計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課件-第1章

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課件-第1章計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德5計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域3內(nèi)容提綱2數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱3程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算計(jì)算機(jī)的定義計(jì)算機(jī)的定義與計(jì)算機(jī)的發(fā)展有緊密的聯(lián)系，1940年以前，計(jì)算機(jī)甚至被定義為“執(zhí)行計(jì)算任務(wù)的人”?，F(xiàn)代意義上的計(jì)算機(jī)起源于20世紀(jì)40年代，美國(guó)國(guó)防部委托賓夕法尼亞大學(xué)的一個(gè)科學(xué)家小組研制一臺(tái)計(jì)算工具幫助他們進(jìn)行彈道軌跡的計(jì)算以加快新式武器的研制進(jìn)程。這項(xiàng)工作的結(jié)果是——1945年年底產(chǎn)生了人類歷史上第一臺(tái)真正的“計(jì)算機(jī)”，即ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndComputer，電子數(shù)值積分與計(jì)算機(jī)）。41.1計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的定義41.1計(jì)算機(jī)概述ENIAC是在馮?諾依曼（Von?Neumann）的一份報(bào)告的基礎(chǔ)上研制的，這篇報(bào)告也因此被稱為“在計(jì)算機(jī)科學(xué)史上最具有影響力的論文”，馮?諾依曼被稱為“現(xiàn)代計(jì)算機(jī)之父”。ENIAC的問世，使人類進(jìn)入了計(jì)算機(jī)時(shí)代。根據(jù)馮?諾依曼報(bào)告中的基本概念，計(jì)算機(jī)是一種可以接收輸入、存儲(chǔ)與處理數(shù)據(jù)并輸出處理結(jié)果的電子設(shè)備。計(jì)算機(jī)看起來非常復(fù)雜，但其本質(zhì)非常簡(jiǎn)單，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，所有的程序、圖形、聲音及文字都是由0和1兩個(gè)數(shù)字表示并演化的。從20世紀(jì)40年代至今，計(jì)算機(jī)都建立在馮?諾依曼理論的基礎(chǔ)上，因此，計(jì)算機(jī)被稱為“馮?諾依曼型計(jì)算機(jī)”。51.1計(jì)算機(jī)概述ENIAC是在馮?諾依曼（Von?Neumann）的一份報(bào)告計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展6人類最早的計(jì)算工具包括人手、石子、木棒、結(jié)繩等.我國(guó)在春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期使用竹子做成算籌進(jìn)行計(jì)數(shù)，在唐代的時(shí)候開始使用早期的算盤進(jìn)行計(jì)算.1642年法國(guó)數(shù)學(xué)家帕斯卡發(fā)明了手動(dòng)齒輪計(jì)算機(jī).1936年美國(guó)的數(shù)學(xué)家艾肯根據(jù)巴貝奇的思想發(fā)明了分析機(jī).1946年2月在賓夕法尼亞州州立大學(xué)造出了世界上第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC.1.1計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展6人類最早的計(jì)算工具包括人手、石子、木棒、計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展71.1計(jì)算機(jī)概述第1代（1946—1958年）采用電子管做開關(guān)元件，使用機(jī)器語言；第2代（1959—1964年）主要元件采用晶體管分立元件，開始使用高級(jí)語言；第3代（1965—1971年）開始使用中、小規(guī)模集成電路代替晶體管分立元件，并開始使用操作系統(tǒng)；第4代（1971年至今）開始使用大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路（VLSI），并行處理。計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展71.1計(jì)算機(jī)概述第1代（1946—181.1計(jì)算機(jī)概述我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展1958年我國(guó)第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī)103機(jī)誕生，速度2003次/s，同年，第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)試制成功。1959年研制成功104機(jī)，速度10000次/s以上，1956年，研制成功320機(jī)，速度達(dá)到8萬次/s。1971年研制成功第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)TQ-16，速度十幾萬次/s，1977年，第一批小型機(jī)DJS-050系列研制成功。1983年，“銀河”巨型機(jī)在國(guó)防科技大學(xué)研制成功，速度1億次/s，1992年，“銀河Ⅱ”巨型機(jī)研制成功，速度10億次/s。