计算机基础知识-广西政法管理干部学院ppt课件

大学计算机基础,1.1.1计算机与信息处理1.1.2计算机的工作原理和分类1.1.3计算机的发展与应用,1.1概述,信息,信息技术,信息处理,1.1.1计算机与信息处理,狭义的信息可以理解为消息、情报、资料、指令、信号、数据等关于环境的知识。广义的信息指的是事物存在的方式、运动状态以及这些方式、状态及其变化的直接和间接的表达,指的是对信息的获取、存储、变换（再生）、传输、检测、施用的技术,包括信息的获取、存储、变换（再生）、传输、检测、施用等加工过程,计算机,计算机是一种信息处理机。不仅能处理数值信息，而且能处理文字、图形、图像、声音、视频等多种非数值信息。,计算机信息处理,1.1.2计算机的工作原理:,存储程序，逐条执行工作原理包含两层含义：依靠程序工作，实现自动控制和高速运算。可以通过改变程序的方法来改变计算机的行为。这就是计算机和其它信息处理机的根本区别。,冯诺依曼体系结构:,计算机的基本结构：存储器运算器控制器输入设备输出设备,数学家冯诺依曼,计算机的分类,计算机的特点,1.3计算机的发展,ENIAC(ElectronicNumbericalIntegraterAndComputer电子数值积分计算机)于1946年2月研制成功，交付使用。它的设计者是美国宾夕法尼亚大学莫尔学院的莫奇莱与埃克特。ENIAC用了约18000个电子管，1500个继电器，功率150KW，占地近170M2，重量达30吨，计算速度为每秒5000次。,按照计算机采用的电子器件来划分，从ENIAC的诞生至今已历四个年代,计算机的应用,1.2计算机的数制和编码,1.2.1数制1.2.2计算机编码,数制,表示数的方法和规则,进位制,按进位方式计数的数制称之,1.2.1数制,物理上容易实现，计算机由电子元器件组合而成，元器件的两个相反的物理状态（如电位的高低、开关的通断等）正好用二进制表示同时二进制的运算规则比其它数制简单,计算机内部采用二进制的主要原因,常用进位计数制表示方法,十进制整数表示的数值是,二进制整数表示的数值是,八进制和十六进制的表示方法和二进制比较相似,只是基数和an的取值不同,非十进制转换十进制示例,(1101)2=(123+122+021+120)10=(13)10,(1101)8=(183+182+081+180)10=(577)10,(3A4F)16=(3163+10162+4161+15160)10=(14927)10,数制间的转换,十进制数转换成二、八、十六进制的方法,十进制数转换成二进制数逐次除以取余数，余数按逆序排列。,十进制数转换成八进制数逐次除以8取余数，余数按逆序排列。,十进制数转换成十六进制数逐次除以十六取余数，余数按逆序排列。,示例1,2831241.1220.0,210.025.122.021.10,将十进制数83转换为二进制数,余数,所以，(83)10=(1010011)2,位数由高到低,示例2,所以,(125)10=(175)8,8125.5815.781.10,将十进制数125转换为八进制数,余数,位数由高到低,示例3,将十进制数397转换为十六进制数,16397.D1624.8161.10,所以,(397)10=(18D)16,二进制数与八进制、十六进制的转换,二进制,十六进制,二进制,八进制,三位并一位,一位拆三位,一位拆四位,四位并一位,示例1,将(10001011110.0101)2转换为八进制数,分组：010001011110.010100,转换：2136.24,所以,(10001011110.0101)2=(2136.24)8,示例2,将(1110110001.010)2转换为十六进制数,分组：001110110001.0100转换：3B1.4,所以,(1110110001.010)2=(3B1.4)16,1.2.2计算机编码,字母等字符编码,ASCII码(美国信息交换标准代码),中文字符编码,国标码（7445）,ASCII码简介,用七位、代码串来编码，每个符号占一个字节（8位二进制）的存储空间，字节最高（左）位为0，作奇偶校验用。ASCII码给出了09共十个数码，52个英文字母，32个通用符号，34个动作控制符的编码标准。