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計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目式教程COMPUTER(ProjectbasedTutorialonFundamentalsofComputerApplications計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)項(xiàng)目式教程COMPUTER(項(xiàng)目一學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識電子計(jì)算機(jī)簡稱“計(jì)算機(jī)”,通稱“電腦”,是一種能夠按照指令對各種數(shù)據(jù)進(jìn)行自動加工和處理的電子設(shè)備,已成為信息時(shí)代的重要工具之一。掌握以計(jì)算機(jī)為核心的信息技術(shù)應(yīng)用,是當(dāng)今各行業(yè)從業(yè)人員的必備素質(zhì)。本項(xiàng)目通過4個(gè)任務(wù)介紹計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)知識,包括計(jì)算機(jī)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的基本工作原理、計(jì)算機(jī)中信息的表示和存儲以及多媒體技術(shù)等相關(guān)知識,為后面的進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。目錄CONTENTS學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)中信息的表示和存儲了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的工作原理認(rèn)識多媒體技術(shù)學(xué)習(xí)目標(biāo)認(rèn)識計(jì)算機(jī)的發(fā)展了解信息的表示和存儲認(rèn)識多媒體技術(shù)了解計(jì)算機(jī)的工作原理本任務(wù)要求了解計(jì)算機(jī)的誕生及發(fā)展,認(rèn)識計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)、分類和應(yīng)用,了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢,熟悉信息技術(shù)的相關(guān)概念。Understandthedevelopmentofcomputers了解計(jì)算機(jī)的發(fā)展(任務(wù)一PROJECTTaskone一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展電子計(jì)算機(jī)誕生以前,人類曾經(jīng)發(fā)明了多種計(jì)算工具:先后出現(xiàn)了算盤、計(jì)算尺、機(jī)械式計(jì)算機(jī)。目前公認(rèn)的第一臺電子計(jì)算機(jī)是在1946年2月由美國賓夕法尼亞大學(xué)研制成功的“電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)”(ElectronicNumericalIntegratorandCalculator,ENIAC),如圖1-1所示。圖1-1世界上第一臺計(jì)算機(jī)ENIAC一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展其采用電子管作為基本組成元件,每秒能進(jìn)行5000次加減運(yùn)算,共占地170平方米,采用了近18000個(gè)電子管、1500多個(gè)繼電器、70000多個(gè)電阻、10000多個(gè)電容,重約30噸,功率約150kW。雖然與現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)相比,ENIAC是個(gè)龐然大物并且運(yùn)算速度慢,但是ENIAC機(jī)的問世具有劃時(shí)代的意義,它奠定了計(jì)算機(jī)發(fā)展的基礎(chǔ),標(biāo)志著計(jì)算機(jī)時(shí)代的到來。一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展自從第一臺計(jì)算機(jī)誕生60多年以來,計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展非常迅速,計(jì)算機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)普及到了社會的各個(gè)領(lǐng)域,它不僅服務(wù)于科學(xué)、生產(chǎn)、國防、教育等領(lǐng)域,也服務(wù)于家庭和個(gè)人。它已經(jīng)成為人類在工作、學(xué)習(xí)、日常娛樂等活動中的一種非常重要的工具,是促進(jìn)人類社會不斷進(jìn)步的重要手段。一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展在這60多年的發(fā)展過程中,根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的基本物理元件,可將計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四個(gè)時(shí)代。第一代01第二代02第三代03第四代04電子管計(jì)算機(jī)(1946—1957)晶體管計(jì)算機(jī)(1958—1964)集成電路計(jì)算機(jī)(1965—1970)大規(guī)模集成電路(1970至今)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代計(jì)算機(jī)采用電子管作為計(jì)算機(jī)的基本部件。這個(gè)時(shí)期計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度為每秒幾千次,內(nèi)存容量為幾KB,其軟件主要采用機(jī)器語言、匯編語言,主要應(yīng)用于軍事和科學(xué)研究工作。這一時(shí)期計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是體積大、內(nèi)存容量小、耗電量大、可靠性差、價(jià)格昂貴、維修復(fù)雜。1.第一代——電子管計(jì)算機(jī)(1946—1957)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展在第二代計(jì)算機(jī)時(shí)期,晶體管代替了電子管。由于晶體管比電子管體積要小很多、耗電也少,而且價(jià)格便宜、運(yùn)算速度快、產(chǎn)生的熱量少,因此第二代計(jì)算機(jī)縮小了體積、降低了功耗、提高了速度,可靠性及內(nèi)存容量也有了較大的提高。2.第二代——晶體管計(jì)算機(jī)(1958—1964)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展主存儲器采用磁芯器,外存儲器已采用先進(jìn)的磁盤、磁帶,外設(shè)種類也有所增加。在這個(gè)時(shí)期軟件也在繼續(xù)發(fā)展,出現(xiàn)了各種各樣的高級語言及編譯程序,還出現(xiàn)了以批處理為主的操作系統(tǒng)。它的應(yīng)用范圍也從第一代計(jì)算機(jī)的單純數(shù)據(jù)運(yùn)算擴(kuò)展到數(shù)據(jù)處理、事務(wù)管理和工程控制等更多的領(lǐng)域。2.第二代——晶體管計(jì)算機(jī)(1958—1964)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展標(biāo)志著第三代計(jì)算機(jī)發(fā)展技術(shù)的是在計(jì)算機(jī)中使用集成電路。這種硅集成電路使得在單個(gè)芯片上可集成幾十個(gè)晶體管,所以這時(shí)的計(jì)算機(jī)體積大大減小了。存儲器進(jìn)一步發(fā)展,體積越來越小,價(jià)格越來越低。到了20世紀(jì)60年代末,計(jì)算機(jī)的速度已經(jīng)達(dá)到每秒幾千萬次,同時(shí)它的內(nèi)存容量及可靠性也都有了很大提高。3.第三代——集成電路計(jì)算機(jī)(1965—1970)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展同時(shí)出現(xiàn)了分時(shí)操作系統(tǒng)及會話式語言等多種高級語言,開發(fā)出了功能較強(qiáng)的操作系統(tǒng),而且實(shí)現(xiàn)了多道程序(內(nèi)存中同時(shí)可以有多個(gè)程序)和虛擬內(nèi)存技術(shù)。這一時(shí)期,計(jì)算機(jī)同時(shí)向多樣化、通用化發(fā)展。計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)技術(shù)也在這個(gè)階段出現(xiàn),同時(shí)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域有了更大的擴(kuò)展。3.第三代——集成電路計(jì)算機(jī)(1965—1970)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展第四代計(jì)算機(jī)稱為大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來,計(jì)算機(jī)的邏輯元件采用了大規(guī)模集成電路(LSI)和超大規(guī)模集成電路(VLSI)技術(shù)。大規(guī)模集成電路的出現(xiàn),使得在一個(gè)芯片上集成幾十萬甚至幾百萬個(gè)晶體管成為可能,而超大規(guī)模集成電路的集成度比大規(guī)模集成電路更高。集成度很高的半導(dǎo)體存儲器代替了磁芯存儲器,使得計(jì)算機(jī)的存儲能力進(jìn)一步提高。4.第四代——大規(guī)模集成電路(1970至今)一、計(jì)算機(jī)的發(fā)展這一時(shí)期計(jì)算機(jī)發(fā)展到了微型化、耗電少、可靠性很高的階段。