《计算机基础与应用》职高计算机专业课件.ppt

计算机基础与应用,第1章计算机基本概念与基础知识,第一节计算机基本概念,一、计算机概况1、第一台计算机的诞生世界上第一台电子计算机于1946年在美国研制成功，取名ENIAC，全称“ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator”，即“电子数字积分机”，由宾西法尼亚大学物理学家约翰莫奇利教授和埃克特博士等人设计制造。ENIAC这台计算机使用了18000个电子管，占地170平方米，重达30吨，耗电140千瓦，耗资40多万美元。但ENIAC每秒只可进行5000次加法运算，和今天的计算机无法相比。,2、电子计算机的发展概况,3、计算机工作原理,计算机的工作过程就是执行程序的过程，程序中的每一个操作步骤都是指示计算机做什么和如何做的命令，这些用以控制计算机、告诉计算机进行怎样操作的命令称为计算机指令。只要这些指令能被计算机理解，则将程序装入计算机并启动该程序后，计算机便能自动按编写的程序一步一步地取出指令，根据指令的要求控制机器各个部分运行。这就是计算机的基本的工作原理，我们现在的计算机都是根据美籍匈牙利科学家冯诺依曼提出的工作原理设计制造的，也称为冯诺依曼思想。,(1)计算机采用二进制形式表示数据和指令，即计算机接受的信息只有0和1两个信号,(2)计算机的硬件设备主要有、和,(3)计算机能够实现程序的存贮自动运行,冯诺依曼思想:,输入设备,运算器,逻辑控制器,存贮器,输出设备,输入设备：负责向计算机发送各种指令的设备，如键盘和鼠标等。,运算器与逻辑控制器：合称为中央处理器(CPU)，它是计算机的核心部件，负责数据的各种运算以及向其它部件发出各种控制信息。,存贮器：是指可以和CPU直接交换信息的主存贮器(又称为内存贮器)，功能是存放程序和数据。,输出设备：负责将计算机的处理结果转换成人们或其它设备所能接收的形式，如显示器和打印机等。,二、计算机的分类和特点1、计算机的分类(1)巨型机：指运算速度达每秒1亿次以上的高性能计算机。主要用于军事、气象和尖端科技方面。(2)大型机：速度、规模上次于巨型机。主要用于机关企业、高校等部门。(3)小型机：速度、规模上次于大型机。主要用于中小企事业单位。(4)微型机：速度、规模上次于小型机。又称为“个人计算机“(PersonalComputer)，简称PC。所以主要用于个人。,2、计算机的特点(1)运算速度快：计算机的高速运算大大提高了工作效率，解决了很多复杂的科学问题。(2)计算精度高：精度取决于表示数据的二进制位数，称为机器字长。字长越长，精度越高。(3)存储功能强：冯诺依曼原理最重要之处就是“程序存储”。即要让计算机工作就是要先把编制好的程序输入计算机的存储器中存储起来，然后准确无误地依次取出指令执行。(4)具有逻辑判断能力：计算机可以对文字或符号进行判断和比较，进行逻辑推理和证明。(5)具有自动运行的能力：计算机可以把事先编制好的程序存储起来，再依次取出自动执行。,三、计算机的应用1、数值计算与分析2、信息处理3、自动控制与实时处理4、计算机辅助工程(1)计算机辅助设计(简称CAD)(2)计算机辅助制造(简称CAM)(3)计算机辅助教学(简称CAI)5、人工智能,第二节计算机数据表示,一、常用数制及其相互转换在计算机内部，信息广泛采用二进制形式表示，有时还会使用十进制、八进制、十六进制。十进制：使用广泛，主要用在计算机外部。特点：一是十进制由十个不同的数字组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，即基数为“10”；二是十进制遵循每相邻两位“逢十进一”的原则。,十进制数的展开：例(1389.572)10=1103+3102+8101+9100+510-1+710-2+210-3,二进制数的展开：例(110101.101)2=125+124+023+122+021+120+12-1+02-2+12-3,二进制：用于计算机内部描述各种信息的一种数制。特点：一是二进制由“0”和“1”两个符号构成，即基数为“2”；二是每相邻两位遵循“逢二进一”的原则。,八进制：是为了弥补二进制数字过长而出现在计算机中的，它们主要用来描述存储单元的地址。特点：一是八进制由八个不同的数字组成：0、1、2、3、4、5、6、7，即基数为“8”；二是八进制遵循每相邻两位“逢八进一”的原则。