計算機基礎知識2課件

1、計算機基礎知識 課程簡介 1.1 計算機概述 1.2 計算機中的數(shù)據(jù) 1.3 信息編碼技術 1.4 微機系統(tǒng)的組成及工作原理 1.5 計算機安全與病毒 1.6 多媒體計算機關 閉1.1 計算機概述 1.1.1 計算機的概念 1.1.2 計算機的發(fā)展 1.1.3 計算機的分類 1.1.4 計算機的應用 1.1.5 微型計算機1.1.1 計算機的概念1什么是計算機 計算機是指由電子器件組成的具有邏輯判斷和記憶能力，能在給定的程序控制下，快速、高效、自動完成信息加工處理、科學計算、自動控制等功能的現(xiàn)代數(shù)字化電子設備。 計算機的特點： 數(shù)字化； 具有記憶和邏輯判斷能力； 高速度、高精度； 自動控制。本

2、節(jié)首頁1.1.1 計算機的概念2. 世界上的第一臺計算機 1946年2月，ENIAC在美國的賓夕法尼亞大學誕生。 普雷斯特?？颂?、和約翰毛奇萊研制，耗時三年。 意義：標志著人類社會計算機時代的開始。ENIAC計算機與Pentium計算機的性能比較（點擊此處查看）。本節(jié)首頁1.1.2 計算機的發(fā)展 計算機的最終誕生是眾多科學家?guī)装倌旯餐?的結果（點擊此處查看詳情）。 馮諾依曼的貢獻：1. 硬件組成結構運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備五大部分。2. 計算機的基本工作原理存儲程序技術（存儲程序、自動執(zhí)行程序）。本節(jié)首頁1計算機的發(fā)展階段 代別年代邏輯部件運算速度內(nèi)存容量編程語言第一代電

3、子管時代19461957每秒幾千次到幾萬次幾千個字機器語言或匯編語言第二代 晶體管時代19581964每秒幾十萬次幾十萬個字FORTRAN、ALGOL、COBOL第三代 中小規(guī)模集成電路時代19651970每秒幾十萬次到幾百萬次64K2M操作系統(tǒng)第四代 大規(guī)模超大規(guī)模IC時代1971現(xiàn)在每秒幾百萬次到上億次1M64G數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、網(wǎng)絡和分布式操作系統(tǒng)1.1.2 計算機的發(fā)展本節(jié)首頁電子管晶體管集成電路大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路新一代計算機：超級計算機（智能計算機），具有知識表示和邏輯推理能力，具有人機通信能力。是把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能相結合的計算機系統(tǒng)。新一代計算機的系統(tǒng)結構研究目

4、標是要改變傳統(tǒng)馮諾伊曼機的概念，采用全新的物理器件。目前，人們?nèi)栽诓恍概Γ幱兴黄啤?.1.2 計算機的發(fā)展本節(jié)首頁2計算機的發(fā)展趨勢 計算機第一定律摩爾定律 早期計算機大約每隔810年速度提高10倍，成本、體積縮小10倍；近年來，大約每隔3年，計算機性能提高近4倍，成本下降50%。1.1.2 計算機的發(fā)展本節(jié)首頁2計算機的發(fā)展趨勢 巨型化: 發(fā)展高速、大存儲容量和功能更強大的巨型計算機 微型化: 體積小、重量輕、價格低、功能強的微型計算機 網(wǎng)絡化: 網(wǎng)絡技術是計算機和通信技術相結合的產(chǎn)物。世界算機技術重要的一個分支。 智能化: 使用計算機模擬人的感覺和思維過程 多媒體化: 使用計算機更

5、有效的處理文字、圖形、圖像音頻等多媒體信息 1.1.2 計算機的發(fā)展本節(jié)首頁1.1.3 計算機的分類按處理的信息類型分類： 模擬計算機、數(shù)字計算機和混合計算機按使用范圍分類： 專用型和通用型按規(guī)模分： 巨型機、大型機、中型機、小型機、 工作站和微型機。本節(jié)首頁1.1.4 計算機的應用計算機的應用領域如下：科學計算數(shù)據(jù)處理過程控制計算機輔助工程人工智能本節(jié)首頁1.1.5 微型計算機 1微機發(fā)展的時代劃分 起迄年份代 別位 數(shù)典 型 芯 片19711977第一代48位Intel4004、intel800819781984第二代16位intel8086、80286，Z8000，MC680001985

