第1章计算机基础知识

《大学计算机基础》教师：单明霞QQ：279156605电话课方式理论与实际操作相结合

每堂课的理论内容讲授完毕之后都会有时间进行实际操作的练习，练习结束后需要根据实验手册进行实验操作，实验的最终结果通过的电脑端提交到教师终端。计算机基础知识考核及成绩评定考核采用百分制

1.出勤：20%

2.平时成绩：30%（课堂表现、作业完成情况）

3.期末考试：50%每旷课一节按出勤成绩的20%扣分。迟到或早退一次，视情节严重程度按平时成绩10%-15%扣分。认真按时完成作业，不得抄袭他人。计算机基础知识第1章计算机基础知识内容提要：1.1计算机发展简史1.2计算机中信息的表示1.3计算机系统及其工作原理1.4微型计算机1.5多媒体技术计算机基础知识1.1计算机发展简史20世纪初，电子技术得到了迅猛的发展，这为第一台电子计算机的奠定了基础。1943年，正值第二次世界大战，由于军事上弹道问题计算的需要，美国军械部与宾夕法尼亚大学合作，研制电子计算机。1945年底，第一台电子计算机研制成功，取名为电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator,ENIAC）,简称埃尼阿克。1946年2月15日，人们为ENIAC揭幕，所以，通常认为世界上第一台电子计算机诞生于1946年。计算机基础知识1.1计算机发展简史计算机基础知识——ENIAC使用了18000多个电子管，10000多个电容器，7000个电阻，1500多外继电器，耗电150千瓦，重量达30吨，占地面积167平方米，它的加法速度为每秒5000次，乘法为每秒300次，虽然其运算速度远远比不上现在的计算机，但是，它却使科学家们从繁重的计算中解脱出来，有更多的时间进行理论性研究。所以，ENIAC的问世，宣告了计算机时代的到来。1.1计算机发展简史

世界上第一台电子计算机诞生于1946年，美国宾夕法尼亚大学研制的，其全称为电子数字积分计算机（ElectronicNumericalIntegratorandCalculator，ENIAC），简称埃尼阿克。到目前为止，计算机的发展已经历了四代，正向第五代过渡。

1．第一代计算机1946—1957；电子管时代2．第二代计算机1958—1964；晶体管时代 3．第三代计算机1965—1975；集成电路时代 4．第四代计算机1975年至今；大规模、超大规模集成电路时代

5．新一代计算机计算机基础知识1.1.1计算机发展的几个阶段1．第一代计算机（1946—1957）

这一时期的计算机以电子管作为基本电子元件，称为电子管时代。主存储器使用延迟线或磁鼓，采用机器语言，主要用于数值计算。由于采用电子管作为基本电子元件，因此这一时期的计算机不仅体积大、耗电多、价格贵，而且运行速度和可靠性都不高，计算机的应用受到限制。计算机基础知识1.1.1计算机发展的几个阶段2．第二代计算机（1958—1964）

随着半导体材料的产生及计算机软件技术的发展，第二代计算机以晶体管作为基本电子元件，称为晶体管时代。由于晶体管与电子管相比，具有平均寿命长，耗电少，体积小，机械强度高的特点，所以晶体管的出现很快取代了电子管，使计算机的体积和耗电量大大减小，价格降低，计算速度加快，可靠性提高。计算机基础知识1.1.1计算机发展的几个阶段3．第三代计算机（1965—1975）

伴随着半导体工艺水平提高，集成电路产生，第三代计算机以集成电路作为基本电子元件，称为集成电路时代。主存储器开始使用体积更小、更可靠的半导体存储器替代磁芯存储器。由于集成电路是通过半导体集成技术将大量分立电子元件集中于只有几平方毫米大的一块硅片上，从而使得计算机的体积和耗电量进一步减小，可靠性、运算速度进一步提高。计算机基础知识1.1.1计算机发展的几个阶段4．第四代计算机（1975年至今）

第四代计算机以大规模集成电路作为基本电子元件，称为大规模集成电路时代。主存储器采用集成度更高的半导体存储器。大规模集成电路的出现不仅大大提高了硅片上电子元件的集成度，而且可以把计算机的运算器、控制器等核心部件制作在同一块集成电路上，这就使得计算机向巨型化和微型化发展成为可能。计算机基础知识1.1.1计算机发展的几个阶段5．新一代计算机

新一代计算机的概念在20世纪80年代已经提出，目前已有主要以智能计算机、神经计算机、生物计算机以及光子计算机等各种设想和发展蓝图，并在实际研制过程中取得了一些重要进展，智能型机器人就是一个代表。计算机基础知识1.1.2计算机的分类

随着计算机技术的发展和应用领域不断扩大，各种计算机迅速发展成为一个庞大的家族，并表现出各自不同的特点。通常，可以按照计算机的字长（处理数据位数）、运算速度、存储容量、软件配置和价格等综合指标将计算机大致划分为巨型机、大型机、小型机、微型机、小巨型机和工作站等几大类。计算机基础知识1．巨型机

