全国计算机等级考试讲义课件【第一章】

全国计算机等级考试（一级B教程）掌握以下几点计算机的发展简史、特点、分类及其应用领域数制的基本概念，二进制和十进制整数之间的转换计算机中数据、字符和汉字的编码计算机硬件系统的组成和作用、各组成部分的功能和简单工作原理计算机软件系统的组成和功能、系统软件和应用软件的概念和作用计算机的性能和技术指标计算机病毒的概念和防治3第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治4第一章计算机基础知识1.1计算机的发展电子管ENIAC发明人：埃克特(右)和莫克利世界第一台计算机：

ENIAC计算机之父：冯·诺依曼冯·诺依曼计算机的原理和思想

采用二进制

存储程序控制

具备运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备第一章计算机基础知识1.1计算机的发展计算机发展的四个阶段年代部件第一阶段（1946-1958）第二阶段（1958-1964）第三阶段（1964-1970）第四阶段（1971-至今）主机电子器件电子管晶体管中小规模集成电路大规模、超大规模集成电路内存汞延迟线磁芯存储器半导体存储器半导体存储外存储器穿孔卡片、纸带磁带磁带、磁盘磁带、磁盘、光盘等大容量存储器处理速度5千条至几千条几万至几十万条几十至几百万条上千万条至万亿条第一章计算机基础知识1.1计算机的发展计算机的特点高速、精确的运算能力：准确的逻辑判断能力：强大的存储能力；自动功能；网络与通信功能计算机的用途科学计算数据处理实时控制计算机辅助网络与通信人工智能数字娱乐嵌入式系统计算机的类型1）按处理数据的形态分类 可分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机2）按使用范围分类 可分为通用计算机和专用计算机3）按其性能分类（1）超级计算机；（2）大型计算机 （3）小型计算机；（4）微型计算机 （5）工作站；（6）服务器7第一章计算机基础知识1.1计算机的发展计算机新技术：嵌入式计算机、网络计算、中间件技术嵌入式计算机：将软件固化集成到硬件系统中，将硬件系统与软件系统统一体化。各种家用电器：电冰箱、自动洗衣机、数字电视机、数码相机等广泛应用这种技术。网络计算：利用互联网把分散在不同地理位置的电脑组成集成“虚拟的超级计算机”。中间件技术：应用软件和操作系统之间的系统软件计算机发展趋势：巨型化微型化网络化智能化第一章计算机基础知识1.1计算机的发展未来新一代计算机：模糊计算机生物计算机光子计算机量子计算机超导计算机现代计算机技术的特点：数字化多媒体化高速度、网络化、宽频带智能化9第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治10第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示计算机所表示和使用的数据可分为两大类：数值数据:表示量的大小、正负，如整数、小数等字符数据:也叫非数值数据。如英文字母A-Z、数字0-9、汉字、图形等●二进制只有“0”和“1”两个数，运算方便，易于物理实现，通用性强，所占的空间和所消耗的能量小，机器可靠性高。●任何形式的数据，无论是数字，文字，图形，图像，声音，视频，进入计算机都必须进行二进制编码的转换。计算机内部均采用二进制数来表示各种信息计算机内部均用二进制数来表示各种信息，为了方便起见也采用八进制或十六进制形式表示，但是计算机与外部交往仍采用人们熟悉和便于阅读的形式，于是就出现了各个进制的转换。进位计数制R进制：如果数制只采用R个基本符号（例如：0，1，2，....，R-1）表示数制，则称为R数制，R称为该数制的基数，而数制中都有固定的基本符号，称为“数码”。处于不同位置的数码代表的值不同，与它所在位置的“权”值有关第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示计算机中常用的几种进位计数制的表示：进位制R基数基本符号权形式表示逢R进一二进制20，121B逢2进一八进制80，1，2，3，4，5，6，781O逢8进一十进制100，1，2，3，4，5，6，7，8，9101D逢10进一十六进制160，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F161H逢16进一表中十六进制的数字符号除了十进制中的10个数字符号以外，还使用了6个英文字母：ABCDEF第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示分别等于十进制中的101112131415.第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示R进制转换为十进制：基数为R的数字，只要将R进制数按权展开求和，这就实现了R进制对十进制的转换。R数制的权就是指R从右往前数数码所在位数-1，例如（4321）R中4的权就是R3，3的权就是R2，2的权就是R1，1的权就是R0。(234)H=(2×162+3×161+4×160)D =(512+48+4)D =(564)D(234)O=(2×82+3×81+4×80)D =(128+24+4)D =(156)D(10110)B

