-第1章计算机基础知识课件

计算机应用基础案例教程课件——第1章计算机基础知识1.计算机基础知识3.计算机网络基础和Internet应用5.Excel20032.WindowsXP的使用4.Word20036.PowerPoint20037.办公软件的综合应用8.常用工具软件目录课件——第1章计算机基础知识计算机基础知识1.计算机基础知识1.课件——第1章计算机基础知识学习目标了解计算机的发展史掌握计算机的特点和分类掌握计算机中常用数制转换和信息的编码掌握计算机硬件系统和软件系统的组成掌握计算机的工作理掌握衡量计算机性能的主要指标课件——第1章计算机基础知识主要内容计算机概述计算机中的信息表示方法计算机系统的组成计算机的工作原理衡量计算机性能的主要指标课件——第1章计算机基础知识1.1计算机概述世界上第一台电子计算机ENIAC于1946年2月诞生在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院。但学术界公认，电子计算机的理论和模型是由英国数学家图灵(AlanMathisonTuring，1912－1954)在1936年发表的一篇论文《论可计算数及其在判定问题中的应用》奠定了基础。因此，当美国计算机协会ACM在1966年纪念电子计算机诞生20周年，即图灵的论文发表30周年之际，决定设立计算机界的第一个奖项——“图灵奖”，以纪念这位计算机科学理论的奠基人。“图灵奖”也被称为“计算机界的诺贝尔奖”。2000年，ACM第一次将图灵奖授予华裔学者姚期智，以鼓励他在计算机理论、算法设计与分析、密码学等方面所做的贡献。1.1.1计算机的发展课件——第1章计算机基础知识1.1.1计算机的发展课件——第1章计算机基础知识计算机的特点（1）运算速度快：运算速度是指计算机每秒能执行多少指令。常用单位是MIPS，即每秒执行多少个百万条指令。（2）计算精度高：例如，Pentium4微机内部数据位数为32位（二进制），可精确到15位有效数字（十进制）。1.1.2计算机的特点及分类1．计算机的特点（3）记忆能力强：计算机的存储器（内存储器和外存储器）类似人的大脑，能记忆大量的信息。它能存储数据和程序，进行数据处理和计算，并把结果保存起来。（4）逻辑判断能力强：逻辑判断是计算机的一个基本能力，在程序执行过程中，计算机能够进行各种基本的逻辑判断，并根据判断结果来决定下一步执行哪条指令。这种能力，保证了计算机信息处理的高度自动化。课件——第1章计算机基础知识计算机分类按工作理划分按规模划分模拟电子计算机数字电子计算机模拟数字混合计算机专用计算机通用计算机2．计算机的分类1.1.2计算机的特点及分类按功能划分按工作模式划分巨型机大型机小型机微型机服务器工作站课件——第1章计算机基础知识（1）科学计算1.1.3计算机的应用领域及发展趋势1．计算机的应用领域（2）信息处理（3）计算机辅助设计与计算机辅助制造（CAD/CAM）（4）计算机辅助教学与计算机管理教学（CAI/CMI）（5）自动控制（6）多媒体应用（7）电子商务课件——第1章计算机基础知识（1）巨型化1.1.3计算机的应用领域及发展趋势2．计算机的发展趋势（2）微型化（3）网络化（5）职能化（4）多媒体化课件——第1章计算机基础知识（1）巨型化1.1.3计算机的应用领域及发展趋势2．计算机的发展趋势（2）微型化（3）网络化（5）职能化（4）多媒体化课件——第1章计算机基础知识（1）巨型化1.1.3计算机的应用领域及发展趋势2．计算机的发展趋势（2）微型化（3）网络化（5）职能化（4）多媒体化现代信息社会的发展趋势就是实现资源共享，即利用计算机和通信技术，将各个地区的计算机互联起来，形成一个规模巨大、功能强大的计算机网络，使信息能得到快速、高效地传递。课件——第1章计算机基础知识（1）巨型化1.1.3计算机的应用领域及发展趋势2．计算机的发展趋势（2）微型化（3）网络化（5）职能化（4）多媒体化课件——第1章计算机基础知识（1）巨型化1.1.3计算机的应用领域及发展趋势2．计算机的发展趋势（2）微型化（3）网络化（5）职能化（4）多媒体化智能化是让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。图为采用虚拟现实技术生产的汽车驾驶的模拟器。课件——第1章计算机基础知识数制也称计数制，是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法。按进位的方法进行计数，称为进位计数制。例如，生活中常用的十进制数，计算机中使用的二进制数。下面介绍数制的相关概念。① 基数。在一种数制中，一组固定不变的不重复数字的个数称为基数，用R表示。② 位权。某个位置上的数代表的数量大小。一般来说，如果数值只采用R个基本符号，则称为R进制。进位计数制的编码遵循“逢R进一”的原则。各位的权是以R为底的幂。对于任意一个具有n位整数和m位小数的R进制数N，按各位的权展开可表示为：