具有圖形功能的高清晰的彩色顯示器得到廣泛應(yīng)用。隨著大規(guī)模集成電路的迅速發(fā)展,計(jì)算機(jī)除了向巨型機(jī)方向發(fā)展外,還將朝著超小型機(jī)和微型機(jī)方向飛躍前進(jìn)。20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的微型計(jì)算機(jī),使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大,PC機(jī)的應(yīng)用已經(jīng)擴(kuò)展到各行各業(yè),成為辦公室的寵兒。同時(shí)由于微機(jī)價(jià)格的迅速降低,PC機(jī)開始進(jìn)入平常百姓家。4.第四代——大規(guī)模集成電路(1970至今)二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用范圍如此廣泛,與其自身的特點(diǎn)是密不可分的。計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)主要有以下幾個(gè)方面:4.自動化程度高3.具有邏輯判斷能力1.運(yùn)算速度快2.存儲能力強(qiáng)5.可靠性高6.計(jì)算精度高二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度一般是指單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行指令的平均條數(shù)?,F(xiàn)在,計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度非???,微型機(jī)每秒能進(jìn)行幾億次至幾十億次的運(yùn)算。世界上一些較先進(jìn)的巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度可以達(dá)到每秒數(shù)千億次甚至上萬億次的運(yùn)算。1.運(yùn)算速度快二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)具有存儲裝置,可以存儲大量的數(shù)據(jù)資料,這是人腦所無法相比的。在計(jì)算機(jī)中承擔(dān)記憶存儲功能的部件是存儲器。存儲器既能存儲各類數(shù)據(jù)信息(如數(shù)字、文字、圖形、圖像、聲音等),又能存儲處理加工這些數(shù)據(jù)信息的程序。計(jì)算機(jī)的存儲容量大,并且存儲準(zhǔn)確,這為計(jì)算機(jī)能夠自動、高速、正確地運(yùn)行提供了保證。2.存儲能力強(qiáng)二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)不但能夠進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算,還能夠進(jìn)行邏輯判斷。例如,判斷某個(gè)數(shù)是大于100還是小于100;判斷某個(gè)表達(dá)式是成立還是不成立等。具有判斷能力,使計(jì)算機(jī)可以進(jìn)行邏輯推理運(yùn)算。不僅如此,計(jì)算機(jī)還可以根據(jù)邏輯判斷的結(jié)果,自行決定以后執(zhí)行的命令。人們正是利用計(jì)算機(jī)的這種邏輯判斷能力,開發(fā)計(jì)算機(jī)在信息處理和人工智能等方面的功能。3.具有邏輯判斷能力二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)是一個(gè)自動化程度極高的電子設(shè)備,能夠存儲人們事先編寫好的程序,在程序的控制和指揮下自動地完成規(guī)定的操作,其間不需要人工干預(yù)。這給很多行業(yè)帶來了方便,也適合應(yīng)用到人類難以勝任的、有毒的、有害的作業(yè)場所。4.自動化程度高二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)由于計(jì)算機(jī)采用存儲程序的工作方式,所以計(jì)算機(jī)在數(shù)據(jù)的加工和計(jì)算上,差錯(cuò)率極低,除非程序設(shè)計(jì)上有問題或硬件設(shè)備上出現(xiàn)故障,一般不會出現(xiàn)差錯(cuò)。5.可靠性高二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制表示各種信息。表示二進(jìn)制數(shù)值的位數(shù)越多,精度就越高。因此,可以用加大計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)位數(shù)的方法和運(yùn)用計(jì)算技巧,使數(shù)值計(jì)算的精度越來越高。一般情況下,計(jì)算機(jī)所能表示的數(shù)值數(shù)據(jù)的有效位數(shù)可以達(dá)到數(shù)十位,這是任何其他計(jì)算工具所不能達(dá)到的。6.計(jì)算精度高三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)在誕生初期主要被應(yīng)用到科研和軍事領(lǐng)域,隨著科技的不斷進(jìn)步和社會發(fā)展,計(jì)算機(jī)的性能不斷提高,種類繁多,已被應(yīng)用到社會的各個(gè)領(lǐng)域。接下來我們將用以下兩點(diǎn)來講解:計(jì)算機(jī)的分類計(jì)算機(jī)的應(yīng)用21三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,尤其是微處理器的發(fā)展,計(jì)算機(jī)的類型呈現(xiàn)出多樣化的特點(diǎn)。人們對于計(jì)算機(jī)以下分類方法:1.計(jì)算機(jī)的分類按工作原理劃分按計(jì)算能力劃分按用途劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)可分為模擬計(jì)算機(jī)和數(shù)字計(jì)算機(jī)兩大類。1.計(jì)算機(jī)的分類模擬計(jì)算機(jī)數(shù)字計(jì)算機(jī)12(1)按工作原理劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用模擬計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是:參與運(yùn)算的數(shù)值由不間斷的連續(xù)量表示,其運(yùn)算過程是連續(xù)的。模擬計(jì)算機(jī)由于受元器件質(zhì)量影響,其計(jì)算精度較低,應(yīng)用范圍較窄,目前已很少生產(chǎn)。(1)按工作原理劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn)是:參與運(yùn)算的數(shù)值由不連續(xù)的數(shù)值表示,其運(yùn)算是按位進(jìn)行計(jì)算,數(shù)字計(jì)算機(jī)由于具有邏輯判斷等功能,是以近似人類大腦的“思維”方式進(jìn)行工作,所以又被稱為“電腦”。(1)按工作原理劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)按其規(guī)模、速度和功能等又可分為巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)。這些類型之間的基本區(qū)別通常在于其體積大小、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、功率消耗、性能指標(biāo)、數(shù)據(jù)存儲容量、指令系統(tǒng)和設(shè)備、軟件配置等。(2)按計(jì)算能力劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用1)巨型機(jī)巨型計(jì)算機(jī)也稱為超級計(jì)算機(jī)。一般來說,巨型計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度很高,可達(dá)每秒執(zhí)行幾億條指令,數(shù)據(jù)存儲容量很大,采用大規(guī)模并行處理體系結(jié)構(gòu),規(guī)模大結(jié)構(gòu)復(fù)雜,價(jià)格昂貴,主要用于軍事、海洋科學(xué)計(jì)算和氣象預(yù)報(bào)等領(lǐng)域。它也是衡量一國科學(xué)實(shí)力的重要標(biāo)志之一。(2)按計(jì)算能力劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用2)大型機(jī)大型計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)是:有極強(qiáng)的綜合處理能力,有較快的處理速度,其存儲容量僅次于巨型機(jī)。大型機(jī)主要用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、大銀行、大公司等。(2)按計(jì)算能力劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用3)小型機(jī)小型計(jì)算機(jī)的規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡單,用戶可以不需經(jīng)過長期培訓(xùn)即可操作和維護(hù),因此小型機(jī)比大型機(jī)的應(yīng)用范圍更廣。小型機(jī)主要用于科學(xué)計(jì)算和數(shù)據(jù)處理,廣泛用于企業(yè)管理及大學(xué)和研究所的科學(xué)計(jì)算等。(2)按計(jì)算能力劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用4)微型機(jī)微型計(jì)算機(jī)也稱個(gè)人計(jì)算機(jī)(PersonalComputer,簡稱PC),通常簡稱為微機(jī)(或個(gè)人電腦),主要分為臺式機(jī)和筆記本電腦兩類。自1981年美國IBM公司推出的IBM-PC以來,微型計(jì)算機(jī)以其使用方便、價(jià)格便宜、體積小的優(yōu)勢很快就普及到社會生活的各個(gè)領(lǐng)域中。(2)按計(jì)算能力劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用數(shù)字計(jì)算機(jī)按用途及其使用的范圍又可分為專用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)。