1999年10月研制成功的神威計(jì)算機(jī)，其峰值浮點(diǎn)速度3840億次/s，主要技術(shù)指標(biāo)達(dá)到國(guó)際水平，使我國(guó)成為繼美國(guó)、日本之后第3個(gè)具備研制大規(guī)模高性能計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能力的國(guó)家。81.1計(jì)算機(jī)概述我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展1985年6月，中國(guó)第一臺(tái)IBMPC兼容微型機(jī)——長(zhǎng)城0520CH研制成功。2001年，中科院計(jì)算所研制成功我國(guó)第一款通用CPU——“龍芯”，2002年，曙光公司推出完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的“龍騰”服務(wù)器。早期國(guó)產(chǎn)軟件主要用于配套專用系統(tǒng)，銀河I巨型機(jī)的操作系統(tǒng)YHOS是中國(guó)研制成功的第一個(gè)巨型機(jī)操作系統(tǒng)。1999年3月，全球第一套完整的中文Linux發(fā)行版——Xteamlinux中文版1.0由沖浪平臺(tái)（中國(guó)）軟件技術(shù)有限公司開發(fā)成功并正式發(fā)布是中國(guó)研制成功的第一個(gè)巨型機(jī)操作系統(tǒng)。中軟總公司1999年發(fā)布COSIX64，是我國(guó)第一個(gè)符合國(guó)際技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的64位高端操作系統(tǒng)。91.1計(jì)算機(jī)概述我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展91.1計(jì)算機(jī)概述101.1計(jì)算機(jī)概述未來計(jì)算機(jī)發(fā)展方向微型化網(wǎng)絡(luò)化智能化巨型化101.1計(jì)算機(jī)概述未來計(jì)算機(jī)發(fā)展方向微型化網(wǎng)絡(luò)化智能化計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德53內(nèi)容提綱11數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)運(yùn)算速度快計(jì)算精度高邏輯判斷能力存儲(chǔ)容量大自動(dòng)運(yùn)行特性121.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)運(yùn)算速度快計(jì)算精度高邏輯判斷能力存儲(chǔ)容量大自1．運(yùn)算速度快現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)速度可以達(dá)到每秒上億次，甚至更高，反映計(jì)算機(jī)運(yùn)算性能的常用指標(biāo)有：主頻：微處理時(shí)鐘的頻率，頻率越高，運(yùn)算速度越快。如P4的主頻為1.2G（1.2GHz）。存取周期：存儲(chǔ)器進(jìn)行一次完整的寫操作和讀操作所用的時(shí)間。系統(tǒng)總線速度高達(dá)100MHz的SDRAM的讀寫周期為10ns～15ns（納秒）。運(yùn)算速度：計(jì)算機(jī)每秒能夠執(zhí)行指令的條數(shù)。131.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類1．運(yùn)算速度快131.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2．計(jì)算精度高計(jì)算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制數(shù)字進(jìn)行運(yùn)算，可通過增加表示數(shù)字的設(shè)備或采用編程技巧，使數(shù)值計(jì)算的精度越來越高。例如，對(duì)圓周率的計(jì)算，數(shù)學(xué)家們經(jīng)過長(zhǎng)期艱苦的努力只算到小數(shù)點(diǎn)后500位，使用計(jì)算機(jī)很快即可算到小數(shù)點(diǎn)后200萬位。3．邏輯判斷能力邏輯判斷能力使得計(jì)算機(jī)具有智能特點(diǎn)。在1997年舉行的人機(jī)國(guó)際象棋大戰(zhàn)中，一臺(tái)名為“深藍(lán)”的超級(jí)計(jì)算機(jī)擊敗了國(guó)際象棋的世界冠軍，轟動(dòng)了世界。141.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2．計(jì)算精度高141.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類4．存儲(chǔ)容量大電子計(jì)算機(jī)可以將大量的信息存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中。例如，一張光盤可以存儲(chǔ)650MB的數(shù)據(jù)。常用數(shù)據(jù)存儲(chǔ)計(jì)量單位有：位（bit，b）、字節(jié)（Byte，B）。1Byte=8bit，1kB=1024B（Byte），1MB=1024KB=1048576B，1GB=1024MB=1048576KB=1073741824B。5．自動(dòng)運(yùn)行特性計(jì)算機(jī)與其他計(jì)算工具的本質(zhì)區(qū)別在于能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)、連續(xù)地進(jìn)行各種操作。計(jì)算機(jī)從正式操作開始到輸出結(jié)果，整個(gè)過程可以在程序控制下自動(dòng)進(jìn)行。151.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類4．存儲(chǔ)容量大151.