=(1×24+0×23+1×22+1×21+0×20)D=(16+4+2)D=(22)D十进制转换为R进制：整数部分用短除法“除R取余”逆向书写，小数部分用连乘法“乘R取整”顺向书写。例：将十进制数225.8125转换成二进制数整数部分取余小数部分取整2225余1上0.8125取整数上2112余0 *2256余01.62501228余0*2214余01.2500127

余1*223余10.5000021余1*20下1.00001下转换结果为（225.8125）D=（11100001.1101）B第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示十进制转换为R进制：基数为R的数字，只要将R转化为进制数按权展开的，这就实现了十进制对R进制的转换。就是R进制转换为十进制的逆用，此方法一般用于二进制转化为十进制的情况，亦可以用这个方法进行检验。部分二进制的权值第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示2-1=0.52-2=0.252-3=0.1252-4=0.062520=121=222=423=824=1625=3226=6427=128例如：225D=(128+64+32+1)D =(1×27+1×26+1×25+1×20)D =(11100001)B(0.8125)D=(0.5+0.25+0.625)D

=(1×2-1+1×2-2+1×2-4)D=(0.1101)B转换结果为（225.8125）D=（11100001.1101）B八进制转换为十六进制：以二进制为中介进行转换。3位二进制相当于1位八进制；4位二进制相当于1位十六进制。二进制数转换成八进制数时，以小数点为中心向左右两边分组，每3位一组，两头不足3位的补0即可；二进制转换成十六进制数只要以4位为一组进行分组，不足补0即可。八（十六）进制数转换成二进制数，只要将一位化为3（4）位即可。第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示例题：将二进制数(10101011.110101)B转换成八进制数。（010

101

011.110

101）B=(253.65)O（整数高位补0）25365又如：将二进制数（10101011.110101）B转换成十六进制数。(1010

1011.1101

0100)B=（AB.D4）H（小数低位补0）

ABD4同样将八（十六）进制数转换成二进制数，只要将1位化为3(4)位即可，例如(2731.62)O=(010

111

011

001.110

010)B

273162(2D5C.74)H=(0010

1101

0101

1100.0111

0100)B

2D5C74第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示18第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示●计算机中的信息单位：度量数据最小的单位：位（bit），但是信息组织和存储及计算机体系结构的基本单位是字节（Byte，B），1Byte=8bit

，计算机信息单位统一为字节（B，Byte）：

K字节（千字节）1KB=1024B（Byte）

M字节（兆字节）1MB=1024KB（KiloByte）

G字节（吉字节）1GB=1024MB（MegaByte）

T字节（太字节）1TB=1024GB（GigaByte）说明：B（Byte，字节）；K（Kilo,千）；M（Mega,百万,兆）；G（Giga，十亿）；T（Tril,万亿）。

19●字符：西文字符和中文字符

1、ASCII编码：西文字符中最常用的编码是ASCII码（美国信息交换标准码），分7位码和8位码两种版本，国际通用的是7位ASCII码，用7位二进制数表示一个字符的编码，共有27=128不同的编码值表示的128个字符编码。其中有34个非图形字符（控制字符）和94个图形字符（可打印字符）。计算机的内部用一个字节（8个二进制位）存放一个7位ASCII码，最高位置为0，预留用于以后的字符集扩充。第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示在这些ASCII编码字符中，从0~9，从A~Z、从a~z都是排列的，且小写字母比大写字母大32。“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；则“b”的编码值是98.“A”字符的编码为1000001，对应的十进制数是65；则“B”的编码值是66.“0”字符的编码为0110000，对应的十进制数是48；则“1”的编码值是49.20第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示21●字符：西文字符和中文字符

2、Unicode编码：Apple公司发起制定的通用多文字集，后被Unicode协会开发为能表示几乎世界上所有书写语言的字符编码标准。中文版Windows使用的是支持汉字系统的Unicode-16等。

3、GB2312-80编码：1980年我国发布的汉字编码字符集。由于GB2312-80编码中有很多汉字没有包括在内，1995年又发布了扩展汉字编码GBK编码，2001年发布了GB18030编码，是GBK编码的升级版。第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示22区位码5448D=(0011011000110000)B=(3630)H第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示国际码=区位码+2020H。国际码3630H+2020H=5650H=(0101011001010000)B=8680D所以区位码5448D的国际码为5650H即：国际码=区位码+3232D。23

●汉字信息处理系统的模型第一章计算机基础知识1.2数据在计算机中的表示外码24第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治25第一章计算机基础知识1.3计算机硬件的组成●计算机硬件主要有中央处理器CPU（运算器、控制器）、存储器、输入设备、输出设备。