專用與通用計(jì)算機(jī)在其效率、速度、配置、結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度、造價(jià)和適應(yīng)性等方面是有區(qū)別的。通用計(jì)算機(jī)專用計(jì)算機(jī)(3)按用途劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用專用計(jì)算機(jī)主要用來解決某類特定問題和用于某種專門的用途。專用計(jì)算機(jī)功能單一,裝配有解決特定問題的軟、硬件,針對某類問題能顯示出最有效、最快速和最經(jīng)濟(jì)的特性,但它的適應(yīng)性較差,不適于其它方面的應(yīng)用。我們在導(dǎo)彈和火箭上使用的計(jì)算機(jī)很大部分就是專用計(jì)算機(jī)。(3)按用途劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用通用計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的綜合處理能力,可以用來完成不同的任務(wù),主要用于科學(xué)計(jì)算、數(shù)據(jù)處理。我們?nèi)粘J褂玫奈C(jī)就屬于通用機(jī)。通用計(jì)算機(jī)適用性很強(qiáng),應(yīng)用面很廣。(3)按用途劃分三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣泛,可以大概概括為以下幾個(gè)方面:2.計(jì)算機(jī)的應(yīng)用科學(xué)計(jì)算過程控制計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)智能模擬信息處理三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用科學(xué)計(jì)算也稱數(shù)值計(jì)算,是計(jì)算機(jī)發(fā)明最初的主要目的,一直是電子計(jì)算機(jī)的重要應(yīng)用領(lǐng)域之一??茖W(xué)計(jì)算是指利用計(jì)算機(jī)解決科學(xué)技術(shù)和工程中大量設(shè)計(jì)復(fù)雜并且人工在短時(shí)間內(nèi)難以完成的計(jì)算問題。由于計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度快并且運(yùn)算精度高,大大縮減了運(yùn)算時(shí)間、提高了科學(xué)研究和工程設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。在天文學(xué)、核物理學(xué)、量子化學(xué)等領(lǐng)域中,都需要依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行復(fù)雜的運(yùn)算,計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生直接推動了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。(1)科學(xué)計(jì)算三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用過程控制又稱為實(shí)時(shí)控制,是指計(jì)算機(jī)及時(shí)搜集檢測數(shù)據(jù),分析計(jì)算后取最佳控制值對事物進(jìn)程進(jìn)行調(diào)節(jié)控制,如工業(yè)生產(chǎn)的自動控制。利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)時(shí)控制,既可提高自動化水平,保證產(chǎn)品質(zhì)量,也可降低成本,減輕勞動強(qiáng)度。因此,在科學(xué)研究、工業(yè)生產(chǎn)、交通運(yùn)輸?shù)确矫娴玫搅耸謴V泛的應(yīng)用。(2)過程控制三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)是近幾年發(fā)展起來的一個(gè)新的計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域。人們利用計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)來幫助或代替人的工作,不僅縮短了工作時(shí)間,而且大大提高了產(chǎn)品質(zhì)量。目前常見的計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)有計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)、計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)、計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)等。(3)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(CAD)是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)最佳設(shè)計(jì)效果的一項(xiàng)實(shí)用技術(shù)。由于計(jì)算機(jī)有快速的數(shù)值計(jì)算、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理以及模擬的能力,所以采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)可以大大縮短設(shè)計(jì)周期,加速產(chǎn)品的更新?lián)Q代,節(jié)省人力物力,而且對保證產(chǎn)品質(zhì)量有重要作用。因而在船舶、飛機(jī)等設(shè)計(jì)制造中,CAD占有越來越重要的地位。(3)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助制造(CAM)是指利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行計(jì)劃、管理和控制加工設(shè)備的操作。例如,在產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)過程中,利用計(jì)算機(jī)控制機(jī)器的運(yùn)行及對產(chǎn)品進(jìn)行檢驗(yàn)等。利用計(jì)算機(jī)輔助制造可以提高產(chǎn)品質(zhì)量,降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)率和提高制造人員的工作條件等。(3)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)(CAI)是指利用計(jì)算機(jī)幫助教師進(jìn)行教學(xué)活動。利用計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法和教學(xué)模式,豐富教學(xué)形式和教學(xué)環(huán)境。隨著多媒體技術(shù)的蓬勃發(fā)展,計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)可以使傳統(tǒng)的書本教學(xué)變得圖文并茂,充分調(diào)動了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,提高了教學(xué)質(zhì)量。計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)與計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)結(jié)合起來,可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)教學(xué)等,對國家的教育事業(yè)起著積極的推動作用。(3)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用信息處理也稱數(shù)據(jù)處理,是指利用計(jì)算機(jī)對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、整理、分類、選擇、存儲、制表、檢索、輸出等的加工過程。人們把數(shù)據(jù)按照一定的組織方式輸入到計(jì)算機(jī)中,通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算、加工,輸出人們需要的有用信息。(4)信息處理三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用信息處理是計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要方面,涉及的范圍和內(nèi)容十分廣泛。比如自動閱卷系統(tǒng)、圖書檢索系統(tǒng)、財(cái)務(wù)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、醫(yī)療診斷系統(tǒng)、編輯排版系統(tǒng),等等。通過計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)科學(xué)化、自動化管理,可以節(jié)省大量的人力、物力和時(shí)間。(4)信息處理三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用智能模擬亦稱人工智能。人工智能是將人腦中進(jìn)行演繹推理的思維過程、規(guī)則和所采取的策略、技巧等設(shè)計(jì)成計(jì)算機(jī)程序,從而在計(jì)算機(jī)中存儲一些公理和推理規(guī)則,然后讓機(jī)器依據(jù)這些推理規(guī)則去自動探索解題的方法。我們還可以讓計(jì)算機(jī)具有一定的學(xué)習(xí)和推理功能,能夠自己積累知識,并且獨(dú)立地按照人類賦予的推理邏輯來解決問題。