,八进制数的展开：例(2673.412)8=283+682+781+380+48-1+18-2+28-3,十六进制数的展开：例(3C9A.0F5)16=3163+12162+9161+10160+016-1+1516-2+516-3,十六进制：也是为了弥补二进制数字过长而出现在计算机中的，它们也主要用来描述存储单元的地址。特点：一是十六进制由十六个不同的数符组成：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，即基数为“16”；二是十六进制遵循每相邻两位“逢十六进一”的原则。,数制之间的相互转换：1、二进制与十进制之间的相互转换(1)二进制数转换成十进制数把一个二进制数转换成十进制数，只需将二进制数按权展开求和即可，称为“乘权求和”法。例(10110.011)2=124+023+122+121+020+02-1+12-2+12-3=16+0+4+2+0+0+0.25+0.125=(22.375)10,(2)十进制数转换成二进制数十进制整数部分转换成二进制数：“除2取余”法十进数小数部分转换成二进制数：“乘2取整”法例(236.439)10=(11101100.0111)2,2、二进制与八进制之间的相互转换(1)二进制数转换成八进制数将二进制数以圆点为起点，向左/向右每三位用括号括起来，不足三位用0补齐，然后分别把每个括号中的二进制数转换成十进制数，最后把这些十进制数合并起来即为八进制数。例(10011.11)2=(23.6)8,(2)八进制数转换成二进制数将八进制数中的每一个数看作一个十进制数，再把每一个十进制数转换成相应的二进制数，但要求满足三位长度，最后把这些二进制数合并起来即可。例(23.6)8=(10011.11)2,3、二进制与十六进制之间的相互转换(1)二进制数转换成十六进制数将二进制数以圆点为起点，向左/向右每四位用括号括起来，不足四位用0补齐，然后分别把每个括号中的二进制数转换成十进制数，最后把这些十进制数合并起来即为十六进制数。例(10011.11)2=(13.C)16,(2)十六进制数转换成二进制数将十六进制数中的每一个数看作一个十进制数，再把每一个十进制数转换成相应的二进制数，但要求满足四位长度，最后把这些二进制数合并起来即可。例(13.C)16=(10011.11)2,二、计算机中数据的表示方法计算机中可直接表示和使用的数据分为两大类，即数值数据和非数值数据。其中非数值数据又称符号数据。数值数据用来表示数量的多少，它包括定点小数、整数、浮点数和十进制数串四种类型。它们通常都带有表示数值正负的符号位。而符号数据则用于表示一些符号标记。如英文字母、数字、标点符号、运算符号、汉字、图形、语言信息等等。由于在计算机中，这些数据都是用二进制编码的，所以，这里提到的数据的表示，实质上是它们在计算机中的组成格式和编码方法。,三、非数值数据的表示非数值数据不表示数量的多少，只表示有关符号。1)字符编码计算机中的字符按一定的规则用二进制编码表示，一般是用八个二进制位进行编码的，目前最普遍采用的编码是ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）即“美国信息交换标准码”。这种编码规定：八个二进制位的最高位为零，余下的七位可进行编码。因此，可表示128个字符，这其中的95个编码对应着计算机终端能敲入并可显示的95个字符，另外的33个编码对应着控制字符，它们不可显示。,2)汉字编码对于汉字，在计算机中通常用两个字节编码表示。我国制定了“中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码”，简称国标码，代号“GB2312-80”。该编码集中收录了汉字和图形符号7445个，其中一级汉字3755个，二级汉字3008个，图形符号682个。,第三节计算机系统组成,一、计算机的硬件系统,二、微型计算机的硬件系统,1、主机箱：主机的外壳，正面提供电源开关，重启键；背面提供电源插座，用于连接电源，还提供串行口用于连接鼠标，并行口用于连接打印机。,2、微处理器：即微机的中央处理器(CPU)，由运算器和控制器组成。运算器负责数据的运算，控制器负责指挥控制计算机各部件有条不紊的工作。目前主要有Intel和AMD两种微处理器，运算频率可高达3GHZ。,3、内存储器：也叫主存储器，用来存放当前计算机运行所需的程序和数据。(1)随机存储器(RAM):用于暂存计算机工作时的数据和程序。具有信息易失性，需要电力来维持其内的数据。(2)只读存储器(ROM):用于存放专用或固定的程序和数据。信息永久保留，不需要电力来维持其内的数据。存储容量单位：位(bit)：计算机中最小的信息单位。字节(Byte)：计算机中存储容量的最小单位。