计算机应用能力实训(1).ppt

计算机的基本知识,计算机的发展与应用计算机系统计算机硬件计算机软件信息的表示和存储（常用进制的转换）,计算机发展与应用,1.电子计算机：能够自动、高速和精确地进行计算与信息处理的电子设备2.计算机的特点(1)电子线路：脉冲电路(逻辑电路)计算机的运算基础是二进制,u,计算机发展与应用,(2)用程序自动控制(3)有记忆能力冯诺依曼计算机模型：计算机内采用二进制表示信息。计算机包括运算器、控制器、存储器和输入输出设备。程序存储：把计算步骤（程序）先存入内存，计算机不需要人的干预，会自动执行所存入的程序。,计算机的发展,1.第一台计算机ENIAC1946年，美国宾夕法尼亚大学重30多吨，占地约170平方米大约使用了18000个电子管运算速度：5000次加减法运算/秒存储容量：20个10位的十进制数编程：对大约6000个多位开关进行机械定位，并用转插线把选定的各个控制部分互连起来以构成程序序列，要花上几天时间,计算机的发展,2.计算机的分代第一代(1945年至1958年)电子管，几千次/秒第二代(1958年至1964年)晶体管，几十万次/秒第三代(1964年至70年代中期)小规模集成电路，几百万次/秒第四代(70年代中期以后)大规模、超大规模集成电路，上亿次/秒,计算机的发展,3.计算机的分类大型机：IBM4381小型机：IBMAS400微型机：70年代，计算机技术的第二次飞跃巨型机：银河、曙光、神火工作站：图形工作站网络工作站,计算机的发展,4.计算机的发展趋势(1)多极化：微型和巨型(2)网络化：单机网络，网络就是计算机(3)多媒体化：人机交互多媒体：文本、图形、声音、图象等信息的载体,计算机的发展,(4)智能化：具有人的某些智能(5)嵌入化：移动环境：汽车电脑、智能电话家庭环境：INTERNETTV、SET-TOPBOX,常用数制及转换,各种常用数制(1)二进制：0、1逢二进一(2)八进制：0、17逢八进一(3)十进制：0、19逢十进一(4)十六进制：逢十六进一0、19、A、BF、a、bf,不同数制各位的权数（用十进制数表示）,常用数制及转换,D:十进制B:二进制O:八进制X:十六进制,常用数制及转换,(1)二进制十进制:求幂相加法(1011)2=23+21+20=8+2+1=11(1011.11)2=11+2-1+2-2=11+0.5+0.25=11.75,常用数制及转换,(2)十进制二进制整数部分：除2取余倒着念,(269)10=(100001101)2,常用数制及转换,小数部分：乘2取整顺着读,(0.6875)10=(0.1011)2,数整0.687521.37501高位20.750021.5012低位1.01,常用数制及转换,(3)八进制二进制1位八进制对应3位二进制736.25,111011110.010101,1100.0101,001100.010100,14.24,八进制数,二进制数,二进制数,八进制数,常用数制及转换,(4)十六进制二进制1位十六进制对应4位二进制A3F.2B101000111111.00101011,常用数制及转换,(5)十六进制八进制十六进制二进制八进制,(6)十进制八进制整数部分:除8取余；小数部分:乘8取整或十进制二进制八进制(7)十进制十六进制整数部分:除16取余；小数部分:乘16取整或十进制二进制十六进制,常用数制及转换,(8)八进制十进制(9)十六进制十进制求幂相加法(1011)8=83+81+80=512+8+1=521(1011)16=163+161+160=4096+16+1=4113,任意进制？例如R进制如何转换？请你思考。,信息的表示与存储,编码：计算机存储和处理信息时，都采用二进制数字形式，即计算机所处理的所有的数、字母、符号都要用二进制编码来表示。,信息的表示与存储ASCII码,ASCII码(美国信息交换标准码)字符编码方案，七位二进制码,例如：数字“3”00110011字母“A”01000001字母“a”01100001,D7D6D5D4D3D2D1D0,符号,数值部分,信息的表示与存储ASCII码,ASCII码(美国信息交换标准码)字符编码方案，七位二进制码例如：数字“3”00110011字母“A”01000001字母“a”01100001汉字“群”10010000111010(国标码),ASCII表,信息的表示与存储汉字编码,在汉字系统中，每个汉字对应两个英文字符宽度。在汉字的存储、输入和输出中，处理的并不是汉字本身，而是汉字的编码。