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计算机基础第一章计算机基础知识,主讲教师:杜智华办公地点：办公楼460办公电话：26977206Email:duzh,课程教材、实验教材（指导书）李延红，大学计算机基础教程，人民邮电出版社，2010.10林少聪，大学计算机基础实验指导书，人民邮电出版社，2010.10课程课时2.5学分授课：每周两节课实验：分两批，每两周实验一次总成绩平时成绩40%期末成绩60%平时成绩包含实验报告、课堂作业、课堂考勤。期末闭卷考试:单选+简答题+.(待定),课程安排,总成绩平时成绩40期末考试成绩60,平时成绩40分，组成如下:1.出勤占15%,即6分.拟将点名6次，共6分;2.实验考核占60%,3次实验考核，每次8分，共24分。实验考核内容包括:实验预习；实验操作；实验记录；实验态度和表现；实验报告等。原则上根据上述五个方面进行综合评定。学生未取得至项成绩时，第项成绩无效。3.随堂测验25%:2次,每次5分，共10分。,5次实验，3次实验考核,1、微型计算机系统的安装与设置2、操作系统与常用工具软件3、办公软件：word,excel,powerpoint4、数据库管理系统5、Internet的使用与网络信息检索红色项目要提交实验报告,实验指导助教,学号尾数为奇数同学请奇数周上机（文科楼H5-401）学号尾数为偶数同学请偶数周上机（文科楼H5-401）本课程的教学网站,网上教学系统,作业提交课程通知,信息技术应用能力测试,为促进我校信息技术的教学和普及，提高学生的信息技术应用能力和信息素养，为学生就业提供信息技术应用能力证明。我中心联合广东省高等学校教学考试管理中心，面向全校学生开展信息技术应用能力测试活动，每次测试规模约80人。测试内容主要包括计算机基础知识、Windows常用软件操作、office2003操作（包括Word、Excel、Access、PowerPoint）等内容，具体测试样题见附件。测试通过者，将颁发深圳大学信息技术应用能力合格证书（免费）、广东省计算机水平考试I级证书。通过者则实验部分打满分。如果不参加或没有通过，则由任课老师根据实验报告评分。,了解计算机的发展、分类和应用理解计算机工作原理和冯诺伊曼体系结构掌握计算机各种数制之间的转换关系了解计算机硬件的组成部分及各个部分的功能了解微型计算机软件系统了解计算机网络,学习目标,对计算机你知道多少？计算机如何表示信息计算机如何实现计算计算机的系统如何组成,第一章计算机基本知识,拓宽知识面,台式机,PC机的硬件系统,主机箱,鼠标,键盘,音箱,显示器,笔记本电脑,主机箱,主板内存CPU硬盘光驱软驱接口电源,CPU,内存,主机和主机箱,主机和主机箱,主机箱,电源,主机板,CPU,硬盘,光驱,内存条,显卡,主机接口,电源插座,键盘口,鼠标口,LPT并口,COM串口,显示器口,USB口,网络接口,麦克风口,音箱接口,主机箱后面板,主板,又叫系统板或母板主板是整个电脑的基板，是CPU、内存、显卡及各种扩展卡的载体主板是否稳定关系着整个电脑是否稳定，主板的速度在一定程度上也制约着整机的速度是计算机各部件的连接工具,主板上的接口,CPU插座,内存条插槽,USB口,LPT并口,扩展槽,键盘接口,鼠标接口,网络接口,麦克风/音箱口,主机板,CPU中央处理器,主要包括运算器和控制器两部分是电脑的核心部件，决定计算机的性能主要由INTEL和AMD公司生产发展：286、386、486、奔腾、P、P、P、多核,内部存储器RAM,内存是电脑的一个临时存储器，它只负责电脑数据的中转而不能永久保存是电脑的核心部件，重要性仅次于CPU，它的容量和处理速度直接决定了电脑数据传输的快慢通常内存容量为1G、2G、4G、8G等是勾通CPU与硬盘之间的桥梁,硬盘,程序、各种数据和结果的存放处，里面存储的信息不会由于断电而丢失通过硬盘驱动器进行读写操作，制作时将驱动器与硬盘本身二合为一存储容量大，硬盘为500GB、1TB、2TB、4TB等,硬盘驱动器,光驱CD-ROM/DVD-ROM,可以移动的存储介质通过光盘驱动器进行读写操作普通光盘都是只能读不能写的有一种特殊的光盘CD-R是可以写的，但需要使用“光盘刻录机”才能把数据写到CD-R光盘上,光盘驱动器,闪存（优盘）,可移动存储时髦美观小巧USB接口，即插即用,扫描仪,输入设备，便不是常规，可以根据需要选择是否配置常用扫描图片、像片、文本，有的扫描仪来可以扫描立体实物,摄像头数码相机,都不是计算机的常规外设，但可以拓展计算机的使用功能。