1字节=8位即1Byte=8bits1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB计算机中1个字符占据的存储空间为1Byte1个汉字占据的存储空间为2Byte,软盘必须置于软盘驱动器中才能正常读写:,(2)、硬盘：容量大，读写速度快，但不适于携带。,硬盘与硬盘驱动器是密不可分的。,5、光盘存储器：容量较大，易于携带。(1)只读型光盘(CD-ROM)：特点：只能读，不能写，容量650MB。(2)一次型可写光盘(CD-R)：特点：只能一次写入，写入后只能读，不能写，650MB。(3)可擦写光盘(CD-RW)：特点：可反复擦写，650MB。(4)数字视频光盘(DVD)：特点：只能读，不能写，容量可达4.7GB。,光盘必须置于光盘驱动器中才能正常读写:,附：U盘（闪存盘）,6、键盘,指法：,三、计算机的软件系统,操作系统与应用软件的关系：,程序设计语言：(1)机器语言：由0/1组成的机器指令的集合，它可以被直接接收执行。(2)汇编语言：用助记符、符号地址、标号等符号编写的程序,不能直接执行。(3)高级程序设计语言：又称算法语言，面向过程的语言，不依赖于机器，具有通用性。,第四节汉字信息处理技术,一、汉字输入技术分类汉字特点：数量大，笔划多，结构复杂1、汉字编码技术如：区位输入、拼音输入、五笔输入等2、语音合成和识别如：IBMViaVoice3、扫描输入和手写输入如：紫光扫描、汉王手写输入等,二、汉字编码与汉字库1、外部码：每个汉字规定输入计算机的编码，是某一个汉字的一组键盘符号，也叫汉字输入编码，随输入法的不同外部码也有所不同。2、内部码：计算机系统内部处理和存储汉字是使用的代码，也叫汉字内码或汉字机内码。计算机输入外部码时，要转换成内部码进行处理。一个汉字的内部码规定为2个字节。3、字型码与汉字字库：存放汉字字形和其它图形符号的数据库。提供汉字输出时的字型还原。也叫输出码。4、交换码：便于计算机终端之间正常交流信息而设置的统一的代码。,点阵的概念：可以把一个汉字的字形看成是一个由M行、N列线构成的，共有MN个点，我们把它叫做点阵。每个点用0或1表示，那么一个汉字的点阵存于计算机中共需(MN)/8个字节。,汉字字库：软字库：汉字字库以数据文件形式存储于磁盘上，汉字操作系统启动，就调入内存，这种汉字库称为软字库。硬字库：将汉字的点阵数据写到ROM或EPROM只读存储器中，一般称为硬字库或汉卡。现在基本上已淘态。,第五节计算机的维护与病毒的清除及防护,一、计算机的维护1、使用环境(1)环境温度：应在室温1535之间工作。(2)环境湿度：放置计算机的房间相对湿度应在20%80%之间。(3)洁净要求：应保持机房清洁，使磁头、磁盘读写准确。(4)电源要求：计算机一般使用220V、50HZ的交流电。最好提供不间断供电电源UPS，并装有可靠的地线。(5)防止干扰：计算机附近应避免强磁场干扰。,2、系统维护(1)遵循计算机正常开关的顺序。(2)机器应常处于运行状态，不应长期闲置不用。(3)软盘的使用及保存过程中应防磁、热、强光或受潮霉变。(4)工作过程中不应经常搬动计算机，它易使软盘、硬盘磁头受到伤害。(5)显示器应做好防强磁场的保护措施。(6)打印机必须在干净无尘的环境中工作。,3、软件维护(1)平时使用的各种软件应保存好其完整的安装软件。(2)对重要的数据应常备份。(3)必备一些维护系统的软件。,二、计算机病毒(1)计算机病毒的含义计算机病毒（ComputerViruses）是一种人为编制的具有破坏性的计算机程序，会破坏计算机的正常运行，破坏计算机中的数据，它具有自我复制能力，将病毒传染给其它的程序。(2)计算机病毒的特征传染性破坏性隐蔽性潜伏性触发性衍生性,(3)计算机病毒的来源及传染途径来源：来源于计算机专业人员或业余爱好者的恶作剧。软件公司为保护自己研制的软件不被复制(盗版)而采取的不正常的惩罚措施。恶意攻击或有意摧毁计算机系统而制造的病毒。在程序设计或软件开发过程中，由于未估计到的原因而对它失去控制所产生的病毒。传染途径：软盘：早期传播病毒的最主要方式网络：现今主要的传播方式,(4)计算机病毒的分类按传染方式分为：引导型病毒、文件型病毒和混合型病毒。按破坏性分为：良性病毒和恶性病毒。三、计算机病毒的判断和防护措施病毒现象：1）可执行文件莫名其妙地变长。2）装入文件的时间比正常情况长。3）访问磁盘的时间突然变长。4）系统空间突然变小。5）屏幕上出现些莫明其妙的图案如：小球、雪花、闪烁、奇怪的提示等。6）计算机发出不正常的尖叫、长鸣、乐曲等。7）可执行文件未经删除突然消失。8计算机在没有授权