第一章-计算机基础与信息科学

1、大学计算机基础教程主编 张金秋 牛炎,20122013学年第一学期 主讲教师：师春灵 E-mail： QQ:84990181,大学计算机教育的培养目的,计算机能做什么,如何操作？,包括计算机素养，还包括对信息的获取、传递、加工、再生和应用的一种素养。,指一个人是否具有能从计算机获益的能力,是否能熟练地、有效地利用计算机及其软件完成实际工作任务的能力。,应用结果,本门课的学习目的,大学计算机基础是大学生必修的一门公共基础课。学习的主要目的在于让学生熟练掌握计算机的基本知识和操作，能熟练运用office办公软件进行简单的文档、表格编辑，ppt的编排，并掌握网页制作及计算机网络与互联网方面的知识，为

2、以后的学习与工作打下坚实的基础。,本门课的学习特点,注重课堂理论知识的学习，做好预习和复习的工作，不能单靠“读死书”来学好。 要注意经常实践，练习基本操作，否则会将所学的理论知识遗忘，严重的理论脱离实践。 学习总方针：重视理论，勤于实践,本门课的学习误区,认为计算机的理论知识不重要，以为计算机课只有在电脑上学，实习才能学得好。事实上，没有地基的大楼是盖不起来的，同样的，不学好书本上的基础理论知识，即使你面对计算机，也会有束手无策的时候。 学习计算机时，开始的时候抱着一种新奇的态度，于是热情高涨，后来，可能觉得课程枯燥，翻来覆去就只有那么几种操作，于是就慢慢放松了学习。,本门课的学习误区,以没有

3、笔记本电脑，不好操作、实习为由，就将实习的事抛在一边，对电脑的操作不以为意，往往造成纸上谈兵的结果，不能真正用所学知识解决实际问题。 以为电脑很容易，自诩是上网达人或游戏高手，就对电脑无一不精通。这是一种自我膨胀，自我满足，是一种浅尝辄止的行为。于是，在很多时候，由于基础不牢，便地动山摇，闹出笑话，或不能真正解决眼前的问题。,本门课的学习方法,正如前面对学习误区的分析，计算机基础很 重要。学习计算机的基础不仅包括理论基础， 也包括基础操作。这就要求我们要对教材的 内容有一定的熟悉程度，能做到将理论知识 与实际操作融会贯通。,一、掌握理论基础,本门课的学习方法,二、多实习,理论与实际总是有一定的

4、差距的，差距有多大，只有亲身经历了才有发言权。的确，教材上有各种操作步鄹及操作的效果图，但实际操作时，我们未必能一击必中，就做到像教材那样，所以实习时很有必要的，而且必须多实习。一次做不到，就要多做几次，熟练操作，掌握各种操作的效果，并找出每次失败的原因。,本门课的学习方法,三、多请教,在学习的过程中，遇到问题是在所难免的。不能将问题烂在自己的肚子里，让其成为永远的问题，而应向老师多请教，或向精通的同学请教。如果你实在害羞，当面问不出口，也可以发邮件给老师，或到网上去搜寻一下。,本门课的学习方法,四、善于利用资源,对于没有电脑的同学，可以到图书馆的期刊室里的电脑上实习，或到机房上机，练习操作。

5、 对于自己不懂或不熟的操作，可以到网上去搜寻自己所需的资料，也可以到一些电脑论坛里寻找帮助。 对于那些对电脑十分感兴趣的人，可以充分利用图书馆里的有关电脑的期刊进行课外扩展。,本门课的学习方法,五、持之以恒,学习电脑的关键在于实践。要经常触碰电脑，熟悉操作，就像学习外语，如果不经常背诵单词，就会忘记得干干净净。而且要将所学知识充分用于实际，为自己解决问题，才能提高学习的动力与兴趣。,本门课相关的技能大赛及应用,全国信息技术应用水平大赛 毕业设计 毕业论文写作 工作面试简历制作 工作需要,计算机初体验,了解计算机组成,核心部分主机 输出显示部分显示器 输入设备键盘、鼠标 必要的外部设备音箱、 扫