(N)R＝an-1Rn-1＋an-2Rn-2＋…＋a1R1＋a0R0＋a-1R-1＋…＋a-mR-m公式中ai表示各个数位上的数码，其取值范围为0～R-1，R为计数制的基数，i为数位的编号。 1.2.1数制的定义1.2计算机中的信息表示方法课件——第1章计算机基础知识（1）十进制十进制数具有以下特点。① 有十个不同的数码符号，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。② R＝10。每一个数码根据它在这个数中所处的位置（数位），按照“逢十进一”的原则来决定其实际数值，即各数位的位权是10的若干次幂。除了使用脚码的形式表示十进制数以外，还可以使用字符“D”（Decimal）。1.2.2计算机中常用的数制及其转换1．常用的数制课件——第1章计算机基础知识（2）二进制二进制数具有以下特点。① 有两个不同的数码符号0和1。② R＝2。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢二进一”的原则来决定其实际的数值。我们还可以使用字符“B”（Binary）表示二进制数，例如1001.01B。计算机中数的存储和运算都使用二进制的形式，主要有以下原因。◆ 二进制数在物理上容易实现。例如，可以只用高、低两个电平表示0和1，也可以用脉冲的有无或者脉冲的正负表示它们。◆ 可以用二进制数来实现数据的编码、运算等简单规则。◆ 易于采用逻辑代数。采用二进制数，就可以在分析和设计计算机时采用逻辑代数，有利于节省设备、提高速度、提高可靠性；可以使计算机具有逻辑判断的能力解决复杂的实际问题，进而实现人工智能的高级应用。1.2.2计算机中常用的数制及其转换1．常用的数制课件——第1章计算机基础知识（3）八进制八进制数具有以下特点。① 有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7。② R＝8。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢八进一”的原则来决定其实际的数值。我们还可以使用字符“O”（Octal）表示八进制数，例如34.125O。1.2.2计算机中常用的数制及其转换1．常用的数制课件——第1章计算机基础知识（4）十六进制十六进制数具有以下特点。① 有十六个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F。② R＝16。每个数码符号根据它在这个数中的数位，按“逢十六进一”的原则来决定其实际的数值。我们还可以使用字符“H”（Hexadecimal）表示十六进制数，例如3AB.48H。1.2.2计算机中常用的数制及其转换1．常用的数制课件——第1章计算机基础知识常用数制的对应关系如表1.2.2计算机中常用的数制及其转换1．常用的数制课件——第1章计算机基础知识（1）二进制数转换为十进制数基本原理：将二进制数从小数点开始，往左从0开始对各位进行正序编号，往右序号则分别为-1，-2，-3……直到最末位，然后分别将各个位上的数乘以2的k次幂，对所得的值求和，其中k的值为各个位所对应的上述编号。1.2.2计算机中常用的数制及其转换2．不同数制间的转换（2）二进制数转换为十六进制数基本原理：将一个二进制整数转换为十六进制数，只要从它的低位到高位每4位组成一组，然后将每组二进制数所对应的数用十六进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始分别向左右两边按照上述方法进行分组计算。不足4位的整数部分左补0，小数部分右补0。