大學(xué)計算機基礎(chǔ)計算機基礎(chǔ)知識（課堂PPT）

1、大大 學(xué)學(xué) 計計 算算 機機 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)第一章 計算機基礎(chǔ)知識1計算機計算機 一計算機的發(fā)一計算機的發(fā)展一、計算機的發(fā)展展一、計算機的發(fā)展三、計算機中數(shù)據(jù)的表示方法三、計算機中數(shù)據(jù)的表示方法四、計算機病毒與防治四、計算機病毒與防治 本章內(nèi)容l 計 算 機 概 述1.1 計算機概述1946年 ENIAC1.1.1 計算機發(fā)展簡史1.計算機的誕生“關(guān)公戰(zhàn)秦瓊”1971年至今1965-1971年1958-1964年1946 - 1957年以晶體管為邏輯元件以晶體管為邏輯元件以電子管為邏輯元件以電子管為邏輯元件以中小規(guī)模集成電路為主以中小規(guī)模集成電路為主以超大規(guī)模集成電路為主以超大規(guī)模集成電路為主按計

2、算機采用元器件不同，可分為四代：1.1.1 計算機發(fā)展簡史2.計算機的發(fā)展 將程序和數(shù)據(jù)存放在計算機的內(nèi)存中，讓計算機進行邏輯判斷，按照設(shè)計好的程序執(zhí)行，直至完成全部指令任務(wù)為止。John von Neumann約翰馮諾依曼計算機之父存儲程序原理1.1.1 計算機發(fā)展簡史3.馮渃伊曼結(jié)構(gòu)1.1.2 計算機的分類1.按應(yīng)用范圍分類專用計算機1.1.2 計算機的分類1.按應(yīng)用范圍分類通用計算機1.1.2 計算機的分類2.按規(guī)模分類巨型機1.1.2 計算機的分類2.按規(guī)模分類大型機1.1.2 計算機的分類2.按規(guī)模分類小型機1.1.2 計算機的分類2.按規(guī)模分類工作站1.1.2 計算機的分類2.按規(guī)

3、模分類微型機1.1.3 計算機的特點可靠通用 運算速度快有邏輯判斷能力記憶能力自動控制精確度高科學(xué)計算信息處理自動控制計算機輔助系統(tǒng) 輔助設(shè)計（CAD） 輔助教學(xué)（CAI） 輔助工程（CAE） 輔助制造（CAM） 輔助測試（CAT）辦公自動化人工智能多媒體應(yīng)用1.1.4 計算機的應(yīng)用1.2 數(shù)制與編碼什么是（進位計）數(shù)制數(shù)制：指用一組固定的符號和統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)的方法，也稱計數(shù)制。進位計數(shù)制：按進位的方法進行計數(shù)，如十進制“滿十進一”。 進位計數(shù)制的三要素l數(shù)位：指數(shù)中各數(shù)字的位置l基數(shù)：用來表示數(shù)字的符號個數(shù)l位權(quán)：數(shù)字在不同位置上的倍率值123456789.0108 107 106 10

4、5 104 103 102 101 100 10-1 9 8 7 6 5 4 3 2 1 -1 計算機世界使用二進制為什么計算機要使用二進制為什么人類世界要使用十進制古代世界起，幾乎都采用十進制中國最早使用十進制古巴比倫采用60進制瑪雅采用20進制計算機邏輯電路更適合使用二進制技術(shù)易于實現(xiàn)運算規(guī)則簡單適合邏輯運算數(shù)制轉(zhuǎn)換方便抗干擾能力強1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換1.常用的進位計數(shù)制十進制(D)=10，可使用 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9二進制(B)=2，可使用 0,1八進制(O) =8，可使用 0,1,2,3,4,5,6,7十六進制(H) =16，可使用 0,9,A,B,C,

5、D,E,F“ 逢 進，借當(dāng)”十、二、八、十六進制數(shù)間的對應(yīng)十：十：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15二：二：0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111八：八：0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17 ：0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 A B C D E F 十六十六 1 1 10 11 100 101 + 0 + 1 + 1 + 1 + 1 + 1 1 10 11 100 101 1101.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換1