不同的环境下有不同的汉字编码。如汉字交换码(国标码或国际码)、汉字机内码、区位码和各种汉字的输入码。,建议学习网站：,信息的表示与存储汉字编码,区位码：计算机在信息处理时表示汉字的编码应该规定统一的编码，我国制定了汉字交换的统一标准GB2312-80，我们简称为区位码。,国标码：是汉字信息交换的代码。也称交换码、国际码。,区位码与国标码的换算：国标码十六进制的区位码+2020H即将区位码的十进制区号和位号分别转换成十六进制数，然后分别加上20H，就成了汉字的国际码。,汉字区位码表：,信息的表示与存储汉字编码,机内码：计算机系统内部标识汉字的编码。一个汉字由两个字节组成，为了与ASCII码区别，最高位均为“1”。,国标码和机内码的换算：机内码十六进制的国际码+8080H,信息的表示与存储汉字编码,例：“大”字的区位码为2083，求该字的国标码和机内码分析方法步骤：（1）区码和位码分别转换成十六进制数表示（2）（区位码的十六进制表示）2020H国标码；（3）国标码8080H机内码解：该字的区号为20，位号为83将区位号2083分别转换为十六进制表示为1453H1453H2020H3473H，得到国标码3473H3473H8080HB4F3H，得到机内码为B4F3H,汉字编码,0011110001001110,1011110011001110,汉字编码,汉字的存储与字库为了输出汉字，必须存储汉字的字型。(1)矢量化：它由一组指令来描述字符的外形（轮廓）。这种字体也称为轮廓字体（TrueType字体）。(2)点阵图形：将汉字分解为若干个“点”组成的点阵字型方式。,存储每个汉字的字型信息需要1616个二进制位，共2*16=32字节。,汉字编码,汉字字库：汉字字型信息的集合两级字库(国标)：第一级为常用汉字，共3755个第二级为次常用汉字，共3008个对6763个汉字进行编码，至少需要13位二进制才能表示。(因为212=40966763213=8192)2个字节表示一个汉字信息。,原码、补码和反码,数据(信息)在计算机中是以二进制形式表示的。数分为有符号数和无符号数。原码、反码、补码都是有符号定点数的表示方法。一个有符号定点数的最高位为符号位，0是正，1是负。原码就是这个数本身的二进制形式。例如：0000001就是+1，1000001就是-1正数的反码和补码都原码相同。,原码、补码和反码,在计算机中，负数以其正值的补码形式表达。什么叫补码呢？这得从原码、反码说起。原码：一个整数3，按照绝对值大小转换成的二进制数00000101，称为原码。反码：将二进制数按位取反，所得的新二进制数称为原二进制数的反码。例如：将00000101每一位取反，得11111010。,原码、补码和反码,反码是将其原码除符号位之外的各位求反例如：-3反=10000011反=11111100负数的补码是将其原码除符号位之外的各位求反之后在末位再加1。例如：-3补=10000011补=11111101一个数和它的补码是可逆的。,原码、补码和反码,为什么要设立补码呢？原因1:是为了能让计算机执行减法：a-b补=a补+（-b）补原因2:是为了统一正0和负0正零：00000000负零：10000000这两个数其实都是0，但他们的原码却有不同的表示。但是他们的补码是一样的，都是00000000,计算机系统组成,计算机系统硬件(hardware):机器系统，电子设备软件(software):程序及其相关文档,计算机硬件,双线箭头:信息流单线箭头:控制流,中央处理器,计算机硬件,1.运算器:算术、逻辑运算单元加减乘除运算用加法器实现2.控制器:指挥协调计算机整个工作过程中央处理器(CPU)：运算器+控制器计算机的心脏，负责完成各种运算和控制，对微机来说是1块或2块大规模集成电路。,计算机硬件,3.存储器:用来存储程序和数据的记忆装置，是计算机中各种信息的存储和交流中心。(1)基本概念存储单元：字节（8位二进制位）存储单元地址存储容量：存储设备上可以存储数据的最大数量，通常用字节(Byte)、千字节(KB)、兆字节(MB)和千兆字节(GB)来衡量。,计算机硬件,采用字节（byte）作为计算机存储信息的基本计量单位。1个字节由8个二进制位(bit)来组成,可以表示1个英文字母、数字或符号存贮一个汉字需要两个字节,数据(存储)单位与换算关系1Byte=8bit1KB=1024Byte=210Byte1MB=1024KB=220Byte1GB=1024MB=230Byte1TB=1024GB=240Byte,计算机硬件,(2)存储器的种类内存储器(内存、主存)：与CPU直接相连的存放数据的器件。