(5)智能模擬三、計(jì)算機(jī)的分類和應(yīng)用利用計(jì)算機(jī)模擬人類的智力活動,以替代人類部分腦力勞動,這是一個(gè)很有發(fā)展前途的學(xué)科方向。第五代計(jì)算機(jī)的開發(fā),將成為智能模擬研究成果的集中體現(xiàn)。具有一定“學(xué)習(xí)、推理和聯(lián)想”能力的機(jī)器人的不斷出現(xiàn),正是智能模擬研究工作取得進(jìn)展的標(biāo)志。智能計(jì)算機(jī)作為人類智能的輔助工具,將被越來越多地用到人類社會的各個(gè)領(lǐng)域。(5)智能模擬四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢隨著人類社會的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,計(jì)算機(jī)技術(shù)也在不斷發(fā)展和進(jìn)步,計(jì)算機(jī)的體積不斷變小、性能速度不斷提高,新的計(jì)算機(jī)產(chǎn)品不斷的涌現(xiàn),但計(jì)算機(jī)總的發(fā)展趨勢是向著微型化、巨型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化這4個(gè)方向發(fā)展。巨型化微型化智能化網(wǎng)絡(luò)化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢20世紀(jì)70年代,微型計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)和大規(guī)模生產(chǎn),使計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及到社會各個(gè)領(lǐng)域。由于計(jì)算機(jī)制造采用了超大規(guī)模集成電路,使計(jì)算機(jī)更加微型化,運(yùn)算速度進(jìn)一步提高,內(nèi)存容量大大增加,性能穩(wěn)定,功能更完備,應(yīng)用更加廣泛。1.微型化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢社會和科學(xué)技術(shù)在不斷發(fā)展,一些尖端科學(xué)技術(shù)、軍事、氣象、航天等領(lǐng)域需要對大量的數(shù)據(jù)進(jìn)行準(zhǔn)確且快速的計(jì)算和處理,這些應(yīng)用對計(jì)算機(jī)的速度和存儲容量的要求也越來越高,使得計(jì)算機(jī)必須向超高速、大容量、強(qiáng)功能的巨型化方向發(fā)展。我國曙光計(jì)算機(jī)公司研制出了1200多萬億次的巨型計(jì)算機(jī),接著國防科技大學(xué)研制的“天河一號”二期更是達(dá)到2507萬億次。這些都是世界頂尖水平的巨型計(jì)算機(jī)。2.巨型化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢一臺計(jì)算機(jī)的硬件和軟件資源是有限的,功能也是有限的,為了能夠?qū)⒌乩砦恢貌煌亩嗯_計(jì)算機(jī)的硬件及軟件資源和數(shù)據(jù)資源進(jìn)行共享,就促成了計(jì)算機(jī)向網(wǎng)絡(luò)化的方向發(fā)展。3.網(wǎng)絡(luò)化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,利用通信設(shè)備和通信線路,將分布在地理位置不同的、功能獨(dú)立的多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)連接起來,通過功能完善的網(wǎng)絡(luò)軟件實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的資源共享和信息傳遞。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)使得我們的生活和思維方式發(fā)生了巨大的改變,因特網(wǎng)是目前世界上用戶最多、規(guī)模最大、資源最豐富的網(wǎng)絡(luò),它的范圍覆蓋了全球。3.網(wǎng)絡(luò)化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢自從計(jì)算機(jī)誕生以來,隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,計(jì)算機(jī)在人類各項(xiàng)活動中的地位越來越重要。隨著人工智能技術(shù)的發(fā)展,人們對計(jì)算機(jī)提出了更高的要求,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)將具有更多智能化的特性。4.智能化四、計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢所謂智能化,就是指通過設(shè)計(jì)使計(jì)算機(jī)能夠像人一樣具備思考、推理、學(xué)習(xí)等能力。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器,該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統(tǒng)等。4.智能化五、信息技術(shù)相關(guān)概念自上世紀(jì)五十年代開始人類就進(jìn)入了信息社會。信息社會的一個(gè)顯著特點(diǎn)就是信息增長特別快,有信息“爆炸”之說。信息已成為現(xiàn)代社會中使用最多、最廣泛、頻率最高的一個(gè)詞匯。五、信息技術(shù)相關(guān)概念目前關(guān)于信息的定義有很多,各種不同的說法是從不同的領(lǐng)域提出的,都有一定的道理。所以,人們?nèi)粘K劦降男畔⑹且粋€(gè)不甚精確的概念。對于信息的定義應(yīng)有普遍性,應(yīng)能適應(yīng)一切領(lǐng)域。什么是信息?信息是“關(guān)于客觀事物的可通訊的知識”。信息是客觀世界各種事物變化和特征的反映。1.信息五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息是知識,所謂知識,就是反映各種事物的信息進(jìn)入人的大腦,對人的神經(jīng)細(xì)胞產(chǎn)生作用留下的痕跡,人們正是通過獲得信息來認(rèn)識事物、區(qū)別事物和改造世界的。人們要獲取信息除了通過人的感官直接獲取以外,大量的信息都是通過傳輸工具獲得的。所以,信息是可以通訊的。1.信息五、信息技術(shù)相關(guān)概念數(shù)據(jù)和信息的區(qū)別。數(shù)據(jù)是記錄下來可以被鑒別的符號,它本身并沒有意義。記錄的手段可以是語言、語音、文字、數(shù)字、圖形、圖像、視頻等各種媒體符號。這些媒體符號我們統(tǒng)稱為數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)與信息可以看作原料與成品的關(guān)系,如圖1-2所示。1.信息圖1-2數(shù)據(jù)與信息的關(guān)系五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息系統(tǒng)是為在一個(gè)組織中實(shí)施控制和支持決策的系統(tǒng);是將一組用于收集、處理、存儲、傳播信息的部件組織而成的相關(guān)聯(lián)的整體。信息系統(tǒng)的目標(biāo)是配合組織的目標(biāo),對一個(gè)組織運(yùn)作中內(nèi)部或外部的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和加工,輸出該組織所需要的信息。1.信息五、信息技術(shù)相關(guān)概念從信息系統(tǒng)的角度看,信息具有以下基本屬性:1.信息13572468滯后性不完全性共享性擴(kuò)散性等級性增值性傳輸性事實(shí)性五、信息技術(shù)相關(guān)概念事實(shí)是信息的中心價(jià)值,事實(shí)性就是真實(shí)性,不符合事實(shí)的信息不僅不能讓人增加任何知識,而且有害。我們常說的實(shí)事求是,要求的就是事實(shí)性。1.信息(1)事實(shí)性五、信息技術(shù)相關(guān)概念擴(kuò)散是信息的本性。它通過各種渠道向各個(gè)方面?zhèn)鞑?。信息的擴(kuò)散性存在兩面性:一方面有利于知識的傳播,另一方面造成信息的貶值,不利于保密。在信息的建設(shè)中,若沒有很好的保密手段,就不能調(diào)動用戶使用信息的積極性,造成系統(tǒng)的失敗。1.信息(2)擴(kuò)散性五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息可以通過各種手段傳輸?shù)胶苓h(yuǎn)的地方,它的傳輸性優(yōu)于物質(zhì)和能源。信息的傳輸可以加快資源的傳輸。1.信息(3)傳輸性五、信息技術(shù)相關(guān)概念共享性可以共享的,這一點(diǎn)不同于物質(zhì)。如果我給了你一張紙,我就少了一張。信息則不然,我把某個(gè)信息告訴了你,我的信息量不會減少。1.信息(4)共享性五、信息技術(shù)相關(guān)概念用于某種目的的信息,隨著時(shí)間的推移它可能沒有使用的價(jià)值了,但對另一個(gè)目的可能又顯示出價(jià)值。例如天氣預(yù)報(bào)的信息,預(yù)報(bào)期一過,對當(dāng)前就沒有用了,但通過各年同期天氣的比較,又可以用來預(yù)報(bào)未來的天氣。這種增值性可在量變的基礎(chǔ)上引起質(zhì)變。利用信息的增值性,從信息的“廢品”中提煉有用的信息,已成為收集信息的重要手段。1.信息(5)增值性五、信息技術(shù)相關(guān)概念關(guān)于客觀事實(shí)的知識不可能全部得到,往往也沒有必要收集全部信息。要分清主次,合理地取舍,才能正確地使用信息。1.信息(6)不完全性五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息是分等級的。一般分為戰(zhàn)略級、戰(zhàn)術(shù)級和作業(yè)級。不同級別的信息,有不同的屬性。不同級別的信息其用途也不同。1.信息(7)等級性五、信息技術(shù)相關(guān)概念數(shù)據(jù)經(jīng)過加工以后才能成為信息,利用信息決策才能產(chǎn)生結(jié)果,這就是信息的滯后性。1.