巨型机是所有计算机家族中价格最贵、功能最强，也是运算速度最快和存储容量最大的一类。在一些数据处理量极大的应用领域中（如核武器、反导弹武器、空间技术、大范围天气预报等），使用巨型计算机几乎就是惟一的选择。巨型机的生产和研制具有很高要求，是衡量一个国家经济实力和科技水平的重要标志。目前，我国已成为世界上能够研制和生产巨型机的少数国家之一。从1992年以来我国研制出多个巨型计算机系统，其中2010年我国自行研制的“天河一号”巨型机，其实测运算速度已达每秒2570万亿次。1.1.2计算机的分类计算机基础知识2．大型机大型通用机。它具有大型、通用、综合处理能力强、性能覆盖面广等特点。主要应用于大公司、银行、政府部门、制造企业等大型机构中（也称为企业级计算机），是事务处理、商业处理、信息管理、大型数据库和数据通信的主要支柱。大型机系统可以是单处理机、多处理机或多个子系统的复合体。1.1.2计算机的分类计算机基础知识3．小型机

小型机具有体积小、价格低、性能价格比高、易于操作和维护等优点，可广泛应用于工业自动控制、数据采集、分析计算、企业管理以及大学和研究所的科学计算中，也可用作巨型机或大型机系统的辅助机。通常可作为集中式的部门管理机，在大型应用中作为前端处理器，在客户机/服务器中作为服务器（如文件服务器、WWW服务器和应用服务器等）。1.1.2计算机的分类计算机基础知识4．微型机微型机简称微机，是当今世界上使用最广泛、产量最大的一类计算机。从1971年美国Intel公司成功地在一块芯片上实现了中央处理器的功能，研制出世界上第一片微处理器MPU以来，微型机的性能迅速提高。今天，微型机的应用已遍及社会生活的各个领域，从生产控制到办公自动化，从商店的数据处理到家庭信息管理，微机几乎无处不在。轻、小、价廉、易（用）是微型机的重要特点。1.1.2计算机的分类计算机基础知识5．工作站

工作站是介于微型机和小型机之间的一种高档微机系统。它具有较强的图形功能和数据处理能力，一般配有大屏幕显示器和大容量的内外存，因此在工程领域，特别是在计算机辅助设计领域得到迅速推广。1.1.2计算机的分类计算机基础知识1．计算机的特点

计算机之所以能在现代社会各领域获得如此广泛的应用，是与其自身特点分不开的。计算机的特点可概括为：1）运算速度快2）计算精度高3）存储功能强4）具有逻辑判断能力5）具有自动运行能力1.1.3计算机的特点与应用2．计算机的应用计算机的应用领域极其广泛。随着计算机技术的发展，计算机的应用已经渗透到了国民经济的各个部门以及社会生活的各个角落。根据应用性质大体可以归纳为以下几个方面：1）科学计算2）数据处理3）过程控制4）计算机辅助设计及辅助教学5）人工智能计算机基础知识1）运算速度快

计算机内部的许多操作是通过电子线路实现的。数据和信息在计算机线路中以接近光速流动，能以极高的速度工作，这是计算机最显著的特点之一。随着计算机技术的不断进步，计算机的运算速度已从最初的每秒几千次运算发展到现在的每秒几亿次甚至几万亿次。大量复杂的科学计算过去靠人工也许要花几年甚至几十年时间，而现在只需几天甚至几秒就能完成。计算机运算速度快的特点，不仅能极大地提高工作效率，而且使得许多复杂的科学计算问题得以解决。1．计算机的特点计算机基础知识2）计算精度高

科学技术的发展，特别是一些尖端科学技术的发展，要求具有高度准确的计算结果。运算精度的高低是以能表示数据信数的多少来恒量的。一般的计算工具只有几位有效数字，而计算机的有效数字可达十几位、几十位甚至上百位，这样就能精确地进行计算和表示计算结果。1．计算机的特点计算机基础知识3）存储功能强

计算机具有存储信息的“记忆”能力，可以存储大量数据信息，在需要时，又能准确无误地取出来。随着存储容量的增大，计算机一般可以存储几兆字节、几十兆字节甚至几千兆字节的数据。通过技术支持计算机的存储能力可以是“海量”存储。计算机这种能能力，使它成为信息处理的有力工具。1．计算机的特点计算机基础知识4）具有逻辑判断能力