6、.常用的進位計數(shù)制（1011.01）2= 1 23+ 0 22+ 1 21+1 20+0 2-1= 8+0+2+1+0+0.25=（11.25）10+1 2-2例：將二進制數(shù)（1011.01）2 轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)十進制向二進制的轉(zhuǎn)換 按權(quán)展開1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換非十進制向十進制的轉(zhuǎn)換 整數(shù)：除2取余小數(shù)：乘2取整1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換十進制數(shù)整數(shù)小數(shù)二進制數(shù)例：將（25.25)10 轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)2521226232110 01轉(zhuǎn)換結(jié)果：（25.25)10=（110010. 2 520. 5 000. 521. 01.01)2整數(shù)部分整數(shù)部分

7、小數(shù)部分小數(shù)部分除2 取余，倒排 乘2 取整，順排1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換例:將八進制數(shù)（4675.21)8轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)轉(zhuǎn)換過程：轉(zhuǎn)換過程：4 6 7 5 .2 1101111110100.010001轉(zhuǎn)換結(jié)果：轉(zhuǎn)換結(jié)果：（4675.21）8=（100 110 111 101.010 001）2八進制向二進制的轉(zhuǎn)換 對位取數(shù)一拆三1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換例:將十六進制數(shù)（3ACD.A1)16 轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)十六進制向二進制的轉(zhuǎn)換 對位取數(shù)一拆四1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)換過程：轉(zhuǎn)換過程：3 A C D .A 111011

8、10010100011. 1010 0001轉(zhuǎn)換結(jié)果：轉(zhuǎn)換結(jié)果：（3ACD.A1）16 =（11 1010 1100 1101.1010 0001）2例例:將二進制數(shù)（將二進制數(shù)（1 010 110 101.101 110 1）2 轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)轉(zhuǎn)換過程：轉(zhuǎn)換過程：101110010001110100轉(zhuǎn)換結(jié)果：轉(zhuǎn)換結(jié)果：（1 010 110 101.101 110 1）2=（1265.564）8562164. 101. 51左邊補左邊補00為為0011右邊補右邊補00為為1001.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換二進制向八進制的轉(zhuǎn)換 對位取數(shù)三合一轉(zhuǎn)換過程：轉(zhuǎn)換過程：

9、1011011101010010 1100轉(zhuǎn)換結(jié)果：轉(zhuǎn)換結(jié)果：（101 0111 1011.0011 0010 11）2 =（57B.32C）16B752C. 0011. 3例例:將二進制數(shù)（將二進制數(shù)（101 0111 1011.0011 0010 11）2 轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)1.2.1 計算機內(nèi)數(shù)的表示與轉(zhuǎn)換2.數(shù)制的轉(zhuǎn)換二進制向十六進制的轉(zhuǎn)換 對位取數(shù)四合一1.將二進制數(shù)（1 010 111 011.001 011 1）2 轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)2.將二進制數(shù)（10 1101 0101.0111 01）2 轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)3.將下列數(shù) 轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)：課堂練習(xí)1.2.2 計算機容量

10、的表示l Bit 最小單位l Byte 1Byte = 8bitl KB 1KB = 1024Bytel MB 1MB = 1024KBl GB 1GB = 1024MBl TB 1TB = 1024GB 用7位二進制編碼，其排列次序為d6d5d4d3d2d1d0，d6為高位，d0為低位。它共有128種編碼組合，可表示128個字符，其中數(shù)字10個、大小寫英文字母52個、其他字符32個和控制字符34個。 為與字節(jié)相對應(yīng)，ASCII編碼時在高位填為0，稱為基本ASCII碼。1.2.3 字符的表示1.ASCII碼1.2.3 字符的表示2.漢字編碼l 漢字輸入碼l 漢字區(qū)位碼l 漢字國標(biāo)碼l 漢字機內(nèi)

11、碼l 漢字字形碼1.2.3 字符的表示2.漢字編碼王永民王碼五筆創(chuàng)始人首創(chuàng)“漢字字根周期表 ”發(fā)明25鍵4碼高效漢字輸入法和字詞兼容技術(shù)。在世界上，首破電腦漢字輸入每分鐘100 字大關(guān)，獲中、美、英三國專利。1.2.3 字符的表示2.漢字編碼1.2.3 字符的表示2.漢字編碼1.3 計算機硬件系統(tǒng)軟件軟件系統(tǒng)系統(tǒng)硬件硬件系統(tǒng)系統(tǒng)計算機計算機系統(tǒng)系統(tǒng)外設(shè)外設(shè)主機主機硬件硬件系統(tǒng)系統(tǒng)應(yīng)用應(yīng)用軟件軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件軟件軟件系統(tǒng)系統(tǒng)計算機系統(tǒng)組成計算機系統(tǒng)計算機系統(tǒng)硬件硬件軟件軟件存儲器存儲器內(nèi)存內(nèi)存CPU控制器控制器隨機存儲器隨機存儲器( (RAMRAM) )只讀存儲器只讀存儲器( (ROMROM