随机存储器(RAM)可读可写只读存储器(ROM)只读不写。外存储器：不直接与CPU相连的存储介质，如磁盘等。,计算机硬件,RAM(随机存取存储器)：主要用于保存计算机在运行过程中使用的数据，便于CPU对数据进行及时处理。RAM就像一块黑板，可以反复擦写。它的内容可以改变，是一个可重用资源。RAM中的数据无法长期保存，如果计算机掉电或关机，保存在RAM中的数据就立刻永久丢失。,计算机硬件,等待CPU处理（临时存放）,信息,外存,RAM,保存,输入,（长久存放）,计算机硬件,ROM(只读存储器):是计算机存放与系统启动及工作有关的指令的存储器，它不依赖电源，即使关机ROM中存储的信息仍能保存，但使用时只能读信息，不能写入（存入）信息。ROM中保存的信息需要在特殊环境下才能写入。每一台微机主板上都有一块ROM芯片BIOS（BasicInputOutoutSystem）,计算机硬件,ROMBIOS通常是存放在FlashMemory上，称闪速存储器。它是ROM中的一种。闪速存储器(FlashMemory)的主要特点是在不加电的情况下能长期保持存储的信息。FlashMemory既有ROM的特点，又易于擦除和重写。优盘：以闪速存储器作介质，配有USB接口，可以方便的成为计算机的外存。,计算机硬件,外存储器(外存)用来存放“暂时不用”的数据或程序。它的容量比内存大得多，但存取信息的速度比内存慢。外存不怕停电，可长期保存信息，价格便宜。当计算机内存不够用时，会借用硬盘的空间作为计算机的虚拟存储器。常用的外存有软盘、U盘、硬盘和光盘,计算机硬件,软盘是一种涂有磁性材料的盘片，携带方便。按容量分为：低密盘(360KB、720KB)，高密盘(1.2MB、1.44MB);按大小分为：5.25英寸、3.5英寸。软盘现在基本已经被U盘替代的趋势,5.25英寸软盘360KB,5.25英寸软盘360KB,5.25英寸软盘1.2MB,写保护口开状态，可读可写,5.25英寸软盘1.2MB,写保护口被封住状态，可读不可写,5.25和3.5英寸软盘外形大小比较,3.5英寸软盘1.44MB,写保护口开状态，可读可写,3.5英寸软盘1.44MB,写保护口被封住状态，可读不可写,计算机硬件,硬盘是一种快速高容量的存储设备，一般固定在主机厢内。存储容量一般为几十几百GB，读写速度比软盘快得多。现在有更大的达到TB。,计算机硬件,光盘是利用激光来达到高密度储存、读取信息的一种盘片，携带方便。它的容量特大，可存储几百MB到几个GB的信息，这些信息不易损坏，能长久保存CD-ROM：只读型光盘DVD-ROM:只读型大数据量DVD光盘WORM：一次写入型光盘CDRW：可擦写多次光盘MO：可抹型光盘,计算机硬件,4.输入设备计算机通过输入设备从外部获取信息。常用的输入设备键盘：101键，104键鼠标：机械、光电式扫描仪：图象输入触摸屏：红外或电磁感应手写笔、话筒、摄像头、,计算机硬件,5.输出设备计算机通过输出设备向用户传递处理结果。常用的输出设备显示器：单色、彩色打印机：针式、喷墨、激光绘图仪：图形输出(笔式、喷墨、激光)音箱、摄像头、,计算机软件,1.计算机软件系统(1)软件：为使用和管理计算机而编制的各种程序及有关文档的集合。软件的任务：管好、用好计算机,实现各种规定功能,提高机器效率,扩大机器的用途和功能。注意：软件与程序不可混同,计算机软件,(2)计算机软件系统包括系统软件和应用软件系统软件：用于计算机自身的管理、维护、控制和运行，以及对应用软件的解释和执行。应用软件：用户为解决各类实际问题而编制的各种程序，它是建筑在系统软件之上的。,计算机软件,软件系统,系统软件,2.系统软件(1)地位和作用,系统软件,(2)系统软件的特点公用性：每个应用领域、每个计算机用户都要用到系统软件。基础性：用户要用系统软件来编写相应的应用软件，应用软件最后还得靠系统软件的支持才能运行。,操作系统,3.操作系统（OperatingSystem)(1)操作系统是系统软件的核心。操作系统的功能：统一管理、调度和分配计算机的所有硬、软件资源。,用户,计算机,OS,操作系统,(2)操作系统的地位与作用,操作系统,操作系统是与裸机直接接触的最底层软件，其它软件都在操作系统的支持下工作。操作系统是用户与计算机交流的中间环节。人通过操作系统来与计算机打交道，计算机又通过操作系统将信息反馈给用户