计算机既可以进行算术运算，还能进行逻辑运算。可以对文字、符号进行判断和比较，这种逻辑推理和判断的优点是其他任何计算工具无法比拟的。计算机能进行逻辑运算也是计算机具有智能化的前提。1．计算机的特点计算机基础知识5）具有自动运行能力计算机不仅能存储数据，还能存储程序。人们可以根据处理事务的方法和步骤事先编制好程序，并将程序预先存储在存储器中，通过运行程序，计算机按程序编制的步骤一步一步自动运行，无需人工干预，自动完成事务的全部全部处理过程。这是计算机与其他任何计算工具最本质的区别。1．计算机的特点计算机基础知识1）科学计算在近代科学和工程技术中常常会遇到大量复杂的科学计算问题。利用计算机的高速度、大存储量和连续运算能力，可以完成许多人工无法实现的科学计算问题，甚至可以对不同的计算方案进行比较，以选取最佳方案。2．计算机的应用计算机基础知识2）数据处理

数据处理也称为信息处理，是指对原始数据进行收集、整理、合并、选择、存储、输出等加工的全过程。信息是伴随着人类而并存的，没有信息就没有人类的发展。例如，办公自动化、生产管理自动化、军事指挥自动化、医疗诊断专家系统以及全国各省、市的综合信息管理系统等等。2．计算机的应用计算机基础知识3）过程控制过程控制也称为实时控制，是指实时采集、检测数据，并进行处理和判定，按最佳值进行调节的过程。利用计算机进行生产过程控制，不仅能提高自动化水平、减轻劳动强度，而且更重要的是能提高控制的准确性，从而提高产品的质量和合格率。过程控制的一个突出特点是实时性强，即计算机作出反应的时间必须与被控制过程的实际时间相适应。在导弹、人造卫星等需要精确控制的发射中，没有计算机的快速反应和调整是无法成功的。2．计算机的应用计算机基础知识4）计算机辅助设计及辅助教学计算机辅助设计CAD（ComputerAidedDesign）计算机辅助制造CAM（computerAidedManufacturing）计算机辅助测试CAT（ComputerAidedTesting）计算机辅助工程CAE（ComputerAidedEngineering）计算机辅助教学CAI（ComputerAidedInstruction）2．计算机的应用计算机基础知识2．计算机的应用5）人工智能人工智能（ArtificialIntelligence，AI）是指用计算机来“模仿”人的智能，使计算机具有识别语言、文字、图形和“推理”“学习”适应环境的能力。计算机基础知识1.2计算机中信息的表示计算机是一种用来处理信息（通常包括数字、字符、图形、图像、声音、视频等）的电子设备。1.2.1进位计数制1.2.2机器中数的表示1.2.3字符的表示1.2.4声音、图形、图像、视频的表示计算机基础知识1.2.1进位计数制1．进位计数制的概念一个R进制包含以下内容：1）具有R个数码：0,1,2,…,R-1，如十进制有十个数码：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。2）基数：R进制中所用到的数码的个数，如十进制的基数为10。

数位：数码在一个数中所处的位置。

位权：R的整数次幂，用来表明不同数位上数值的的大小。

如10进制的位权可以表示为10n计算机基础知识1.2.1进位计数制1．进位计数制的概念3）运算中遵守“加法逢R进一，减法借一当R”的进位规则。4）任何一个n位整数m位小数的R进制的数可以表示为：

（DnDn-1…D1.D-1D-2…D-m）R

任何一个n位整数m位小数的R进制的数都可以用以下公式来转换成十进制的值：（DnDn-1…D1.D-1D-2…D-m）R

=DnRn-1+Dn-1Rn-2+…+D1R0+D-1R-1+D-2R-2+…+D-mR-m

其中R称为基数计算机基础知识1.2.1进位计数制2．常用的进位计数制这里介绍的常用进位计数制包括十进制、二进制、八进制和十六进制。计算机基础知识2．常用的进位计数制1）十进制

在日常生活中最常用的是十进制，进位规则为“加法：逢十进一；减法：借一当十”。十进制数的每一位都只有10种状态，分别用10个数字符号0～9表示（即基数为10）。每个符号在数中不同的位置表示不同的大小，可用10n表示（即位权）。因此任何一个十进制数都可以表示为数字与10的幂次乘积之和。例如，十进制数4548.25可表示为：(4548.25)10=4×103+5×102+4×101+8×100+2×101+5×102计算机基础知识2）二进制二进制的进位规则是“加法：逢二进一；减法：借一当二”，每一位只有2种状态，分别用数字符号0和1表示。任何一个二进制数，同样可以用多项式之和来表示，例如：1101.01(1101.01)2=1×23+1×22+0×21+1×20+0×21+1×22其中，二进制整数部分的位权从最低位开始依次是20、21、22、23……。小数部分的位权从最高位开始依次是2-1、2-2、2-3……。其位权与十进制数值的对应关系表所示。2．常用的进位计数制……24232221202-12-22-3…………168425……计算机基础知识2）二进制运算简单。在二进制中，两个整数“和”与“积”的运算规则分别只有三条：加法

乘法0+0=0 0×0=00+1=1+0=1 0×1=1×0=01+1=10 1×1=12．常用的进位计数制计算机基础知识2．常用的进位计数制计算机基础知识3）八进制