课件——第1章计算机基础知识（3）二进制数转换为八进制数基本原理：将一个二进制数转换为八进制数，只要从它的低位到高位每3位为一组，然后将每组二进制数所对应的数用八进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始分别向左右两边按照上述方法进行分组计算。不足三位的整数部分左补0，小数部分右补0。1.2.2计算机中常用的数制及其转换2．不同数制间的转换（4）十六进制数转换为二进制数基本原理：采用“一分为四”的原则，即从十六进制整数的低位开始，将每位上的数用四位二进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始，分别向左右两边按照上述方法进行转换。课件——第1章计算机基础知识（5）八进制数转换为二进制数基本原理：采用“一分为三”的原则，即从八进制整数的低位开始，将每位上的数用三位二进制表示出来即可。如果有小数部分，则从小数点开始，分别向左右两边按照上述方法进行转换。1.2.2计算机中常用的数制及其转换2．不同数制间的转换（6）十进制数转换为二进制数将十进制数转换为二进制数时，分为整数部分和小数部分。基本原理：整数部分采用“除2取余法”，即将十进制整数不断除以2取余数，直到商为0为止，最先得到的余数排在最低位。小数部分采用“乘2取整法”，即将十进制小数不断乘以2取整数，直到小数部分为0或达到所求的精度为止（小数部分可能永远不会得到0）。最先得到的整数排在最高位。课件——第1章计算机基础知识在计算机中讨论减法和除法运算时，提出了加负数的概念。机器中引入了负数，则必然涉及正负数据的机器数编码表示及其相互转换。带符号二进制数据的机内表示叫二进制机器数，也叫机器数编码（同样道理，其他进制也可以有机器数编码）。正数的机器数编码是唯一的，负数的机器数编码则因码制不同，有不同的定义。1.2.3信息的存储机器数有两个重要的特征。① 位数长度固定。如8位机只能表示8位机器数，16位机只能表示16位机器数等。当然可用软件办法做双倍及多倍字长运算，可使16位机能表示32位长的数据。② 正负符号代码化。传统用“+”、“-”号表示数的“正”、“负”，机内二进制则用“0”、“1”表示数的“正”、“负”（一般最高位为符号位，其余为尾数值），称为代码化。课件——第1章计算机基础知识1.2.3信息的存储（2）反码表示法 正数的反码等于这个数本身，负数的反码等于其绝对值各位求反。例如： [+23]反=00010001 [-23]反=11101110（1）原码表示法 原码表示方法中，数值用绝对值表示，在数值的最左边用“0”和“1”分别表示正数和负数，使用[X]原表示X的原码。 例如，在8位二进制数中，十进制数+23和-23的原码表示为： [+23]原=00010001 [-23]原=10010001课件——第1章计算机基础知识1.2.3信息的存储（3）补码表示法 一般在做两个异号的原码相加时，实际上是做减法运算，然后根据两数的绝对值的大小来决定符号。能否统一用加法实现呢？我们先举一个例子，对于一个钟表，将时针从6拨到2，可以顺拨8，也可以倒拨4，即6+8-12＝2和6-4＝2。 这里12称为它的“模”，8与-4对于模12来说是互为补数。计算机中是以2为模对数值做加法运算的，因此引入补码的概念，将减法运算转换成加法运算。 求一个二进制数补码的方法是：正数的补码与原码相同；负数的补码是把其原码除符号位以外的各位取反，然后最低位加1。通常用[X]补表示X的补码。例如： [+23]补=00010001 [-23]补=01101111总结以上规律，可得到如下公式：X-Y=X+（Y的补码）=X+（Y的反码+1）课件——第1章计算机基础知识二进制数的算术运算包括加、减、乘、除。在计算机内部，二进制加法是基本运算，乘、除可以通过加、减和移位来实现，而减法实质是加上一个负数，主要应用补码运算。1.2.4二进制的算术运算1．二进制数的加法运算二进制数的加法运算法则是：