6、1992第三代32位Intel80386、8048619932003第四代32位多流水線結構Pentium、Pentium、Pentium、Pentium2004今第五代64位Itanium系列本節(jié)首頁2微機中使用的微處理器芯片 CPU的分類：可分為Intel系列和非Intel系列。Intel系列：80X86系列，Pentium系列。其兼容廠家生產(chǎn)的有AMD、Cyrix系列。非Intel系列：主要有Motorola公司生產(chǎn)的MC68000系列，蘋果電腦公司生產(chǎn)的Apple-Macintosh系列微機所使用的power PC等。1.1.5 微型計算機本節(jié)首頁微處理器的性能指標字長：計算機一次能并

7、行處理的二進制位數(shù)。主頻：微處理器運行的時鐘頻率二級緩存總線頻率1.1.5 微型計算機本節(jié)首頁1.2 計算機中的數(shù)據(jù) 1.2.1 數(shù)制與進位計數(shù)制 1.2.2 二進制數(shù)的運算 1.2.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換 1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示 1.2.1 數(shù)制與進位計數(shù)制進位計數(shù)制: 是指按進位的規(guī)則進行計數(shù)的方法。進位計數(shù)制三要素： 數(shù)位：指數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置，用n表示； 基數(shù)：指在某種計數(shù)制中，每個數(shù)位上所能使用的數(shù)碼的個數(shù)，用R表示； 位權：指在某種計數(shù)制中，每個數(shù)位上數(shù)碼“1”所代表的數(shù)值的大小。1進位計數(shù)制的基本概念 本節(jié)首頁2進位計數(shù)制的基本特點 逢R進一采用位權表示例1：十進制數(shù)305

8、8.72可表示為：（3058.72）10 = 3103 + 0102 + 5101 + 8100 + 710-1 + 210-2例2：二進制數(shù)10111.01 可表示為：(10111.01)2 = 124 +023 +122 +121 +120 +02-1 +12-2例3：十六進制數(shù)3AB.65可表示為： （3AB.65）16= 3162 + A161 + B160 + 616-1 + 516-21.2.1 數(shù)制與進位計數(shù)制本節(jié)首頁2數(shù)制的表示方法 后綴表示法下標表示法 1101B 327Q八進制數(shù)123D十進制數(shù)3B7H十六進制數(shù)二進制數(shù)(1101)2 (327)8八進制數(shù)(123)10十進

9、制數(shù)(3B7)16十六進制數(shù)二進制數(shù)1.2.1 數(shù)制與進位計數(shù)制本節(jié)首頁常用進位計數(shù)制的對應關系十進制二進制（B）八進制（Q）十六進制（H）十進制二進制（B）八進制（Q）十六進制（H）000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F1.2.1 數(shù)制與進位計數(shù)制本節(jié)首頁1.2.2 二進制數(shù)的運算信息編碼二進制數(shù)電子器件的狀態(tài)二進制數(shù)的基本特點： 可行性； 簡易性； 邏輯性； 可靠性。1二進制與計

10、算機本節(jié)首頁2二進制數(shù)的算術運算 （1）二進制加法 二進制加法運算的運算規(guī)則如下： 0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（進位為1）。 【例1.3】完成下面八位二進制數(shù)的加法運算。 解：二進制加法運算的豎式運算過程如下：1.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁2二進制數(shù)的算術運算（2）二進制減法 二進制減法運算的運算規(guī)則如下：0-0=0； 1-0=1； 1-1=0； 0 -1=1 (有借位時借1當2)。 【例1.4】完成下面八位二進制數(shù)的減法運算。解：豎式運算過程如下：1.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁2二進制數(shù)的算術運算 （3）二進制乘法 運算規(guī)則如下： 0 0 = 0； 01=