八进制的进位规则是“加法：逢八进一；减法：借一当八”，每一位只有8种状态，分别用数字符号0，1，2，3，4，5，6，7。任何一个八进制数，同样可以用多项式之和来表示，例如：357.24(357.24)8=3×82+5×81+7×80+2×81+4×82其中，八进制整数部分的位权从最低位开始依次是80、81、82、83……。小数部分的位权从最高位开始依次是8-1、8-2、8-3……。其位权与十进制数值的对应关系如表所示。2．常用的进位计数制……84838281808-18-28-3…………409651264811/81/641/512……计算机基础知识4）十六进制

八进制的进位规则是“加法：逢十六进一；减法：借一当十六”，每一位只有16种状态，分别用数字符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。每个代码对应十进制数关系可以用表下来表示：

任何一个十六进制数，同样可以用多项式之和来表示，例如：3A.B(3A.B)16=3×161+A×160+B×16-1=3×161+10×160+11×16-1其中，八进制整数部分的位权从最低位开始依次是160、161、162、163……。小数部分的位权从最高位开始依次是16-1、16-2、16-3……。2．常用的进位计数制代码123456789ABCDEF十进制值123456789101112131415计算机基础知识1）二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数

将二进制数、八进制数、十六进制数转换为十进制数，可简单地按照上述多项式求和的方法进行计算。例如：(101.01)2=1×22+0×21+1×20+0×21+1×22=(5.25)10(2

576.2)8=2×83+5×82+7×81+6×80+2×81=(1

406.25)10(1A4D)16=1×163+10×162+4×161+13×160=(6733)103．不同计数制的相互转换计算机基础知识2）十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数将一个十进制数转换为二进制数、八进制数、十六进制数，其整数部分和小数部分须分别遵守不同的规则：（1）十进制转二进制

3．不同计数制的相互转换整数部分：规则：除R取余，直到商为0为止先余为低位，后余为高位。例如：求(13)10=(？)22 13……余数1低2 6……余数02 3……余数12 1……余数1高0得：(13)10=(1101)2小数部分：规则：乘R取整，直到余数为0为止先整为高位，后整为低位。例如：求(0.625)10=(？)2

0.625×2=1.25…取整数1高余数0.25×2=0.5…取整数0余数0.5×2=1.0…取整数1低余数为0，转换结束。得：(0.625)10=(0.101)2

计算机基础知识上述将十进制数转换成二进制数的方法同样适用于将十进制数转换成八进制数或十六进制数，只不过所用基数不同而已。（2）十进制转八进制

3．不同计数制的相互转换例如：求(58.5)10=(？)8①先求整数部分，“除8取余”：8

58……余数2高87 ……余数7低

0②再求小数部分，“乘8取整”：0.5×8=4.0……取整数4③整数、小数相拼，则结果为：(58.5)10=(72.4)8计算机基础知识3）二进制数、八进制数、十六进制数之间的转换

（1）把二进制数转换为八进制数方法为：整数以小数点开始向左每3位二进制数一组（不足3位，则前补“0”），小数以小数点开始向右左每3位二进制数一组（不足3位，则后补“0”）分别转换。例如，把二进制数10110111.0101转换为八进制数，则有：例：(010110111.010100)2=(267.24)8↓

↓

↓

↓

↓267.24反之，把八进制数转换为二进制数时，只需将每位八进制数展开为3位二进制数，再去掉首尾的“0”即可。例如：例：(160.71)8=(001

110

000.111

001)2=(1110000.111001)23．不同计数制的相互转换八进制01234567二进制000001010011100101110111八进代码与二进制数值转换对应表计算机基础知识（2）十六进制数转换为二进制与八进制数转换为二进制十分类似，只不过是每4位二进制数为一组。例如：(1010

0111)2=(A7)16(5FCB)16=(0101

1111

1100

1011)2=(101111111001011)22．常用的进位计数制十六进代码与二进制数值转换对应表十六进制01234567二进制00000001001000110100010101100111十六进制89ABCDEF二进制10001001101010111100110111101111计算机基础知识（3）八进制数转换为十六进制数可以先转换成二进制数再转换为十六进制数。例：（45.6)8=(100101.110)2=(25.C)16（4）十六进制数转换为八进制数可以先转换成二进制数再转换为八进制数。例：(AF.6)16=(10101111.0110)2=(257.3)82．常用的进位计数制计算机基础知识

在计算机中所有的数据、指令以及符号等都是用特定的二进制代码表示的。一个数在计算机内被表示的二进制形式称为机器数，该数称为这个机器数的真值。机器数具有下列特点：1）由于计算机设备的限制和操作上的便利，机器数有固定的位数。它表示的数受到固定位数的限制，具有一定的范围，超过这个范围就会产生“溢出”。例如，一个8位机器数，所能表示的无符号整数的最大值是“11111111”，即十进制数255，如果超过这个数就会“溢出”。2）机器数能表示数的符号（正、负）。通常是用机器数中规定的符号位（一般是最高位）取0或1表示数的正或负。例如，一个8位机器数，其最高位是符号位，对于00101110和10010011，其真值分别为十进制数+46和-19。3）机器数中，采用定点或浮点方式来表示小数点的位置。4）计算机中数的表示法有原码、补码和反码三种。1.2.2机器中数的表示计算机基础知识1．原码、反码和补码1）原码