6、描仪、打印机等,主机,显示器,鼠标,音箱,键盘,计算机初体验,认识键盘,功能键区,主键盘区,编辑键区,小键盘区,键盘提示区,按应用类型分类有:台式机键盘、笔记本键盘和工控机键盘； 按键位数量分类为：101键、104键、107键等，还出现在功能更多的多媒体键盘等新品种,键盘的正确使用方法,计算机初体验,基准键位的正确指法为：开始打字前，左手食指、中指、无名批和小指分别轻放在“F、D、S、A”键上，右手食指、中指、无名指和小指分别轻放在“J、K、L、；”键上，双手大拇指则轻放在空格键上。,计算机初体验,正确的手指分工,正确的打字姿势 （1）身体坐正 （2）指法正确 （3）眼睛平视显示器， 不要看键

7、盘 （4）打字文稿放在键盘左边， 打字时眼观文稿， 身体不要跟着倾斜 鼠标的使用方法 鼠标的常规操作,指法口诀 手指弯曲，轻悬键上。 敲键要轻，迅速抬起。,计算机初体验,大学计算机基础教程,2,7,6,5,4,3,操作系统Windows 7,文字处理软件Word 2010,电子表格处理软件Excel 2010,演示稿制作软件PPT 2010,网页制作基础,计算机网络与互联网,第一章 计算机基础与信息科学,计算机的发展与分类,信息基础,计算机硬件系统,计算机软件系统,第一章 计算机基础与信息科学,进位计数制及数制之间的转换； 字符编码； 计算机硬件组成及工作原理； 计算机软件系统。,本章重点,1

8、.1 计算机的发展与分类,1.1.1 计算机的发展过程 1.1.2 计算机的分类 1.1.3 计算机的发展趋势 1.1.4 信息化时代,1.1.1 计算机的发展过程,威廉奥却德(William Oughtred) 及其发明的圆形计算尺,公元前3000年的古埃及人用结绳来记录土地面积和收获的谷物,算盘,计算机的史前时代,公元前2000年的美索不达米亚人用泥板计数，这块泥板上的契形文字代表25。,John Napier (1550-1617) 约翰纳皮尔,纳皮尔算筹(Napiers bones)1612年发明,机械式计算机,现代计算机奠基人英国剑桥大 学教授查斯巴 贝奇,差分机伦敦科学博物馆的复制

9、品,布莱斯帕斯卡 法国数学家、物理学家、思想家,自动进位加法器 第一台机械计算机,莱布尼次四则运算器,1.1.1 计算机的发展过程,机电式计算机,图灵机模型示意图,计算机与人工智能之父，英国数学家、逻辑学家 阿兰图灵（Alan Turing，1912-1954）,图灵是计算机逻辑的奠基者，许多人工智能的重要方法也源自这位伟大的科学家： 24岁，提出图灵机理论； 31岁，参与Colossus（二战时英国破解德国通信密码的计算机）的研制； 33岁，构思了仿真系统； 35岁，提出自动程序设计概念； 38岁，设计了“图灵测试”； 在后来还创造了一门新学科非线性力学； ,Mark-I,1.1.1 计算机

10、的发展过程,特点：采用电子器件代替 机械齿轮或电动机械来执行 算术运算、逻辑运算和存储 运算,ENIAC研制目的是军事的要求，用计算机来解决导弹的弹道问题所涉及的复杂计算,ENIAC是一个庞然大物，体积大约90立方米，占地170平方米，总重量达到30吨。它拥有电子管18000个，电容10000多个，继电器1500个，耗电150千瓦，每秒运算5000次加法，300多次乘法，比机械计算机快几百倍到1000世界第一台能真正运转的大型计算机,1.1.1 计算机的发展过程,第一台电子计算机,按所采用的电子元器件不同，将计算机的发展过程 划分为四代：,1.1.1 计算机的发展过程,1.1.1 计算机的发展

11、过程,第五代计算机是把信息采集、存储、处理、通信同人工智能结合在一起的智能计算机系统。它能进行数值计算或处理一般的信息，主要能面向知识处理，具有形式化推理、联想、学习和解释的能力，能够帮助人们进行判断、决策、开拓未知领域和获得新的知识.人-机之间可以直接通过自然语言（声音、文字）或图形图象交换信息。第五代计算机又称新一代计算机。,1.1.1 计算机的发展过程,（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：如Pentium 4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）。,（3）记忆能力

12、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。,计算机的特点,1.1.2 计算机的特点及分类,计算机分类,按工作原理划分,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,按用途划分,按工作模式划分,巨型机 大型机 小型机 工作站 微型机:PC机，个人计算机,服务器Ser

