计算机基础知识课件

1、1,第一章计算机基础知识,2,一、知识点： 1.计算机的发展历史、特点、应用及有关概念； 2.计算机的系统构成，微型计算机的体系结构以及二进制与数制转换； 3.各种输入、输出设备的特点和使用常识； 4.计算机病毒与防治的有关知识。 二、能力重点 熟悉计算机的各个组成部分及其功能； 掌握计算机的启动与关闭； 掌握键盘的基本操作； 掌握计算机查杀病毒软件的使用方法。,3,一、 计算机的发展 1.第一台电子计算机1946.2诞生于美国,采用冯.诺依曼计算机结构。,第一节 计算机的发展,4,2.传统的计算机发展年代划分： 第一代为电子管计算机时代（19461957） 主要特征为： 采用电子管组成基本逻

2、辑电路； 用磁鼓或延迟线作为主存储器（内存）； 用磁带机作为辅助存储器（外存）； 从结构上看，以CPU（处理器）为中心； 软件主要使用：机器语言和汇编语言编制的程序。 这一代主要用于科学计算。其计算机的运算速度只有几万次/S。,5,第二代为晶体管计算机时代（19581964） 主要特征为： 采用晶体管组成基本逻辑电路； 以磁芯存储器作为主存储器； 用磁带机作为辅助存储器（外存）； 从结构上看，以存储器为中心； 在软件系统中，出现了面向过程的程序设计语言，如：ALGOL语言、FORTRAN语言、COBOL语言等。,6,第三代为集成电路计算机时代（196570年代） 主要特征为： 采用中小规模集成

3、电路组成基本逻辑电路； 主存储器仍以磁芯作为存储器； 用磁盘机、磁带机作为辅助存储器； 从结构上看，还是以存储器为中心； 外部设备的种类逐渐增多，各种终端发展迅速，开始与通讯设备相结合。 操作系统得到了发展与普及，出现了结构化、模块化程序设计方法。 计算机的运算速度 几百万次至几千万次/s。,7,第四代为大规模集成电路计算机时代（1974今） 主要特征： 向两端发展，软件系统飞速发展。 出现了运算速度超过亿次甚至更高的巨型机； 出现了以微处理器为核心组装的微型计算机。 操作系统 DOS从1.0升级到6.22版; Windows从Win3.1WinXP（用于单用户）; Win2000、Windo

4、ws NT、UNIX（为网络操作系统，用于多用户）数据库管理系统; UNIX环境下的Informix、Oracle、Sybase大型数据库等。 Windows环境下使用的小型数据库管理系统有Foxpro、Visual Foxpro、Access等。 语言 Basic、TurBasic、VB、C、C+,8,第五代计算机被称为“智能计算机” 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。,计算机的发展是朝着巨型化、微型化、网络化、智能化和多功能化的方向发展。,9,3.微型计算机的发展 微处理器发展经历了四代： 第一代处理器 1971年 Intel4004 第二代处理器 1974

5、年 Intel8080 第三代处理器 19781982年Intel808680286 第四代处理器 1985年今 Intel公司不断推出奔腾、奔、奔、奔等。 以Inter酷睿 2 双核处理器为例，芯片内包含 2.91 亿个晶体管。,10,二、计算机的应用领域 1. 科学计算 2. 信息处理 3. 自动控制 4. 辅助系统（CAD、CAM、CAI、CAT) 5. 人工智能,11,三. 计算机的特点,1. 运算速度快 2. 精度高 3. 存储能力强 4. 具有逻辑判断能力 5. 可靠性高,12,1.什么是电子计算机 电子计算机是一种能对各种信息进行存储和快速处理的电子设备。,四、计算机的分类,13

