扇区，每个扇区存储512个字节。其存储容量为：存储容量=28018512=1.44MB,容量=记录面数磁道数/面扇区数/道字节数/扇区,6,7,硬盘的磁道、扇区、柱面,硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面硬盘容量视具体类型而定,硬盘,8,9,衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率=150KB/秒常用：只读型光盘CD-ROM一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数据的写入后继产品DVD-ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3MB/秒,光盘compactdiscread-onlymemory,10,光盘的种类主要技术指标：容量、传输率、读取时间640MB150KB/S(又称1X)200400MS40X50X,只读光盘CDROM640MB700MBDVD数字视盘digitalvideodisc4.7GB17.7GB一次性刻录光盘CDR650MB可擦写光盘CDRW、MO光盘、PD光盘230MB、640MB、1.5GB,11,光盘驱动器及光盘片,12,可移动盘,“优盘”是一种可读写的半导体存储器闪速存储器（FlashMemory）。性能指标：可擦写次数100万次以上，可保存10年，存取速度比软盘快15倍，容量在16MB1GB，可望达到10GB以上。,USB硬盘是一种即插即用型移动式硬盘（抗震性强）。性能指标：容量10GB80GB。使用方法与优盘类似。USB指通用串行总线接口,13,移动存储产品,磁光技术移动存储产品磁盘技术与光技术结合,Flash存储设备闪存芯片为存储介质采用USB的接口可擦写100万次以上,14,五大主流硬盘,1、希捷2、迈拓迈拓硬盘在几年前也曾是市场占有率排名前三的公司，不过现在被希捷收购后，而目前迈拓硬盘的所有售后服务以及质保也全部由希捷公司的代理来负责，我建议不购买迈拓硬盘，3、西部数据西部数据硬盘介绍：西部数据公司现在做为全球第二大硬盘生产制造厂商，存储类型也十分的齐全，包括了企业硬盘、台式机硬盘、移动硬盘等多个系列的产品。4、日立5、三星,15,1KB=1024B，即2的10次方字节，读音“千字节”1MB=1024KB，即2的20次方字节，读音“兆字节”1GB=1024MB，即2的30次方字节，读音“吉字节”1TB=1024GB，即2的40次方字节，读音“太字节”1PB=1024TB，即2的50次方字节，读音“拍字节”1EB=1024PB，即2的60次方字节，读音“艾字节”1ZB=1024EB，即2的70次方字节，读音“Z字节”1YB=1024ZB，即2的80次方字节，读音“Y字节”,16,总线：微处理器与各部件和外围设备共用的连接线路,处理器,存储子系统,I/O子系统,4.总线与接口,17,基本概念,总线是连接计算机各部件的一簇公共信号线，它是计算机中各个部件之间传送地址、数据和控制信息的公共通道。CPU内部的总线称为内部总线，CPU、存储器和I/O接口之间的总线称为外部总线。,18,总线分类,CPU总线系统总线外设总线,按层次结构,另一种总线分类按所处位置分:CPU片内总线CPU片外总线片内总线:在CPU内部各部件之间传输数据的总线片外总线:在CPU外连接存储器和I/O设备的通路,19,并行总线:通信速度快、实时性好串行总线:简易、方便、灵活,通信方式,内部总线：连接CPU的各个组成部件（芯片内部）系统总线：连接计算机中各大部件外部总线：连接计算机和外部设备,连接对象,传输对象,地址总线（ABAddressBus）数据总线（DBDataBus）控制总线（CBControlBus）,20,总线工作示意图,21,微处理器,微处理器、总线、存储器、接口电路和外设逻辑关系,22,PCI总线,23,24,键盘,数字小键盘区,25,键位和指法,26,PrintScreen,ScrollLock,Pause,光标移动,删除字符,暂停或终止（Ctrl+Break）,删除字符,27,28,29,标准输出设备。用于显示交互式操作的对话框及操作结果，是人机对话的主要界面显示器用分辨率来衡量其性能，即屏幕画面的清晰度是由横、竖交叉点（像素）的多少来衡量。