计算机基础知识预备知识

计算机基础知识,计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。,一、什么是计算机？,1822年英国人CharlesBabbage提出了“自动计算机”概念，1834年他所设计的差分机及分析机已经具备了现代计算机的基本组成部件。20世纪中叶，电子技术发展迅速，1946年在美国陆军部的主持下，美国宾西法尼亚大学莫尔电工系的JohnMauchly和PresperEckert博士开始研制世界上第一台真正的计算机ENIAC(中文名：埃尼阿克)，重30吨、长50英尺、宽30英尺、占地1500平方英尺、使用了18000多个电子管、10000多个电容器、7000个电阻，1500多个继电器，耗电150KW的庞然大物。,二、计算机的发展概况与特点,1、发展概况,ENIAC的计算速度快，每秒可从事5000次的加法运算。由于吃电很凶，据传ENIAC每次一开机，整个费城西区的电灯都为之黯然失色。另外，真空管的损耗率相当高，几乎每15分钟就可能烧掉一支真空管，操作人员须花15分钟以上的时间才能找出坏掉的管子，使用上极不方便。曾有人调侃道：“只要那部机器可以连续运转五天，而没有一只真空管烧掉，发明人就要额手称庆了。”,2013年6月17日，国际TOP500组织公布最新全球超级计算机500强排行榜榜单，中国国防科学技术大学研制的“天河二号”以每秒33.86千万亿次的浮点运算速度，成为全球最快的超级计算机,2、计算机的历程（1）第一代计算机（1946年1957年）采用电子管作为基本元件，主存储器采用汞延迟浦线，其特点是主存存储器容量小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。（2）第二代计算机（1958年1964年）采用晶体管作为基本元件，主存储器采用磁芯存储器其特点是主存储器容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本，提高了计算机的可靠性。（3）第三代计算机（1965年1970年）基本电子元件是中、小规模集成电路（几十至几百个/mm2），其特点是功能进一步增强，体积功耗进一步降低。（4）第四代计算机（1971年至今）是大规模、超大规模集成电路（几万至几千万个/mm2），主存采用半导体存储器，容量大大增加，外存主要有磁盘、光盘，运算速度可达千百亿次/秒，计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。,(1)运行高度自动化(2)有记忆特性(3)运算速度快(4)计算精度高(5)可靠性高,3、计算机的特点,(1)科学计算(2)信息处理(3)办公自动化(4)生产自动化(5)人工智能(6)在人类生活中的应用,4、计算机的应用领域,(1)巨型机(2)大、中型计算机(3)小型机(4)微型机(5)单片机,5、计算机的分类,2二进制与十进制的转换1）十进制转换成二进制（十八，十十六同理可得）方法：整数部分辗转相除2倒取余数，小数部分辗转相乘2取整数。,三、计算机中信息的表示,1数制及其转换基数，进位规则，数码，权十进制（DecimalSystem）：1034.56=1*103+0*102+3*101+4*100+5*10-1+6*10-2二进制（BinarySystem）：基数为2，逢2进1，数码为0、1八进制（OctalSystem）、十六进制（HexadecimalSystem）同理。,将(236)D转换成二进制。,(236)D=(11101100)B,截取,2,0.4D=0.0110011B,(0.4)10=()2,例如：(41.375)10=()2,41,2,20,1,2,2,0,2,10,1,2,5,0,0,2,1,1,2,0,0.375*2,0.750,*2,1.500,*2,1.000,101001.011,2）二进制转换成十进制方法：按权展开作和,3）二进制转换成八进制、十六进制方法：以小数点为界向左向右3个或4个一组，不够添0。按如下规则转换：,例如：(101001.011)2=1*25+0*24+1*23+0*22+0*21+1*20+0*2-1+1*2-2+1*2-3=32+0+8+0+0+1+0+0.25+0.125=(41.375)10,例如：(1010011.011）2转换成八进制、十六进制,（001010011.011）2=（123.3）8（01010011.0110）2=（53.6）16,1.