11、0； 1 0 = 0； 1 1 = 1。 （4）二進制除法 運算規(guī)則如下： 01 = 0； 11 = 1； 00 和 10均無意義。 1.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁2二進制數(shù)的算術運算【例1.5】完成下面二進制數(shù)的乘法和除法運算。 解：完成二進制乘/除法運算的豎式運算過程如下：11010000110100001101100000101010被乘數(shù)乘數(shù)乘積部分積10111011101111011101110110商余數(shù)被除數(shù)除數(shù)00011.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁3二進制數(shù)的邏輯運算 二進制數(shù)的邏輯運算包括“與”、“或”、“非”、“異或”等，邏輯運算的基本特點是按位操作。即根據(jù)兩操作數(shù)

12、對應位的情況確定本位的輸出，而與其它相鄰位無關。 （1）“或”邏輯運算 “或”邏輯也叫邏輯加，運算符為“+”或“”。運算規(guī)則如下： 00=0， 01=1，10=1，11=1。 即：“見1為1，全0為0”。 （2）“與”邏輯運算 “與”邏輯也叫邏輯乘，運算符為“”或“”。運算規(guī)則如下：00=0， 01=0，10=0，11=1。即：“見0為0，全1為1”。1.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁3二進制數(shù)的邏輯運算【例1.6】求八位二進制數(shù)(10100110)2和(11100011)2的邏輯“與”和邏輯“或”。解：邏輯運算只能按位操作，其豎式運算的運算方法如下：所以：(10100110)2(111000

13、11)2 =(10100010)2 (10100110)2(11100011)2 =(11100111)21.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁3二進制數(shù)的邏輯運算【例1.7】設：A=10010101，B=00001111， 解：由于： A =10010101 B00001111AB=10011010A=01101010 求： A、和AB。B=11110000 則有：1.2.2 二進制數(shù)的運算本節(jié)首頁1非十進制轉(zhuǎn)換為十進制 【例1.8】將二進制數(shù)1100101.01B轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 解：1100101.01B =126+125+122+120+12-2 =64+32+4+1+0.25=101.2

14、5 轉(zhuǎn)換方法：按權展開求和。 即：將非十進制數(shù)寫成按位權展開的多項式之和的形式，然后以十進制的運算規(guī)則求和。 【例1.10】將十六進制數(shù)2FE.8H轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)。 解：2FE.8H =2162+F161+E160+816-1 =512+240+14+0.5=766.51.2.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換本節(jié)首頁2十進制轉(zhuǎn)換為非十進制 【例1.12】將十進制數(shù)226.125轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。 解：對整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用除2取余法； 對小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換采用乘2取余法。轉(zhuǎn)換方法：整數(shù)部分除基數(shù)取余；小數(shù)部分乘基數(shù)取整。2262113025621282140207023121201余數(shù)結果：22611100010B1讀取

15、順序20.1250.25000.25020.50000.50021.00010.000取整結果:0.1250.001B1.2.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換本節(jié)首頁3非十進制之間的相互轉(zhuǎn)換 一般情況下可利用十進制數(shù)作為橋梁進行轉(zhuǎn)換，即先將一個數(shù)制的數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，再將這個十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成另一種數(shù)制的數(shù)。 二進制、八進制、十六進制由于他們存在著關系：23=8，24=16，因此他們的轉(zhuǎn)換非常簡單。轉(zhuǎn)換結果為：1101101011011.0011100101B=1B5B.394H解：將給定數(shù)以小數(shù)點為界分別向前、向后每4位一組，分組轉(zhuǎn)換?！纠?.13】將二進制數(shù)1101101011011.0011100101B轉(zhuǎn)換為

16、十六進制數(shù)。1.2.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換本節(jié)首頁【例1.14】將十六進制數(shù)89FCD.AB2H轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。解：將給定的十六進制數(shù)按位分別轉(zhuǎn)換為對應的二進制數(shù)。 轉(zhuǎn)換結果為：89FCD.AB2H=10001001111111001101.101010110010B3非十進制之間的相互轉(zhuǎn)換 1.2.3 數(shù)制轉(zhuǎn)換本節(jié)首頁1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示1機器數(shù) 機器數(shù)：數(shù)在計算機中的表現(xiàn)形式。 真 值：機器數(shù)所表示的實際大小稱為機器數(shù)的真值。溢 出：在計算機的運算中，運算結果超出了機器所能表示的最大數(shù)值范圍，運算就會出錯，這種錯誤稱為“溢出”。 本節(jié)首頁（1）數(shù)的符號 數(shù)值數(shù)據(jù)有正負之分。在計算機中，總