显然，像素点越密，图像就越清晰亮度、色彩、对比度也是显示器的性能指标,30,鼠标,鼠标的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠标，现在的使用频率相当高，可以代替键盘的大部分功能。鼠标分为机械式、光学式和光学机械式三种，对鼠标的操作可分为左击、右击、双击及拖动，这四种不同的操作可以实现不同的功能。,31,Windows操作环境下的标准输入设备。用于选择窗口、菜单、控件等操作。鼠标器分机械式和光电式。鼠标的一个主要技术参数是分辨率（dpi），即鼠标每移动1英寸所能测出的点数。一般鼠标的分辨率为200400dpi。操作方法极其简单。主要有4种形式的操作：左键单击选择对象右键单击击活快捷菜单左键双击执行选择的对象左键拖动移动选择的对象,32,打印机是输出设备，它将输出结果在打印纸上印出微机配备的打印机一般分为：点阵打印机它的打印头是由若干行和列根打印针及驱动电路组成(16针、24针等),缺点:速度慢、噪声大；喷墨打印机是非击打式打印机，它将墨水通过喷墨管喷射到打印纸上，优点是：低噪声、质量好、价格低；激光打印机采用激光和电子放电技术，通过静电吸附墨粉后在纸上印出。它的主要特点是：速度快、分辨率高、无噪声、打印质量好、但价格较高。打印机输出过程：英文字符打印机中有一个“字符发生器”，打印时，将字符自动转换成点阵信息印出；汉字字符采用类似方式将“汉字库”存放于打印机中，打印时，将汉字机内码自动转换成汉字点阵码印出。,打印机PRINTER,33,HP激光打印机,34,HP激光打印机,35,彩色打印机,36,综合打印机,37,作业：,通过对上述计算机课程的学习，掌握了微型计算机的原理和结构，主要部件的性能要求。结合本人所掌握的知识。请选购一台台式机电脑，总价格控制在3000-5000元内：要求：1、首先说明本计算机主要用于那些方面的工作。2、对选购的主要部件说明其品牌，规格、价格。3、说明总价。4、用word完成，标题为我的购机方案5、文件名用专业+学号后三位+姓名：如：城市规划048XXX(我的购机方案)6、第8周前完成、上传服务器。,参考选择部件网址：,38,信息的表示方法信息的采集信息的存储信息的组织信息的传输和检索,1、计算机信息的处理过程,39,2、信息表示的基本原则,计算机存储器只能存储识别0和1客观世界存在的任何信息（数值信息、文字信息、声音信息、图像信息、视频信息）必须转换为0和1组成的编码在计算机内部，信息只有经过数字化编码后才能表示、存放和传递数值信息、文字信息、声音信息、图像信息、视频信息如何存储在计算机中？,40,3、信息的表示方法,数的表示法英文字母和符号表示法汉字表示法多媒体信息表示法,41,数制与数的表示数制定义按进位的原则进行计数，称为进位计数制，简称“数制”。在日常生活中经常要用到数制，通常以十进制进行计数，除了十进制计数以外，还有许多非十进制的计数方法。例如，60分钟为1小时，用的是60进制计数法；1星期有7天，是7进制计数法；1年有12个月，是12进制计数法。当然，在生活中还有许多其他各种各样的进制计数法。,1.3.1进位计数制,42,不论是哪一种数制，其计数和运算都有共同的规律和特点逢N进一N是指数制中所需要的数字字符的总个数，称为基数。例如，十进制数用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9等10个不同的符号来表示数值，这个10就是数字字符的总个数，也是十进制的基数，表示逢十进一。位权表示法位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，处在不同位置上的数字符号所代表的值不同，每个数字的位置决定了它的值或者位权。位权与基数的关系是：各进位制中位权的值是基数的若干次幂。因此，用任何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。如十进制数“634.28”可以表示为：,43,N=an-1rn-1an-2rn-2a0r0a-1r-1a-mr-m,r进制数N可表示为：,R进制数用r个基本符号（例如0，1，2，r-1）表示数值,基数,权,数码,678.34=6102+7101+8100+310-1+410-2,44,1.3.2不同进位计数制间的转换,一r进制转化成十进制位权法非十进制数转换成十进制数时采用位权法：把各非十进制数按权展开求和。