计算机基础知识及常见故障排查.ppt

1、计算机应用基础,电子信息工程系 吴 春课程教材简介,理论课教材 计算机应用基础单继周 程建军 等主编 实践课教材 计算机应用基础实训教程梁毅娟 李倩主编,课程内容,计算机基础知识及常见故障排查 操作系统（WINXP） 文字处理软件Word 2003 电子表格处理软件 Excel 2003 演示文稿制作软件PowerPoint 2003 计算机网络基础及Internet应用 网页设计Dreamweaver 8 数据库概述 常用工具软件,第一章 计算机基础知识及常见故障排查,1.1 计算机的发展 1.2 计算机的基本工作原理及系统组成 1.3计算机基本故障的检测及排除方法

2、 1.4计算机的常见数据及编码 1.5计算机病毒及其分类 1.6习题,计算机的发展史,世界上计算机诞生的第一 ENIAC ，第一台电子数字计算机，1946年2月，美国 EDVAC，第一台按存储程序控制功能设计的计算机，1946-1950，美国 EDSAC，第一台投入运行的实现存储程序控制功能的计算机，1947-1949，英国,ENIAC,1946年2月，美国 重30吨，占地170平米 16种型号的18000多个电子管 1500电子继电器 70000电阻器 18000个电容器 耗电140kW,计算机发展史上的重要人物和思想,计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五个部分组成 数据和程

3、序均以二进制代码的形式存放在存储器中 计算机工作时能自动的从存储器中取出指令执行,计算机的发展阶段划分,第一代（1946-1958） 电子器件：电子管 运算速度：5千-4万次/秒 存储器：光屏管、汞延时电路 输入输出：穿孔纸带或卡片 软件：无系统软件、机器语言/汇编语言 应用：科学计算,计算机的发展阶段划分,第二代（1959-1964） 电子器件：晶体管 运算速度：几十万-百万次/秒 存储器：磁芯或磁鼓 软件：批处理系统、高级程序设计语言 应用扩展：数据处理、事务处理、工业控制,计算机的发展阶段划分,第三代（1965-1971） 电子器件：中小规模集成电路 运算速度：百万-几百万次/秒 主存储

4、器：半导体 外存储器：磁盘、磁带 软件：操作系统、标准化的程序设计语言 BASIC 语言 应用扩展：企业管理、自动控制、辅助设计、辅 助制造等 计算机设计的基本思想：系列化、标准化、通用化,计算机的发展阶段划分,第四代（1971- ） 电子器件：大规模和超大规模集成电路 运算速度：几百万-几百亿次/秒 软件：工程化、理论化、程序设计自动化 微型机普及 应用：办公自动化、数据库管理等,我国的计算机发展,1958年，中国第一台计算机-103型通用数字电子计算机研制成功，运行速度每秒1500次，标志着我国第一台电子计算机的诞生 1983年，“银河号”巨型计算机研制成功，运算速度达每秒1亿次 ，这是我

5、国高速计算机研制的一个重要里程碑 1992年，国防科技大学研究出银河-II通用并行巨型机，峰值速度达每秒4亿次浮点运算(相当于每秒10亿次基本运算操作)，为共享主存储器的四处理机向量机，其向量中央处理机是采用中小规模集成电路自行设计的，总体上达到80年代中后期国际先进水平。它主要用于中期天气预报,1999年，我国自行研制成功高性能计算机“神威I”，其主要技术指标和性能达到国际先进水平。我国成为继美国、日本之后世界上第三个具备研制高性能计算机能力的国家。 2009年，国防科大成功研制出峰值速度每秒1206万亿次的“天河一号”超级计算机，我国成为及美国之后世界上第二个能够研制千万亿次超级计算机的国

6、家,计算机的主要特点 1.运算速度快。 2.运算精度高。 3.具有记忆和逻辑判断能力。 4.可靠性高 。,计算机的分类,按用途： 通用机 解决一般问题，使用范围广，通用性比较强，在科学计算、数据处理、过程控制等多种用途中都能适应 专用机 解决某个特定方面的问题，配有为解决某个问题的专用的硬件和软件。如自动化控制，工业只能仪表等专门应用。,按规模,超级计算机或巨型机 小超级机或称小巨型机 大型主机 小型机 工作站 微型机或称个人计算机PC：这是目前发展最快的领域,计算机的发展趋势,巨型化 微型化 网络化 智能化 纳米技术、光技术、生物技术、量子技术,计算机的应用,科学计算 数据处理 计算机辅助系

