1-计算机系统基础知识.ppt

1、全国高职高专 教育精品 规划教材 北京交通大学出版社,计算机应用基础教程,计算机基础知识概述,本章主要内容,计算机的发展与应用 计算机系统 计算机中数的表示方法 多媒体技术基础,本章重点难点,计算机系统组成 微型机的技术指标 数制及相互转换,本章学习目标,了解计算机的发展与应用及 多媒体技术的概念 掌握计算机系统组成及 衡量计算机性能的技术指标 掌握数制及相互转换,1.1 计算机的发展与应用,1.1.1 计算机的发展 1.1.2 计算机的特点 及分类 1.1.3 计算机的应用 领域及发展趋势,1.1 计算机的发展与应用,1.1.1 计算机的发展 1.1.2 计算机的特点 及分类 1.1.3 计

2、算机的应用 领域及发展趋势,1.计算机的特点 运算速度快:每秒钟能执行多少条指令（单位：MIPS） 计算精度高：精度取决于数据的位数，称为字长 具有逻辑判断和记忆能力 自动化程度高：因为采用存储程序工作方式 通用性强：采用数字化表示各类信息 2.计算机的分类 巨型机：很强的计算和处理数据能力,速度快容量大 大型机： I/O处理能力强，供几百几千用户同时使用 小型机：结构简单规模小成本较低，用做网络服务器 工作站：以PC机和分布式网络计算机为基础 微型机：独立完成输入处理输出和存储操作至少有 一个输入输出、存储设备和CPU的计算机,1.1 计算机的发展与应用,1.1.1 计算机的发展 1.1.2

3、 计算机的特点 及分类 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 科学和工程计算 信息处理 计算机辅助系统 人工智能 多媒体应用 电子商务 2.计算机的发展趋势 巨型化 微型化 网络化 智能化 多媒体化,1.2 计算机系统概述,计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分 硬件系统是组成计算机的各种物理设备， 软件系统包括计算机正常使用所需的各种程序和数据。 程序则是计算机最基本指令的有序组合。,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.

4、3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,1.2 计算机系统概述,硬件系统：运算器、控制器、存储器、输入和 输出设备5大部分组成，结构如下图,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算

5、机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,1.运算器 也称为算术逻辑单元 （Arithmetic Logic UnitALU） 主要功能： 在控制器的控制下对二进制数据进 行各种算术运算和逻辑运算。,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,2.控制器 是计算机的指挥中心。 负责对计算机指令进行分析、判断， 发出各种控制信号，使计算机的有关设备 实现协调工作。 运算器和控制器一起

6、组成了计算机的心 脏中央处理器，即CPU CPU是整个计算机系统的核心。,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,3.存储器 具有记忆功能，负责存放程序和数据。 分为内存储器（主存）和外存储器（辅存） 存储器能够存放的最大数据量称为存储容量 存储器容量的基本单位是字节（Byte，B） 容量的计量单位（B:字节，b：位） 一个字节（Byte）= 8个二进制位（bit） 1KB=10

7、24 字节（210） 1MB=1024KB （220） 1G=1024MB（230） 1T=1024GB （240）,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,（1）内存储器：与CPU合称为主机 内存的功能、特点 直接与CPU进行信息交换 存放正在运行的程序或数据。 与外存相比，速度快、容量、小价格较高。 内存储器的分类 RAM：随机存取存储器，可读可写 SRAM：静态RAM断电信

8、息丢失， 速度快价格高 DRAM：动态RAM （内存） ROM： 只读存储器，只能读出，不能写入。 信息由生产厂家事先写入， 关机或者停电信息不丢失 Cache:高速缓存,是内存的一部分 位于内存和CPU之间 解决CPU与内存之间的速度匹配问题,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,（2）外存储器：与内存交换数据 外存的功能、特点 辅存属外部设备，用以存放暂不用的信息 速度慢，

9、但容量大、价格低， 常用外存-硬盘，存储容量计算 =磁头数柱面扇区每扇区字节数（512B） 硬盘有以下4个主要指标： 接口： 硬盘与主板接口。一般有EIDE、 串行 ATA SCSI和IEEE1394接口 接口不同支持硬盘容量、传输速率不同 容量：常用的有120GB、160GB、250GB等。 转速：内主轴的转动速度，单位：转/秒 缓存：缓存大硬盘与内存之间的数据传输速率高,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系

10、统 1.2.4 微型计算机技术指标,4输入设备 接收用户输入的原始数据和程序， 并将它们转换成计算机能识别的形式 （二 进制数）存放到内存中。 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、 光笔和数字化仪等，如图:,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,5输出设备 用于将计算机处理的结果以用户熟悉的信息 形式反馈给用户。 常用的形式有数字、字符、图形、视频、 声音等类型 常用输出设备有