6、,按规模分类 巨型机、大型机、小型机、 工作站、微型计算机、单片机 。,按字长分类 按中央处理器的字长分，有8位机， 16位机和32位机及64位机等。,14,第二节 计算机系统,一个完整的计算机系统计算机应由硬件系统和软件系统两部分组成。,一、计算机的基本原理,15,1.冯若依曼的设计思想 .由五大部件组成计算机系统，并规定了这五大部件的基本功能 .采用二进制形式表示数据和指令 .采用存储程序方式,16,3.程序的自动执行 一条指令执行的过程： 取指令 分析指令 取操作数 完成远算 保存运算结果 修改指令地址,17,主机,18,计算机硬件系统五部分的作用： 运算器: 算术运算、逻辑运算、比较判

7、断。 控制器: 对程序规定的控制信息进行分析，控制并协调I/O操作或内存访问的功能。 存储器: 存放程序和数据。 输入设备: 将数据、程序及其他信息转换成计算机能接受的信息形式。 输出设备: 将机内二进制形式的信息转换成人们所需的或是其他设备能识的信息形式。,19,二、主机箱、中央处理器（CPU）和主板,1.主机箱 主机箱内有：电源、主板（CPU、内存、显卡、声卡等）、硬盘、光驱等。 机箱后面有各种接口，通过它们连接相应的外部设备。,20,2CPU(微处理器),21,3主板,22,芯片组 北桥芯片 提供对CPU的类型和主频、内存的类型和最大容量、ISA/PCI/AGP插槽、ECC纠错等支持，也

8、称为主桥。 南桥芯片 提供对键盘控制器、实时钟控制器、USB、Ultra DMA/33(66)EIDE数据传输方式和高级能源管理等支持。,23,基本I/O系统（BIOS） BIOS是微机的基本输入输出系统，集成在主板上的一个ROM芯片上，主要保存着有关微机系统的基本输入输出程序，系统信息设置，开机上电自检程序和系统启动自举程序等。 BIOS的功能: BIOS中断服务程序 BIOS系统设置程序 POST上电自检 BIOS系统启动自举程序,24,CMOS CMOS是主板上的一块可读写的RAM芯片，主要用来保存当前系统的硬件配置和操作员对某些参数的设定,它由系统通过一块后备电池供电。 开机时通过按下

9、“DEL”键进入CMOS设置程序后，可方便地对系统进行设置。,25,CPU插槽 用于是安装CPU的插座，是主板与CPU连接的接口，不同的CPU插座其针脚数也不同，主要分为Socket、Slot和LGA三种。,Socket 478插槽,26,扩展插槽 内存插槽：SDRAM同步动态随机存储器 168针 DDR SDRAM双倍速率同步动态随机存储器 184针 硬盘插槽：（IDE接口）40线扁平电缆 PCI插槽：（系统总线）连接各种扩展设备，如非集成主板 的声卡、网卡等 AGP插槽：连接显卡,电池和主板电源插座 纽扣电池：支持CMOS 主板电源插座：支持ATX主机板,27,总线是一组传输公共信息的信号

10、线的集合，是计算 机系统之间传输地址、数据和控制信息的公共通路。它 由一组导线和相关的控制、驱动电路组成。,CPU功能部件、CPUCache、CPU外设之间均通过总线进行连接。因此，总线是计算机各部件相互联系的桥梁。,总线的概念,.内部总线 芯片内总线,28,.系统总线（连接板级总线） 微型机算计常用的总线类型： ISA、VESA、PCI、AGP总线 在系统总线中,按信息的性质可分为: 地址总线 用来指出数据交换总线上的原数据或目的数据在 主存单元的地址。（单向传送CPURAM） 数据总线 用来传输各功能部件间的数据信息。 （双向传送） 控制总线 用来发出各种控制信号的传送。,.外部总线（连接

11、外设的总线） 外部总线有：IDE、SCSI、IEEE1394、USB等。,29,4.接口 总线接口 PCI、AGP 并口 连接25针打印机 串口 COM口、RS232连接调制解调器 PS/2 连接鼠标、键盘 USB 通用串行总线，可连接键盘、鼠标、打印 机、移动硬盘、U盘等。 IEEE1394接口 外部串行总线标准,30,三、存储器 存储器功能: 存放程序和数据。,31,1内存储器 由半导体器件构成，容量的大小是衡量计算机性能的主要指标之一。 从使用功能上 分为： .随机存储器(简称RAM)，又称为读写存储器。 其特点为：可读写，价格低，断电后存储内容消失。,32,.微机中用到的几种功能不同的