7、统 过程控制 人工智能 计算机通信和网络应用,计算机的工作原理,1计算机的指令和指令系统 指令是能被计算机识别并执行的二进制代码，它规定了计算机能完成的某一种操作。通常一台计算机有许多条作用不同的指令，所有指令的集合称为该计算机的指令系统。 一条指令通常由操作码和操作数两部分组成的，即： 操作码操作数 （1）操作码：指明该指令要完成的操作类型或性质，如加、减、取数或输出数据等。 （2）操作数：指明操作对象的内容或所在的单元地址，操作数在大多数情况下是地址码。,2计算机的工作原理,计算机工作原理,计算机系统构成概述,一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统两大部分组成的，硬件也称硬设备，是指计

8、算机中各种看得见、摸得着实实在在的装置，是计算机系统的物质基础。软件是指程序系统，是发挥机器硬件功能的关键。硬件是软件建立和依托的基础，软件是计算机系统的灵魂。,计算机系统的基本构成,硬件系统,软件系统,主机,外设,系统软件,应用软件,中央处理器,内存储器,外存储器,输入输出设备,声卡、网卡、显卡,计算机系统构成,计算机的硬件系统 1945年美籍匈牙利科学家冯诺依 曼(Von Neumann)提出了一个“存储 程序”的计算机方案。这个方案包含 3个要点： 采用二进制数形式表示数据和指令。 将指令和数据存放在存储器中。 计算机硬件由控制器、运算器、存储 器、输入设备和输出设备5部分组成。,计算机

9、工作原理 “存储程序”工作原理的核心是“程序存储”和“程序控制”。 计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，CPU可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。 我们把按照这一原理设计的计算机称为“冯诺依曼型计算机” 。,计算机的硬件系统 计算机的硬件系统由五大部分组成 1.控制器 计算机的指挥中心,控制和协调整机的工作 2.运算器 完成算术和逻辑运算 3.内存储器 存储程序或数据 4.输入设备 输入运行所需的程序或数据 5.输出设备 输出运行结果及其它信息 输入输出设备统称外部设备或 I/O 设备,CPU 通常控制器和运算器合称为中央处理

10、器（CPU） CPU的速度和主频： 速度：单位-MIPS（每秒钟百万条指令） 主频（时钟频率）： 单位-MHZ（兆赫兹），GHZ 主要厂家：INTEL（奔腾、赛扬），AMD（毒龙、速龙、闪龙）,几种类型的CPU（毒龙、速龙、奔腾4、至强）,存储器是计算机的记忆部件，负责存储程序和数据。 主存储器（内存） 随机存储器RAM 在主机内部 只读存储器ROM 辅助存储器（外存）属于计算机外部设备 ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。 RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出或写入；断电后信息丢失。,存储器,内存储器（与CPU一起构成主机）

11、 一般使用半导体存储器，存取速度比外存快，但内存容量不大，而且随机存储器中的信息在断电后会消失，因此不利于数据的保存。,外存储器 外存储器也称辅助存储器、外存，存储容量大，单位通常为G,可以用来存储CPU暂时不会用到的信息和数据。 外存只同内存交换信息，而CPU则只和内存交换信息。 外存主要有磁盘存储器（硬盘、软盘）、光盘存储器、USB接口存储器,硬磁盘图片,光盘是利用光盘片存储信息的圆盘。,软磁盘,4.输入设备 输入设备可以将各种外部信息和数据转换成计算机可以识别的电信号，从而使计算机能够接收。常见的输入设备有键盘、鼠标、手写笔、扫描仪、数码相机、摄像头等。,鼠标根据其使用原理可分为：机械鼠

12、标、光学鼠标和光电鼠标。,鼠标,4.输入设备,4.输入设备,光电笔：,5.输出设备 输出设备可以将计算机内部处理后得出的电信号形式的信息传递出来，让人能够接收，如用显示器显示、用打印机打印等，常见的输出设备有打印机、显示器、绘图仪等。,显示器：,显示器,显示控制适配器（显卡）,显示器： 通常所说的显示器就是指监视器，划分为阴极射线管CRT显示器和液晶LCD显示器两大类。 主要技术指标有屏幕尺寸、显示分辨率、刷新频率等。 分辨率：屏幕能显示像素的数目，像素是可以显示的最小单位。 分辨率越高，则像素越多，能显示的图形就越清晰。1024*768 刷新频率：指每秒钟内屏幕画面刷新的次数。刷新频率越高，