你可以根据需要选择是否配置。,打印机,输出设备分针式、喷墨、激光打印机通过并口与主机相连,硬件,外设,主机,CPU,输入设备,输出设备,内存,外存,磁盘,硬盘,光盘,软盘,打印机,音箱,显示器,闪存,扫描仪,键盘,鼠标,摄像头,数码相机,主板,PC启动过程,1、PC电源的ON-显示器、键盘、机箱上的灯闪烁；2、检测显卡-画面出现短暂的显卡信息；3、检测内存-随着嘟嘟的声音，显示内存容量信息；4、执行BIOS-画面上出现简略的BIOS信息；5、检测其它设备-出现其它设备的信息（CPU，HDD，MEM.）；6、将OS（操作系统）文件从硬盘读到内存，并运行操作系统；,BIOS（基本输入输出系统，BasicInput/OutputSystem）一组固化到计算机内主板上一个ROM芯片上的程序，它保存着计算机最重要的基本输入输出的程序、系统设置信息、开机后自检程序和系统自启动程序。其主要功能是为计算机提供最底层的、最直接的硬件设置和控制。BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的，只有在开机时才可以进行设置。CMOS主要用于存储BIOS设置程序所设置的参数与数据,计算机是如何工作的,启动程序从哪里来？,CMOS,BIOS,CPU,一组固化到计算机内主板上一个MOS芯片,基本输入/输出系统固化在CMOS上的程序段,BIOS设置程序是储存在BIOS芯片中的，只有在开机时才可以进行设置。CMOS主要用于存储BIOS设置程序所设置的参数与数据,启动程序存储在主板的一个称为CMOS的只读存储器中。这段首先运行的程序叫BIOS，CPU到一个固定的地址执行这段程序,1946年2月由美国宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来,ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator,电子数字积分计算机,重达30吨占地170m2启动工耗140000瓦18000个电子管保存80个字节,第一台计算机,1.1.3从史前恐龙到现代宠物,1.从第一代计算机到第四代计算机,计算机的跨越式发展，按照构成计算机的电子元器件，可以分为四个年代,未来计算机的发展方向网络化、多媒体化、智能化,根据元器件的不同，可以分为四代,创新：基本元器件,第五代计算机(新一代计算机),在不同的领域、不同的场合，计算机多种多样，但计算机的分类方法大致上有以下几种：,计算机的分类,按信息的表示和处理方式划分,按照计算机的用途划分,按照计算机的规模与性能划分,按信息的表示和处理方式划分,数字电子计算机:利用二进制(0和1代码串)来表示信息。目前大多数的计算机都是数字计算机，它的特点是精度高，方便信息存储，通用性强。模拟电子计算机:利用连续变化的模拟量来表示信息，特点是运算速度快，但是精度低，通用性差。数模混合计算机:利用数字量和模拟量来表示信息，特点是速度快，便于存储，但是造价昂贵。,按照计算机的用途划分,专用计算机：为某一特定应用领域或者解决某一些特定的问题而专门设计的计算机，特点是结构简单、造价低、功能单一，通用性差。通用计算机：为针对各种不同的应用领域和实现多种算法研制出来的计算机，特点是结构发复杂、通用性强、功能强大，成本稍高，目前我们所见的计算机大多都属于着一种。,按照计算机的规模与性能划分,微型机,小型机,巨型机,大型机,中型机,巨型机：速度最快、处理能力最强例如：曙光4000L644GB内存，浮点运算达每秒3万亿次,大型、通用、较快、较强大型机：一般作“客户机/服务器”的服务器作“终端/主机”的主机,小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短工艺先进、使用维护简单,微型机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜中央处理器：一个芯片,手提机,掌上电脑,台式机,按规模和性能分,微型机,小型机,大型机,中型机,微型机突出优点：技术新，工艺新、产品新；革新快、换代快、生命力强；品种多、产量大；体积小、用材少、价格低；涉及广、用途广,巨型机,高性能大型计算机：运算速度快、存储量大、功能强、可靠性好，已经成为科学研究的必备工具,第一代微机：1970年4月由美国英特尔公司研制成功。发展方向：小型化、轻量化、高性能发展核心：操作简单,微型机价格最低、应用最广发展最快、装机量最多,1.运算速度快：每秒数万亿次，气象预报2.