1、运算器：由加法器、若干寄存器和一些控制线路组成，核心是加法器。也称算术逻辑部件（ALU），其性能是衡量整个计算机性能的重要因素之一。主要功能是对二进制数码进行算术运算或逻辑运算。

2、控制器：由指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、操作控制部件和指令计数器组成，是计算机的神经中枢。真正作用在于机器指令执行过程的控制。机器指令：是一个按照一定的格式构成的二进制代码串。指令的基本格式如下：

指令执行过程：读取指令→分析指令（译码）→执行指令→数据处理和结果保存。

26第一章计算机基础知识1.3计算机硬件的组成3、主存储器：分内存储器（内存）和外存储器（外存）两类，是计算机的记忆装置，用来存储当前要执行的程序、数据以及结果。CPU只能直接访问内存中的数据，外存中的数据只有先调入内容才能被CPU访问和处理。4、输入/输出设备（I/O设备）：输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等；输出设备有显示器、打印机、绘图仪、音箱等。输入输出系统包含输入输出设备和输入输出接口两部分。输入输出设备(I/O设备，外部设备)是计算机与外部世界进行信息交换的中介。27第一章计算机基础知识1.3计算机硬件的组成控制器28第一章计算机基础知识1.3计算机硬件的组成●计算机的结构：直线连接和总线结构

1、直线连接：运算器、控制器、存储器、外部设备四个组成部件之中任意两个都有单独的连接线路。（速度最快，不易扩展）

2、总线结构：现代计算机普遍采用总线结构

总线是一组连接各个部件的公共通信线，它包含了运算器、控制器、存储器和I/O部件之间信息交换和控制所需要的全部信息。分数据总线、地址总线和控制总线。29第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治30第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成●微型计算机主要由微处理器、存储器、总线和主板、输入设备、输出设备组成。

1、微处理器：包括运算器和控制器，是计算机的核心部件，其性能指标（字长和时钟频率）直接决定了由它构成的微型计算机系统性能指标。CPU31第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成2、存储器：分内部存储器和外部存储器（性能指标：容量和速度）

内部存储器：分随机存取存储器RAM和只读存储器ROM。

RAM（randomaccessmemory）即内存，可读/写性；断电内容立即丢失。SRAM（staticRAM）（静态）和DRAM（dynamicreadmemory）（动态，升级版位SDRAM），

DDRRAM是双倍速率的SDRAM。ROM（readonlymemory）只取不存，断电后信息也不丢失。另外还有高速缓冲存储器Cache。内存32第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成2、存储器：分内部存储器和外部存储器（性能指标：容量和速度）外部存储器：硬盘（接口分为IDE、SATA两种）、移动存储产品（USB移动硬盘和USB优盘）、光盘、DVD光盘，特点是存储量大、价格较低、断电永久保存信息。

硬盘33第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成3、总线和主板：总线是系统部件之间传送信息的公共通道，各部件由总线连接并通过它传递数据和控制信号。常见的总线标准有ISA总线、PCI总线、EISA总线和AGP总线。总线体现在硬件上就是计算机的主板，主板上插有CPU、内存条、显示卡、声卡、鼠标、键盘、显示器、等各类扩展槽盒接口及硬盘和光盘驱动器，主要指标有：所用的芯片组、工作的稳定性和速度、提供插槽的种类和数量等。主板外设一定要通过设备接口与CPU相连1）由于CPU只能处理数字信息，而外设的输入/输出信息有数字的，也有模拟的，需要由接口进行转换。2）由于CPU只能接收/发送并行信息，而外设的信息有些是并行的，有些是串行的，所有存在串并行信息转换的问题。3）外设的工作速度远远低于CPU，需要借口在CPU和外设之间起到缓冲和联络作用。外设的工作速度大多是机械级的，而不是电子级的。每个外设都要通过接口和主机相连，接口技术就是专门研究CPU与外部设备之间的数据传递方式的技术。第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成35第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成4、输入设备：有键盘（分PS/2和USB两种接口，一般使用104键盘）、鼠标（现在主要用光电鼠标、分PS/2和USB两种接口）、扫描仪、照相机、摄像机、麦克风、手写板、触摸屏、游戏操作杆等。键盘365、输出设备：主要有显示器和打印机两种。显示器的主要性能指标有像素与点距、分辨率、显存、尺寸。显示器和显卡合称微机显示示系统。VGA\AGP为现行主流显卡。打印机：分点阵打印机（针式打印机）、喷墨打印机（可打印彩色）和激光打印机（主流使用）三种。其他输出设备：音箱和耳机、投影仪、绘图仪其他输入输出设备：调制解调器和光盘刻录机，集成输入和输出两种功能。第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成打印机37●微型计算机的主要技术指标：字长、时钟主频、运算速度、存储容量、存取周期。

