第1部分 计算机基础

第1章

计算机基础知识计算机文化基础_2014-2015-1学期2024/3/3计算机科学系1、今天很残酷，明天更残酷，后天很美好，但是绝大部分人死在明天晚上——马云2、今天有多少孩子，既要美国式的自由，又要中国式的宠爱，却没有美国孩子的主动，又失去了中国传统的孝道。然而这批孩子进入社会后，既要美国式的公司福利，又要中国式的铁饭碗，却没有美国员工的自律和中国传统的忠诚。从小讨价还价，长大后失去原则，该讲情的时候讲理，该讲理的时候说情。这是我们现在许多家庭教育缺失理性成分的结果。——刘墉没有担起你的责任，就不要伸手要自由。2024/3/3与大家分享几句话1、学校网站下载软件42、下载课件资料地址18交作业：文件名——姓名选择“计算机应用基础”—班级—实验次数189904829882024/3/3常用IP地址使用FTP下载2024/3/3计算机概念一、计算机的定义：计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子装置。1946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2024/3/3第一台计算机ENIAC2024/3/3ENIAC计算机和主要发明人J.毛赫利和艾克特电子计算机：是一中自动、高速、精确地处理信息的电子设备，并具有计算能力和逻辑判断能力的机器。通常是指一种能够存储程序和数据、自动执行程序、从而快速高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备，是一种能够协助人们获得、处理、存储和传递学习的信息处理机。1-2-1计算机的特点和发展史1.计算机的基本特点运算速度快计算机精度高逻辑判断能力强超强的记忆能力自动控制能力。2024/3/31.1计算机的发展2.计算机的发展史（1）近代计算机阶段（2）现代计算机阶段第一代—电子管（1946—1958）第二代—晶体管（1958—1964）第三代—集成电路，小规模（SSI）和中规模（MSI）（1964—1970）第四代—大规模（VLSI）和超大规模（ULSI）。（1971——今）（3）微机和网络阶段（4）未来的新型计算机（可能性）光子计算机、生物（分子）计算机、量子计算机2024/3/31.1计算机的发展1.按用途来分专用计算机通用计算机2.按规模来分巨型机（速度在1万亿次以上）大型机（1亿次以上）小型机（几百万次）工作站（介于个人微机与小型机之间）微型机（个人计算机或PC机）。服务器网络计算机2024/3/31.2计算机的分类计算机的主要应用领域科学和数值计算信息处理（数据处理）过程控制计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造CAM、计算机辅助测试CAT）、计算机辅助工艺规划（CAPP）、计算机辅助工程（CAE）、计算机辅助教育（CBE）、计算机辅助教学（CAI）、计算机集成制造系统（CIMS）人工智能、计算机网络、电子商务多媒体技术虚拟技术2024/3/31.3计算机的应用2024/3/3键盘(一)、键盘的构成

键盘分为四个区域:功能键区、主键盘区、编辑键区、小键盘区。小键盘区辅助键区2024/3/3键盘(二)、键的功能

1、功能键区

（１）PrintScreen键：整个桌面屏幕拷贝键。Alt＋ＰrintScreen，只拷贝活动窗口（2）Esc键：强行退出键。中止程序执行，在编辑状态放弃编辑的数据。（3）F1－F122024/3/3键盘2、主键盘区

CapsLock：大小写转换键Shift：换档键（上档键）

Ctrl、Alt：控制键，组合键Space：空格键Enter：回车键Backspace：退格键Tab：制表键3、编辑键区Insert：插入、改写转换键Delete:删除光标后的一个字符Home:光标到行首Ctrl+Home文首End：光标到行未Ctrl+End文尾PageUp：

向下翻一屏Ctrl+PageUP向下翻一页PageDown：向上翻一屏Ctrl+PageDown向上翻一页4、NumLock键：锁定键。小键盘输入的是数字。再按此键，指示灯灭为功能键。2024/3/3键盘(三)、正确的姿势腰要挺直，双脚自然地踏在地板上，身体可微向前倾。