例：10101(B)=24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=6571(O)=78+1=57101A(H)=163+16+104106,进制表示符号B二进制O八进制D十进制H十六进制,45,余数法十进制整数转换成非十进制整数时采用余数法：用十进制整数除基数，当商是0时，将余数由下而上排列。进位法十进制小数转换成非十进制小数时采用进位法：用十进制小数乘基数，当积值为0或达到所要求的精度时，将整数部分由上而下排列。,二、十进制转化成r进制,46,【例】将（236）D转换成二进制。转换过程如图1-1所示。,图将十进制数转变成二进制数,47,整数部分：除以r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。小数部分：乘以r取整数，整数从左到右排列。,100(D)=144(O)=64(H),1.04,48,三、二进制数与八进制、十六进制数之间的转换方法,注意：整数从右向左、小数从左向右,49,二进制、八进制、十六进制数间的关系,50,例题1：将二进制数100110110111.00101转换成八进制数。(100110110111.00101)2=？例题2：将八进制数604.05转换成二进制数。(604.05)8=()2例题3：将二进制数11011010101转换成十六进制数。(11011010101)2=()16例题4：将十六进制数F05D.7A1转换为二进制数。(F05D.7A1)16=(),51,二进制、八进制、十六进制数间的相互转换,1101101110.110101(B)=1556.65(O)1556651101101110.110101(B)=36F.D4(H)36FD4,一位八进制数对应三位二进制数一位十六进制数对应四位二进制数二进制转化成八(十六)进制)整数部分：从右向左按三(四)位进行分组小数部分：从左向右按三(四)位进行分组不足补零,52,1.3.2数据在计算机中的表示4上4wan-6周,53,符号位“0”表示正、“1”表示负,定点整数,1.数的编码表示,定点小数,54,符号位“0”表示正、“1”表示负运算带来问题复杂性:,例（-5）+4的结果应为-1。但在计算机中若按照上面讲的符号位同时和数值参加运算，则运算如下：,若要考虑符号位的处理，则运算变得复杂。为了解决此类问题，引入了多种编码表示方式，常用的是：原码、反码和补码，其实质是对负数表示的不同编码。,1、数值数据的表示,55,(3)补码,带符号数的表示,假定一个数在机器中占用8位。(1)原码,56,定点整数,2.定点数和浮点数表示,定点小数,定点数,57,浮点数,110.011(B)=1.100112+10=11001.12-10=0.1100112+11,N=数符尾数2阶符阶码尾数的位数决定数的精度阶码的位数决定数的范围,定点整数,定点小数,规格化的形式：尾数的绝对值大于等于0.1并且小于1，从而唯一地规定了小数点的位置。,58,课堂作业1,1、二进制数（1101100101010010）转换为,十六进制数,八进制数,2、假设机器数为8位，十进制数-17的原码、反码、补码,3、假设尾数为8位，阶码为6位，二进制数-101101.1的浮点数为：,4、假设机器数为8位，十进制数-17的原码、反码、补码,5、与十六进制数5D2相等的十进制数是,59,1.3.5字符数据的表示,(1)技术上容易实现。用双稳态电路表示二进制数字0和1是很容易的事情。(2)可靠性高。二进制中只使用0和1两个数字，传输和处理时不易出错，因而可以保障计算机具有很高的可靠性。(3)运算规则简单。与十进制数相比，二进制数的运算规则要简单得多，这就使运算器的硬件结构得到简化，而且有利于提高运算速度。十进制的乘法九九口诀表55条公式，而二进制乘法只有4条规则(4)与逻辑量相吻合。二进制数0和1正好与逻辑量“真”和“假”相对应，因此用二进制数表示二值逻辑显得十分自然。(5)二进制数与十进制数之间的转换相当容易。人们使用计算机时可以仍然使用自己所习惯的十进制数，而计算机将其自动转换成二进制数存储和处理，输出处理结果时又将二进制数自动转换成十进制数，这给工作带来极大的方便。,大家想想计算机中为什么要用二进制？