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類計(jì)算機(jī)的分類161.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類主機(jī)小巨型機(jī)工作站巨型機(jī)個(gè)人計(jì)算機(jī)小型機(jī)計(jì)算機(jī)的分類161.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類主機(jī)小巨型機(jī)工作計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德53內(nèi)容提綱17數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域181.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1．科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）2．?dāng)?shù)據(jù)處理（信息管理）3．過程控制傳統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域181.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1．科學(xué)計(jì)算（數(shù)值現(xiàn)代應(yīng)用領(lǐng)域191.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1．計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)2．辦公自動(dòng)化3．娛樂休閑現(xiàn)代應(yīng)用領(lǐng)域191.3計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域1．計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)2計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德53內(nèi)容提綱20數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要由5大基本部件組成，包括運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入備和輸出設(shè)備，在結(jié)構(gòu)上以運(yùn)算器為中心。211.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)基本組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成211.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)運(yùn)算器又稱算術(shù)/邏輯單元（Arithmetic/LogicUnit，ALU），是計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件，主要執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算?？刂破饔?jì)算機(jī)的指揮控制中心，負(fù)責(zé)從存儲(chǔ)器中獲取指令，并對(duì)指令進(jìn)行譯碼，根據(jù)指令的要求，按時(shí)間的先后順序?qū)χ噶罴右越忉專⑾蚱渌考l(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，保證各部件協(xié)調(diào)工作。存儲(chǔ)器計(jì)算機(jī)的記憶存儲(chǔ)部件，用于存儲(chǔ)程序指令和數(shù)據(jù)。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器。輸入設(shè)備負(fù)責(zé)把用戶命令包括程序和數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)，例如鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、手寫筆等。輸出設(shè)備主要負(fù)責(zé)將計(jì)算機(jī)中的信息傳送到外部媒介供用戶查看或保存。221.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理運(yùn)算器又稱算術(shù)/邏輯單元（Arithmetic/Logic計(jì)算機(jī)基本工作原理計(jì)算機(jī)指令（Instruction）：計(jì)算機(jī)的工作過程就是執(zhí)行程序的過程，程序是一系列按一定要求排列的指令。一條計(jì)算機(jī)的指令通常分為兩個(gè)部分：一部分是指出執(zhí)行什么操作，如加、減運(yùn)算等，稱為操作碼；另一部分指出需要操作的數(shù)據(jù)或數(shù)據(jù)的地址，稱為操作數(shù)。操作碼→ADDAX，9←第2個(gè)操作數(shù)↑第1個(gè)操作數(shù)其中，ADD是操作碼，AX是第一個(gè)操作數(shù)存放的地址，9是第二個(gè)操作數(shù)，該指令含義將AX中的數(shù)和9相加，結(jié)果再存入AX中。231.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)基本工作原理231.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)通過程序完成任務(wù)，程序由若干條指令組成，了解計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程即可明白計(jì)算機(jī)的工作原理。計(jì)算機(jī)執(zhí)行一條指令的全過程包括以下步驟：取指令和分析指令；執(zhí)行指令。存儲(chǔ)程序原理程序是由機(jī)器指令按一定順序組合而成的。