上臂和肘靠近身体，下臂和腕向上倾斜，但不可拱起手腕，也不可使手腕触到键盘上。

手指轻轻地放在规定的键上，并调节好人与键盘的距离以及座椅的高低2024/3/3键盘(四)、键盘指法

基准键位分别为"Ａ"、"Ｓ"、"Ｄ"、"Ｆ"、"Ｊ"、"Ｋ"、"Ｌ"、"；"八个键。

拇指轻置于空格键上。输入过程中手指始终应置于基准键上。2024/3/3五笔输入法一、汉字的三个层次：笔画、字根、单字二、汉字的五种笔画：一丨丿丶乙代号名称笔画走向笔画及变形1横左→右一、提2竖上→下丨、亅3撇右上→左下丿、4捺左上→右下丶、5折带转折乙、ㄋ、ㄣ、ㄅ、乚、乛、2024/3/3三、五笔字根分布规则1、首笔定区：首笔画与区号一致（车、力、心除外）2、次笔定位（木、丁、西、工、除外）3、笔画数定位4、字型相近的字根在同一键上5、有字源关系的字根在同一键上6、字音关系：口（K）、衣底（E）7、包围和半包围：目（21）、日（22）、小口（23）、田（24）、月（33）2024/3/3四、字根之间的结构关系：1、单：本身就单独构成汉字的字根。2、散：构成汉字不只一个字根，且字根间保持一定距离。3、连：单笔画字根与多笔画字根相接。如千、自带点结构4、交：指两个或多个字根交叉套叠构成的汉字。如农、申、必2024/3/3五、汉字字型结构字型代号字型

图示

例字1左右型

江湘婚封2上下型字意宛暂3杂合型回过可1、散字结构字必定为左右型或上下型2、连和交结构的字为杂合型3、内外型含走之旁的字属杂合型2024/3/3六、五笔字型编码规则1、键面有——输入法（1）键名输入：所在的键连打四下(不再打空格键)（2）成字字根输入：先“报户口”，再打1，2，末单笔画，不足4键时，加打空格。2、键面无：拆字根>2笔：键名码+首笔码+次笔码+末笔码字根=2笔：键名码+首笔码+末笔码+空格3、词语（1）两字词：每字取全码的前两码。操作（RKWT）（2）三字词：前两字各取一码，最后一字取两码。如：计算机：（YTSM）（3）四字词：每字全码的第1码。如：科学技术：（TIRS）（4）多字词：取第1、2、3及末的第一码，共四码。如：电子计算机：（JBYS）中华人民共和国：（KWWL）美利坚合众国：（UTJL）2024/3/3五笔输入法键外字：1、>4码：第一码+第二码+第三码+末码2、=4码：第一码+第二码+第三码+第四码3、=3码：第一码+第二码+第三码+（空格或识别码）4、=2码：第一码+末码+（空格或识别码）2-2-1信息与数据数据（Data）是事实、概念或指令的特殊表达形式。数据是加工处理的信息。2-2-2数制和数据的存储单位1、关于数制的几个基本术语：数制、权、基2024/3/32.2数制转换及运算进位制二进制八进制十进制十六进制规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一基数r281016数符0,10,1,…70，1…90,1…9，A…F权281016表示形式BODH（1）r进制表示r为基，其基本符号为0，1，2，…….r-1。如十进制，其基本符号为1，2，3……8，9；二进制的基本符号为0，1。（2）位置表示法：处于不同位置的数符所代表的值不同，其值与所在位置的权有关。如：A）十进制数758.63可表示为（按权展开）758.63=7×102+5×101+8×100+6×10-1+3×10-2B）十进制数4769.15可表示为（按权展开）4769.15=4×103+7×102+6×101+9×100+1×10-1+5×10-22.二进制2024/3/32.2数制转换及运算不同进制之间的转换（1）r进制转化为十进制（按权展开法）如（156.7）o=1×82+5×81+6×80+7×8-1（2）十进制转化为r进制