计算精度高：理论上不受限制，圆周率3.存储能力强：中等规模图书馆4.具有逻辑判断能力：算术运算逻辑运算判断或比较5.具有自动执行能力：无需人工干预,计算机的特点,人工智能:主要利用计算机来模仿人的各种感知，如智能机器人、语音识别、机器翻译等。,计算机网络:主要利用网络来实现资源共享，如网络会议、浏览信息、发收电子邮件、网络聊天等等。,计算机的应用领域,科学计算,实时控制,数据处理,计算机辅助,文字处理和办公自动化,人工智能,计算机网络应用,科学计算:主要用于科学技术领域的数值计算,例如卫星、导弹飞行轨迹的计算，大型工程的分析和仿真等。,实时控制:主要用于对实施过程进行实时监控等，比如产品生产，卫星或者导弹发射等都要进行实时监控。,数据处理:主要用于对大量数据进行搜集、统计、排序等等各种操作。例如工资管理、生产库存管理等。,计算机辅助:利用计算机进行辅助设计工作，如CADCAECAMCATCAI等。,文字处理和办公自动化:主要用于毕业论文、学术论文撰写等，如后面我们学OFFICE2000就是一种功能强大的办公自动化软件。,1.2计算机运算基础,计算机为什么采用二进制电路简单：计算机是由逻辑电路组成，而逻辑电路通常只有两个状态。可靠性高：两个状态表示的二进制两个数码，数字传输和处理不容易出错。运算简单：二进制运算法则简单。逻辑性强：计算机工作原理是建立在逻辑运算基础上的，逻辑代数是逻辑运算的理论依据。,1.2.1计算机内如何表示数值,进制的基本概念数制的种类不同进制间的相互转换,3.基数：一个计数制所包含的数字符号的个数。,比如：十进制方法：用09十个数字字符表示数的大小规则：逢十进一，借一当十,1.数制：表示数的方法和规则。,4.权值：基数R的i次幂Ri。,2.进位（计数）制：按进位方式计数的数制。非进位记数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关。典型的非进位记数制是罗马数字，例如罗马数字中:,常用R来表示，例如：二进制的R为2，十进制的R为10等等,任何一个R进制都是由一串数码表示的，其中每一位数码所表示的实际大小，除了数码本身的数值以外，还与它所住的位置有关，由位置决定的值称为位值（或权值）。,一、基本概念,例如：有十进制数如下,222.22,=200+20+2+0.2+0.02,=2102+2101+2100+210-1+210-2,由此可知，任何一个十进制数整数都可以表示为：,N10=an10n+an-110n-1+a1101+a0100,其中：ai为数字字符09中的一个，10i为第i项的权值,以这种方式表示数的方法也称为“按权展开法”,表1-1数制种类,计算机使用八（十六）进制原因：二进制书写麻烦、容易出错、很难记忆，十进制与二进制之间的转换过程复杂，二进制与八（十六）进制之间转换简单。,二、数制的种类,表1-2十进制、二进制、八进制和十六进制对照表,二、数制的种类,二进制与十进制的转换,二进制转化为十进制:按权相加，逢十进一,例1:11001101.01011B=?,从小数点开始往左或往右开始计数.,11001101.01011B=127+126+025+024+123+122+021+120,+02-1+12-2+02-3+12-4+12-5,=205.345或(205.345)10,79543210,二进制与十进制的转换,例2:十进制转化为二进制,205.345=?,十进制转化为二进制:整数部分除2取余,逆序排列,小数部分乘2取整，顺序排列。,低位,高位,余数,因此:205.345=11001101.,01011B,低位,高位,转换规则：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,例：1101101110.110101(B)=1556.65(O)1556651101101110.110101(B)=36E.D4(H)36ED4,0100,二进制转换为八（十六）进制,二进制八（十六）进制：,举例,10011100011（B）=(O)=(H),10011100011（B）,=010011100011,=2343,10011100011（B）,=010011100011,=4E3,八（十六）进制二进制：,AE5（H）=(B),326(O)=(B),举例,AE5（H）=AE5,=101011100101,326(O)=365,=011110101,2343,011110101,101011100101,4E3,教你一招数值较大的十进制数转换为二进制数，可以先转化为十六进制。