第1章 计算机基础知识

计算机基础东北师大计算机科学与信息技术学院张慧杰E-mail:zhanghj167@1教学安排2015年9月7日（第2周）——2016年1月15日（第20周）教材大学计算机基础教程(Windows7+Office2010)人民邮电出版社说明：教材学生自行购买（如网上购买），但需保证每人一本教材以保证教学。2成绩考核办法：期末上机考试（卷面100分）占总成绩的70%平时成绩（6次课堂练习）占总成绩的30%总分:100分3期末考试形式：

以上机考试形式进行，内容包括英文打字（5%），中文打字（5%），单项选择题（30%），OFFICE2010操作（60%）。期末考试日期：

初步定于第18周（12.25——12.31）随堂进行。上课要求1、不旷课，不迟到，不早退。2、课堂上不做与上课内容无关的事，认真听讲。3、遵守机房的各项规章制度。4、杜绝使用手机，建议上课时关机。5、上课期间杜绝随意进出。4第1章计算机基础知识1.1计算机概述1.2计算机系统结构1.3键盘和中文输入法1.4计算机中数据的表示1.5*多媒体技术简介51.1计算机概述1.1.1计算机的发展历史

1946年2月，美国宾夕法尼亚大学经过几年的艰苦努力，成功研制出世界上第一台电子数字积分计算机“埃尼阿克”（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator，ENIAC）。器件：18000只电子管（主要元件）占地170平方米重量30吨功耗150千瓦速度：每秒钟5000次加法6第一台电子计算机ENIAC7电子计算机发展阶段第一阶段：电子管计算机(1946-1957)第二阶段：晶体管计算机(1958-1964)第三阶段：集成电路时代(1965-1970)第四阶段：大规模、超大规模集成电路时代(1971年以后)8时代逻辑元件内存外存应用范围第一代（1946—1957年）电子管汞延迟线或静电存储管，容量仅为几KB磁鼓科学计算、军事和科学研究第二代（1958—1964年）晶体管磁心存储器，容量为几十KB采用磁带和磁盘数据处理和事务处理第三代（1965—1970年）中、小规模集成电路半导体芯片体积越来越小，容量越来越大数据处理、工业自动控制等领域第四代（1971年至今）大规模、超大规模集成电路半导体存储器开始使用光盘，外存的容量成百倍增加进入以计算机网络为主的互联网时代9我国计算机的发展1958年，我国第一台通用数字电子计算机103型（电子管）研制成功。

1963年，我国第一台大型晶体管电子计算机109型机研制成功。

1964年，441B全晶体管计算机研制成功。

1970年，441B-Ⅲ型全晶体管计算机研制成功。

1972年，大型集成电路通用数字电子计算机研制成功。

1983年，“银河Ⅰ号”（第四代计算机）巨型机研制成功。

1992年，“银河Ⅱ号”巨型机研制成功，运算速度为每秒10亿次。

1997年，“银河Ⅲ号”巨型机研制成功，运算速度为每秒130亿次。

2003年，曙光4000L通过国家验收。

2010年，千万亿次超级计算机“天河一号”研制成功。2013年，“天河二号”以每秒5.49亿亿次运算速度成为全球最快的超级计算机101.1.2计算机的特点1．运算速度快、计算精度高2．存储容量大、记忆能力强3．具有逻辑判断能力4．自动执行111.1.3计算机的分类1．巨型机2．大型机3．小型机4．工作站5．服务器6．微型机121.1.4计算机的应用1．科学计算2．数据处理3．计算机辅助工程（CAD、CAM、CAI）4．自动控制5．人工智能（AI）6．计算机网络7．办公自动化（OA）131.1.5*