原码的定义:其最高位为符号位，0表示正，1表示负，其余位数表示该数的绝对值。通常用[X]原表示X的原代码。例如：假设，因为(17)10=(10001)2，(39)10=(100111)2，那么[+17]原=00010001，[-39]原=10100111[+0]原=00000000，[-0]原=10000000，因此，0的表示有两种，"浪费"了资源.当机器数是8位数时，原码表示范围是[-127,127]。原码的表示法简单易懂，但是它最大的缺点是运算复杂。1．原码、反码和补码计算机基础知识2）反码

反码的定义:正数的反码与原码相同,负数的反码是把其原码除符号位外的各位取反(即0变1,1变0)。通常用[X]反表示X的反码。例如:[+45]反=[+45]原=00101101

[-32]原=10100000,[-32]反=11011111[+0]反=[+0]原=00000000[-0]原=10000000，[-0]反=11111111

因此0的表示也有两种根据[X]反所能表示的整数范围公式，我们可以计算出当机器数是8位数时反码表示范围是[-127,127]。1．原码、反码和补码计算机基础知识3）补码

补码的定义:正数的补码与原码相同,负数的补码是在其反码的最低有效位上加1。通常用[X]补表示X的补码。例如:[+14]补=[+14]原=00001110[-36]原=10100100，而[-36]反=11011011，所以[-36]补=11011100[+0]补=[+0]原=00000000，[-0]反=11111111，规定[-0]补=00000000(溢出部分忽略)，这样在用补码表示时，0的表示方法就唯一了。根据[X]补所能表示的整数范围公式,我们可以计算出当机器数是8位数时补码表示范围是[-128,127]1．原码、反码和补码计算机基础知识

计算机中数的表示通常采用补码表示，从而可以将加法与减法统一为补码加法。用补码进行加减运算是很简单的,公式为：[X+Y]补=[X]补+[Y]补[X-Y]补=[X]补+[-Y]补加法公式是非常简单的,在减法中我们可以根据[Y]补求[-Y]补：将[Y]补连同符号位一起按位求反后末位加1可得[-Y]补。在运算中符号位怎么办?符号位参加运算，符号位相加，若有进位，则进位舍去。例如：已知X=6,Y=2,求X-Y解:[X]补=00000110,[Y]补=00000010,[-Y]补=11111110

00000110=[X]补

+）11111110=[-Y]补

100000100=[X-Y]补最后舍弃符号位上的进位，得[X-Y]补=00000100,即X-Y=4舍弃1．原码、反码和补码计算机基础知识在计算机中，针对小数点的处理有两种方法：定点表示法与浮点表示法。1）定点表示法定点表示法就是小数点约定在机器数某一固定的位置上。2．数的定点和浮点表示如果将小数点约定在符号位和数值的最高位之间，这时的数值为定点有符号纯小数。例如：[X]补=01010000

↑小数点位置这时X=0.625如果将小数点约定在数值的最低位之后，这时的数值均为整数。例如:[X]补=11010000

↑

小数点位置这时X=-48对于8位定点有符号整数，用补码表示，最大数[M]补=01111111,即M=+127；最小数[N]补=10000000,即N-128所以对于8位定点有符号整数(用补码表示)的范围是-128～+127，共256个不同的整数。而对于8位定点无符号(没有符号位，即约定为非负数)整数(用原码表示即可，这里补码与原码相同)的范围是0～28-1,即0～255,共256个不同的整数。计算机基础知识2）浮点表示法

在计算机中所说的浮点数就是指小数点位置不固定的数。

一般地，一个既有整数部分又有小数部分的十进制数D可以表示成如下形式:D＝R*10N其中R为一个纯小数，N为一个整数（用来确定小数点位置）。如一个十进制数123.456可以表示成：0.123456*103，十进制小数0.00123456可以表示成0.123456*10-2。纯小数R的小数点后第一位一般为非零数字。同样，对于既有整数部分又有小数部分的二进制数口也可以表示成如下形式：D＝R*2N其中R为一个纯小数，N为一个整数。如一个二进制数1101.101可以表示成：0.1101101*24，二进制小数0.001011可以表示成0.1011*2-2。纯小数R的小数点后第一位一般为非零数字。2．数的定点和浮点表示计算机基础知识1．字符编码ASCII码所谓字符，包括英文字母、数字、符号以及汉字等信息。由于计算机只能识别二进制代码，所以计算机中的字符也必须以二进制编码形式表示。目前计算机中字符编码普遍采用的是ASCII码。一个ASCII码由7位二进制数组成，共能表示128个字符数据。ASCII码特点：前32个字符和最后一个字符为控制字符，它们在通讯中起控制作用。第1个非控制字符是空格。十六进制20H，十进制3210个数字0～9由小到大连续排列。十六进制30H-39H、十进制48-5726个大写英文字母A～Z由小到大连续排列。十六进制41H-5AH、十进制56-9026个小写英文字母a～z由小到大连续排列。十六进制61H-7AH、十进制97-1221.2.3字符的表示计算机基础知识2．汉字编码