再转化为二进制，这样可减少长除法的步数。,转换规则一位八进制数拆分为三位二进制数一位十六进制数拆分为四位二进制数例如：,八（十六）进制转换为二进制,例如：(123.EF)16=(?)2123.EF(十六进制)0001,0010,0011.1110,1111(二进制)(123.EF)16=(100100011.11101111)2,数据的存储单位,字节：是计算机存储容量的基本单位，计算机存储容量的大小是用字节的多少来衡量的。其英文名为“byte”，或“B”。字节经常使用的单位还有KB（千字节）、MB（兆字节）和GB（千兆字节）等，它们与字节的关系是：1B=8bit1KB=1024B1MB=10241KB=10241024B=1024KB1GB=10241MB=102410241024B=1024MB字：是计算机内部作为一个整体参与运算、处理和传送的一串二进制数，其英文名为“Word”。字长：是计算机CPU一次处理数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算精度就越高。,1.位(bit，b)位是计算机存储数据的最小单位，一个二进制位只能表示两种状态，如0、1。2.字节(Byte，B)字节是数据处理的基本单位，一个字节是由八位二进制数组成1Byte=8bit01000001存储器容量大小的单位：KB、MB、GB、TB,1.2.2数据的存储单位,1B=8bit1KB2101024B1MB2201048576B1GB2301073741824B1TB2401099511627776B,3.字(Word)字长：是计算机CPU一次存取、加工和传送数据数据的实际位数，是衡量计算机性能的一个重要指标。一个字通常由一个或若干个字节组成。字长越长，一次可处理的数据二进制位越多，运算能力就越强，计算精度就越高。常用的字长：8位、16位、32位、64位等。,1.2计算机运算基础,英文字符在计算机内必须用统一的编码方法表示才便于交换信息。ASCII码是美国标准信息交换码用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128个不同的编码值，相应的可以表示128个不同字符的编码.有34个是控制字符（00H20H和7FH）94个字符编码（21H7EH）计算机内部用一个字节存放一个7位ASCII码.（最高位置0）位：是计算机中存储数据的最小单位。指二进制数中的一个位数，其值为“0”或“1”，其英文名为“bit”。,计算机中信息编码,ASCII码表(7位),高三位b6b5b4,低四位b3b2b1b0,空格的ASCII码是：0100000B=20H=32D09的ASCII码是：30H(48D)39H(57D)AZ的ASCII码是：41H(65D)5AH(90D)az的ASCII码是：61H(97D)7AH(122D)比较大小：空格09AZaz,ASCII码的比较,例将China五个字符的ASCII码查出并存放在内存中。,ASCII码表,“A”所对应的ASCII码为1000001，十进制大小是65,“e”所对应的ASCII码为1100101,汉字处理技术：汉字输入、汉字输出、计算机内部的编码问题。根据汉字处理过程中的不同要求，有多种编码形式。,汉字编码,汉字输入码作用：让用户直接使用标准键盘输入汉字。特点：规则简单，重码率低，击键次数少。分类：数字编码电报码、区位码等字音编码全拼、双拼等字形编码五笔字型、郑码等混合编码自然码、智能ABC等,汉字编码,汉字交换码在汉字信息处理系统与通信处理系统之间进行汉字信息交换时所使用的编码。设计汉字交换码编码体系要考虑：被编码的汉字个数尽量多；编码的长度尽可能短；编码具有唯一性；码制的转换要方便。,按照国家标准GB/T-2312-1980编码的汉字交换码国标码.,汉字编码,汉字编码,国标码：中文内码之一，汉字信息交换的标准编码。国标码是不可能在计算机内部直接采用。于是，汉字的机内码采用变形国标码。国标码：作为转换为机内码和其他汉字处理代码的依据，共有一级汉字3755个（拼音顺序排列），二级汉字3008个（部首和笔画排列）用两字节表示区位码（作为汉字输入的编码）由区号与位号可以标识出汉字区位码和国标码之间的关系机内码：在计算机内表示汉字的代码是汉字机内码，汉字机内码由国标码演化而来,汉字的编码,汉字信息交换码（国标码）1981年颁布了国家标准信息交换用汉字编码字符集基本集，代号为GB2312-80。