12、存储器 BIOS 上电自检引导系统；设定中断 、程序服务。 CMOS 用来保存主板里的各种设置，如时钟、各个硬件之间通讯的端口地址的分配，提供系统启动各个硬件时的参数等。 Cache 协调CPU与RAM之间的速度差异。,2.外存储器 又称为辅助存储器，存放暂不参加运算的程序的指令和数据。 外存有硬盘、光盘、Flash RAM（U盘）、和USB移动硬盘。,33,. 磁盘存储器 磁盘存储容量以字节为基本单位，多为3.5寸、2.5寸、1.8寸，其容量在80几百GB。 主流磁盘主轴电机转速为7200转/分钟。 磁盘在使用前要做低级格式化和高级格式化。 磁盘容量磁头数磁道（柱面）数 每道扇区数每扇区字节

13、数 簇 是硬盘上存储文件的一个逻辑单位，簇的大小与磁盘分区大小有关。,34,光盘存储器 普通光盘驱动器有三种： CDROM 只读光盘驱动器； CDR 只能写入一次,以后不能改写（没有写 入数据的白盘），其容量为0.682GB； CDRW 可重复读/写的光盘驱动器。 数字视频光盘DVD DVD容量为3.95GB，是CD-ROM的7倍。 DVD一倍速的读取输率为1.3MB/S 。,35,移动存储设备与活动硬盘 Flash Memory（优盘或称闪存） 活动硬盘 （一般容量为80250GB） 存储卡（长见的有：SD卡、MMC卡、MS卡，一般用于数码相机、数码摄像机、计算机、随身听等）。 MP3、MP

14、4 MP3 音乐播放器， 为MPEG-1格式。 MP4 播放视频格式的多媒体播放器。为MPEG4格式。 DVD容量为3.95GB，是CD-ROM的7倍。 DVD一倍速的读取输率为1.3MB/S 。,36,四、输入设备 输入设备: 将数据、程序及其他信息转换成计算机能接受的信息形式。 计算机的输入设备按功能可分为下列几类： 字符输入设备:键盘； 光学阅读设备:光学标记阅读机，光学字符阅读机； 图形输入设备:鼠标器、操纵杆、光笔； 图像输入设备:摄像机、扫描仪、传真机； 模拟输入设备:语言模数转换识别系统。,37,.键盘 键盘结构 ESC F1 功能键 F12 打印屏幕 滚屏锁 暂停 编 辑 键

15、英 文 主 键 盘 数字 小键盘 光 标 键,有101键、104键,由一组开关矩阵组成. 分为机械式、电容式键盘。,38,. 鼠标,鼠标定义 鼠标是一种快速定位器。 功能： 快速移动屏上的鼠标箭头，是计算机图形交互必备的外部设备。 鼠标的分类： 机械式 光电式 鼠标可通过专用接口和串口（COM1、COM2）与主机相连接。,39,五、输出设备 输出设备: 将机内二进制形式的信息转换成人们所需的或是其他设备能识的信息形式。,显示器和显卡 显示器 CRT显示器阴极射线管显示器 可分为字符显示器和图形显示器。 字符显示器只能显示字符，不能显示图形，一般只有两种颜色。 图形显示器可以显示字符，还可以显示

16、图形和图像。,40,LCD显示器液晶显示器 优点：画面稳定、无闪烁感，完全平面，无辐射，体积小、能耗低。 液晶显示器的主要技术指标 亮度在150-350cd/m2之间，越大越好。 对比度在2001-4001之间，越大越好。 可视角度角度，越大越好。 显示色彩色彩显示数目越高，对色彩的分辨力和表现力就越强。 响应时间小于50ms。,41,显卡 VGA显卡分辨率为800600象素，显示16种颜色。 TVGA显卡分辨率为1024768象素，可显示高彩色。 SVGA显卡分辨率为12801024象素，显示256种以上的颜色。 分辨率越高图像越清晰。,显示内存 显存的作用：存储显卡芯片处理过或即将提取的渲