信息(8)滯后性五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息技術(shù)(InformationTechnology,簡稱IT),是應(yīng)用在信息加工和處理中的科學(xué)、技術(shù)與工程的訓(xùn)練方法和管理技巧;這些方法和技巧的應(yīng)用,涉及人與計(jì)算機(jī)的相互作用,以及與之相應(yīng)的社會、經(jīng)濟(jì)和文化等事物。由此可見,信息技術(shù)一般是指與計(jì)算機(jī)、通信相關(guān)的一系列技術(shù);信息技術(shù)是能夠?qū)薮髷?shù)據(jù)量、格式各異且變化的、分布的信息進(jìn)行收集、記憶、處理、展示、發(fā)布和使用的技術(shù);2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息技術(shù)越來越同文本、圖形、圖像、聲音、視頻等多種媒體相關(guān)聯(lián)的技術(shù)??偲饋碚f,信息技術(shù)就是用于管理和處理信息所采用的各種技術(shù)的總稱。它主要是應(yīng)用計(jì)算機(jī)科學(xué)和通信技術(shù)來設(shè)計(jì)、開發(fā)、安裝和實(shí)施信息系統(tǒng)及應(yīng)用軟件。它也常被稱為信息和通信技術(shù)(InformationandCommunicationsTechnology,ICT)。主要包括傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通信技術(shù)。2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息技術(shù)的應(yīng)用包括計(jì)算機(jī)硬件和軟件,網(wǎng)絡(luò)和通訊技術(shù),應(yīng)用軟件開發(fā)工具等。計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)的普及以來,人們?nèi)找嫫毡榈氖褂糜?jì)算機(jī)來生產(chǎn)、處理、交換和傳播各種形式的信息(如書籍、商業(yè)文件、報(bào)刊、唱片、電影、電視節(jié)目、語音、圖形、影像等)。2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念在企業(yè),學(xué)校和其它組織中,信息技術(shù)體系結(jié)構(gòu)是一個(gè)為達(dá)成戰(zhàn)略目標(biāo)而采用和發(fā)展信息技術(shù)的綜合結(jié)構(gòu)。它包括管理和技術(shù)的成分。其管理成分包括使命、職能與信息需求、系統(tǒng)配置、和信息流程;技術(shù)成分包括用于實(shí)現(xiàn)管理體系結(jié)構(gòu)的信息技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)則等。由于計(jì)算機(jī)是信息管理的中心,計(jì)算機(jī)部門通常被稱為“信息技術(shù)部門”。2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念有些公司稱這個(gè)部門為“信息服務(wù)”(IS)或“管理信息服務(wù)”(MIS)。另一些企業(yè)選擇外包信息技術(shù)部門,以獲得更好的效益。大致來講,信息技術(shù)主要包括感測與識別技術(shù)、信息傳遞技術(shù)、信息處理與再生技術(shù)、信息施用技術(shù)等。2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念總之,信息技術(shù)是研究信息的獲取、傳輸和處理的技術(shù),由計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、微電子技術(shù)結(jié)合而成,有時(shí)也叫做“現(xiàn)代信息技術(shù)”。也就是說,信息技術(shù)是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理,利用現(xiàn)代電子通信技術(shù)從事信息采集、存儲、加工、利用以及相關(guān)產(chǎn)品制造、技術(shù)開發(fā)、信息服務(wù)的新學(xué)科。2.信息技術(shù)和信息處理五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息既是一種資源,也是一種財(cái)富。隨著知識經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來,保護(hù)重要信息的安全,已經(jīng)成為全社會普遍關(guān)注的問題。而計(jì)算機(jī)犯罪、計(jì)算機(jī)病毒、誤操作、計(jì)算機(jī)設(shè)備的物理性破壞已成為威脅計(jì)算機(jī)信息安全的四大主要隱患。如何來預(yù)防和消除這些隱患已成為全民關(guān)注的焦點(diǎn)。3.信息安全五、信息技術(shù)相關(guān)概念計(jì)算機(jī)作為信息處理的主要工具,存儲著各種信息,這些信息有著不可估量的價(jià)值。保證計(jì)算機(jī)信息的安全就是要保護(hù)計(jì)算機(jī)硬件、軟件、數(shù)據(jù)等不因偶然的或惡意的因素而遭到破壞和更改。3.信息安全五、信息技術(shù)相關(guān)概念我們可以以下三個(gè)方面來保證計(jì)算機(jī)信息的安全:3.信息安全技術(shù)角度1道德規(guī)范3法律法規(guī)2五、信息技術(shù)相關(guān)概念所謂從技術(shù)角度來保護(hù)計(jì)算機(jī)信息是指通過各種專業(yè)途徑如數(shù)據(jù)備份技術(shù)、密碼技術(shù)、數(shù)字簽名技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)安全技術(shù)、防火墻入侵檢測技術(shù)、E-mail安全與網(wǎng)絡(luò)加密、計(jì)算機(jī)病毒防治、防治非法用戶入侵等來保護(hù)計(jì)算機(jī)信息不被破壞和修改。3.信息安全(1)技術(shù)角度五、信息技術(shù)相關(guān)概念在信息社會中,由于不同的人出于不同的目的,在各自的活動過程中常常會伴隨著各種各樣問題的出現(xiàn),如果單純從技術(shù)角度來保證計(jì)算機(jī)信息安全,只能解決某一方面的問題,而不能全面的從長遠(yuǎn)角度上進(jìn)行規(guī)范。只有通過法律法規(guī),充分利用法律的規(guī)范性、穩(wěn)定性、普遍性、強(qiáng)制性,才能更有效地保護(hù)信息活動中當(dāng)事人的合法權(quán)益,增強(qiáng)打擊處罰的力度。3.信息安全(2)法律法規(guī)五、信息技術(shù)相關(guān)概念信息社會,人們每天都將面臨大量的信息,我們要能迅速、主動地挖掘有用信息,收集、整理并加工信息使之成為自己發(fā)展前進(jìn)的幫手,而不是迷失在信息的海洋中;應(yīng)自覺抵制信息污染,培養(yǎng)信息道德,提高信息素質(zhì);樹立正確的信息意識,勇敢面對信息世界,對色情網(wǎng)站、污穢電子信息制品說“不”,為創(chuàng)建理想的信息社會環(huán)境貢獻(xiàn)自己的力量。3.信息安全(3)道德規(guī)范本任務(wù)要求學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)工作原理,了解計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成。Learntheworkingprinciplesofcomputers學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的工作原理(任務(wù)二PROJECTTasktwo一、計(jì)算機(jī)工作原理自從第一臺電子計(jì)算機(jī)被研制成功以來,計(jì)算機(jī)的制造技術(shù)發(fā)生了巨大的變化,主要構(gòu)造部件雖經(jīng)歷了由電子管到超大規(guī)模集成電路的變化,但基本原理一直沿用的是美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出的“程序存儲”設(shè)計(jì)思想。馮·諾依曼也因此被稱為“計(jì)算機(jī)之父”。一、計(jì)算機(jī)工作原理按照馮·諾依曼設(shè)計(jì)理論,可以先執(zhí)行的任務(wù)編制成程序,輸入到計(jì)算機(jī)進(jìn)行存儲,然后計(jì)算機(jī)能夠自動執(zhí)行程序指令,并將結(jié)果輸出。馮·諾依曼設(shè)計(jì)思想的主要內(nèi)容如下:(1)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的數(shù)據(jù)和指令用二進(jìn)制數(shù)表示。1.“程序存儲”設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)工作原理(2)將事先編好的程序和需要處理的數(shù)據(jù)首先存入到存儲器中,在計(jì)算機(jī)執(zhí)行程序的過程中,不需要人工干預(yù),計(jì)算機(jī)會自動地從存儲器中按照順序一條一條地取出指令并執(zhí)行。1.“程序存儲”設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)工作原理(2)程序和數(shù)據(jù)首先存儲到存儲器中即“存儲程序”——這個(gè)概念被譽(yù)為“計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)里程碑”,它標(biāo)志著電子計(jì)算機(jī)時(shí)代的真正開始,指導(dǎo)著以后的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)幾乎可以被說成是萬能的機(jī)器,就是因?yàn)樗捎谩按鎯Τ绦颉钡姆绞焦ぷ?,只要我們給它不同的程序,它就可以做不同的事情。1.“程序存儲”設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)工作原理(3)確立了計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的基本組成。計(jì)算機(jī)應(yīng)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部分組成。