13、ver 工作站WordStation,Terminal,计算机的分类,1.1.2 计算机的特点及分类,我国自主研制的“天河一号”,工业应用 （1）过程控制 （2）系统开发 （3）CAD/CAM,商业应用 （1）电子银行 （2）电子交易 （3）数据处理,企业管理 （1）管理系统 （2）管理效率,教育应用 人工智能 生活领域,功能巨型化 运算速度越来越快， 存储容量越来越强,曙光4000A超级计算机,1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势,计算机的发展趋势,计算机的应用领域,体积微型化 利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。各种笔记本电脑和平板电脑的大量面

14、市，是计算机微型化的标志。,1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势,处理智能化 智能化是让计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力，也是新一代计算机要实现的目标。图为采用虚拟现实技术生产的汽车驾驶的模拟器。,图为由复旦大学研制的智能家庭服务机器人“爱家一号” 机器人。具有自动感应、远程监控、自主行走、及时报信、语音交流和自主充电等功能，用户可通过手机远程控制。,资源网络化 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。,新型计算机 1、光子计算 2、生物计算机 （DNA计算机） 3

15、、量子计算机 4、纳米计算机 5、神经网络计算机 6、超导计算机 7、激光计算机,1.1.3 计算机的应用领域及发展趋势,环保化 计算机对人体健康的伤害有两个方面的内容，一是生理健康的伤害，二是心理健康的伤害。关于电脑危害大家说得最多的就是电磁辐射。,象形文字,活字印刷术,造纸术,1.1.4 信息化时代信息技术的发展,古代信息发展阶段,电报机,电话,第一台电视机,1.1.4 信息化时代信息技术的发展,近代信息技术发展阶段,计算机技术、微电子技术、集成电路技术、通信技术 现代办公设备、轻印刷设备、缩微技术、遥测技术等 例如微电子技术：采用微米级加工工艺，在半导体材料芯片 上制造微型 化电子元器件

16、和微型化电路的技术，是现代信息技术的基础,现代信息技术发展阶段,1.1.4 信息化时代信息技术的发展,高速 大量化 数字化 综合化 个人化,1、网络技术应用进一步发展,2、生物识别技术,3、虚拟现实技术,4、人工智能技术,1.1.4 信息化时代信息技术的发展,现代信息技术发展趋势,信息获取技术 一：通过感觉器官感知得到外部信息 二：从记载的资料获取间接的信息，这种方法建立在其他 人信息积累的基础上 信息传输技术 核心技术：通信技术 古代：信鸽、驿站、 烽火台等,1.1.4 信息化时代现代信息技术的内容,现代：电报电话、电视广播、计算机网络、通信卫星等高新技术，实现了信息的快速、准确、有效传递,

17、1.1.4 信息化时代现代信息技术的内容,信息处理技术 核心技术：计算机技术 计算机产生之前：手工，效率低，易出错 计算机技术：效率高、不易出错，准确度高、更方便 信息控制技术 通信技术、计算机技术、控制技术统称为3C （Communication, Computer,Control)技术,3C技术是 信息技术的主体,1.1.4 信息化时代现代信息技术的内容,信息存储技术 远古时代：做记号记录并存储信息，如：结绳记事；随着 文字和印刷术的发明，利用纸张存储信息，有效延长了信 息的存储时间； 近代以后：录音（钢丝录音、磁带录音）、唱片、照相、 录像等 计算机出现以后：磁性存储介质（磁盘）、电子信

18、息存储介 质（光盘）、光学存储介质（内存、U盘）等 探索新的存储介质：如生物存储：DNA存储信息,1.1.4 信息化时代现代信息技术的内容,信息技术在学习中的应用,1.1.4 信息化时代信息技术的应用,信息技术在生活中的应用 3G网络的推广 电子词典 家庭影院,1.1.4 信息化时代信息技术的应用,信息技术在工作中的应用,办公自动化,移动电子商务,1.1.4 信息化时代信息技术的应用,信息安全知识 信息安全：主要指信息的完整性、可用性、保密性和可靠性 信息安全隐患的原因：网络通信协议不安全；计算机病毒的入侵；黑客的攻击；操作系统和应用软件的安全漏洞。 造成信息破坏、更改、或泄漏的方式： 主动攻