17、染数据。,42,. 打印机 打印机的分类 击打式 （点阵： 1600K、3240、P7等） 串行打印 非击打式 （喷墨、热敏） 打印设备 击打式（鼓轮式） 并行打印 非击打式 （点阵：激光式） 页式,43,针式打印机的常见品牌,. EPSON系列 . Panasonic系列 . STAR系列 . NEC系列 . CITIZEN系列 . FUJITSU系列,44,激光打印机常见品牌 . HP系列 . CANON系列 . EPSON系列 . Panasonic系列,品牌系列,喷墨打印机常见品牌 . HP系列 . CANON系列 . LEXMRK (利盟),45,六、其他外部设备,46,2.扫描仪

18、扫描仪是一种特殊的输入设备，能将照片、文本甚 至实物以像素为单位送计算机存储，经图象软件的编辑 处理后又可在显示器或打印机等设备上还原。,扫描仪的规格、技术指标及种类： 扫描方式： 手持式、台式、滚筒式 扫描色彩： 单色 灰度 6bit（64级）、8bit（25级）、10bit（1024级） 彩色 24bit、30bit、36bit、48bit 分辨率：3001200d/i(像素）之间。,47,3.条形码读入器 条形码是一种用线条和线条之间的间隔按照一定的规则表示数据的条形符号。条形码读入器用以扫描条形码，将光信号转变为电信号，经译码后输入计算机。条形码读入器按照其外形分为笔式和卡槽式两种。,

19、4.触摸屏 触控屏又称为触控面板，是一个可接收触头等输入信号的感应式液晶显示装置，当接触了屏幕上的图形按钮时，屏幕上的触觉反馈系统可根据预先编程的程式驱动各种连结装置，并借由液晶显示画面制造出生动的影音效果。,48,七、计算机的性能指标 1主频是CPU的时钟频率，它控制着CPU工作节拍，主频越高，CPU工作节拍就越快，运算速度也就越高。 2字长指计算机内部参与运算的数的位数 3存储器的指标存储容量、存取速度 4高缓存位于CPU与内存之间的临时存储器 5总线速度决定了CPU和高缓存、内存和I/O设备之间信息传输容量。,49,第三节 进位数制及其信息的编码,一、数制的概念 进位计数制：凡是用数字符

20、号排列成数位，按由低 位到高位的进位方式计数来表示的方法，叫做进位计数 制，简称计数制或进位制。,进位制包含两个基本要素： 基数允许选用基本数字符号的个数叫基数。 位权以该进位制的基数为底，以数码所在数位的序号为指数，所得的整数次幂即为该进位制在该数位上的权。 简称“权”。,50,1.十进制： （N）10 = Kn-110n-1+ Kn-210n-2+ .K1101+ K0100+ Km-110-1+Km-210-2+. Km10-m -m = Ki 10i I=n-1 ki是0、1、2、.9中的一个数.,若R进制数,NR按权展开的多项式和的一般形式表 达式为: （N）R = Kn-1Rn-1

21、+ Kn-2Rn-2+ .K1R1+ K0R0+ Km-1R-1+Km-2R-2+. KmR-m -m = Ki Ri I=n-1,51,例： （1234.567）10 按权展开： （1234.567）10 = 11032102+3101+ 4100+510-1+610-2+710-3,52,2. 二进制 用0、1表示，逢二进一。 表达式： （N）2 = Kn-12n-1+ Kn-22n-2+ .K121+ K020+ Km-12-1+Km-22-2+. Km2-m -m = Ki 2i I=n-1 （其中 ki是0或1） 例： 1011.0101(2)按权展开的表达式: 1011.0101(