馮·諾依曼設(shè)計(jì)思想對這五大部分的基本功能進(jìn)行了規(guī)定和說明。1.“程序存儲”設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)工作原理只有了解了馮·諾依曼的“存儲程序”設(shè)計(jì)思想,我們才能理解計(jì)算機(jī)的工作原理及工作過程。1.“程序存儲”設(shè)計(jì)思想一、計(jì)算機(jī)工作原理按照馮·諾依曼的“存儲程序”設(shè)計(jì)思想,計(jì)算機(jī)是根據(jù)程序,按照步驟順序執(zhí)行的。在計(jì)算機(jī)中,每一個(gè)操作的步驟稱為“指令”,即“命令”。計(jì)算機(jī)所執(zhí)行的所有指令的集合就構(gòu)成了“指令系統(tǒng)”。2.指令和指令系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)工作原理指令是能夠被計(jì)算機(jī)識別且執(zhí)行的一組二進(jìn)制代碼,它規(guī)定了計(jì)算機(jī)執(zhí)行的一個(gè)操作步驟。每一條指令都是由操作碼和操作數(shù)兩部分組成的,如圖1-3所示。2.指令和指令系統(tǒng)操作碼操作數(shù)圖1-3指令組成示意圖(1)指令一、計(jì)算機(jī)工作原理1)操作碼:指令的操作碼表示該指令應(yīng)進(jìn)行什么類型或性質(zhì)的操作,如做加法、輸出數(shù)據(jù)等。組成操作碼字段的二進(jìn)制位數(shù)一般取決于計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)的規(guī)模。2.指令和指令系統(tǒng)(1)指令一、計(jì)算機(jī)工作原理2)操作數(shù):指令的操作數(shù)表示該指令的操作對象的內(nèi)容或其所在的地址,在一般情況下,操作數(shù)是地址碼(可以是0~3個(gè))。從地址碼得到的可以是操作對象的地址,也可以是操作結(jié)果所存放的地址。2.指令和指令系統(tǒng)(1)指令一、計(jì)算機(jī)工作原理指令系統(tǒng)是指一臺計(jì)算機(jī)所能執(zhí)行的所有指令的集合。不同類型的計(jì)算機(jī),其指令系統(tǒng)包括的指令條數(shù)也不盡相同。但是任何一個(gè)比較完善的指令系統(tǒng)都應(yīng)包括數(shù)據(jù)傳送指令、算術(shù)運(yùn)算指令、邏輯運(yùn)算指令、程序控制指令、輸入輸出指令和其他指令。2.指令和指令系統(tǒng)(2)指令系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)工作原理1)數(shù)據(jù)傳送類指令:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)在內(nèi)存與CPU之間或CPU內(nèi)部的存儲器之間進(jìn)行數(shù)據(jù)傳送。2)算術(shù)運(yùn)算類指令:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的算術(shù)運(yùn)算。2.指令和指令系統(tǒng)(2)指令系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)工作原理3)邏輯運(yùn)算類指令:負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的邏輯或關(guān)系運(yùn)算。4)程序控制類指令:負(fù)責(zé)控制程序中指令的執(zhí)行順序,如順序執(zhí)行、條件轉(zhuǎn)移、子程序調(diào)用,等等。2.指令和指令系統(tǒng)(2)指令系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)工作原理5)輸入輸出類指令:負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)主機(jī)與外部設(shè)備之間的數(shù)據(jù)傳輸。6)其他指令:用作其他輔助用途的指令,如對計(jì)算機(jī)的硬件進(jìn)行管理等。2.指令和指令系統(tǒng)(2)指令系統(tǒng)一、計(jì)算機(jī)工作原理通俗地講,程序就是要讓計(jì)算機(jī)完成某一項(xiàng)任務(wù)而編制的工作步驟,只不過這個(gè)工作步驟是用計(jì)算機(jī)的指令來描述的。所以,我們從計(jì)算機(jī)技術(shù)這個(gè)角度來講,程序是指令的有序集合。指令可以是機(jī)器指令,由機(jī)器指令編制的程序我們叫做機(jī)器語言程序。如果用高級語言的指令編制的程序,我們叫做高級語言程序。3.程序一、計(jì)算機(jī)工作原理“存儲程序”的設(shè)計(jì)思想要求人們事先根據(jù)特定的問題和要求編制好程序,然后把程序存儲在計(jì)算機(jī)的存儲器中,計(jì)算機(jī)在執(zhí)行程序所對應(yīng)的指令時(shí)按存儲器中存儲指令的首地址取出第一條指令并執(zhí)行,接著取出并執(zhí)行第二條指令,整個(gè)過程都按照程序規(guī)定的順序執(zhí)行指令,直到所有必須執(zhí)行的指令都被執(zhí)行完畢。3.程序一、計(jì)算機(jī)工作原理程序設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的用戶依據(jù)解決問題的步驟和方法用計(jì)算機(jī)指令編寫的有序集合。這種程序叫做機(jī)器語言程序。對程序設(shè)計(jì)人員來說,編制機(jī)器語言程序是非常痛苦的事情。因?yàn)闄C(jī)器指令不易于人們記憶。3.程序一、計(jì)算機(jī)工作原理為了便于編程,出現(xiàn)了高級語言的程序,程序輸入計(jì)算機(jī)后必須由特定的翻譯程序進(jìn)行編譯,編譯的目的是將高級語言中的指令轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)所能識別的機(jī)器指令,每條機(jī)器指令都是一組二進(jìn)制代碼。CPU只能識別和執(zhí)行機(jī)器指令。3.程序一、計(jì)算機(jī)工作原理在了解了以上指令和“程序存儲”原理的基礎(chǔ)上,我們對計(jì)算機(jī)的工作過程和工作原理就不難理解:基于馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)的工作過程,實(shí)際上就是計(jì)算機(jī)執(zhí)行指令的過程。指令的執(zhí)行過程如下:4.計(jì)算機(jī)工作過程一、計(jì)算機(jī)工作原理1)取指令:CPU按照程序計(jì)數(shù)器中的內(nèi)容即指令在存儲器的地址,從內(nèi)存儲器中取出指令并將指令送到指令寄存器中。2)分析指令:對指令寄存器中的指令進(jìn)行分析和譯碼,將指令的操作碼轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的電位控制信號;分析指令過程還確定操作數(shù)的地址。4.計(jì)算機(jī)工作過程一、計(jì)算機(jī)工作原理3)執(zhí)行指令:CPU根據(jù)第2步得到的信息完成本條指令所要求的操作。一條指令執(zhí)行完成,修改程序計(jì)數(shù)器中的值,讓其指向下一條要執(zhí)行的指令。4.計(jì)算機(jī)工作過程一、計(jì)算機(jī)工作原理計(jì)算機(jī)的指令執(zhí)行過程如圖1-4所示。4.計(jì)算機(jī)工作過程圖1-4指令執(zhí)行過程二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成的,硬件與軟件相輔相成,缺一不可,如圖1-5所示。馮·諾依曼的結(jié)構(gòu)理論提出了計(jì)算機(jī)的硬件由運(yùn)算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備五大部分組成。其基本功能是在計(jì)算機(jī)程序的控制下,完成數(shù)據(jù)的輸入、運(yùn)算和輸出等任務(wù)。(圖1-5請見本書P13頁)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成硬件系統(tǒng)是指組成一臺計(jì)算機(jī)的一些實(shí)實(shí)在在的物理設(shè)備的總稱。根據(jù)馮·諾依曼的設(shè)計(jì)思想,計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)包括運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備五大基本部分。計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1-6所示。(圖1-6請見本書P13頁)1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成下面我們將從以下五個(gè)部分來講解:1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)運(yùn)算器控制器存儲器輸出設(shè)備輸入設(shè)備二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成運(yùn)算器又稱算術(shù)邏輯單元(ArithmeticLogicUnit,ALU)。運(yùn)算器主要負(fù)責(zé)對二進(jìn)制代碼進(jìn)行算術(shù)和邏輯的運(yùn)算,是計(jì)算機(jī)進(jìn)行各種運(yùn)算的最重要的部分。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(1)運(yùn)算器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘、除等基本運(yùn)算;邏輯運(yùn)算包括與、或、非、異或以及邏輯判斷(對與錯(cuò)、真與假、成立與不成立等)和關(guān)系比較(大于、等于、小于等)。運(yùn)算器只能執(zhí)行上述的基本運(yùn)算,復(fù)雜的計(jì)算是分解后由基本運(yùn)算一步一步實(shí)現(xiàn)的。