19、击：攻击者访问他所需信息的故意行为 被动攻击：收集信息而不是进行访问 计算机病毒：人为编制或者在计算机程序中插入破坏计算机功能或毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或程序代码。,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,病毒的主要危害：占用系统资源与破坏数据信息，具有传染性、隐蔽性、潜伏性、可激发性和破坏性 病毒的分类： 按其危害和破坏情况分为良性病毒和恶性病毒； 按其寄生方式分为引导病毒、文件病毒和复合性病毒 按连接的方式分为：源码型病毒、入侵性病毒、操作系统型病毒和外壳性病毒,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,病毒的预防,由“鬼影3”病毒创建的beep.sys

20、和alg.exe无法清除,浏览器首页被篡改,桌面出现广告图标,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,1、随时清查 2、借助防火墙功能 3、有必要关闭“共享” 4、硬件预防 5、管理预防,信息在使用过程中的相关法律法规,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,使用计算机的道德规范 1、计算机使用环境要求 2、提倡文明用机，自 觉遵守网络道德规范 养成良好习惯 (1) 未经许可，不得进入他人计算机信息网络或者使用计算机信息网络 (2)未经许可，不得对计算机信息网络功能进行删除、修改或增加 (3)未经许可，不得对计算机网络中存储、处理、或传输的数据和应用程序进行修改 (4)不得故意制造、传

21、播计算机病毒等破坏性的程序 (5)不做危害计算机网络安全的其它行为,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,3、尊重知识产权、使用合法软件 （1）购买合法软件 （2）免费、授权软件,1.1.4 信息化时代信息安全、法律与道德,1.2 信息基础,1.2.1 进位计数制 1.2.2 编码的概念,重点,进位计数制,进位计数制： 数制也称计数制：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。 进位制中的三个要素: 数码：某种数制中包含的数字符号 十进制：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9十个符号 二进制：0和1两个符号 基数：某种进位制所包含的的数字符号

22、（或数码）的个数。N进制的基数是N。 十进制的基数是10，二进制的基数是2,例：十进制数9788的基数、各数码的位权分别是多少？,位权：某种进位制的各位数码所代表的数值在数中所处位置，它对应一常数，该常数称 为“位权”。位权的大小：以基数为底，数码所处位置的序号为指数的整数次幂。即位权基数i，i为数码所处位置的序号，以小数点为基准，整数部分：自右向左为0，1，2，递增排列；小数部分：自左向右为1，2，3，递减排列。,进位计数制,常用的进位制类型,不同进制数的表示方法,在该数的后面加上字母B（二进制）、O（八进制）、 D（十进制）、H（十六进制）来表示。 例：10100101B 表示二进制数，2

23、37O表示八进， 79D表示十进制，46ACH表示十六进制。,运算规则,加法规则：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=10（向高位进位） 减法规则：0-00，1-0=1,0-1=1(向高位借位) 乘法规则：00=0， 0 1=0 ，1 0=0，1 1=1 除法规则：00=0, 11=1，01=0,计算机为什么采用二进制呢？ 主要因为二进制有以下优点： 可行性：技术上易实现。 可靠性：只有0，1两个数码，在传输过程中不易出错，电路更加可靠简易性：运算规则简单 适合逻辑运算：可用二进制的1，0直接代表逻辑命题中的“真”和“假”，为计算机中实现逻辑运算和逻辑判断提供有利条件。 与其它进制转换

24、比较容易 缺点：书写冗长，不易识别，不易发现错误,各种数制的表示,常用数制的对应关系表,各种数制的表示,数码为：09；基数是10。 Decimal：十进制运算规律：逢十进一，即：9110。 十进制数的权展开式：,同样的数码在不同的数位上代表的数值不同。,任意一个十进制数都可以表示为各个数位上的数码与其对应的权的乘积之和，称权展开式。,103、102、101、100称为十进制的权。各数位的权是10的幂。,即：5555D5103 510251015100,又如：209.04D 2102 0101910001014 102,(1)十进制(Decimal),例如:一个十进制数123.45D的表示,12

25、3.45D =1102+ 2101+ 3 100 + 410-1+ 510-2 注：等式左边为并列表示法等式右边为多项式表示法,(2)、二进制(Binary),数码为：0、1；基数是2。 Binary：二进制 运算规律：逢二进一，即：1110。 二进制数的权展开式： 如：101.01B 122 0211200211 22 5.25D,各数位的权是的幂,二进制数只有0和1两个数码，它的每一位都可以用电子元件来实现，且运算规则简单，相应的运算电路也容易实现。,各种数制的表示,(3)、八进制（Octal）,数码为：07；基数是8。 O：八进制 运算规律：逢八进一 八进制数的权展开式： 如：207.0