11、显示器、打印机、绘图仪等 常用的显示器： CRT ：阴极射线管显示器 LCD：液晶显示器 FED：场致发射显示器 PDP：等离子显示器,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,6主板 又称系统主板，是微型计算机系统中最大的 一块印刷电路板， 用于连接计算机的多个部件。它安装在主机 箱内，是计算机最基本、最重要部件之一 主板主要包括： CPU的插座 内存插槽 总线扩展槽 各种接口（

12、硬盘和光驱的IDE或SCSI；软驱 串、并行口、USB接口；键盘、鼠标接口） BIOS芯片 COMS芯片 新型的主板还集成了显卡、声卡、网卡 和调制解调器等接口。,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,7总线: 主板上的系统总线是传输数据的通道 就是一些并行的印刷电路导线， 地址总线：传送的是内存的地址信号， 单向传送它决定了CPU寻址范围 数据总线：传送的是数据信号， 可双向

13、传送，总线宽度取决于 系统采用的CPU的字长指标 控制总线：传送的是CPU和其他控制芯片 发出的各种控制信号,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,8各种接口 IDE接口 串行接口 并行接口 USB接口 键盘、鼠标接口,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输

14、出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微型计算机技术指标,1.系统软件 操作系统 最基本最重要的系统软件，管理计算机的 软、硬件资源提高系统资源利用率 提供友好的用户界面，方便用户使用计算机 常用操作系统有Windows、UNIX、Linux等。 语言处理程序：将汇编或各种高级语言程序转 换成机器所能直接识别的机器语言程序的程序 机器语言 汇编语言 高级语言。 其他系统软件：各类数据库软件、工具软件等 2.应用软件：应用软件是为解决各种实际问题 而编制的软件的总称,1.2 计算机系统概述,1.2.1 计算机系统基本组成 1.2.2 计算机硬件系统 1.运

15、算器 2.控制器 3.存储器 内存储器 外存储器 4.输入设备 5.输出设备 6.主板 7.总线 8.接口 1.2.3 计算机软件系统 1.2.4 微机主要技术指标,1.字长：计算机能直接处理的二进制位数 2.运算速度：每秒钟能执行的指令条数。 3.时钟频率（主频） CPU在单位时间（秒）内发出的脉冲数。 它在很大程度上决定了计算机的运算速度。4.存取速度 存储器完成一次读/写操作所需的时间 存储器连续读/写操作所允许的最短时间 间隔，称为存取周期。 5.存储容量：能够存储信息的总字节数。 6.外部设备的配置 7.软件的配置 8.可靠性、可用性和可维护性,1.3 计算机中数的表示方法,1.进位

16、计数制 在计算机发展初期，冯诺依曼根据电子元件 双稳态的工作特点提出了二进制的思想， 并预言二进制的采用将大大简化机器的逻辑线路， 并在EDVAC的设计中采用了二进制。 二进制即“逢二进一”的计数制，只有0和1两个 数码，在计算机里的实现可以采用电信号的两个 状态表示（如电压的高低，脉冲的有无）。 现实生活中，人们最熟悉的是十进制， 因此计算机的输入输出数据也要使用十进制； 此外，为了编制程序的方便， 还经常使用到八进制和十六进制。,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码

17、2.汉字编码,1.3 计算机中数的表示方法,2.不同进制之间的相互转换,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码 2.汉字编码,1.3 计算机中数的表示方法,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码 2.汉字编码,1.3 计算机中数的表示方法,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之

18、间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码 2.汉字编码,1.3 计算机中数的表示方法,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码 2.汉字编码,二进制与八进制、十六进制数间的转换,1.3 计算机中数的表示方法,1.3.1 数制及相互转换 1.进位计数制 2.不同进制间转换 2 8 10 16 2 10 8 16 28、16之间 1.3.2 常用的信息编码 1.字符编码 2.汉字编码,.字符编码（ASCII码） 计算机使用最多、最普遍的是ASCII（American Stan

19、dard Code For Information Interchange）即美国信息交换标准代码。 七位编码，八位形式，最高位为“0” 共编码27=128个字符 数字10个 大小写英文字母52个 其他字符32个 控制字符34个 扩展的ASCII可以表示256个字符,1.3 计算机中数的表示方法,2汉字的编码 （1）区位码 （2）国标码,1.4 多媒体技术基础,1.4.1 多媒体技术概述 1.4.2 数据压缩技术 1.4.3 数据压缩标准 1.4.4 多媒体制作工具简介,1什么是多媒体技术 媒体是指信息的载体、传播和存储形式。 文字、声音、图形、图像、动画、视频等都是 表现信息的载体。 “多媒体”是指能够获取、处理、编辑、存储和 展示两个以上不同类型信息媒体的技术。 2多媒体计算机 MPC：多媒体个人计算机，指能够处理多媒体 信息