数符的表示,数字符号数码化的数称为机器数,四、计算机中数的表示,2.机器数的原码、反码和补码,数符：原码、反码和补码的数符都是0+、1-正数：三种码的表示相同，数符后面是数值,+000000000正零+500000101一般正数+100000001最小正数+27-101111111最大正数,正数的原码反码和补码,2.机器数的原码、反码和补码,原码：负数原码的数值部分是该数的绝对值,负数的三种码的数值部分的表示,十进制值原码说明-010000000负零（零的表示不唯一）-110000001绝对值最小的负数-510000101一般负数-（27-1）11111111绝对值最大负数,反码：负数反码的数值部分是原码各位取反,2.机器数的原码、反码和补码,数值原码反码说明-01000000011111111负零(零不唯一)-11000000111111110绝对值最小负数-51000010111111010一般负数-（27-1）1111111110000000绝对值最大负数,0变11变0,补码：负数补码是该数的反码加1,2.机器数的原码、反码和补码,数值反码说明-011111111负零（不唯一）-111111110绝对值最小负数-511111010一般负数-(27-1)10000000绝对值最大负数,补码说明00000000唯一11111111111110111000000110000000,-27绝对值最大,2.机器数的原码、反码和补码,数的原码、反码和补码：,数原码反码补码+0000000000000000000000000-0100000001111111100000000+（27-1）011111110111111101111111-1100000011111111011111111-5100001011111101011111011-（27-1）111111111000000010000001-27溢出（无法表示）10000000,位（bit),1个二进制位，存储数据的最小单位，只能表示0或1,字节(Byt),8个二进制位，存储信息的基本单位,字(Word),8、16、32、64个二进制位，也叫字长。计算机一次能处理的二进制位数,五、计算机中数据的单位,数值数据：数值数据用来表示数量的多少，它包括整数、小数、浮点数和十进制数四种类型。非数值数据：又称符号数据，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。,六、计算机中常用的信息编码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。,在计算机中，以上两种数据都是用二进制编码表示的。下面介绍计算机中常用的信息编码：字符编码（ASCII码）和汉字编码。,计算机中的字符按一定的规则用二进制编码表示，目前最普遍采用的编码是ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)码，即美国标准信息交换码。,1)字符编码,ASCII码：这种字符编码用八位二进制进行编码，其中八位二进制数的最高位是0，用其余的7位编码来表示0-9十个字符、52个大小写英文字母、标点符号及运算符号32个，通用控制字符34个，一共是128个符号。,7位ASCII码表,末尾4位数,例如，ASCII十进制A0100000165ASCII十进制00011000048,注：在ASCII码表中，有95个编码对应着计算机终端能输入并可显示的95个字符，另外的33个编码对应着控制字符，它们不可显示。,BCD码,亦称二进码十进数或二十进制代码。用4位二进制数来表示1位十进制数中的09这10个数码。BCD码这种编码形式利用了四个位元来储存一个十进制的数码，使二进制和十进制之间的转换得以快捷的进行。这种编码技巧最常用于会计系统的设计里，因为会计制度经常需要对很长的数字串作准确的计算。,十进制数和BCD码对照表,七、计算机系统,计算机系统,运算器控制器存储器输入设备输出设备,系统软件应用软件,硬件系统：由电子、机械和光电元件等组成,软件系统：计算机运行所需的程序及文档,计算机硬件系统的五个基本部件及工作原理：,数学家冯诺依曼提出了重大的改进理论，主要有两点：其一是电子计算机应该以二进制为运算基础，其二是电子计算机应采用“存储程序”方式工作，并且进一步明确指出了整个计算机的结构应由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。,“存储程序”工作原理冯.诺依曼(Vonneumann),计算机中执行各种算术运算和逻辑运算的部件。