26、4O 282 0817800814 82 135.0625D,各数位的权是8的幂,(4)、十六进制(Hexadecimal),数码为：09、AF；基数是16。Hexadecimal：十六进制 运算规律：逢十六进一 十六进制数的权展开式： 如：D8.AH 13161 816010 161216.625D,各数位的权是16的幂,各种数制的表示,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(an-1 a2a1a0a-1a-m)，按各位的权展开可表示为： (N)Ran-1Rn-1an

27、-2Rn-2a1R1a0R0a-1R-1a-mR-m 公式中ai表示各个数位上的数码，其取值范围为0R-1，R为计数制的基数，i为数位的编号。,各种数制的表示,61,十进制,R进制,方 法,（1）整数转换用“除基取余法”，直到商为零；每次相除所得余数为对应的二进制整数的各位数码。 （2）小数转换用“乘基取整法”，直到乘积的小数部分为零，或达到所要求的位数（当小数部分永不可能为零时）。,十进制数转换为R进制数,十进制,二进制,方 法,（1）整数转换用“除2取余法”，直到商为零；每次相除所得余数为对应的二进制整数的各位数码。 （2）小数转换用“乘2取整法”，直到乘积的小数部分为零，或达到所要求的位

28、数（当小数部分永不可能为零时）。,十进制数转换为R进制数,十进制数 125.6875 转换成二进制数,例,十进制数转换为R进制数,取整,0.6875,0000,小数部分.6875D =.1011B 最后：125.6875D1111101.1011B,结果,最后为0， 转换结束,十进制数转换为R进制数,思考,0.732D转换为不大于26的二进制数？,0.732D0.101110B,将十进制数197.734375D转换成十六进制数,197.734375D=C5.BCH,例,结果,十进制数转换为R进制数,按权展开法:先写成多项式，然后计算十进制结果。 N= dn-1dn-2 d1d0d-1d-2 d

29、-m =dn-1 Rn-1 + dn-2 Rn-2 + d1 R1 +d0 R0 + d-1 R-1 + d-2 R-2 + d-m R-m,R进制,十进制,1101.101B= 123 + 122 + 021 + 120 + 12-1 + 02-2 + 12-3 = 8 + 4 + 0 + 1 + 0.5 + 0 + 0.125 = 13.625D 练习：1001.001B转换成十进制数,弄清进位制中三要素: 数码、基数、位权,例,R进制数转换为十进制数,把下面的二进制数转换成十进制数。,456.124O= 482 + 581 + 680 + 18-1 + 28-2 + 48-3 = 256

30、 + 40 + 6 + 0.125 + 0.03125 + 0.0078125 = 302.1640625D,32CF.48H= 3163 + 2162 + C161 + F160 + 416-1 + 816-2 = 12288 + 512 + 192 + 15 +0.25 + 0.03125 = 13007.28125D,R进制数转换为十进制数,二进制与八进制相互转换,a、二进制数转换为八进制数： 将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每3位分成一组，不够3位补零，则每组二进制数便是一位八进制数。,1 1 0 1 0 1 0 . 0 1,0 0,0,= 152.2O,b、八进制

31、数转换为二进制数：将每位八进制数用3位二进制数表示。,374.26O,= 011 111 100 . 010 110B,例,例,二进制与十六进制相互转换,a、二进制数转换为十六进制数：将二进制数由小数点开始，整数部分向左，小数部分向右，每4位分成一组，不够4位补零，则每组二进制数便是一位十六进制数。,1 1 1 0 1 0 1 0 0 . 0 1 1,0 0 0,0 B,= 1D4.6H,b、十六进制数转换为二进制数：以小数点为界，向左或向右每一位十六进制数用相应的4位二进制数取代；如果不足4位，则用零补足。,3AB.CEH= 0011 1010 1011 . 1100 1110B,借助二进制

32、进行转换，八进制到十六进制：先将八进制转换为二进制，再将得到的二进制转换为十六进制；十六进制转换到八进制：先将十六进制转换为二进制，再将得到的二进制转换为八进制。,八进制与十六进制相互转换,一位拆三位,数据进制之间相互转换示意图,四位并一位,一位拆四位,三位并一位,按照权展开，再按照十进制相加,整数部分除以2取余倒序 小数部分乘以2取整正序,非数值信息表示：汉字、图形、声音、图像、视频等，需要对它们进行编码，实现在计算机中用“0”和“1”表示。,1.2.2 编码的概念,ASCII码(American Standard Code For Information Interchange，美国国家信