0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=10（被加数和加数为1，结果本位为0，按“逢二进一”法向高位进位1）两个二进制数相加，每一位有3个数相加，即本位的被加数、加数和来自低位的进位（进位为1，否则为0）。课件——第1章计算机基础知识1.2.4二进制的算术运算2．二进制数的减法运算二进制数的减法运算法则是：

0－0=0 1－0=10－1=1

（被减数为0，减数为1，结果本位为1，向高位借位）课件——第1章计算机基础知识1.2.4二进制的算术运算3．二进制数的乘法运算二进制数的乘法运算法则是：

0×0=0 1×0=0 0×1=0 1×1=1课件——第1章计算机基础知识1.2.4二进制的算术运算4．二进制数的除法运算二进制数的除法运算法则是：

0÷0=0 0÷1=0

（1÷0无意义）课件——第1章计算机基础知识1.ASCII码2.汉字编码ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是美国信息交换用标准代码。用一个8位二进制数（1字节）表示，每个字节只占用7位，基本ASCII码最高位恒为0。7位ASCII码可以表示27＝128种字符，其中通用控制字符34个，阿拉伯数字10个，大、小写英文字符52个，各种标点符号和运算符号32个。当编码最高位为1时，形成扩充的ASCII码，它表示范围为128~255，可表示128种字符。1.2.5信息的编码课件——第1章计算机基础知识（1）汉字信息交换码（国标码）《信息交换用汉字编码字符集.基本集》标准选出6763个常用汉字和683个非常用汉字字符，为每个字符规定了标准代码。GB2312字符集构成一个94行、94列的二维表，行号为区号，列号为位号，每个汉字和符号在ASCII码表中的位置用它所在的区号和位号来表示。为了处理与存储方便，每个汉字在计算机内部分别用两个字节来表示。2.汉字编码1.ASCII码1.2.5信息的编码课件——第1章计算机基础知识（2）汉字机内码汉字机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输使用的代码，又叫汉字内部码。由于文本中通常混合使用汉字和西文字符，汉字信息如不特别标识，就会与单字节的ASCII码混淆。因此将一个汉字看成是两个扩展的ASCII码，使表示GB2312汉字的两个字节的最高位都为1，并且汉字的区码和位码都加上A0H，保证把两个字节的最高位一律由“0”变成“1”，其余7位不变。2.汉字编码1.ASCII码1.2.5信息的编码课件——第1章计算机基础知识（3）汉字输入码（外码）汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，综合起来可分为流水码、拼音类输入码、字形类输入码和音形结合输入码。汉字的输入编码和汉字的机内码是不同范畴的概念。对同一个字，不管采用什么样的输入法，其机内码都是相同的。2.汉字编码1.ASCII码1.2.5信息的编码课件——第1章计算机基础知识（4）汉字字形码汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。汉字字形点阵有16×16点阵、24×24点阵、32×32点阵、64×64点阵等。一个汉字方块中行数、列数分得越多，描绘的汉字越细微，但占用的存储空间也就越多。汉字字形点阵中每个点的信息要用一位二进制码表示。16×16点阵的字形码，需要用32个字节表示。2.汉字编码1.ASCII码1.2.5信息的编码课件——第1章计算机基础知识1.3.1计算机系统概述EDVAC的3个特点：包括运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件，以运算器为中心，由控制器控制，采用二进制存储和运算，指令由操作码和地址码组成，程序在存储器中顺序存储、顺序执行。依据二进制模拟开关电路的两种状态，计算机要执行的指令和数据都用二进制表示。将编好的程序和数据送入内存储器，然后计算机自动地逐条取出指令和数据进行分析、处理和执行。冯.诺依曼计算机1.3计算机系统的组成课件——第1章计算机基础知识1.3.1计算机系统概述硬件系统软件系统主机外设系统软件应用软件随机存储器只读存储器高速缓冲存储器输出设备输入设备操作系统语言处理程序网络通信管理程序数据管理系统用户程序应用软件包控制器运算器外存储器内存储器中央处理器软盘硬盘光盘显示器、投影仪打印机绘图仪键盘鼠标扫描仪计算机系统组成课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统控制器是计算机的指挥中心，负责从存储器中取出指令，并对指令进行译码；根据指令的要求，按先后顺序，负责向其他各部件发出控制信号；保证各部件协调一致地工作。控制器主要由指令寄存器、译码器、程序计数器和操作控制器等组成。控制器课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统运算器是计算机的核心部件，它负责对信息的加工处理。它在控制器的控制下，与内存交换信息，并进行各种算术运算和逻辑运算。运算器还具有暂存运算结果的功能，它由加法器、寄存器、累加器等逻辑电路组成。控制器和运算器之间在结构关系非常密切。到了第四代计算机，运算器和控制器集成在一个芯片上，形成中央处理器CPU。运算器课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统存储器主存储器辅助存储器随机存储器只读存储器存储器静态RAM动态RAM硬盘光盘U盘……课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统用于接受用户输入的原始程序和数据是重要的人机接口负责将输入的程序和数据转换成计算机能识别的二进制代码，并放入内存中常见的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪等。输入设备课件——第1章计算机基础知识1.3.2计算机的硬件系统将计算机运算处理的结果以用户熟悉的信息形式反馈给用户通常输出形式有数字、字符、图形、视频、声音等类型常见的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等输出设备课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统微型计算机的核心是微处理器（Microprocessor）从外观上看，微型计算机的基本硬件包括：主机包括主板、硬盘、光存储器、电源和插在主板I/O总线扩展槽上的各种功能扩展卡。显示器键盘鼠标还包含其他一些外部设备：打印机、扫描仪等。课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统主板课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统CPU课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统按相对于CPU或其他芯片的位置可分为片内总线和片外总线按总线的功能可分为地址总线、数据总线和控制总线按照总线的传送方式可分为并行总线和串行总线总线课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统硬盘课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统光盘课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统移动存储器课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统键盘课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统扫描仪课件——第1章计算机基础知识1.3.3微型计算机的硬件系统打印机课件——第1章计算机基础知识1.3.4计算机软件系统相对于计算机硬件而言，软件是计算机的无形部分，是计算机的灵魂。软件可以对硬件进行管理、控制和维护。根据软件的用途可将其分为：系统软件应用软件计算机硬件操作系统高级语言程序各种应用软件用户课件——第1章计算机基础知识1.3.4计算机软件系统操作系统