1、字长：是计算机部件一次能同时处理的二进制数据的位数。字长越长，计算机处理能力就越强，性能越好。

2、时钟主频：指CPU的时钟频率，单位是吉赫兹。现行主流一般在2—3GHz以上，主频越高，速度越快。

第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成383、运算速度：计算机每秒能执行的加法指令数目，常用百万次/秒（MIPS）来表示。4、存储容量：主要指内存的容量，内存越大计算机的处理能力越强。主流为2G。5、存取周期：就是CPU从内存存储器中存取数据所需的时间，目前主流的为7—70ns。其他技术指标有：可靠性、可维护性、平均无故障时间和性能价格比等。第一章计算机基础知识1.4微型计算机的组成39第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治40第一章计算机基础知识1.5软件系统●计算机系统是由硬件系统（裸机）和软件系统组成的。计算机硬件操作系统各种工具软件应用软件程序员最终用户计算机系统的层次结构41第一章计算机基础知识1.5软件系统●进程与线程

1、进程：进程是一个正在内存中被运行或执行的程序，是操作系统中的一个核心概念。（程序——作业——进程）

2、线程：一个程序可以被分解为多个进程共同完成程序的任务，这些被分解的不同进程就叫做线程。42第一章计算机基础知识1.5软件系统●软件系统及其组成43第一章计算机基础知识1.5软件系统●操作系统的功能：管理，即管理计算机的所有软件和硬件。操作系统具有处理器、内存储器、设备和计算机文件等方面的管理功能，操作系统是计算机硬件与用户之间的借口。44第一章计算机基础知识1.5软件系统●处理机就是CPU，是执行程序（包括系统程序和用户程序）的唯一部件。●内存管理只要包括内存空间的非配、保护和扩充。●信息管理组织和管理好计算机外存上储存的大量的信息（程序和数据）。●设备管理任务是根据预定的分配策略，将设备接口及外设分配给请求输入/输出的程序，并启动设备完成输入/输出操作。为了尽可能发挥设备和主机的并行工作能力，设备管理采用了通道和缓冲技术。●用户接口：程序级的接口，作业级接口。45第一章计算机基础知识1.5软件系统●操作系统的5类典型结构：

1、单用户操作系统：如DOS\Windows操作系统。

2、批处理操作系统：如IBM的DOS/VSE操作系统。3、分时操作系统：如UNIX操作系统。4、实时操作系统：如实时Linux系统，分实时控制系统和实时数据处理系统。5、网络操作系统：如WindowsNT4.0Serve、Windows2003Server操作系统。46第一章计算机基础知识1.5软件系统●计算机语言：机器语言→汇编语言→高级语言

1、机器语言：直接采用二进制代码表示指令系统的语言，如8BD8H和03DBH。机器语言是计算机硬件系统真正能理解和执行的唯一语言

2、汇编语言：一种把机器语言符号化的语言。8BD8H和03DBH用汇编语言写就是MOVBX,AX和ADDBX,BX。用汇编语言编写的程序一般称为汇编语言源程序，翻译后的机器语言程序一般称为目标程序。将汇编语言源程序翻译成目标程序的软件成为汇编程序。47第一章计算机基础知识1.5软件系统3、高级语言：又称算法语言，如C\C++\VB\VC\JAVA\Basic等。必须编译或解释的方式翻译成目标程序机器才能执行。将高级语言源程序翻译成目标程序的软件成为编译程序，这种翻译过程为编译。经过链接和定位生成可执行程序后才能执行。

48第一章计算机基础知识1.5软件系统●应用软件：常见的应用软件包括1、办公软件套件（微软Office、金山WPS）2、多媒体处理软件（Photoshop、FlashMX）3、Internet工具软件（Web服务软件、Web浏览器、FTP、QQ、下载工具等）。49第一章计算机基础知识1.1计算机的发展1.2数据在计算机中的表示1.3计算机硬件的组成1.4微型计算机的组成1.5软件系统1.6多媒体简介1.7计算机病毒与防治50第一章计算机基础知识1.6多媒体简介●媒体：指文字、声音、图像、动画和视频等内容。

多媒体是指能够同时对两种或两种以上媒体进行采集、操作、编辑、存储等综合处理的技术。具有交互性、集成性。●最基本的