33、息交换标准字符码)，是对英文字母、数字、标点符号等组成的字符集的一种编码方案。分为7位ASCII码和8位ASCII码两种，7位ASCII称为标准ASCII码，8位ASCII称为扩展ASCII码。 标准ASCII码使用7位二进制数进行编码，可以表示128（27）个不同的字符。计算机中，每字符用一个字节表示，即八位二进制，最高位为0，一般用作校验位，用剩余7位表示编码 。 下表给出的就是标准ASCII码，其中95个字符供显示、打印使用，大写英文字母的编码值：6590，小写英文字母编码值：97122，数字09编码值：4857。余下33个 为控制字符，不可显示，编码值：031和127。,字符编码,1.

34、2.2 编码的概念,字符A的显示,A的ASCII码 41H给出字符发生器高位地址,000010000 000101000 001000100 010000010 011111110 010000010 010000010 010000010,字符的点阵组成字库，按照地址从字库中读出该字符。,1.2.2 编码的概念,例,(1)国标码：我国在1981年颁布了通讯用汉字字符集（基本集）及其交换码标准GB2312-80方案，简称国标码，共7445字，各用两字节表示。各种字母、数字、符号682个，汉字6763个。一级 3755个汉字，按拼音排序，二级3008个汉字，按部首排序。 (2)将GB2312-8

35、0国标字符集构成一个二维平面，分成94行，94列，行号称为区号，列号称为位号，区号和位号都从1开始。汉字所在的区号和位号组成汉字的区位码，区位码为十进制。,1.2.2 编码的概念,汉字编码,例:“中” 区号54、位号48 ，区位码为5448 “国” 区号25、位号90，区位码为2590,国标码的转换：将汉字的区位码表示成16进制，在加上2020H。即：国标码=(区、位码)H+2020H,48D,54D,“中”的国标码=3630H+2020H=5650H “国”字是？397AH,1.2.2 编码的概念,(2) 汉字内码 汉字的机内码是计算机系统内部对汉字进行存储、处理、传输统一使用的代码。一般用

36、2个字节来存放一个汉字的内码。在计算机内汉字字符必须与英文字符区别开，以免造成混乱。 英文字符的机内码：采用7位ASCII码作为机内码 汉字，机内码用两个字节来保存，字节高位为1，前一字节保存高位内码，后一字节保存低位内码。一个汉字只有一个机内码。 汉字内码国标码+8080H,1.2.2 编码的概念,“中”的机内码=5650H + 8080H= D6D0H “国”的机内码=397AH + 8080H= B9FAH,(3) 汉字输入码 汉字主要是从键盘输入，汉字输入码是计算机输入汉字的代码，是代表某一个汉字的一组键盘符号。汉字输入码也叫外部码（简称外码）。现行的汉字输入方案众多，常用的有拼音输入

37、和五笔字型输入等。每种输入方案对同一汉字的输入编码都不相同，但经过转换后存入计算机的机内码均相同。,1.2.2 编码的概念,(4) 汉字字型码 存储在计算机内的汉字在屏幕上显示或在打印机上输出时，必须以汉字字形输出，才能被人们所接受和理解。所谓汉字字形是以点阵方式表示汉字。就是将汉字分解成由若干个“点”组成的点阵字形，将此点阵字形置于网状方格上，每一小方格就是点阵中的一个“点”。以2424点阵为例，网状横向划分为24格，纵向也分成24格，共576个“点”，点阵中的每个点可以有黑、白两种颜色，有字形笔划的点用黑色，反之用白色，用这样的点阵就可以描写出汉字的字形了。,1.2.2 编码的概念,79,

38、外码 (输入码),显示,打印,具体方法： （1）通过某种汉字输入法，由输入设备输入汉字的外码（汉字输入码）； （2）由汉字输入系统将汉字外码转换为内码并存储、处理； （3）如果要进行汉字通信，将内码转换为汉字交换码实现不同汉字系统之间的传输； （4）将汉字内码转换为相应汉字字形码； （5）通过输出设备把汉字字形码输出为汉字。,输 入,交换码 (国标码),内码,字形码,1.2.2 编码的概念,多媒体信息编码 图像：位图编码和矢量编码 音频：波形文件、MIDI音乐文件或压缩音频文件 视频：由一系列“帧”组成，每“帧”实际上是一幅静止的图像，然而需连续播放才会变成动画（一般每秒钟连续显示30帧左右）