1）整数部分（除基取余法）如把（21）o转成二进制数为（10101）B221余数

2101250221210012024/3/32.2数制转换及运算低高(2)十进制

二进制整数部分：除2取余2024/3/32.2数制转换及运算(269)10=(100001101)2低高小数部分：乘2取整2024/3/32.2数制转换及运算(0.6875)10=(0.1011)2

数整

0.6875

2

1.37501

高

2

0.75002

1.5012 低

1.012）小数部分（乘基取整法）如把（0.615）o转成二进制数（0.615）o=(0.1001)B0.615×2=1.2310.23×2=0.4600.46×2=0.9200.92×2=1.841

2024/3/32.2数制转换及运算高低1、算术运算加法：0+0=00+1=1+0=11+1=0（有进位）减法：0-0=1-1=01-0=10-1=1（向高位借位）乘法：0×0=1×0=0×1=01×1=1除法：0÷1=01÷1=12、逻辑运算或∨：0∨0=00∨1=1∨0=1∨1=1与∧：0∧0=0∧1=1∧0=01∧1=1非：0的非为11的非为0异或⊕：0⊕0=1⊕1=00⊕1=1⊕0=12024/3/32.2.3二进制的运算数据的存储单位位（bit）是计算机中最小的信息单位字节（byte）是信息的基本单位，一个字节可表示256种状态。一个英文字母占一个字节，一个汉字占两个字节。1Byte=8bit1KB=1024B=210B1MB=1024KB=210KB1GB=1024MB=210MB1MB相当于50万汉字（300页的书）字（WORD）是信息交换、加工、存储的基本单元。一个字可以是一个或者若干个字节构成。字长CPU所包含的二进制的位数或包含的字符的数目。常有8位、16位、32位、64位。字长越长，性能精度越高2024/3/32.2数制转换及运算1、ASCⅡ码—美国标准信息交换码，有7位和8位8位ASCⅡ码，其范围从0000000B到1111111B，可表示256种字符，前128表7位ASCⅡ码，后128位为扩充码，作本国家的语言字符编码。如中国扩充为汉字的机内码。基本的ASCII字符集共有128个字符，其中有96个可打印字符，包括常用的字母、数字、标点符号等，另外还有32个控制字符。标准ASCII码使用7个二进位对字符进行编码，对应的ISO标准为ISO646标准。字母和数字的ASCII码的记忆是非常简单的。我们只要记住了一个字母或数字的ASCII码（例如记住A为65，0的ASCII码为48），知道相应的大小写字母之间差32，就可以推算出其余字母、数字的ASCII码。2024/3/3ASCⅡ码表十进制缩写十进制缩写十进制字符十进制字符0NUL32SP64@96'1SOH33!65A97a2STX34"66B98b3ETX35#67C99c4EOT36$68D100d5ENQ37%69E101e6ACK38&70F102f7BEL39'71G103g8BS40(72H104h9HT41)73I105i10LF42*74J106j11VT43+75K107k12FF44,76L108l13CR45-77M109m14SO46.78N110n15SI47/79O111o16DLE48080P112p17DC149181Q113q18DC250282R114r19DC351383S115s20DC452484T116t21NAK53585U117u22SYN54686V118v23ETB55787W119w24CAN56888X120x25EM57989Y121y26SUB58:90Z122z27ESC59;91[123{28FS60<92\124|29GS61=93]125}30RS62>94^126~31US63?95_127del2024/3/32、汉字码汉字编码包括汉字信息交换码（国标码）、汉字内码、汉字字型码、汉字输入码、汉字地址码1980年国家制定的GB2312-80《信息交换用汉字编码字符集·基本集》。一个国标码又两个字节表示。汉字内码：一个汉字内码用两个字节存储。汉字字型码:24×24点阵，每行24个位（3字节）字节表示24×3=72字节16×16点阵，每行16个位（2字节）字节表示16×2=32字节汉字地址码2024/3/31、原码位：用0表示正数，用1表示负数。数值部分：用二进制的绝对值表示。[+105]原=01101001[-105]原=111010012、反码正数的反码与其原码相同。而负数的反码等于其绝对值各位求反。[+105]反=01101001[-105]反=100101103、补码正数的补码与其原码相同。负数的补码是把其原码除符号位外的各位先求其反码，然后在最低位加1。[+105]补=01101001[-105]补=100101112024/3/3原码、补码和反码表示四、补码加减法