實(shí)現(xiàn)自動(dòng)運(yùn)行需要把指令存儲(chǔ)起來，計(jì)算機(jī)在運(yùn)行時(shí)逐一取出指令，根據(jù)指令進(jìn)行操作，該原理即存儲(chǔ)程序原理。241.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)通過程序完成任務(wù)，程序由若干條指令組成，了解計(jì)算機(jī)執(zhí)行計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)1.字長(zhǎng)（WordLength）：計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能夠同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。字長(zhǎng)決定了計(jì)算機(jī)的精度、尋址速度和處理能力。2.運(yùn)算速度：運(yùn)算速度指CPU每秒能執(zhí)行的指令條數(shù)，單位為每秒執(zhí)行百萬條指令數(shù)MIPS（MillionInstructionsPerSecond）。3.存儲(chǔ)容量（MemoryCapacity）：存儲(chǔ)容量是指微型機(jī)內(nèi)配置的隨機(jī)存儲(chǔ)器的總字節(jié)數(shù)，在系統(tǒng)中直接與CPU相連，為CPU提供程序和原始數(shù)據(jù)，并存放CPU產(chǎn)生的處理結(jié)果。251.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)251.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)4.系統(tǒng)總線的傳輸速率：系統(tǒng)總線的傳輸速率直接影響計(jì)算機(jī)輸入輸出的性能，系統(tǒng)總線的傳輸速率與總線中的數(shù)據(jù)寬度及總線周期有關(guān)。5.外部設(shè)備配置：微型機(jī)基本外設(shè)配置包括鍵盤、顯示器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、硬盤驅(qū)動(dòng)器、鼠標(biāo)等。6.軟件配置：軟件配置包括操作系統(tǒng)、程序設(shè)計(jì)語言、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)通信軟件、文字處理軟件、其他應(yīng)用軟件等。7.其他指標(biāo)：如機(jī)器兼容性、系統(tǒng)可靠性、系統(tǒng)可維護(hù)性等。261.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)261.4計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德53內(nèi)容提綱27數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組計(jì)算機(jī)文化日常生活和工作中，人們使用許多原本屬于計(jì)算機(jī)專業(yè)的概念來描述其他現(xiàn)象，逐漸形成了計(jì)算機(jī)文化。計(jì)算機(jī)引發(fā)的道德問題面對(duì)面的交流減少，造成人際關(guān)系的疏遠(yuǎn)網(wǎng)絡(luò)犯罪信息素養(yǎng)內(nèi)涵主要包括信息意識(shí)、信息知識(shí)、信息能力和信息品質(zhì)等。281.5計(jì)算機(jī)文化與道德計(jì)算機(jī)文化281.5計(jì)算機(jī)文化與道德計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成和工作原理4計(jì)算機(jī)文化與道德53內(nèi)容提綱29數(shù)據(jù)表示6計(jì)算機(jī)概述1計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與分類2計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組數(shù)制數(shù)制是指用一組固定的數(shù)字按照一套統(tǒng)一規(guī)則表示數(shù)值的方法。數(shù)制的種類很多，除了常見的十進(jìn)制數(shù)，還有六十進(jìn)制數(shù)，如60秒為1分鐘，十二進(jìn)制，如12個(gè)月為一年等。常用數(shù)制常用數(shù)制包括十進(jìn)制、二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制，計(jì)算機(jī)中，數(shù)據(jù)采用二進(jìn)制表示。301.6數(shù)據(jù)表示數(shù)制301.6數(shù)據(jù)表示計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示的原因電路簡(jiǎn)單可靠性高邏輯性強(qiáng)運(yùn)算簡(jiǎn)單311.6數(shù)據(jù)表示計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制表示的原因311.6數(shù)據(jù)表示四種常用數(shù)制的表示方法十進(jìn)制數(shù)用10個(gè)數(shù)碼（0～9）表示所有的數(shù)，基數(shù)是10，采用逢十進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法，十進(jìn)制的符號(hào)表示：“D”。二進(jìn)制數(shù)用2個(gè)數(shù)碼（0和1）表示所有的數(shù)，基數(shù)是2，采用逢二進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法，二進(jìn)制的符號(hào)表示：“B”。八進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是用8個(gè)數(shù)碼（0～7）表示所有的數(shù)，基數(shù)是8，采用逢八進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法，八進(jìn)制的符號(hào)表示：“Q”。