22、2)= 123+121 + 120 + 12-2 +12-4,计算机中常采用的进制有：二进制、八进制、十六进制,基数为2，使用的符号0、1 位权：2i,53,3八进制 基数为8，使用的符号0,1,2,3,4,5,6,7 位权：8i 例： （13501）8 按权展开： （13501）8=182+381+580+08-1+18-2,4.十六进制 基数为16，使用的符号： 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F 位权：16i 例： (135.AB)16 = 1162+3161+5160+ 1016-1+1116-2,54,5.数制间的转换 十进制数转换成非十进制 整数部分和小

23、数部分分别遵守不同的规则： 整数部分：除以基数取余，先余为低位，后余为高位。 小数部分：乘以基数取整，先整为高位，后整为低位。,55,56,57,.二、八、十六进制数与十进制数间的转换 二进制数转换成八进制数 规则：以小数点为中心，每3位二进制数为一组，不足3 位补“0”，整数部分前补“0”，小数部分后补“0”，然后每组分别转换成八进制。 例如： （ 10 110 111.101 1 ）2 相当于: ( 010 110 111.101 100 )2 每组转换结果为: ( 267.54 )8 反之:将八进制转换成二进制, 将每位八进制数展开为3位的二进制数。,58,二进制与十六进制 规则：以小数

24、点为中心，每4位二进制数为一组，不足4 位补“0”，整数部分前补“0”，小数部分后补“0”，然后每组分别转换成十六进制。 例如： （ 1 1011 0111.1010 01 ）2 相当于: ( 0001 1011 0111.1010 0100 )2 每组转换结果为: ( 1B7. A4 )16 反之:将十六进制转换成二进制, 将每位十六进制数展开为4位的二进制数。,59,二进制转换为十进制 采用“乘权求和”法可以方便地将二进制数转换为十进制数。 例如： 二进制数11001.101转换为十进制数25.625 （11001.101）2 = 124123022021+ 120121022123 (2

25、5.625)10,60,常用进制数的对应关系,61,练习： . (233.8125)10 （ ）2 . (3AC.2F)16 =( )2 . (123.25)8 =（ ）2 . (58.55)10 =（ ）8 . (1A4D )16 = ( )10 =( ) 8,62,二进制数的运算 二进制数的算术运算 二进制数的加法 “逢二进一” 二进制数的减法 “借一有二” 二进制数的乘法 可仿照十进制数乘法进行,63,二进制数的除法 与十进制数除法类似,64,二进制数的逻辑运算 逻辑“或”运算 又称为逻辑加，可用符号“”或“”来表示。逻辑“或”运算的规则如下： 000 或 000 011 或 011 1

26、01 或 101 111 或 111,65,逻辑“与”运算 又称为逻辑乘，常用符号“”或“ ”或“”表示。“与”运算遵循如下运算规则： 010 或 010 或 010 100 或 100 或 100 111 或 111 或 111,逻辑“非”运算 又称为逻辑否定，实际上就是将原逻辑变量的状态求反，其运算规则如下：,66,练习: 如两变量的取值 X00FFH，Y5555H 求Z1XY； Z2XY； Z3X； Z4X Y 的值。,.逻辑“异或”运算,67,6.信息的表示 二进制数字表示 计算机中采用“0”和“1”两个基本符号组成二进制数，原因如下： 二进制数在物理上最容易实现 二进制运算规则简单

27、二进制的算术运算规则: += = += 1 += = += = 采用二进制容易实现逻辑运算,68,信息存储单位 .数据的两种类型 数值型数据和字符型数据。,.数据单位 位 是最小的存储单位，英文名称是bit，常用小写b或bit 表示。,字节 用8位二进制数作为表示字符和数字的基本单元，英 文名称是byte，称为一个字节。 1B(字节)=8b(位) 1KB(千字节) 1024B 1MB(兆字节)1024KB 1GB（吉字节）1024MB 1TB（太字节）1024GB,字 一个字由一个或多个字节构成，不同的计算机其字长 也不同。,字长 字长也称为字或计算机字，它是计算机能并行处理 的二进制数的位数