39、,1.2.2 编码的概念,1.3.1 计算机基本结构 1.3.2 计算机的硬件组成,1.3 计算机硬件系统,1.3.1计算机的基本结构,硬件系统,软件系统,主机,外设,系统软件,应用软件,输出设备：显示器、投影仪、打印机、绘图仪,输入设备：键盘、鼠标、扫描仪,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,外存储器：软盘、硬盘、光盘,内存储器：随机存储器、只读存储器,中央处理器：控制器、运算器,计算机系统组成,1、计算机基本构造和工作原理 世界第一台计算机，基于冯.诺依曼原理设计 基本思想：存储程序与程序控制 具体特点： 由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设

40、备五大部件组成 计算机内部的数据和指令均以二进制存放在存储器中 用户编制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，并输出结果。,程序,数据,控制信号,应答信号,存数,操作 命令,地址,指令,控制信号,应答信号,数据流,控制流,CPU,1.3.1计算机的基本结构,输入过程： 1、控制器发出控制信号给输入设备 2、输入设备就绪，回复应答信号给控制器 3、控制器分配地址给存储器 4、存储器回复信号给控制器 5、程序或数据由输入设备送到存储器,程序,数据, 控制信号,应答信号 ,存数,操作 命令,地址,指令,控制信号,应答信号,数据流,控制流,CPU,1.3.1

41、计算机的基本结构,运算过程： 1、控制器发信号给存储器 2、存储器送程序或数据到运算器 3、控制器发操作命令给运算器，运算器开始运算。 4、运算完成后，结果由运算器送到存储器。,1.3.1计算机的基本结构,程序,数据,控制信号,应答信号,存数,操作 命令,地址,指令,控制信号,应答信号,数据流,控制流,CPU,取数,2,3,4,5,输出过程 1、控制器发信号给输出设备 2、输出设备就绪，回复信号给控制器 3、控制器发信号给存储器 4、存储器将程序或数据送到输出设备,1.3.1计算机的基本结构,程序,数据,控制信号,应答信号,存数,操作 命令,地址,指令,控制信号1,应答信号2,数据流,控制流,

42、CPU,3,4,2、计算机指令与指令系统 指令：计算机指挥硬件完成某个基本操作的命令，每条指令可完成一个独立的操作，一条指令就是计算机机器语言的一个语句，是一系列的二进制代码，是程序设计的最小语言单位。 一条指令通常有操作码和地址码组成； 操作码指明该指令要完成的操作，如存数、取数等。 地址码给出操作数或操作数的地址，操作数可以有一个也可以有两个。 指令系统：一台计算机所执行的全部命令的集合，它描述了计算机内全部的控制信息和“逻辑判断”能力。 指令系统按功能分：数据传送指令、算数运算指令、逻辑指令与移位指令，串操作指令；控制转移指令和处理机控制指令。,1.3.1计算机的基本结构,计算机的指令执

43、行过程： 取指令：从程序所在的 “地址”取指令送到指令寄存器 分析指令：把保存在指令 寄存器中的“指令”送到指令译 码器进行译码，译出该指令对应 的操作控制信号 执行指令：将控制信号作 用于各相关部件，完成指令规定 的操作，与此同时形成下一条指 ，目的为执行下一条指令作好准 备，周而复始，直到所有指令全 部执行,从存储器取出一条指令,分析该条指令,为取出下一条指令作准好备,是停止指令吗？,完成该条指令规定的操作,形成下一条指令地址,是,否,停止程序的执行,从程序所在首地址开始启动计算机执行程序,1.3.1计算机的基本结构,3、微型机总线和接口 总线：计算机各功能部件之间传输信息的公共通信干线，

44、它能分时地发送和接收各部件的信息，是计算机系统结构的重要组成部分。 计算机总线结构的优点： 便于采用模块结构设计方法，简化了系统设计； 标准总线可以得到多个厂商的广泛支持，便于生产与之兼容的硬件和软件 模块结构便于系统的扩充和升级 便于故障诊断，同时降低了成本 总线的分类： 内部总线：CPU内各部件连接的总线 系统总线：微机中连接主板和扩展插卡的总线 外部总线：微机与外部设备之间的总线,1.3.1计算机的基本结构,系统总线按功能分为： 数据总线 ：传输数据信息，双向传送 地址总线：传输地址信息，单向传送 控制总线：传输各种控制信号和时序信号，双向传送,1.3.1计算机的基本结构,1.3.1计算