17、是用機器數(shù)的最高位表示數(shù)的符號，并且規(guī)定符號位為“0”表示正數(shù)，為“1”表示負數(shù)。機器中用8位二進制表示一個負數(shù)-70 其格式為： 1 1 0 0 0 1 1 0 符號位為 “1”表示負例如：機器中用8位二進制表示一個正數(shù)+70 其格式為： 0 1 0 0 0 1 1 0 符號位為“0” 表示正1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示本節(jié)首頁（2）小數(shù)點的位置 計算機中處理的數(shù)既可是整數(shù)，也可是小數(shù)。為了節(jié)省存儲空間，數(shù)值數(shù)據(jù)中的小數(shù)點是隱含的，用二進制表示一個帶小數(shù)點的數(shù)有兩種方法，定點表示和浮點表示。 1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示本節(jié)首頁2定點表示法 通常，對于任意一個二進制數(shù)，總可以表示為純

18、小數(shù)或純整數(shù)與一個2的整數(shù)次冪的乘積。例如，二進制數(shù)N可寫成：N2S。其中：S稱為尾數(shù)，表示了N的全部有效數(shù)字，P稱為階碼，確定了小數(shù)點位置。注意，此處P、 S都是用二進制表示的數(shù)。當階碼為固定值時，這種方法稱為數(shù)的定點表示法。 1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示本節(jié)首頁 小數(shù)點位置 小數(shù)點位置（1）定點整數(shù) 規(guī)定小數(shù)點位置在S之后，P=0，因此S為純整數(shù)。符號位尾 數(shù) （2）定點小數(shù) 規(guī)定小數(shù)點的位置在符號位之后尾數(shù)之前，P是一個固定的非零整數(shù)，因此S為純小數(shù)。符號位尾 數(shù)格式： 格式：1.2.4 數(shù)據(jù)在計算機中的表示本節(jié)首頁注意： 定點數(shù)的兩種表示法，在計算機中均有采用。究竟采用哪種方法，應

19、預先約定。 具有n位尾數(shù)的定點機所能表示的最大正數(shù)為 011111 （n個1），即為1-2-n。其絕對值比1-2-n大的數(shù)，巳超出計算機 所能表示的最大范圍，則產(chǎn)生所謂的“溢出”。 具有n位尾數(shù)的定點機所能表示的最小正數(shù)為：000001 （n-1個0），即為2-n，計算機中小于此值的數(shù)均被視為0（機 器零） n位尾數(shù)的定點機所能表示的數(shù)N的范圍是：2-n = N 10秒。ATX電源關閉后，應關閉電源插座開關。采用正確的關閉系統(tǒng)方式。在升級BIOS過程中，不得關閉電源。系統(tǒng)出現(xiàn)故障時可強行關閉系統(tǒng)。 1.5.1 計算機安全操作 本節(jié)首頁3使用計算機的安全常識 安裝主流殺毒軟件。 定時對操作系統(tǒng)升

20、級。 重要數(shù)據(jù)的備份。 設置健壯密碼。 安裝防火墻。 不要在互聯(lián)網(wǎng)上隨意下載軟件。 不要輕易打開電子郵件的附件。 不要輕易訪問帶有非法性質(zhì)的網(wǎng)站。 盡量避免使用無防毒軟件的機器。 培養(yǎng)基本計算機安全意識。 1.5.1 計算機安全操作 本節(jié)首頁4操作系統(tǒng)的安全 設置密碼：防止外來攻擊，提高網(wǎng)絡安全性。方法：【開始】【控制面板】，雙擊【用戶賬戶】，選擇一個用戶后即可創(chuàng)建或更改密碼。 定時升級：彌補漏洞，防止病毒或黑客入侵。 步驟： 1.【開始】 【所有程序】【W(wǎng)indows Update】，進入系更新頁面。 2. 點擊 【查看以尋找更新】 【復查并安裝更新】【立即安裝】數(shù)據(jù)備份：防止病毒感染或硬盤