作为转换为机内码和其他汉字处理代码的依据，1级汉字3755按汉语拼音顺序排列2级汉字3008按部首和笔画排列常用符号、字母、图形符号等682个共7445个字符编码。,汉字信息交换码（国标码）国家标准GB/T2312-1980：信息交换用汉字编码字符集-基本集一级汉字3755个(按拼音排序)二级汉字3008个(按部首排序)字母、数字和特殊图形记号等国标码规定：一个汉字采用两个字节来表示,图形字符(7445个),例如：啊区位码1601国标码区位码+32324833,汉字的编码,如“啊”：区：011000030位：010000121区位码：1601转换为16进制:1001H国标码:3021H,汉字的编码,汉字机内码汉字机内码是在设备和信息处理系统内部存储、处理、传输汉字用的代码。目前我国使用的内码是国标码高位置1。,汉字机内码汉字国标码8080H例如：啊机内码3021H+8080HB0A1H,汉字的编码,汉字的编码,区位码：区号和位号都用2位十进制数表示行号区号194列号位号194区位码和国标码之间的关系将一个汉字的十进制区号和十进制位号分别转换为十六进制数，然后再分别加上20H，就是该汉字的国标码,又如：“中国”汉字机内码？,通过Debug查看汉字机内码：,汉字的编码,汉字的编码,例如:已知汉字“家”的区位码是2850,求其国标码解：将区位码转换为十六进制为:2850D=1C32H再分别加上20H则有：1C32H+2020H=3C52H,汉字的编码,机内码是在计算机内部实际使用来表示汉字的代码。以国标码规定的双七位代码为依据，转换后用两个字节表示，字节的最高位为均为1如“啊”：国标码：01100000100001机内码：1011000010100001=01100000100001+100000001000000030218080,国标码、区位码、机内码之间的关系转换公式：区位码2020H国标码国标码8080H机内码,汉字的编码,例：已知一个汉字的国标码是5E38H,则其机内码为：A.DEB8HB.DE38HC.5EB8HD.7E58H解：5E38H+8080H=DEB8H国标码：0101111000111000B机内码：1101111010111000B,汉字字形码字形码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它主要用于汉字输出(打印、显示等)时产生的汉字字形。点阵大小类型：1616、24243232、4848以上汉字库：一个汉字系统所允许使用的全部汉字的汉字字形编码的集合。,汉字的编码,例如：把一个方块横向和纵向都分为16格。若用1表示黑点，用0表示白点，则1616的点阵汉字可用256位二进制数来表示，占用32B。汉字“宝”的1616点阵数字化信息：,02H00H01H04H7FHFEH40H04H80H08H00H00H3FHF8H01H00H01H00H1FHF0H01H00H01H40H01H20H01H20H7FHFCH00H00H,汉字的编码,1.4计算机系统的组成,计算机系统由硬件系统（hardware）和软件系统（software）两大部分组成,冯诺依曼型计算机,工作原理可概括为：存储程序，逐条执行。该设计思想由美籍匈牙利数学家冯诺伊曼明确提出并付诸实现诺依曼设计思想的三个特点二进制存储程序，逐条执行计算机由五个部分组成,计算机的自动化,冯诺依曼机工作原理,先将程序(一组指令)和数据存入计算机，启动程序就能按照程序指定的逻辑顺序把指令读取并逐条执行，自动完成指令规定的操作。,显示器的性能指标,分辨率：指屏幕横向和纵向显示的点（像素）数。一般有800600,1024768,分辨率越高，显示的字符和图像越清晰,色彩的位数：在每一个像素点上表示色彩的二进制位数。一般有16位、24位、32位等。,刷新率：指每秒钟屏幕刷新的次数。刷新率太低，屏幕会产生闪烁。,1024X768的分辨率下一般要达到75HZ。,位数越高，色彩层次越丰富，图像越美。,1.5.4计算机的性能评价,1.中央处理器CPU,CPU是PC机中最核心的部件，它决定PC机的速度和性能。CPU有两个重要的性能指标是字长和主频。主频：CPU内核工作时的时钟频率。主频反映了计算机的工作速度，主频越高，计算机的速度也越快。例如3.2GHz。字长：CPU一次同时能处理的数据的二进制位数。字长越长，计算精度越高，运算速度也越快。如64位。,指令执行速度MIPS：百万条指令/秒指令通常指加减运算等短指令。,1.4.4计算机的性能如何评价,存储器容量容量越大，处理能力越强运算速度