计算机中实际上只有加法，减法运算转换成加法运算进行，乘法运算转换成加法运算进行，除法运算转换成减法运算进行。1、补码加法

[X+Y]补=[X]补+[Y]补

【例7】X=+0110011,Y=-0101001，求[X+Y]补

[X]补=00110011

[Y]补=11010111

[X+Y]补=[X]补+[Y]补=00110011+11010111=00001010

注：因为计算机中运算器的位长是固定的，上述运算中产生的最高位进位将丢掉，所以结果不是

100001010，而是00001010。2、补码减法

[X-Y]补=[X]补-[Y]补=[X]补+[-Y]补

其中[-Y]补称为负补，求负补的方法是：对补码的每一位（包括符号位）求反，最后末位加“1”。

【例8】X=+0111001,Y=+1001101，求[X-Y]补

[X]补=00111001

[Y]补=01001101

[-Y]补=10110011

[X-Y]补=[X]补+[-Y]补=00111001+10110011=11101100

2024/3/3五、数的表示范围

计算机如果用一个字节表示一个整数：1、如果是无符号数，可以表示0~255共256个数（0000000~1111111）2、如果是有符号数则能表示-128~127共256个数（10000000~01111111）。3、如果两个字节表示一个整数，则共有65536个数可以表示，大部分程序设计语言中整数的范围都是-32768~32767的原因，可以看出这种整数类型是16位的有符号数，而且是补码表示的。2024/3/31.2计算机系统的组成与工作原理计算机系统：硬件系统和软件系统硬件系统：主机、键盘、显示器、鼠标、写字板、扫描仪、打印机等物理设备。软件系统：系统软件（如DOS操作系统和Windows系统等）和应用软件（如工资处理软件、财务软件等）。2024/3/31.2.1计算机系统的组成2024/3/31.2.2计算机系统的硬件组成运算器和控制器存储器输入设备、输出设备2024/3/3计算机硬件系统组成2024/3/3微处理器中央处理器1.运算速度CPU的主频、字长、指令系统的合理性2.内存储器的指标存取速度、存储容量3.I/O的速度CPU与外部设备进行数据交换的速度。2024/3/3计算机的性能指标计算机硬件——中央处理器(CPU)

1、运算器:算术、逻辑运算单元(ALU)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，2024/3/3CPU2024/3/3计算机硬件——存储器存储器的种类内存储器：与CPU直接相连的存放数据的器件，如随机存储器(RAM)、只读存储器(ROM)。外存储器：不直接与CPU相连的存储介质，如磁盘等。内存储器(内存、主存)：以半导体为器件，存取数据的速度很快，但价格昂贵，存储容量受到限制。随机存储器(RAM)：可读可写只读存储器(ROM)：只读不写2024/3/3计算机硬件——存储器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。2024/3/3计算机硬件——存储器等待CPU处理（临时存放）2024/3/3信息外存RAM保存输入（长久存放）计算机硬件——存储器外存储器(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。常用的外存有硬盘、光盘、优盘等2024/3/3存储器——硬盘硬盘使用厚的、刚性的金属磁盘片硬磁盘特征大容量，通常可以存储几十个G字节。高速，硬盘的信息存取速度比较快，其盘片的转速达5400转/分，高的达到7200转/分，甚至10000