操作系统是最基本最重要的系统软件，用来管理和控制计算机系统中硬件和软件资源的大型程序，是其他软件运行的基础。操作系统负责对计算机系统的全部软、硬件和数据资源进行统一控制、调度和管理。主要作用就是提高系统的资源利用率、提供友好的用户界面，从而使用户能够灵活、方便地使用计算机。系统软件课件——第1章计算机基础知识1.3.4计算机软件系统语言处理程序人与人交流需要语言，人与计算机之间交流同样需要语言。人与计算机之间交流信息使用的语言叫做程序设计语言。按照其对硬件的依赖程度通常把程序设计语言分为三类：◆ 机器语言◆ 汇编语言◆ 高级语言

系统软件课件——第1章计算机基础知识◆

机器语言机器语言是一种用二进制代码“1”和“0”组成的一组代码指令，是唯一可以被计算机硬件识别和执行的面向机器的语言。优点：占用内存小、执行速度快缺点：编写程序工作量大、程序阅读性差、调试困难

1.3.4计算机软件系统系统软件课件——第1章计算机基础知识◆

汇编语言汇编语言是使用一些能反映指令功能的助记符来代替机器指令的符号语言。汇编语言的指令与机器语言的指令基本上是一一对应的。这些助记符一般是人们容易记忆和理解的英文缩写，