28、。,69,1.ASCII码 ASCII码是美国信息交换标准代码的简称，用于西文字符的编码； 包括大小英文字母写、数字、专用字符、控制字符等； 这种编码由7位二进制数组合而成，可以表示128种字符。,二、编码,70,71,十进制表示的ASCII码表,72,2.汉字编码 汉字编码是为汉字设计的一种便于输入计算机的代码。 “国家标准信息交换用汉字编码”（GB2312-80标准），简称国标码。 国际码是二字节码, 用两个七位二进制数编码表示一个汉字。 目前国标码收入6763个汉字, 其中一级汉字（最常用）3755个, 二级汉字3008个, 另外还包括682个西文字符、图符。,73,中文字符的编码 计算

29、机处理汉字信息时，对汉字的编码为汉字代码。 汉字代码的表示方法： . 汉字输入码 顺序码：如区位码、电报码等 音码：以汉语拼音为基础的输入方法 形码：以汉字的形状确定的编码 音形结合码,74,汉字机内码 （汉字的处理） 设备和信息处理系统内部存储、处理传输汉字而使用的编码，简称内码。,汉字字形码 （汉字的输出） 表示汉字字形信息的编码，即指这个汉字字型点阵的代码。,汉字交换码 汉字信息处理系统之间或通信系统之间传输信息时，对每个汉字所规定的统一编码。,75,各种代码之间的关系（汉字从输入输出）,汉字的点阵与汉字容量有关，点阵越大，它所占用的存储空间就越大。,76,第四节 计算机软件系统,77,

30、一、系统软件,1.操作系统 操作系统是计算机系统中系统软件的重要组成部分。是管理和控制计算机系统软、硬件和数据资源的大型程序是用户和计算机之间的接口，并提供了软件的开发和应用环境。,78,2.程序设计语言 程序设计语言是人与计算机之间交换信息的工具。一般分为机器语言、汇编语言、高级语言三类。 机器语言是计算机硬件系统能够识别的，直接供机器使用的程序语言。 汇编语言是一种面向机器的程序设计语言。 高级语言是面向问题的程序设计语言。 目前流行的高级语言有: Vb、Vc、C+ 、VfP、delphi、Java等。,79,用高级语言编写的程序需要语言处理程序的处理。 语言处理程序一般是由汇编程序、编译

31、程序、解释程序和相应的操作程序等组成。它是为用户设计的编程服务软件，其作用是将高级语言源程序翻译成计算机能识别的目标程序。 语言处理程序分为： 汇编程序对汇编语言编制的源程序进行翻译。 解释程序对用高级语言编写的源程序逐句进行分析，边解释、边执行并立即得到运行结果。 编译程序将用高级语言编写的源程序整个翻译成目标程序(.obj)，然后通过连接程序，把目标程序与库文件连接形成可执行文件(.exe)。,80,3工具软件（服务程序） 服务程序提供常用的服务性功能，为用户开发应用软件和使用计算机提供方便。如：诊断程序、调试程序、编辑程序、连接程序及工具软件等。,81,二、应用软件 1通用软件 文字处理

32、软件 Office套装软件、金山的WPS。 图形处理软件 Photoshop、3D STUDIO、CorelDraw、AutoCAD 多媒体制作软件 PowerPoint 、Flash SPS、SAS统计软件 2专用软件 为解决某些特殊问题而组织人力开发的软件。,82,计算机系统的层次结构,83,一、信息处理的基本概念 1数据与信息 信息 信息是经过加工后的数据。它对接收者有用，对决策或行为有现实或潜在的价值。 . 数据 数据是一组表示数量、行动和目标的可鉴别的非随机符号。它可以是字母、数字或其他符号，也可以是图形、图像、声音等。,第五节 信息处理的基础知识,84,2信息的特性 实时性、扩散性、传输性、共享性 、增值性、不完全性、等级性、滞后性 等 。 3信息的形态 信息一般有4种形态：数据、文本、声音、图像。 4信息的处理 对信息处理的设备很多，在计算机中就能够处理图、文、声、像等各式各样的信息。,85,二信息的处理过程 1信息的采集与输入 数据收集碰到的第一个问题是识别信