十六進(jìn)制數(shù)的特點(diǎn)是用16個(gè)數(shù)碼（0～F）表示所有的數(shù)，基數(shù)是16，采用逢十六進(jìn)一的計(jì)數(shù)方法，十六進(jìn)制的符號(hào)表示：“H”。321.6數(shù)據(jù)表示四種常用數(shù)制的表示方法321.6數(shù)據(jù)表示不同進(jìn)制數(shù)值之間的相互轉(zhuǎn)換1．二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則：按權(quán)展開，相加之和?！纠?.1】將二進(jìn)制數(shù)10001011B轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。10001011B=1×27+0×26+0×25+0×24+1×23+0×221×21+1×20 =128+8＋2＋1 =139331.6數(shù)據(jù)表示不同進(jìn)制數(shù)值之間的相互轉(zhuǎn)換331.6數(shù)據(jù)表示2．十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換原則：整數(shù)：除2取余數(shù)，倒排列；小數(shù)：乘2取整數(shù)，順排列?！纠?.2】將十進(jìn)制數(shù)34.25轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。34÷2=17 …余017÷2=8 …余18÷2=4 …余04÷2=2 …余02÷2=1 …余01÷2=0 …余10.25×2=0.5 …取整得00.5×2=1.0 …取整得134.25=100010.01B341.6數(shù)據(jù)表示2．十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)341.6數(shù)據(jù)表示3．二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制：三位一組法?！纠?.3】將二進(jìn)制數(shù)100101010011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。100101010011（高位不足三位補(bǔ)0填充）↓↓↓↓4523100101010011B=4523Q二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制：四位一組法?！纠?.4】將二進(jìn)制數(shù)1010001011111001B轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。1010001011111001（高位不足四位補(bǔ)0填充）↓↓↓↓A2F91010001011111001B=A2F9H351.6數(shù)據(jù)表示3．二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換351.6數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)表示單位位（bit）:位是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)二進(jìn)制位能表示21=2種狀態(tài)，每增加一位，所能表示的信息量增加一倍。字節(jié)（Byte）:字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，規(guī)定一個(gè)字節(jié)等于8位二進(jìn)制，即1B=8bit。在計(jì)算機(jī)中以字節(jié)為單位來度量存儲(chǔ)容量，如B、KB、MB和GB等，其中：1KB=210=1024B1MB=210×210=1024×1024=1048576B1GB=210×210×210=1024×1024×1024=1073741824B字（Word）:計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)，CPU通過數(shù)據(jù)總線一次性處理的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度的二進(jìn)制位數(shù)稱為字。361.6數(shù)據(jù)表示數(shù)據(jù)表示單位361.6數(shù)據(jù)表示字符數(shù)據(jù)編碼計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制，因此，計(jì)算機(jī)內(nèi)部的信息均需要用二進(jìn)制的0和1對(duì)其進(jìn)行編碼。西文字符與ASCII碼ASCII（AmericanStandardCodeforInformationInterchange）是美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼，是國(guó)際上通用的英文字符編碼。漢字及其編碼（國(guó)標(biāo)碼）的基本概念371.6數(shù)據(jù)表示字符數(shù)據(jù)371.6數(shù)據(jù)表示計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱38程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算計(jì)算機(jī)硬件之間通過系統(tǒng)總線連接為一個(gè)整體。391.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)硬件之間通過系統(tǒng)總線連接為一個(gè)整體。391.7計(jì)算機(jī)1.CPUCPU是中央處理器（CentralProcessingUnit）的英文縮寫，CPU是計(jì)算機(jī)的指揮中心，由運(yùn)算器和控制器組成。