21、自身故障而導致的數(shù)據(jù)丟失。 1.5.1 計算機安全操作 本節(jié)首頁1.5.2 計算機病毒 1什么是計算機病毒 定義： 計算機病毒是一種人為編制的可執(zhí)行程序，能隱藏于數(shù)據(jù)系統(tǒng)資源中且進行自我復制，通過數(shù)據(jù)共享渠道進行感染，并能影響計算機系統(tǒng)的正常工作。 2計算機病毒的特點 傳染性 破壞性 潛伏性 激發(fā)性 本節(jié)首頁3計算機病毒的分類 1.5.2 計算機病毒 計算機病毒的分類方法很多，常用有如下幾種： 按病毒的表現(xiàn)性質(zhì)可分為良性病毒和惡性病毒； 按病毒感染的目標可分為引導區(qū)病毒，可執(zhí)行文件病毒，操作系統(tǒng)病毒； 按病毒的寄生媒介可分為入侵型，源碼型，外殼型和操作系統(tǒng)型病毒； 按病毒的激活方式可分為定時型

22、和隨機型病毒。本節(jié)首頁下列現(xiàn)象可作為檢測病毒的參考： 屏幕上突然出現(xiàn)某些異常字符串或畫面； 文件長度突然增加； 程序裝入時間或磁盤訪問時間加長； 磁盤不能引導系統(tǒng)； 磁盤上可存儲空間突然減少； 文件分配表突然損壞； 打印機或其它外設突然工作異常； 系統(tǒng)引導變慢，運行速度慢； 程序和數(shù)據(jù)神秘丟失； 異常死機。4計算機病毒的檢測 1.5.2 計算機病毒 本節(jié)首頁1.5.3 常用防病毒軟件 瑞星殺毒軟件江民2007殺毒軟件的使用提示：通過本機安裝的防病毒軟件演示。 本節(jié)首頁1.6 多媒體計算機1.6.1 媒體與多媒體1.6.2 多媒體計算機系統(tǒng)1.6.3 多媒體關鍵技術1.6.4 多媒體技術的發(fā)展及

23、應用1.6.1 媒體與多媒體1媒體的定義與分類 定義：媒體又稱媒質(zhì)或媒介，它是信息表示、信息傳遞和信息存儲的載體。感覺媒體：如波形、語音、顏色、亮度、反作用力、機械振動等。 表示媒體：如圖形、圖像、音頻、視頻等。 顯示媒體：如鍵盤、鼠標器、顯示器、打印機、音箱和投影機等。 存儲媒體：如磁帶、磁盤、光盤和內(nèi)存等。 傳輸媒體：如雙絞線、同軸電纜、光纖和無線傳輸介質(zhì)等。 本節(jié)首頁2多媒體技術 定義：多媒體技術是利用計算機技術對多種信息進行綜合處理，使之建立邏輯關系，集成為一個系統(tǒng)并具有交互性。 特點： 多樣性 集成性 交互性 實時性 1.6.1 媒體與多媒體本節(jié)首頁 1多媒體系統(tǒng)組成 組成：多媒體硬件系統(tǒng)、多媒體軟件系統(tǒng)。 多媒體個人計算機：能夠綜合處理文本、圖形、圖像、動畫、音頻和視頻等多種媒體信息的計算機。它是集圖、文、聲、像于一體并具有多媒體功能的個人計算機。1.6.2 多媒體計算機系統(tǒng)本節(jié)首頁MPC2常用多媒體I/O設備 1.6.2 多媒體計算機系統(tǒng)信息輸入設備顯示播放設備常用多媒體設備按功能主要分為如下四類： 掃描儀 數(shù)碼相機 攝像機 麥克風 打印機 繪圖儀 投影儀 音響 本節(jié)首頁1.6.2 多媒體計算機系統(tǒng)2常用多媒體I/O設備 人機交互設備存儲設備鍵盤 鼠標 觸摸屏 繪圖板光筆 硬盤 光盤 移動磁盤 優(yōu)盤 本節(jié)首頁1.6.3 多媒體關鍵技術 （1）數(shù)據(jù)壓縮與解壓縮技術 （