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计算机文化基础 第一章计算机概述 内容提要 1 3信息的表示与存储 1 2PC机的硬件配置 1 1计算机组成与工作原理 计算机的概念 计算机是一台能存储程序和数据 并能自动执行程序的机器 是一种能对各种数字化信息进行处理 即协助人们获取信息 处理信息 存储信息和传递信息的工具 计算机组成原理 JohnvonNeumann冯 诺依曼 1949EDSAC 冯 诺依曼计算机 存储程序工作原理计算机的两个基本能力 一是能够存储程序 二是能够自动地执行程序 计算机是利用 存储器 内存 来存放所要执行的程序的 而称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令 并加以分析和执行 直至完成全部指令任务为止 计算机工作原理 程序和指令 指令是对计算机进行程序控制的最小单位 所有的指令的集合称为计算机的指令系统 程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序列 计算机的硬件配置 计算机硬件基本组成 外 存储器 内 存储器 中央处理器 CPU 控制器 输入设备 输出设备 运算器 计算机的硬件配置 计算机硬件基本组成 中央处理器 CPU 是计算机的核心 包括运算器和控制器 计算机所发生的所有动作都受CPU的控制 运算器功能 主要完成各种算术运算和逻辑运算 控制器功能 读取指令 分析指令 并作出相应的控制 计算机的硬件配置 运算器 运算器的任务是对信息进行加工处理 运算 暂存操作数和运算结果 存放算术逻辑单元在工作中产生的状态信息 暂存操作数或数据地址 计算机的硬件配置 控制器 控制器是计算机的神经中枢 控制器按照计算机的工作节拍 主频 产生各种控制信号 以指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序 计算机的硬件配置 微处理器 CPU 改进微处理器的两种方法 提高工作速度 同时处理更多数据 4 7MHZ 100MHZ 200MHZ 8位 32位 64位 计算机的硬件配置 计算机的工作原理 计算机的硬件配置 存储器 存储器是计算机的记忆装置 计算机的硬件配置 外存储器 辅存 特点 存储容量大 便于计算机之间的数据交换 硬盘 固定的机箱内 容量大 内存储器 主存 分为ROM 只读存储器 和RAM 随机存储器 存储器 存储器 计算机的硬件配置 外存储器 软盘 3英寸 5英寸盘 可以随身携带 容量小 1 44MB 1 2MB 容量 面数 磁道 扇区 512字节软盘的结构软盘的格式化 计算机的硬件配置 磁盘存储器常用的几个术语 磁道 每个盘片的每一面要划分成若干形如同心圆的磁道 这些磁道就是磁头读写数据的路径 柱面 一个硬盘由几个盘片组成 所有盘片上相同半径的磁道组合在一起 叫一个柱面 扇区 每一个磁道又分为许多称之为扇区的小区段 每个磁道上的扇区数是一样的 计算机的硬件配置 磁盘的格式化 磁盘结构及磁道扇区划分 磁道 cylinders 同心圆 0磁道中存有文件分配表 FAT 信息 扇区 Sectors 为512字节 簇 Cluster 一个磁道上的两个或更多扇区组合成一个簇 簇是DOS用来存储文件信息的最小单位 FAT是DOS存放磁盘的目录结构和哪些簇存放哪些文件等有关信息 计算机的硬件配置 磁盘容量 容量 磁盘面数 磁道数 面 扇区数 磁道 字节数 扇区 容量 2 80 18 512 字节 1474560 字节B 1024 1440 KB 1 44 MB 计算机的硬件配置 软盘的结构 软盘标签 计算机的硬件配置 硬盘的结构 柱面 磁头 扇区 唯一确切的扇区 0柱面 1磁头 12扇区 柱面 磁盘格式化 外存储器 光盘存储器分为只读光盘 一次写入型光盘和可擦写型光盘 光盘的容量一般为650MB左右 光盘的两个重要性能指标 数据传输率平均搜寻时间磁带存储器 计算机的硬件配置 输入 输出设备及相关设备 输入设备 键盘 鼠标器 扫描仪 光笔等 输出设备 显示器 打印机 投影仪 绘图仪等 显示卡 也称图形适配器 显示模式 显示存储空间 计算机的硬件配置 输入 输出设备及相关设备 显示模式显示存储空间 水平分辨率 垂直分辨率 色彩数目 