CPU的主要性能指標(biāo)有：字長(zhǎng)、主頻、運(yùn)算速度等。CPU內(nèi)部結(jié)構(gòu)可以分為控制單元、邏輯單元和寄存器三部分。401.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1.CPU401.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.內(nèi)存儲(chǔ)器內(nèi)存儲(chǔ)器又稱主存儲(chǔ)器，是確保計(jì)算機(jī)正常工作的必要條件，內(nèi)存的容量與性能是影響計(jì)算機(jī)整體性能的決定性因素之一。內(nèi)存儲(chǔ)器分為只讀存儲(chǔ)器（ROM）和隨機(jī)存儲(chǔ)器（RAM）。內(nèi)存主要技術(shù)指標(biāo)：容量、存取時(shí)間、奇偶校驗(yàn)位、接口類型。411.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2.內(nèi)存儲(chǔ)器411.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)3.外存儲(chǔ)器外存儲(chǔ)器即外存，也稱輔存，是內(nèi)存的延伸，其主要作用是用于存儲(chǔ)暫時(shí)不用又需要保護(hù)的系統(tǒng)文件、應(yīng)用程序、用戶程序、文檔、數(shù)據(jù)等。外存儲(chǔ)器包括磁盤存儲(chǔ)器、光盤存儲(chǔ)器和U盤存儲(chǔ)器，和內(nèi)存相比，外存的容量一般較大，但訪問速度相對(duì)內(nèi)存要慢很多。421.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)3.外存儲(chǔ)器421.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)4.存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)是把各種不同存儲(chǔ)容量、不同存取速度的存儲(chǔ)設(shè)備，按照一定的體系結(jié)構(gòu)組織起來，使存儲(chǔ)的程序和數(shù)據(jù)按層次分布在各存儲(chǔ)設(shè)備中。43存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.7計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)4.存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)43存儲(chǔ)系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)1.7計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱44程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算1.輸入設(shè)備輸入設(shè)備是用于將信息輸入計(jì)算機(jī)的裝置，常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、調(diào)制解調(diào)器、模數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換器等。451.8輸入/輸出1.輸入設(shè)備451.8輸入/輸出2.輸出設(shè)備輸出設(shè)備是計(jì)算機(jī)將運(yùn)算結(jié)果傳送給用戶的設(shè)備，常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、調(diào)制解調(diào)器、數(shù)模（D/A）轉(zhuǎn)換器等。46CRT顯示器、LCD顯示器和投影儀的外觀針式打印機(jī)、噴墨

打印機(jī)與激光打印機(jī)1.8輸入/輸出2.輸出設(shè)備46CRT顯示器、LCD針式打印機(jī)、噴墨

打印3.總線I/O總線是外圍設(shè)備訪問CPU和內(nèi)存的數(shù)據(jù)通道，主要包括地址總線（AB）、數(shù)據(jù)總線（DB）和控制總線（CB），分別負(fù)責(zé)傳送地址信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)和控制信號(hào)。內(nèi)部總線：ISA（工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)體系結(jié)構(gòu)）：最大總線寬度是16bit，最高時(shí)鐘頻率為8MHz。PCI：最大總線寬度是32位或64位。外部總線：RS-232接口，USB（UniversalSerialBus，通用串行總線）接口。471.8輸入/輸出3.總線471.8輸入/輸出計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱48程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算概述微型計(jì)算機(jī)也是由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成，隨著集成電路芯片集成度的提高，運(yùn)算器和控制器通常集成在一片芯片內(nèi)，稱為中央處理器，簡(jiǎn)稱CPU。微型計(jì)算機(jī)中的其他部件也都是大規(guī)模集成電路芯片，因此，微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部連接方式也發(fā)生了相應(yīng)變化。微型計(jì)算機(jī)內(nèi)部連接方式以三條線路為中心：數(shù)據(jù)總線、地址總線、控制總線，稱為總線連接方式。491.9微型計(jì)算機(jī)概述491.9微型計(jì)算機(jī)主板系統(tǒng)主板（母板）是微型機(jī)中最大的集成電路板，由微處理器模塊、內(nèi)存模塊、基本（I/O）接口、中斷控制器、DMA控制器及系統(tǒng)總線組成。