,60,1、字符编码,西文字符编码ASCII码(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)128个常用字符，用7位二进制编码，从0到127控制字符：032，127；普通字符：94个。例如：“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；换行0AH10回车0DH13空格20H320930H39H4857AZ41H5AH6590az61H7AH97122,为什么存储一个字母要占用1个字节？为什么存储一个汉字要占用2个字节？,61,表7位ASCII码表,62,ASCII代码表,代码：1000001=65,64,汉字计算机处理,汉字进入计算机的途径？机器自动识别汉字:计算机通过“视觉”装置(光学字符阅读器或其他)，用光电扫描等方法识别汉字。通过语音识别输入：计算机利用人们给它配备的“听觉器官”，自动辨别汉语语音要素，从不同的音节中找出不同的汉字，或从相同音节中判断出不同汉字。通过汉字编码输入：根据一定的编码方法，由人借助输入设备将汉字输入计算机。,汉字处理与西文字符比较难度在那里？数量庞大：一般认为，现在汉字总数已超过6万个（包括简化字）。虽有研究者主张规定3000多或4000字作为当代通用汉字，但仍比处理由二三十个字母组成的拼音文字要困难得多。字形复杂:有古体今体,繁体简体，正体异体；而且笔画相差悬殊，少的一笔，多的达36笔，简化后平均为9.8笔。存在大量一音多字和一字多音的现象：,65,汉字信息处理流程,汉字内部处理,66,汉字处理过程中各种编码之间的关系，如下图所示。,自动转换,字节最高位置“1”,转换（调用汉字字库）,各种汉字代码之间的关系,67,汉字国标码,为适应计算机处理汉字信息的需要，我国于1981年发布了信息处理交换用汉字编码字符集基本集GB2312-80。GB2312将代码表分为94个区，对应第一字节；每个区94个位，对应第二字节，两个字节的值分别为区号值和位号值加32（2OH）,因此也称为区位码。01-09区为符号、数字区，16-87区为汉字区，10-15区、88-94区是有待进一步标准化的空白区。GB2312将收录的汉字分成两级：第一级是常用汉字计3755个，置于16-55区，按汉语拼音字母/笔形顺序排列；第二级汉字是次常用汉字计3008个，置于56-87区，按部首/笔画顺序排列。故而GB2312最多能表示6763个汉字,GB2312-80汉字代码表,69,汉字编码,机内码汉字的内码也就是汉字的内部码，又称汉字机内码。无论用何种输入码，输入计算机后就立即被转换为机内码进行存储、运算和传送。目前,对应于国标码一个汉字也用2个字节存储,并把每个字节的最高二进制位置“1”作为汉字内码的表识,以免与单字节的ASCII码产生歧义性.,例如：汉字国标码汉字内码中8680(0101011001010000)B(1101011011010000)B华5942(0011101100101010)B(1011101110101010)B,70,编码的转换举例汉字区位码16进制国标码机内码文46362E24H4E44HCEC4H,“文”的区位码为46362E24用16进制表示即为“2E24H”0010111000100100转换成国标码“4E44H”，4E440100111001000100机内码为“CEC4H”CEC41100111011000100,71,方法：使用debug程序的D命令，具体操作为：1、将汉字在“记事本”中输入并保存，例如在记事本中输入“热”，以f.txt保存到C盘根目录下。2、在DOS环境下输入：debugc:f.txt,回车3、再“-”光标处输入D,回车。,如何查看汉字的机内码,72,汉字字形编码,点阵字库：所谓一个字的点阵.其实就是指这个汉字用多少个象素点来描述.每个象素点显示为什么颜色,通常情况下,有1616、2424、3232、4848等,矢量字库：矢量字库保存的是对每一个汉字的描述信息，比如一个笔划的起始、终止坐标，半径、弧度等等。在显示、打印这一类字库时，要经过一系列的数学运算才能输出结果，但是这一类字库保存的汉字理论上可以被无限地放大，笔划轮廓仍然能保持圆滑，打印时使用的字库均为此类字库。Windows使用的字库也为以上两类，在FONTS目录下，如果字体扩展名为FON，表示该文件为点阵字库，扩展名为TTF则表示矢量字库！,73,一个2424汉字需要576位