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(1)運(yùn)算器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)及相關(guān)其他技術(shù)的飛速發(fā)展,運(yùn)算器的運(yùn)算速度現(xiàn)在已非常驚人,現(xiàn)代的計(jì)算機(jī)具有很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和邏輯判斷能力。所需處理的數(shù)據(jù)由內(nèi)存儲器傳送至運(yùn)算器中,經(jīng)過運(yùn)算器相應(yīng)的運(yùn)算處理后,將運(yùn)算結(jié)果再傳送回內(nèi)存儲器中。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(1)運(yùn)算器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成控制器是計(jì)算機(jī)的控制指揮中心,計(jì)算機(jī)是在它的控制指揮之下進(jìn)行工作的,類似于人的大腦??刂破鞯墓δ苁峭ㄟ^地址訪問存儲器,并從中依次取出指令,對指令進(jìn)行分析、譯碼確定指令的類型,根據(jù)指令產(chǎn)生相應(yīng)的控制信號作用于相關(guān)的各個(gè)部件,以控制完成指令所要求的操作,保證計(jì)算機(jī)能夠自動、連續(xù)、協(xié)調(diào)一致地工作。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(2)控制器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成控制器是一個(gè)復(fù)雜的邏輯電路,由以下四種組成:1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)操作控制電路和時(shí)序電路指令譯碼器指令寄存器程序計(jì)數(shù)器(2)控制器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1)程序計(jì)數(shù)器:對組成程序的指令進(jìn)行計(jì)數(shù),確??刂破髂軌蛞来沃饤l從內(nèi)存中讀取指令。2)指令寄存器:用來保存正要執(zhí)行的指令。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(2)控制器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成3)指令譯碼器:用來分析指令寄存器中的指令,并識別指令的功能。4)操作控制電路和時(shí)序電路:根據(jù)指令產(chǎn)生各種控制操作命令。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(2)控制器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成在計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)中,通常將運(yùn)算器和控制器集成在一塊芯片上,組成中央處理器(CentralProcessingUnit,CPU),如果把CPU所需要的電路集成在一個(gè)芯片上,就稱為微處理器(Micro-ProcessingUnit,MPU)。它是計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)指揮和控制整個(gè)計(jì)算機(jī),并進(jìn)行運(yùn)算和數(shù)據(jù)處理。因此,CPU的性能直接影響整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(2)控制器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成基于馮·諾依曼體系結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)都包括存儲器這個(gè)部件。存儲器的作用是用來存放程序和數(shù)據(jù)以及中間計(jì)算結(jié)果等信息。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,計(jì)算機(jī)中使用的存儲器也有許多種類。按照功能劃分,存儲器可以分為兩大類:1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)外存儲器(簡稱外存,也稱為輔助存儲器)內(nèi)存儲器(簡稱內(nèi)存,也稱為主存儲器)(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1)內(nèi)存一般由半導(dǎo)體材料制造,由超大規(guī)模集成電路構(gòu)成。它的功能是用來存儲當(dāng)前計(jì)算機(jī)正在運(yùn)行的程序、正在使用的數(shù)據(jù)、運(yùn)算過程的中間結(jié)果及最終結(jié)果。任何程序都必須存儲到內(nèi)存中才有可能得到執(zhí)行。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)1)內(nèi)存因?yàn)閮?nèi)存要與計(jì)算機(jī)的各個(gè)部件進(jìn)行數(shù)據(jù)交換,因此內(nèi)存的存取速度將直接影響計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。半導(dǎo)體存儲器的體積小、功耗低、速度快。它的缺點(diǎn)是停電后所保存的信息將丟失。相對于外存它的容量小、價(jià)格高。(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成2)外存一般是由磁性材料或光學(xué)材料制造而成的。外存的作用是用來存儲計(jì)算機(jī)暫時(shí)不用的或需要長期保存的程序、數(shù)據(jù)、結(jié)果等信息。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)2)外存外存具有的最大特點(diǎn)是能夠長久地儲存信息并且在斷電或關(guān)機(jī)后,其存儲的信息仍不會丟失。與內(nèi)存相比,外存的存儲量大、價(jià)格低,但是存取速度較慢。常見的外存有硬盤、軟盤、光盤、優(yōu)盤(U盤也稱閃盤)。(3)存儲器二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成輸入設(shè)備用于將需要計(jì)算機(jī)運(yùn)行的程序和數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī),并將這些信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)可以識別的二進(jìn)制編碼。常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、麥克風(fēng)等。1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)(4)輸入設(shè)備二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成1.計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)輸出設(shè)備能夠接收從計(jì)算機(jī)內(nèi)存?zhèn)魉蛠淼奶幚斫Y(jié)果并以人們熟悉的文字、圖形、聲音等形式展現(xiàn)出來。常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、音響等。(5)輸出設(shè)備二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成軟件系統(tǒng)是指由系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件組成的為了運(yùn)行、管理和維護(hù)計(jì)算機(jī)而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和相關(guān)資料的總稱。硬件與軟件是彼此相互獨(dú)立的,欲使硬件按要求工作,離不開軟件的支持,軟件也不能離開硬件而存在,軟件與硬件是相輔相成協(xié)調(diào)運(yùn)行的一個(gè)整體。2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成軟件系統(tǒng)可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件系統(tǒng)軟件二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成系統(tǒng)軟件是負(fù)責(zé)管理、控制協(xié)調(diào)計(jì)算機(jī)及其外部設(shè)備資源的一種軟件,主要功能是有機(jī)的聯(lián)合計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的硬件和軟件協(xié)調(diào)工作,提高計(jì)算機(jī)的工作效率,方便用戶更好的使用計(jì)算機(jī)。系統(tǒng)軟件一般包括操作系統(tǒng)、編譯類軟件、數(shù)據(jù)庫管理類軟件等,操作系統(tǒng)是系統(tǒng)軟件的核心,計(jì)算機(jī)在正常工作之前必須安裝操作系統(tǒng)軟件,之后用戶才可以通過操作系統(tǒng)對計(jì)算機(jī)輸入指令。2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成目前主要有Windows操作系統(tǒng)及Linux操作系統(tǒng)。在個(gè)人和辦公等計(jì)算機(jī)設(shè)備上常見的操作系統(tǒng)是Windows系統(tǒng),比如WindowsXP、Windows7、WindowsVista、Windows8、Windows10等;而在工業(yè)及一些特殊領(lǐng)域上使用的操作系統(tǒng)是Linux系統(tǒng),比如Ubuntu、OpensUSE、Debian、RHEL、CentOS、Solaris等2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)系統(tǒng)組成應(yīng)用軟件是以服務(wù)為主,幫助人們在日常生活、工作等方面出現(xiàn)的問題而特別開發(fā)出來的軟件程序的總稱,是幫助用戶提高工作質(zhì)量和效率的一種實(shí)用性軟件。