系統(tǒng)主板的性能主要由配合CPU的芯片組決定，選擇主板要考慮其支持的最大內(nèi)存容量、擴(kuò)展槽的數(shù)量、支持最大系統(tǒng)外頻、可擴(kuò)展性等因素。50主板1.9微型計(jì)算機(jī)主板50主板1.9微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)市場(chǎng)目前微型計(jì)算機(jī)市場(chǎng)主要由品牌機(jī)、商家組裝整機(jī)（兼容機(jī)）和零部件三大部分組成。品牌機(jī)是指計(jì)算機(jī)生產(chǎn)企業(yè)按照國(guó)家公布的實(shí)施強(qiáng)制性認(rèn)證的產(chǎn)品目錄中的要求，生產(chǎn)銷售，通過3C認(rèn)證的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品。組裝整機(jī)（兼容機(jī)）是由商業(yè)企業(yè)和小規(guī)模經(jīng)營(yíng)者，按照某種需求在零部件市場(chǎng)采購(gòu)配件組裝成整機(jī)進(jìn)行銷售。511.9微型計(jì)算機(jī)微型計(jì)算機(jī)市場(chǎng)511.9微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱52程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算1.程序把指令排列成一定的執(zhí)行順序并能完成一定目標(biāo)工作的指令序列稱為程序。531.10計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)2.軟件軟件是指為管理、運(yùn)行、維護(hù)及應(yīng)用計(jì)算機(jī)所開發(fā)的程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)文檔的集合。一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成。軟件系統(tǒng)層次示意圖1.程序531.10計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)2.軟件軟件系統(tǒng)層次計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱54程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算1.操作系統(tǒng)的定義操作系統(tǒng)（OperatingSystem，OS）是計(jì)算機(jī)中最重要的系統(tǒng)軟件。操作系統(tǒng)是指用于控制和管理計(jì)算機(jī)硬件和軟件資源、合理地組織計(jì)算機(jī)工作流程以及方便用戶使用計(jì)算機(jī)的程序的集合。操作系統(tǒng)可以在概念上分割成內(nèi)核（Kernel）和殼（shell）。一個(gè)殼程序包裹了與硬件直接交流的內(nèi)核，計(jì)算機(jī)內(nèi)部通信流程為：硬件←→內(nèi)核←→殼←→應(yīng)用程序。551.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)1.操作系統(tǒng)的定義551.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)56操作系統(tǒng)功能CPU管理存儲(chǔ)器管理文件管理設(shè)備管理用戶接口（作業(yè)管理）1.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)56操作系統(tǒng)功能CPU管理存儲(chǔ)器管理文件管理設(shè)備管理用戶接口操作系統(tǒng)的分類從計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)的角度分類：?jiǎn)螜C(jī)操作系統(tǒng)（單機(jī)單任務(wù)操作系統(tǒng)，單機(jī)多任務(wù)操作系統(tǒng)）、主從式多終端操作系統(tǒng)、多機(jī)多用戶操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、分布式操作系統(tǒng)。從操作系統(tǒng)工作的角度分類：?jiǎn)斡脩粝到y(tǒng)、批處理系統(tǒng)、分時(shí)系統(tǒng)、實(shí)時(shí)系統(tǒng)。571.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)的分類571.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)1.單用戶操作系統(tǒng)單用戶操作系統(tǒng)面對(duì)單一用戶，所有資源供單一用戶使用，用戶對(duì)系統(tǒng)有絕對(duì)的控制權(quán)。2．批處理操作系統(tǒng)批處理系統(tǒng)分為單道批處理系統(tǒng)和多道批處理系統(tǒng)，是成批處理或者順序共享式系統(tǒng)，允許多個(gè)用戶以高速、非人工干預(yù)的方式進(jìn)行成組作業(yè)工作和程序執(zhí)行。3．分時(shí)操作系統(tǒng)分時(shí)系統(tǒng)是一類多道程序系統(tǒng)，基于主從式多終端的計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)。一臺(tái)功能很強(qiáng)的主計(jì)算機(jī)可以連接多個(gè)終端（幾十臺(tái)、上百臺(tái)終端），供多個(gè)用戶同時(shí)上機(jī)操作。581.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)1.單用戶操作系統(tǒng)581.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)4．