,操作时，控制器控制运算器从存储器中取出数据，进行算术或逻辑运算，并把结果送回存储器，或暂存到运算器的寄存器中。,是使整个计算机能够自动地执行程序，并控制计算机各部件协调一致地动作。,控制器和运算器合称中央处理器，简称CPU(CentralProcessingUnit），是解释和执行指令的部件。在微机中叫微处理器。,控制器,运算器,是计算机中具有记忆功能的部件，它能根据地址接受和保存指令或数据，并能根据命令提供有关地址的指令或数据。,分类：主存储器(内存)辅助存储器(外存：硬盘、软盘、移动硬盘、mp3、优盘、光盘等),存储器,3.5英寸软盘,一张3.5英寸的软盘容量只有144M，读写速度很慢，复制1M多的文件要一分多钟。3.5英寸软盘由中村一郎发明。,软盘正面,软盘反面,图1-12磁盘的磁道及扇区,存储容量常用字节B为单位表示。1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024*1024B1GB=210MB=1024*1024*1024B,是将数据、程序等用户信息变换为计算机能识别和处理的信息形式。,常见设备：键盘、鼠标、数字化仪、扫描仪、触摸屏、声音识别器。,输入设备,1.鼠标器,2.键盘,4.数码相机,3.扫描仪,键盘,外部信息与计算机的接口称为输入设备。根据键数有：83键、93键、96键、101键、102键、104键、107键等。,图1-13101键键盘示意图,键盘的使用,空格键,回车键,退格键,大写字母锁定键,键盘的使用,（1）常用键Enter表示输入的命令行或信息行的结束。Backspace删除光标前的一个字符。空格键按一次输入一个空格。（2）编辑键Insert插入/改写状态转换键。Delete删除光标所在的字符或光标后的一个字符。Home将光标移到行首。End将光标移到行尾。,（3）上档键Shift实现双字符键的输入。实现字母的大小写输入。（4）控制键CtrlAlt如：Ctrl+Alt+Del热启动（5）状态锁定键CapsLock大写锁定键（6）光标移动键,键盘的使用,是将计算机的二进制信息变换为计算机用户能识别的信息形式。,常见设备：显示器、打印机、绘图仪、发声器等。,外设,内存,输入,输出,立足点,输出设备,计算机软件系统：是指使计算机运行所需的程序和有关的文档。,居于计算机系统中最靠近硬件的一层。由操作系统、语言处理程序、数据库管理程序系统、网络系统和常用服务程序组成。如:Windows、DOS、UNIX、Java、Oracle、C、FoxPro、Internet等。,系统软件,是为某一应用目的编制的软件系统。一般按用户需要、由开发商或用户自行编写，借助系统软件和支援软件来运行。如：Office2000、QQ、AutoCAD、Flash、Photoshop、Winamp、Realplayer、Mediaplay、游戏软件。,应用软件,八、微型计算机,主机箱,显示器,键盘,鼠标,打印机,微型计算机的使用环境及系统维护,1使用环境（1）环境温度：在室温1535之间能正常工作。（2）环境湿度：放置微型机的房间的相对湿度在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：微型机一般使用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：微型计算机附近避免强磁场干扰。,2系统维护（1）微型机开关的顺序。（2）机器应常处于运行状态，不应长期闲置不用。（3）工作过程中不应经常搬动，它会使硬盘磁头受到伤害。（4）显示器的保护应做好防强磁场的措施。（5）打印机必须在干净无尘的环境中工作。,中文Windows操作系统,一、Windows概述1Windows的启动与退出2Windows用户界面,二、Windows的基本操作1Windows的键盘和鼠标基本操作2图标操作（选择图标、移动图标）3设置对象查看方式4设置文件排序方式5Windows中窗口的操作窗口的组成(标题栏、三个按钮、菜单栏、工具栏、工作区、边框、垂直/水平滚动栏、状态栏）、显示或隐藏工具栏、显示或隐藏状态栏,三、文件与文件夹的操作1选定文件和文件夹2打开文件夹(路径)3查找文件与文件夹4创建文件夹5文件、文件夹重命名6文件、文件夹的移动与复制7保存文件8删除文件,四、磁盘操作1磁盘格式化2复制文件到磁盘或将磁盘上的文件复制到硬盘。,五、设置输入法1输入法的切换2中文输入法的屏幕显示3拼音输入法介绍,（1）全拼输入规则