45、机的基本结构,决定总线性能的主要技术指标： 总线带宽：单位时间内总线上的数据传送。单位：MB/s，即每秒处理多少兆字节，也叫总线传输速率 总线位宽：总线能同时传送的二进制数据的位数。单位：bit，总线位宽越宽，每秒数据传输率越大。 总线工作频率：单位：MHz，工作频率越高，总线工作速度越快，带宽越宽。 三者之间的关系：总线带宽总线工作频率总线位宽/8。 计算机内常见的系统总线： ISA总线：频率为8MHz，宽度为16位的总线，传输速率可达16MB/s PCI总线:32位/64位总线 AGP总线：为了提高视频带宽而设计的总线规范，是电脑主板上的一种高速点对点的传输通道 PCI-E总线：一种芯片之

46、间的互连技术及一种板卡扩展的接口技术，是基于高速串行技术发展而来的一种新型的总线结构,接口 接口是CPU与I/O设备的连接部件（电路），是CPU与I/O设备进行信息交换的中转站； 接口技术：采用硬件与软件结合的方法，研究CPU如何与外围设备进行最佳藕和与匹配。 接口的功能：数据缓冲；接收和执行CPU命令；信号转换；设备选择；中断处理；数据宽度变换；可编程等 常见接口类型：并行接口、串行接口；USB接口,并行接口,串行接口,USB接口,1.3.1计算机的基本结构,主板,PCI插槽,PCI-E插槽,AGP插槽,北桥芯片组,SATA接口,南桥芯片组,CPU插座,内存插槽,1.3.2计算机系统的硬件组

47、成,主板外部I/O接口,1.3.2计算机系统的硬件组成,CPU（中央处理器：Central Processing Unit） 计算机的运算核心和控制核心 核心部分：运算器、控制器 功能：指令顺序控制 操作控制 时间控制 数据加工 性能衡量指标 主频 字长 指令系统 缓存,1.3.2计算机系统的硬件组成,存储器：计算机系统中的记忆设备，用来存放程序和数据 内存（主存）：用于暂时存放CPU中的运算数据，以及硬盘等外部存储器交换的数据。衡量指标：主频和容量 辅助存储器（外存）：硬盘、光盘、U盘等。,DDR3内存条,硬盘内部结构图,1.3.2计算机系统的硬件组成,存储器的存储层次 显卡：全称显示接口卡

48、，又称 为显示适配器，分为集成显卡、 独立显卡、核心显卡,集成显卡,独立显卡,核心显卡,1.3.2计算机系统的硬件组成,声卡：也叫音频卡，是多媒体技术中最基本的组成部分 接口类型：板卡式，集成式，外置式,集成声卡,独立声卡,1.3.2计算机系统的硬件组成,网卡：连接计算机与网络，工作在数据链路层的网络组件。,1.3.2计算机系统的硬件组成,显示器,英文：CRT中文：阴极射线管所属类别：显示器CRT是目前广泛应用的显示器件，它最早用于电视接收机，然后用于计算机系统，作为字符显示器和图象、图形显示器。,LCD液晶显示器：使用了目前最新的全彩显示技术，而且原理简单易懂。基本上，整个液晶显示技术的概念

49、是利用液晶的物理特性：通电时导通，排列变的有秩序，使光线容易通过；不通电时排列混乱，阻止光线通过，让液晶如闸门般地阻隔或让光线穿透。,CRT显示器,LCD液晶显示器,1.3.2计算机系统的硬件组成,键盘和鼠标 其它输入设备和输出设备,输入设备,输出设备,1.3.2计算机系统的硬件组成,1.4.1 计算机软件的分类 1.4.2 计算机语言与程序,1.4 计算机软件系统,软件系统：为运行、管理、和维护计算机而编制的各种程序、数据、文档的总称。根据软件的用途可将其分为： 系统软件:是硬件与应用程序之间的接口. 主要包括：操作系统、程序设计语言、语言处理程序、数据库管理程序及其他系统辅助处理程序 应用软件:在系统软件的支持下工作.,1.4.1计算机软件的分类,计 算 机 系 统 构 成 示 意 图,用户,应用软件,系统软