计算机的发展趋势1．向巨型化和微型化的两极化方向发展2．网络化是计算机应用的主流3．多媒体计算机是研究和开发的热点4．智能化是未来计算机发展的总趋势5．研制非冯·诺依曼体系结构的计算机141.2计算机系统结构1.2.1计算机系统151.2.2硬件系统1.2计算机系统结构16冯·诺依曼思想的核心内容①计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大基本部件组成。②计算机内部用二进制表示数据和存储指令。③各基本部件的工作原理17各部件的基本功能（1）输入设备（2）运算器和控制器运算器：进行算术运算和逻辑运算。控制器：计算机的控制指挥中心。CPU：中央处理器（CentralProcessingUnit）决定CPU性能的最重要指标：字长和主频。（3）存储器存储数据。分为内存和外存。内存储器根据读/写功能的不同分为：ROM、RAM（4）输出设备18微型计算机的硬件系统如下图所示：主机音箱音箱显示器键盘鼠标光盘驱动器电源开关重启按钮麦克风插口耳机插口USB接口191.2.3软件系统1．软件定义所谓软件，就是指在计算机硬件上运行的各种程序和文档资料的总和，即软件=程序+文档。文档是指用自然语言编写的文字资料和图表，用来描述程序的内容、设计、功能规格和使用方法，如程序使用说明书、用户手册等。1.2计算机系统结构201.2.3软件系统软件系统分为系统软件和应用软件2．系统软件（1）操作系统（OperatingSystem，OS）（2）语言处理程序（3）数据库管理系统（DatabaseManagementSystem，DBMS）3．应用软件1.2计算机系统结构211.3.1键盘结构1．功能键区2．主键盘区3．小键盘区1.3键盘和中文输入法221.3键盘和中文输入法1.3.2打字指法231.3.3常用的中文输入法1．输入法的选择输入法的选择方法有以下几种：单击任务栏上的“输入法指示器”按钮

，选择要使用的输入法。按【Ctrl+space】组合键，切换中、英文输入法。按【Ctrl+Shift】组合键，顺次切换英文及各种中文输入法。切换中文输入时的不同状态，方法如下：按【Ctrl+.】组合键用于切换中文和英文标点。按【Shift+space】组合键，在全角和半角之间进行切换。2．*搜狗拼音输入法3．*智能ABC输入法4．软键盘的使用1.3键盘和中文输入法241.4

计算机中数据的表示1.4.1数制的表示方法1.4.2*数制之间的转换1.4.3数据的存储单位1.4.4字符的编码251.4.1数制的表示方法

众所周知，人们使用的计数方法是十进制，即“逢十进一”；而计时方法是六十进制，即60s为1min，60min为1h。由此可知，二进制就是“逢二进一”。

1．数值的基数和位权一种计数制允许使用的基本符号的个数称为数制的基数。位权（简称权）是用来表示数位上数值大小的一个固定常数。【例1-1】将十进制数987.65按权展开。

987.65=9×102＋8×101＋7×100＋6×10−1＋5×10−2 26计算机中各种常用的进制如下表所示进

制二进制八进制十进制十六进制进位规则逢二进一逢八进一逢十进一逢十六进一基

数281016数

码0，10，1，2…，70，1，2…，90，1…，9，A…，F权2的乘幂8的乘幂10的乘幂16的乘幂272．数制的表示方法【例1.2】表示十进制数2011，二进制数1001，八进制数357，十六进制数1AB0。十进制数2011，表示为2011D、(2011)10或2011。二进制数1001，表示为1001B或(1001)2。八进制数357，表示为357Ｏ或(357)8。十六进制数1AB0，表示为1AB0H或(1AB0)16。28各种进制数码对照如下表所示：十进制数二进制数八进制数十六进制数十进制数二进制数八进制数十六进制数0000810001081111910011192102210101012A3113311101113B41004412110014C51015513110115D61106614111016E71117715111117F291.4计算机中数据的表示1.4.3

数据的存储单位数据在计算机内部用二进制表示并存储，最小的数据单位是二进制的一位（bit，比特），即每个0或1就是一位。8位组成一个字节（Byte，简写为B）。1B=8bit1KB=1024B＝210B1MB=1024KB=1024×210B＝220B1GB=1024MB=1024×220B＝230B1TB=1024GB=1024×230B＝240B301.4计算机中数据的表示1.4.4字符的编码1．西文字符的编码ASCII（国际通用的7位，扩展的8位）2．汉字的编码3．汉字的处理过程每个汉字用两个字节存储。311.5.1基本概念1．媒体媒体是信息表示和传输的载体。2．多媒体多媒体是指把多种媒体信息综合集成在一起。3．多媒体技术

多媒体技术是一门跨学科的综合技术，是利用计算机综合处理文字、声音、图像、视频等多种媒体，并将这些媒体有机结合的技术。1.5*多媒体技术简介321.5多媒体技术简介1.5.2*媒体的数字化1．声音声音的主要物理特征：振幅和频率。将声音转换成离散的数字信号的基本技术PCM（脉冲编码调制）。主要包括采样、量化、编码3个基本过程。