實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)實(shí)時(shí)系統(tǒng)是指系統(tǒng)對(duì)輸入的及時(shí)響應(yīng)，對(duì)輸出的按需提供，無延遲的處理，是一類特殊的多道程序系統(tǒng)，主要應(yīng)用于需要對(duì)外部事件進(jìn)行及時(shí)響應(yīng)并處理的領(lǐng)域。5．網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是建立在單機(jī)操作系統(tǒng)之上的開放式的軟件系統(tǒng)，面對(duì)的是不同的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的互連操作和不同的單機(jī)操作系統(tǒng)之間的資源共享、用戶操作協(xié)調(diào)和與單機(jī)操作系統(tǒng)的交互，解決多個(gè)網(wǎng)絡(luò)用戶（甚至是全球遠(yuǎn)程的網(wǎng)絡(luò)用戶）之間爭(zhēng)用共享資源的分配與管理。591.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)4．實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)591.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)6．分布式操作系統(tǒng)大量的計(jì)算機(jī)通過網(wǎng)絡(luò)連接在一起，可以獲得極高的運(yùn)算能力及廣泛的數(shù)據(jù)共享，這種系統(tǒng)稱為分布式系統(tǒng)?，F(xiàn)代操作系統(tǒng)的發(fā)展已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了上述的單一的、基本類型的操作系統(tǒng)，目前，一個(gè)操作系統(tǒng)既含有批處理，也具有分時(shí)處理或者實(shí)時(shí)處理功能，也具有網(wǎng)絡(luò)及分布式管理的功能，通用操作系統(tǒng)。601.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)6．分布式操作系統(tǒng)601.11計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)119內(nèi)容提綱61程序設(shè)計(jì)與程序12計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)7輸入/輸出8微型計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)10計(jì)算1.程序設(shè)計(jì)概述計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)是指用計(jì)算機(jī)語言編寫代碼（指令）驅(qū)動(dòng)計(jì)算機(jī)完成特定的功能，即用計(jì)算機(jī)能理解的語言控制計(jì)算機(jī)工作。計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)過程包括問題描述、算法設(shè)計(jì)、代碼編制以及調(diào)試運(yùn)行。621.12程序設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)語言分析問題定求解方案算法分析編寫程序調(diào)試運(yùn)行程序編寫文檔維護(hù)程序設(shè)計(jì)的基本過程1.程序設(shè)計(jì)概述621.12程序設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)語言分析問數(shù)學(xué)模型程序設(shè)計(jì)過程中，用計(jì)算機(jī)解決實(shí)際問題，必須從具體問題抽象出相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型，用該模型應(yīng)能得出該問題的精確或近似解。確定數(shù)學(xué)模型的計(jì)算方法，根據(jù)問題的具體要求，在已知的算法中選擇一種合適的算法或設(shè)計(jì)一種新算法。用程序設(shè)計(jì)語言為確定的算法編制計(jì)算機(jī)程序，同時(shí)準(zhǔn)備好作為程序處理對(duì)象的數(shù)據(jù)。程序編寫完成后，調(diào)試運(yùn)行程序。631.12程序設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)語言數(shù)學(xué)模型631.12程序設(shè)計(jì)與程序設(shè)計(jì)語言數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，越來越多的非數(shù)值數(shù)據(jù)需要處理，數(shù)據(jù)的概念也被泛化，數(shù)字、字符、圖像、聲音都屬于數(shù)據(jù)的范疇。數(shù)據(jù)是對(duì)客觀事物的名稱、數(shù)量、特征、性質(zhì)的描述形式（即編碼），是計(jì)算機(jī)能處理的一切符號(hào)的總稱。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中包括一批數(shù)據(jù)，是數(shù)據(jù)的一個(gè)集合，該集合中的數(shù)據(jù)個(gè)體稱為數(shù)據(jù)元素，是數(shù)據(jù)的基本單位，一個(gè)數(shù)據(jù)元素又稱為一個(gè)數(shù)據(jù)結(jié)點(diǎn)，簡(jiǎn)稱結(jié)點(diǎn)。數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是帶有結(jié)構(gòu)特性的數(shù)據(jù)元素的集合，研究數(shù)據(jù)的邏輯結(jié)構(gòu)和