（P308）,1.3计算机的基本运算,1.3.1四则运算1.3.2基本逻辑运算,1.3.1四则运算,二进制数的加法运算规则,二进制数的乘法运算规则,1.3.2逻辑运算(两值运算),基本逻辑运算有三种：与、或、非逻辑运算符：与AND、或OR、非-NOT操作数：逻辑型数据，用“1”或“0”表示逻辑运算结果：用“真”或“假”表示的逻辑值逻辑运算规则：与运算(AND)参与操作的操作数均为1，结果才为1或运算(OR)参与操作的操作数有一个为1，结果就为1非运算(NOT)结果为操作数的相反数,1.4计算机系统的组成,1.4.1计算机的硬件系统1.4.2软件系统,计算机系统的组成,计算机系统,硬件系统（构成计算机的所有实体部件的集合),软件系统（程序和文档的总和）,1.4.1计算机的硬件系统,运算器,运算器,运算器是计算机的核心部件，主要负责对信息的加工处理。运算器不断地从存储器中得到要加工的数据，对其进行加、减、乘、除等算术运算及各种逻辑运算，并将最后的结果送回存储器中，整个过程在控制器的指挥下有条不紊地进行。,控制器,是计算机的指挥中枢，主要作用是使计算机能够自动地执行命令。从存储器中取出指令，分析指令。指挥与控制计算机的各部件的工作。,存储器,用来存放数据和程序的存储部件。存储器主要负责对数据和控制信息的存储，是计算机的记忆单元。存储器分为内存储器（内存）和外存储器（外存）两种。,内存,存放当前要执行的程序和数据，存取速度快但容量小。分为只读存储器（ROM）和随机存储器（RAM）两种,外存,存放大量暂时不执行的程序和尚不处理的数据分硬盘、软盘和光盘三类,内存和外存的特点,内存：容量小，速度快，易失性(RAM)。外存：容量大，速度慢，长期保存。,（2）字节（B）在对二进制数据进行存储时，以八位二进制代码为一个单元存放在一起，称为一个字节，记为Byte。,计算机存储器中常用的几个衡量单位,存储器的基本单位是字节,（3）存储容量：所有存储单元的总存储数据量。,例：某台计算机的内存为32MB，该内存的内存容量有32MB=32210KB=32220B=33,554,432B(字节),输入设备,通过接口电路把原始数据与程序转换成0、1代码串输入到计算机存储器的设备。,输出设备,把计算机处理过的信息从机器内部码转换成人们熟悉的形式输出的设备。,磁盘驱动器和磁带机本来是外部存储器，但兼有输入输出功能，也可作为输入输出设备,冯诺依曼结构框图,程序、数据,操作命令,输出信息,反馈信号,响应信号,请求信号,响应信号,请求信号,输入设备,输出设备,1.4.2计算机的软件系统构成,系统软件,计算机的软件系统的几个概念,指令,计算机执行某种操作的命令。指令都由两部分组成,操作码,计算机所能进行的各种操作的代码,地址码,数据存放的地址,指令的类型,程序相关的几个概念,程序是控制计算机实现各种操作功能和工作任务的指令或语句的集合。,程序设计则是针对一个实际问题或一项具体的工作任务进行分析、确定算法，并用程序设计语言编写成可执行的程序的过程。,程序设计语言是程序设计的符号表达规则,机器语言用二进制代码表示的机器指令的集合。第一代语言。,汇编语言由基本字符集、助记符、标号等组成的语言。第二代语言。,高级语言采用人们习惯的自然语言和数学语言编程的语言。第三代语言。,用汇编语言或高级语言编写的程序，计算机不能直接识别和执行，称其为源程序。,几类程序设计语言的特点,机器语言,被计算机直接识别和执行、运行速度快；但不直观、不易阅读和记忆、编程困难、通用性差。,汇编语言,较机器语言易阅读、记忆和修改，执行速度相对较快；但不可直接执行，编程仍困难，不通用。,高级语言,易懂、易学、易用、通用性好；不可直接执行，需要经过翻译，执行速度相对较慢。,系统软件,(1)操作系统是控制和管理计算机的硬、软件资源，协调人机正常工作的所有程序的集合。功能是管理CPU、内存、外设及磁盘文件，合理使用机内资源，为用户提供友好的人机界面。,(2)语言处理程序(翻译程序)用于将汇编语言和高级语言的源程序翻译为机器语言目标程序。可分为汇编程序、解释程序、编译程序,(3)实用程序是维护机器和开发软件所必须的软件工具。,应用软件,。,(2)应用软件包为实现某种应用功能而设计的独立程序的集合。如财务管理软件包、计算机辅助设计软件包等。,(3)通用应用工具软件：在开发应用软件中可共用的基本软件。如数据库管理系统、文字处理及电子表格等软件,是针对各类实际应用问题专门开发的软件。大体分为三类(1)用户程序面向特定用户，为解决特定的具体问题而开发的软件。如某单位的工资管理程序、人事管理程序、生产