汉字作为一种字符，为了能在计算机中进行处理，同样需要转换为二进制编码形式。

汉字机编码在计算机中通常占两个字节。我国在1980年颁布了《信息交换用汉字编码字符集·基本集》，即国标GB2312-80，它是作为汉字系统必须遵守的国家标准。收录汉字6763个其中一级汉字3755个，二级汉字3008个。GB2312-80将所有字符分成94个区，每个区包含94个字符。

其中1~15区是图形符号，16~55区是一级汉字（按拼音顺序排列），56~87区是二级汉字（按部首顺序排列），88~94区没有使用，可以自定义汉字。GB2312-80可作为一种汉字输入方法——区位码法。1.2.3字符的表示计算机基础知识（1）内码：

在国标GB2312-80代码表中并未定义两字节区位编码的最高位，但是，为了使汉字编码与ASCII码相区别并与英文系统兼容，通常把汉字交换码两字节的最高位都置1，作为计算机内部存储、处理和传输汉字信息时使用的编码，称为机器内码，简称内码。（2）外码：

输入国标GB2312-80中规定的6763个汉字，也很难采用与按键一一对应的方式，因此，汉字的键盘输入必然采用编码方法。由于这种汉字输入编码通常只在汉字录入时使用，因此与在计算机内用于存储和处理数据的内码相对，被称为汉字的外码，也称为输入码。外码是根据设定输入法的不同而不同的；如：输入汉字“中”，用户可以用全拼方式输入“zhong”，用双拼方式输入“ay”，或用五笔字型方式输入“k”。其中，zhong、ay、k是汉字的外码1.2.3字符的表示计算机基础知识（3）字型码

汉字在计算机中以内码形式存储和处理，在输出时还需要把内码转换成为人们熟悉的印刷体字形码。所有汉字的字形码均存储在计算机中就像一个汉字的仓库，称为字库，并与汉字内码一一对应。字库包括点阵字库和矢量字库两种1.2.3字符的表示（4）中文信息处理的过程计算机基础知识1.3.1计算机系统的组成

在计算机系统中，软件与硬件都同样重要，两者相辅相成，缺一不可。计算机硬件与软件一起构成了计算机系统1.3计算机系统及其工作原理计算机基础知识1、计算机硬件系统

计算机硬件系统由五大部分组成。1）控制器控制器的功能是控制计算机各部分按照程序指令的要求协调工作，自动执行程序。按程序中指令顺序一条一条从存储器中取出指令并对指令进行分析，根据指令的内容要求向相关部件发出控制命令，并让其按指令要求完成操作。

2）运算器运算器是执行算术运算和逻辑运算的功能部件。包括加、减、乘、除四则算术运算和与、或、非等逻辑运算及传送、移位等操作。

将控制器与运算器合在一起称中央处理器简称：CPU1.3.1计算机系统的组成计算机基础知识1、计算机硬件系统

3）存储器存储器是具有记“忆功”能的设备，这此器件也称为“记忆”元件。存储器的主要功能是用于存储程序和各种数据信息，并能在计算机运行中高速自动地完成指令和数据的存取。4）输入设备输入设备是用于向计算机输入程序和原始数据的设备。常见的输入设备有键盘、图形扫描仪、鼠标、摄像头、手写笔等。

5）输出设备输出设备是用于输出计算结果的设备。常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。1.3.1计算机系统的组成计算机基础知识2、计算机软件系统软件系统是计算机的无形部分，是指挥硬件工作的程序和与程序有关的文档资料，软件分为系统软件和应用软件两大类。1）系统软件统软件（Systemsoftware）是指控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的系统，是无需用户干预的各种程序的集合，主要功能是调度，监控和维护计算机系统；负责管理计算机系统中各种独立的硬件，使得它们可以协调工作。2）应用软件应用软件（applicationsoftware）是为满足用户不同领域、不同问题的应用需求而提供的那部分软件。它可以拓宽计算机系统的应用领域，放大硬件的功能。微软Office、金山WPS属办公软件分类；Adobe、PS、绘声绘影属图象处理等等3）开源软件简介开源软件即开放源代码软件。开放源代码软件（open-source）是一个其源码可以被公众使用的软件，并且此软件的使用，修改和分发也不受许可证的限制。1.3.1计算机系统的组成计算机基础知识1.3.2计算机基本工作原理计算机的基本原理是存贮程序和程序控制。预先要把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存贮器中。每一条指令中明确规定了计算机从哪个地址取数，进行什么操作，然后送到什么地址去等步骤。计算机在运行时，先从内存中取出第一条指令，通过控制器的译码，按指令的要求，从存储器中取出数据进行指定的运算和逻辑操作等加工，然后再按地址把结果送到内存中去。接下来，再取出第二条指令，在控制器的指挥下完成规定操作。依此进行下去。直至遇到停止指令。