计算机的硬件配置 输入 输出设备及相关设备 显示器 显示器的工作原理 显像管中的三个主要元件 电子枪 遮光罩和荧光屏 分辨率垂直扫描频率平行扫描频率声卡 主要作用是声音文件的处理 还有音源的控制 语音处理和提供MIDI接口功能 声卡可分为8位和16位两大类 它们的采样频率分别为 22KHZ和44 1KHZ 计算机的硬件配置 多媒体声卡 显示卡 计算机的硬件配置 声卡与显示卡 声卡的构成 Linein 计算机的硬件配置 输入 输出设备及相关设备 音箱串行口与并行口串行口又称为RS 232口 并行口又称为打印机口 打印机绘图仪 计算机的硬件配置 多媒体计算机的配置 一台多媒体计算机的配置方案 计算机的硬件配置 信息的表示与存储 信息 字符数据逻辑数据其他形式数据 信息的表示与存储 二进制概念 我认识她已有1111年了 易于物理实现运算规则简单 R R 1 2 机器可靠性高 通用性强 信息的表示与存储 计算机的语言 二进制 十进制R 10 可使用0 1 2 3 4 5 6 7 8 9二进制R 2 可使用0 1八进制R 8 可使用0 1 2 3 4 5 6 7十六进制R 16 可使用0 9 A B C D E F 逢R进一 借一当R 进制的概念 信息的表示与存储 信息的存储单位 字节 Byte 最常用的基本单位 K字节1K 1024byteM 兆 字节1M 1024KG 吉 字节1G 1024MT 太 字节1T 1024G b7b6b5b4b3b2b1b0 10010101 27 24 22 20 149 信息的表示与存储 不同进制之间的转换 R进制与十进制的相互转换R进制数要转换成十进制数非常简单 只需将每一位数字乘以它的权Rn 再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值 注意 小数点左侧相邻位的权为R0 从右向左 每移一位 幂次加1 例 10110 011 B 1 24 0 23 1 22 1 21 0 20 0 2 1 1 2 2 1 2 3 22 375 D 信息的表示与存储 十进制数据转换成二进制采用的是倒除法 即 除2取余 的方法 具体过程介绍如下 1 将十进制数除2 保存余数 2 若商为0 则进行第三步 否则 用商代替原十进制数 重复第1步 3 将所有的余数找出 最后得到的余数作为最高位 最先得出的余数作为最低位 由各余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果 信息的表示与存储 十进制与八进制之间的转换 例2 将 236 D转换成二进制 转换过程如图1 1所示 图1 1将十进制数转变成二进制数 信息的表示与存储 二进制数与八进制数的相互转换 由于8 23 所以在将二进制数转换成八进制数时 从最右侧开始 每三位二进制数划为一组 用一位八进制数代替 也称为 以三换一 八进制数转换成二进制数时正好相反 一位八进制数用三位二进来替换 也称 以一换三 图1 2将八进制数1357转换为二进制数 信息的表示与存储 由于16 24 所以在将二进制数转换成十六进制数时 从最右侧开始 每四位二进制数划为一组 用一位十六进制数代替 也称为 以四换一 十六进制数转换成二进制数时正好相反 一位十六进制数用四位二进来替换 也称 以一换四 图1 3将二进制数转变成十六进制数 信息的表示与存储 二进制与十六进制的相互转换 十六进制与十进制的相互转换 十六进制数与十进制数相互转换时 可以分成两步完成 将待转换的十六进制数转换成二进制 然后再将二进制数转换成十进制 例 1FC H 0 B 1 28 1 27 1 26 1 25 1 24 1 23 1 22 0 21 0 20 508 D 信息的表示与存储 西文信息的数字化 ASCII码是美国信息交换标准代码 AmericanStandardCodeforInformationInterchange 包括0 9十个数字 大小写英文字母及专用符号等95种可打印字符 COMPUTER 0100001101001111001010000010101010010001010 7654321 信息的表示与存储 汉字信息的数字化 国标码 国家标准信息交换用汉字编码 国标码采用双字节的编码方式 国标码收入6763个汉字 682个西文字符 图符 构成94 9