13、画面闪烁越小，通常是75Hz90Hz。,打印机：（P19） 打印机是重要的输出设备之一，通常可以按成字方式的不同分为击打式和非击打式两种。针式打印机是最常见的击打式打印机，非击打式打印机主要有激光打印机和喷墨打印机。,绘图仪,计算机的软件系统,软件是微机的灵魂。没有安装软件的微机称为“裸机”，无法完成任何工作。微机软件分成系统软件和应用软件两大类。,1系统软件 系统软件用来管理和控制计算机的各种操作，是计算机的基础软件。 常用的系统软件有Dos、Windows及各种语言系统。 2应用程序 应用程序是用各种高级语言编写出来的具有特定功能的程序。应用程序是面向用户的最高层程序。,1.2.4 计算机

14、系统的层次结构,1.数制的定义,用一组固定的数字(数码符号)和一套统一的规则来表示数值的方法,也称计数制。 权 基数,计算机中的常见数据与编码,2.数制的特点 （1）逢R进一（R进制数） R是指数制中数字字符的总个数，称为基数。 （2）位权表示法 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，每个数字的位置决定了它的值（位权）。,（1）十进制 1）有十个不同的数字符号 0 9。 2）以十为基数，逢十进位，借一当十。,（2）二进制 1）有两个数字符号 0、1。 2）基数为二，逢二进位，借一当二。,（3）十六进制 1）有十六个数字符号 0 9 、A、B、C、D、E、F。 2）基数为十六，逢十六进位，

15、借一当十六。,3常用的数制,常用数制之间的转换,（1）二进制与十进制的相互转换 二进制数要转换成十进制数非常简单，只需将每一位数字乘以它的权2n，再以十进制的方法相加就可以得到它的十进制的值（注意，小数点左侧相邻位的权为20，从右向左，每移一位，幂次加1）。 【例1】（10110.011）B=124+023+122+121+020+02-1 +12-2+12-3=（22.375）D,十进制数据转换成二进制采用的是倒除法，即“除2取余”的方法。具体过程介绍如下： （1）将十进制数除2，保存余数。 （2）若商为0，则进行第三步，否则，用商代替原十进制数，重复第1步。 （3）将所有的余数找出，最后得

16、到的余数作为最高位，最先得出的余数作为最低位，由各余数依次排列而成的新的数据就是转换成二进制的结果。,【例】将（236）D转换成二进制。,将十进制数转变成二进制数,（2）二进制数与十六进制数的相互转换 由于16=24，所以在将二进制数转换成十六进制数时，从最右侧开始，每四位二进制数划为一组，用一位十六进制数代替，也称为“以四换一”,十六进制数转换成二进制数时正好相反，一位十六进制数用四位二进制数来替换，也称“以一换四”。,将二进制数转变成十六进制数,（3）十六进制与十进制的相互转换,十六进制数与十进制数相互转换时，可以分成两步完成：将待转换的十六进制数转换成二进制，然后再将二进制数转换成十进制

17、。,无符号二进制数的运算及其表示范围,无符号二进制数表示的是正整数，可以使用所有位来表示数值。 1算术运算 2无符号二进制数的表示范围 一个n位的无符号二进制数的表示范围为02n-1。 3逻辑运算 （1）逻辑与运算 用符号“” （2）逻辑或运算 用符号“” （3）逻辑非运算 （4）逻辑异或运算 用符号“”,带符号二进制数的运算及其表示范围,实际生活中数是有正有负的，通常用符号“+”和“-”来表示正数和负数。但在计算机中，二进制数只有0和1两个数字符号，因此无论是数值还是符号都只能用0和1来表示。一般规定一个有符号数的最高位为符号位，该位为0表示正，该位为1表示负。,1带符号数的表示方法 （1）

18、原码 真值X的原码记为X原。在原码表示法中，不论数的正负，数值部分均保持原真值不变。 （2）反码 真值X的反码记为X反。在反码表示法中，对正数而言，其表示方法同原码；而对负数而言，其反码的数值部分为原码的数值部分的各位按位取反。 （3）补码 真值X的补码记为X补。在补码表示法中，对正数而言，其表示方法同原码；而对负数而言，其补码的数值部分为原码的数值部分的各位按位取反再在末位加1，即等于反码加1。,2带符号数的表示范围 对于8位二进制数，原码、反码和补码所能表示的范围为 原码：11111111B01111111B（-127 +127）； 反码：10000000B01111111B（-127 +127）； 补码：10000000B01111111B（-128 +127）。,BCD编码,在计算机中，为了适应人们的习惯，通常采用十进制数方式对数值进行输入和输出。这样，在计算机中就要将十进制数转换为二进制数，即用0和1的不同组合来表示十进制数。这种用二进制编码表示的十进制数，称为二十进制编码（Binary Coded Decimal），简称为BCD编码。,1.4.4 字符编码,1.4.5 汉字编码,1汉字输入码 汉字输入码也称外码，是指输入汉字时的编码，由键盘上的字符和数字按键组