程序与数据一样存贮，按程序编排的顺序，一步一步地取出指令，自动地完成指令规定的操作是计算机最基本的工作原理。这一原理最初是由美籍匈牙利数学家冯.诺依曼于1945年提出来的，故称为冯.诺依曼原理。计算机基础知识1.3.3计算机存储器存储器是用来存储程序和数据的装置，是计算机中各种信息存储和交流的中心。根据性质不同，存储器可分为内存储器（主存储器）和外存储器（辅助存储器）两大类。计算机基础知识1．内存储器从结构上看，内存储器处于系统的中心，与运算器和控制器直接相连，CPU可从中直接读写信息，称为内存储器（简称内存），又称为主存储器。计算机内存通常由半导体材料制成，可分为随机存储器RAM和只读存储器ROM两大类。

1）只读存储器ROM由于只读存储器ROM中的数据只能读出，不能写入，因此，ROM常用来存放那些固定不变的程序和数据。ROM中数据在掉电后不会丢失。ROM根据工作原理不同又可分为：PROM（可编程ROM）、EPROM（可擦除可编程ROM）、EEPROM（电擦除可编程ROM）等几种

2）随机存储器RAM由于随机存储器RAM中的数据在加电工作时，既可以读出，又可以写入，无需特殊工作条件，因此一般用于存放系统程序、用户程序以及相关数据。RAM中数据在掉电后会立即丢失。RAM根据工作方式不同可分为：动态RAM（简称DRAM）和静态RAM简称SRAM）两大类。3）高速缓冲存储器Cache高速缓冲存储器Cache，就是一种位于CPU与内存之间的存储器。它的存取速度比普通内存快得多，以接近CPU工作速度的方式向CPU提供数据，以提高CPU的访问速度和整个系统的性能，但容量有限。计算机基础知识外存储器是CPU不能直接访问的存储器，它需要经过内存与CPU及I/O设备交换信息，用于长久地存放大量的包括暂不使用的程序和数据，此类储存器一般断电后仍然能保存数据。常见的外存储器有软盘、硬盘、光盘、U盘等。

2．外存储器计算机基础知识1）软盘软盘（FloppyDisk）是个人计算机（PC）中最早使用的可移介质。软盘的读写是通过软盘驱动器完成的。软盘驱动器设计能接收可移动式软盘，常用的有容量为1.44MB的3.5英寸软盘。软盘存取速度慢，容量也小，但可装可卸、携带方便。在计算机中，磁盘信息的读写是通过磁盘驱动器来完成的。当磁盘工作时，磁盘驱动器带动磁盘片高速转动，磁头掠过盘片的轨迹形成一个个同心圆，这些同心圆称为磁道。为便于管理和使用，每个磁道又分为若干个扇区，信息就存放在这些扇区中。计算机按磁道和扇区号读写信息。