12、) )輸入設(shè)備輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等）輸出設(shè)備輸出設(shè)備（顯示器、打印機、繪圖儀等顯示器、打印機、繪圖儀等）系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件 ( (OSOS、語言處理程序、語言處理程序、DBMSDBMS、工具）、工具）應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件( (字處理、計算機輔助設(shè)計等字處理、計算機輔助設(shè)計等) )運算器運算器外存外存（硬盤、光盤、硬盤、光盤、U U盤等盤等）計算機系統(tǒng)組成1.3.2 微型計算機的組成1.3.2 微型計算機的組成機箱1.3.2 微型計算機的組成主板1.3.2 微型計算機的組成中央處理器1.3.2 微型計算機的組成內(nèi)存儲器1.3.2 微型計算機的組成顯示適配器1.3.2 微型

13、計算機的組成聲卡1.3.2 微型計算機的組成硬盤驅(qū)動器1.3.2 微型計算機的組成光盤驅(qū)動器1.3.2 微型計算機的組成USB閃存驅(qū)動器向計算機輸入數(shù)據(jù)、程序及各種信息的部件向計算機輸入數(shù)據(jù)、程序及各種信息的部件 輸出設(shè)備的作用是將計算機的處理結(jié)果傳達給用戶。輸出設(shè)備的作用是將計算機的處理結(jié)果傳達給用戶。常用的輸出設(shè)備是常用的輸出設(shè)備是顯示器、打印機、繪圖儀顯示器、打印機、繪圖儀等。等。 輸入設(shè)備的作用是將用戶對計算機的操作信息傳遞給輸入設(shè)備的作用是將用戶對計算機的操作信息傳遞給計算機，常用的輸入設(shè)備是計算機，常用的輸入設(shè)備是鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。等。將計算機處理結(jié)果以人們或

14、其它設(shè)備能將計算機處理結(jié)果以人們或其它設(shè)備能識別的形式輸出的部件識別的形式輸出的部件輸出設(shè)備輸出設(shè)備主頻主頻內(nèi)存容量內(nèi)存容量存取速度存取速度外存容量外存容量運算速度運算速度四四 計算機的主要性能指標(biāo)計算機的主要性能指標(biāo)字長字長可靠性可靠性計算機性能指標(biāo)主要有以上幾項計算機性能指標(biāo)主要有以上幾項第四節(jié)微型計算機軟件系統(tǒng)第四節(jié)微型計算機軟件系統(tǒng)1、系統(tǒng)軟件、系統(tǒng)軟件 面向計算機管理、支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的軟件。面向計算機管理、支持應(yīng)用軟件開發(fā)和運行的軟件。 系統(tǒng)軟件大致包括以下幾種類型：系統(tǒng)軟件大致包括以下幾種類型：(1)(1)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)(Operating System)(Operati

15、ng System)操作系統(tǒng)是是系統(tǒng)軟件的核操作系統(tǒng)是是系統(tǒng)軟件的核心。是管理計算機軟硬件資源，心。是管理計算機軟硬件資源，調(diào)度用戶作業(yè)和處理各種中斷，調(diào)度用戶作業(yè)和處理各種中斷，從而保證計算機各部分協(xié)調(diào)有效從而保證計算機各部分協(xié)調(diào)有效工作的軟件。工作的軟件。(2) (2) 程序設(shè)計語言程序設(shè)計語言 將高級語言編寫的源程序?qū)⒏呒壵Z言編寫的源程序翻譯成計算機能識別和執(zhí)行的翻譯成計算機能識別和執(zhí)行的二進制機器語言程序。二進制機器語言程序。(3)(3)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)一種對數(shù)據(jù)進行組織、一種對數(shù)據(jù)進行組織、管理、查詢并提供一定處管理、查詢并提供一定處理能力的大型系統(tǒng)軟件。理能力的大型系統(tǒng)軟件。(4)(4)工具軟件工具軟件 提供各種運行所需的服務(wù)。提供各種運行所需的服務(wù)。如軟件開發(fā)工具的編輯程序、如軟件開發(fā)工具的編輯程序、裝配鏈接