2．外存储器磁道扇区计算机基础知识2）硬盘硬盘是一种采用磁介质的数据存储设备，数据存储在密封于洁净的硬盘驱动器内腔的若干个磁盘片上。在磁盘片的每一面上，以转动轴为轴心、以一定的磁密度为间隔的若干个同心圆就被划分成磁道，每个磁道又被划分为若干个扇区，数据就按扇区存放在硬盘上。在每一面上都相应地有一个读写磁头（head），所以不同磁头的所有相同位置的磁道就构成了所谓的柱面。硬盘在上电后保持高速旋转（5400转/min以上），位于磁头臂上的磁头悬浮在磁盘表面，可以通过步进电机在不同柱面之间移动，对不同的柱面进行读写。2．外存储器计算机基础知识3）光盘光盘是一种容量大、可移动存储介质。光盘的外形呈圆形，与磁盘利用表面磁化来表示信息不同，光盘利用介质表面有无凹痕来存储信息。读写光盘数据的过程与读写磁盘类似，也需要使用光盘驱动器来配合。光盘驱动器简称光驱。最早的光驱速度为150KB/s，即每秒读取150KB数据，并将其规定为单速。此后的光驱速度都为单速的整数倍在目前的微机中，48倍速或52倍速光驱都是很常见的配置。光盘根据工作方式不同可分为：只读型光盘CD-ROM一次性写入光盘CD-R可擦写型光盘CD-RW数字化视频光盘DVD-ROM2．外存储器计算机基础知识4）其他存储设备（1）USB闪存存储器利用USB接口的闪存存储器（FlashMemory），又称为U盘，是一种新型存储产品。它具有轻巧便携、即插即用、支持系统引导、可重复擦写等优点，而且存储容量较大，有512MB、1GB、2GB、4GB、8GB、16G等多种规格。随着其价格下降，可以在很大程度上替代软盘，为大容量数据存储与携带提供了更好的选择。2．外存储器（2）USB移动硬盘在USB移动硬盘中安装有普通硬盘或笔记本电脑硬盘，其容量有120GB、160GB、250GB、320GB等多种规格。由于采用了USB接口，支持即插即用和热插拔，使用十分方便。计算机基础知识存储容量是指存储器可以容纳的二进制信息总量。在计算机内部，各种信息都是以二进制编码形式存储的，信息的存储单位通常采用“位”、“字节”和“字”几种量纲表示。1．位（Bit）位（b）是度量数据的最小单位，用来表示一位二进制信息。2．字节（Byte）一个字节（B）由8位二数字组成（1B=8b）。字节是信息存储中最常用的基本单位。计算机的存储器通常也是以字节多少来表示它们的容量。常用的单位有：KB（千字节）1KB=1024BMB（兆字节）1MB=1024KBGB（吉字节）1GB=1024MBTB（太字节）1TB=1024GB3．字（Word）与字长字是指在计算机中作为一个整体被存取、传送、处理的一组二进制数。一个字的位数（即字长）是计算机系统结构中的一个重要特性。字长是由CPU的类型所决定，不同的计算机系统的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位等，字长越长，计算机一次处理的信息位就越多，精度就越高，字长是计算机性能的一个重要指标，目前主流微机正在由32位机向64位机转变。1.3.4存储器容量的基本单位计算机基础知识

微型计算机简称微机。典型的微型计算机外观如图，它主要由主机、显示器和键盘以及鼠标、音箱、打印机等可选外部设备组成。1.4微型计算机计算机基础知识

主机是微型计算机最主要的组成部分之一。打开微型计算机主机箱盖板后，可以看到安放在其中的主板、电源、硬盘、光盘驱动器以及一些功能卡。典型的主机箱内部结构如图所示1.4.2主机计算机基础知识在主机箱中最大的一块电路板就是主板（也称为母板），其外观如图所示。主板是整个微型计算机系统内部结构的基础。虽然市场上主板的种类繁多，结构布局也各不相同，但其主要功能和组成部件却是基本一致的。主板上的主要部件包括控制芯片组、CPU插座、内存插槽、总线扩展槽、BOIS芯片以及各种外设接口等。微型计算机正是通过主板将CPU、内存、显卡、声卡、键盘、鼠标等部件连接成一个整体并协调工作的。计算机各种电路与设备均通过主板上各种信息的信号线连接并通过这些信号线传输信息。这些不同种类信号线的集合称为总线。总线（Bus）是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，按照计算机所传输的信息种类，计算机的总线可以划分为数据总线DB（DataBus）、地址总线AB（AddressBus）和控制总线CB（ControlBus），数据总线：用于传送数据信息。地址总线：是专门用来传送地址信息的，地址信息用来描述数据在存储器中的位置或数据传送设备的编号。控制总线：用来传送控制信号和时序信号。1．主板计算机基础知识微处理器是整个微型计算机系统的核心，它安装在主板的CPU插座中。微处理器是由制作在一块芯片上的控制器、运算器、若干寄存器以及内部数据通路构成的。其主要功能是控制整个微机的运行并完成相应的算术运算和逻辑运算。CPU外观如图所示。其中，寄存器用于暂存指令和进行运算的数据。寄存器的位数也是影响计算机性能与速度的一个重要因素。由于微处理器的性能对整个微机系统的性能具有重大影响，因此，人们往往用CPU型号作为衡量PC机档次的标准。市场上常见的Intel系列CPU性能由低到高依次为：8086→80286→80386→80486→Pentium→PentiumⅡ→PentiumⅢ→PentiumⅣ→酷睿→酷睿2→酷睿i系列等。对于相同档次的CPU，在比较性能时还要看其主频（时钟频率）高低。一般来说，主频越高，运算速度越快，性能也越好。2．微处理器计算机基础知识内存条是电脑核心配件中组成结构最为简单的硬件。内存条是由内存芯片、电路板、金手指等几部分组成。内存条的内存芯片是决定整条内存条内存容量的关键所在，内存芯片的搭载数量以及芯片单片容量规格决定该条内存的容量。目前能见到的内存有：SDR、DDR、DDR2、DDR3几类内存条是安装在主板的内存插槽中。3．内存条计算机基础知识显卡全称显示接口卡又称为显示适配器，显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑最基本组成部分之一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分。显卡外观如图所示。

有的主板将显卡电路集成在了主板上，这种主板电集成主板，使用这种主板的微机无需单独安装显卡。而独立的显卡电路板称