應(yīng)用軟件對硬件系統(tǒng)和操作系統(tǒng)都有特定的要求,需在操作系統(tǒng)上安裝,并且要得到硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)支持才能正常運(yùn)行。應(yīng)用軟件使用范圍比較廣泛,如會計(jì)核算軟件、出行旅游軟件、通信聊天軟件、文字圖形處理軟件、輔助設(shè)計(jì)開發(fā)CAD軟件、防火墻和殺毒軟件等。2.計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)任務(wù)實(shí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)了計(jì)算機(jī)的基本工作原理和系統(tǒng)組成后,對計(jì)算機(jī)如何工作,一臺計(jì)算機(jī)應(yīng)該包括哪些部分有了了解,現(xiàn)在可以為小明同學(xué)配置適合他的臺式電腦。上機(jī)操作步驟見書知識補(bǔ)充CPU(CentralProcessingUnit)即中央處理器,是計(jì)算機(jī)的核心。它的功能是進(jìn)行算術(shù)和邏輯運(yùn)算,并根據(jù)程序的指令產(chǎn)生控制信號以控制整臺計(jì)算機(jī)的工作。CPU核心的兩個(gè)部件是運(yùn)算器和控制器。運(yùn)算器的主要功能是完成算術(shù)和邏輯運(yùn)算,控制器根據(jù)程序指令負(fù)責(zé)全機(jī)的控制工作,計(jì)算機(jī)各個(gè)部件就是在控制器的統(tǒng)一指揮下協(xié)調(diào)工作的。1.CPU知識補(bǔ)充CPU的主要組成部件還有:寄存器和片內(nèi)高速緩存靜態(tài)存儲器。寄存器的速度快,容量小,可用來暫存參加運(yùn)算的操作數(shù)和運(yùn)算過程的結(jié)果。高速緩存靜態(tài)存儲器的英文名稱叫Cache。1.CPU知識補(bǔ)充Cache的主要起到CPU與主存之間數(shù)據(jù)緩沖的作用。由于CPU的數(shù)據(jù)處理速度快,而主存的數(shù)據(jù)讀寫速度相對較慢,CPU直接從主存中取數(shù)據(jù)就會產(chǎn)生大量的等待時(shí)間,大大降低了整機(jī)的性能。CPU在處理數(shù)據(jù)時(shí),首先訪問速度很快的Cache,只有當(dāng)Cache中沒有CPU所需要的數(shù)據(jù)時(shí),才從主存中取數(shù)據(jù),這樣就大大降低了等待時(shí)間,提高了整機(jī)的性能。1.CPU知識補(bǔ)充衡量一個(gè)CPU的性能的主要指標(biāo)包括:字長、主頻、指令集、Cache等。字長指CPU一次能處理的二進(jìn)制位數(shù)。字長越長,則CPU一次能處理的數(shù)據(jù)就越多,處理速度越快,計(jì)算精度越高,性能也就越好。早期CPU的字長只有16位,現(xiàn)在主流CPU的字長已達(dá)到64位。1.CPU知識補(bǔ)充主頻是CPU的工作頻率,通常以吉赫茲(GHz)為單位。主頻越大,則在單位時(shí)間內(nèi)執(zhí)行的指令越多,性能越好。指令集是CPU所能執(zhí)行的所有指令的集合。CPU通過執(zhí)行指令完成各種運(yùn)算和控制。指令的實(shí)現(xiàn)依賴于CPU內(nèi)部的電路設(shè)計(jì)。指令集越高級,電路設(shè)計(jì)越復(fù)雜,處理信息的能力越強(qiáng),CPU越先進(jìn)。1.CPU知識補(bǔ)充CPU的性能指標(biāo)除了上述的字長、指令集、主頻和片內(nèi)Cache外,還有生產(chǎn)工藝、核心電壓、超頻性能等。1.CPU知識補(bǔ)充主板(MainBoard)又稱為母板、系統(tǒng)板,是微型計(jì)算機(jī)中各種設(shè)備的載體或聯(lián)系通道,主要由芯片組、高速緩存、系統(tǒng)BIOS、總線、各種接口和插槽組成。計(jì)算機(jī)的其他硬件大多需要與主板連接,例如CPU、顯卡、內(nèi)存條、硬盤等均需連接到主板上,通過主板上的總線實(shí)現(xiàn)相互通信。2.主板知識補(bǔ)充顯卡是連接顯示器和主板的重要部件,主要作用是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)需要顯示的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換,并驅(qū)動顯示器,向顯示器提供逐行或隔行掃描信息,控制顯示器的正確顯示。3.顯卡知識補(bǔ)充顯卡主要分為集成顯卡、獨(dú)立顯卡和核芯顯卡。3.顯卡獨(dú)立顯卡空間線形設(shè)計(jì)集成顯卡知識補(bǔ)充集成顯卡是指將構(gòu)成顯卡的顯示芯片、顯存及其他電路都集成在主板上,與主板融為一體。集成顯卡的顯示性能和處理能力相對較弱,不能對顯卡進(jìn)行硬件升級。隨著主板性能的不斷提高,部分集成顯卡的性能已達(dá)到或超越入門級的獨(dú)立顯卡,完全能勝任一般學(xué)習(xí)和辦公的顯示要求。3.顯卡知識補(bǔ)充獨(dú)立顯卡是指將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路單獨(dú)集成在一塊電路板上,作為一塊獨(dú)立的板卡存在,通過主板上的擴(kuò)展插槽與主板相連。獨(dú)立顯卡一般有獨(dú)立的顯存,不占用系統(tǒng)內(nèi)存,在性能上一般由于集成顯卡。對于游戲和專業(yè)繪圖人員可以可以選擇獨(dú)立顯卡,以獲得更好的顯示效果。3.顯卡知識補(bǔ)充核芯顯卡是將圖形處理單元與處理器核心單元集成在一起的圖形處理器。它能依托處理器強(qiáng)大的運(yùn)算能力和智能能效調(diào)節(jié)設(shè)計(jì),在更低功耗下實(shí)現(xiàn)同樣出色的圖形處理性能和流暢的應(yīng)用體驗(yàn)。核芯顯卡的顯著優(yōu)勢是低功耗和高性能,完全能滿足普通用戶對于顯示的需求。3.顯卡知識補(bǔ)充內(nèi)存又稱主存,是計(jì)算機(jī)中不可或缺的存儲設(shè)備,用來存儲需要處理的程序和數(shù)據(jù)。CPU從主存中獲取數(shù)據(jù)并處理,處理完成后,再將數(shù)據(jù)送回主存。4.內(nèi)存知識補(bǔ)充內(nèi)存儲器又分為:4.內(nèi)存只讀儲存器(ROM)隨機(jī)存儲器(RAM)知識補(bǔ)充只讀儲存器ROM只能讀取其中的數(shù)據(jù),不能再寫入內(nèi)容,常用于存放固定不變,需要重復(fù)使用的程序,比如BIOS;4.內(nèi)存知識補(bǔ)充隨機(jī)存儲器(RAM)是可以重復(fù)讀和寫其中的數(shù)據(jù),比如計(jì)算機(jī)中常見的內(nèi)存條。隨機(jī)存儲器(RAM)屬于電子式存儲設(shè)備,它由電路板和芯片組成,特點(diǎn)是體積小,速度快,在開機(jī)狀態(tài)時(shí)可存儲數(shù)據(jù),關(guān)機(jī)后將自動清空其中的所有數(shù)據(jù)。4.內(nèi)存知識補(bǔ)充RAM一般可分為兩類:4.內(nèi)存動態(tài)RAM(即DRAM)靜態(tài)RAM(即SRAM)知識補(bǔ)充SRAM的造價(jià)較貴,總體存儲量較小,但讀取速度快;DRAM(動態(tài)RAM)恰恰相反。為了克服DRAM存取速度慢的缺點(diǎn),后來出現(xiàn)了新型的DRAM—SDRAM以及DDRSDRAM等。4.內(nèi)存知識補(bǔ)充DDRSDRAM(DoubledataRateSDRAM,雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)簡稱DDR,是在SDRAM內(nèi)存基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,其數(shù)據(jù)傳輸速度為系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的兩倍,由于速度增加,其傳輸性能優(yōu)于傳統(tǒng)的SDRAM。目前大多臺式和筆記本電腦內(nèi)存采用的都是DDR。4.內(nèi)存知識補(bǔ)充普通用戶選擇主存時(shí),主要考慮兩個(gè)指標(biāo):存儲容量和主頻。存儲容量反映了存儲器空間的大小,代表數(shù)據(jù)存儲的能力,容量越大運(yùn)行效率越高。主流計(jì)算機(jī)的內(nèi)存一般選擇16GB或32GB。內(nèi)存主頻代表該內(nèi)存工作時(shí)能達(dá)到的最高頻率,一般以MHz為單位。內(nèi)存主頻越高,則數(shù)據(jù)讀取速度越快,性能越好。常見內(nèi)存的主頻為2666MHz和3200MHz。4.內(nèi)存知識補(bǔ)充硬盤是絕大多數(shù)微型計(jì)算機(jī)必備的外部存儲器。操作系統(tǒng)和各種應(yīng)用軟件一般都是存放在硬盤上的,沒有硬盤我們無法完成日常工作。5.硬盤知識補(bǔ)充硬盤一般分為:5.硬盤固態(tài)硬盤(SSD)機(jī)械硬盤(HDD)知識補(bǔ)充機(jī)械硬盤主要由:盤片,磁頭,盤片轉(zhuǎn)軸及控制電機(jī),磁頭控制器,數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器,接口,緩存等幾個(gè)部分組成,如圖1-17所示。固態(tài)硬盤是用固態(tài)電子存儲芯片陣列制成的硬盤。相較于傳統(tǒng)硬盤,固態(tài)硬盤具有快速讀寫、質(zhì)量輕、能耗低以及體積小等特點(diǎn),但其價(jià)格相對較貴,硬件一旦損壞數(shù)據(jù)較難恢復(fù)。固態(tài)硬盤如圖1-18所示。(圖1-17,圖1-18請見本書P21頁)5.硬盤知識補(bǔ)充主機(jī)箱是用于放置計(jì)算機(jī)主機(jī)部分硬盤的容器。計(jì)算機(jī)硬件中的CPU、主板、顯卡、內(nèi)存、硬盤等部件,一般放置于主機(jī)箱內(nèi)部,稱為主機(jī)。顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、U盤等設(shè)備往往置于主機(jī)箱外部,稱為外設(shè)。6.主機(jī)箱知識補(bǔ)充電腦電源是一種安裝在主機(jī)箱內(nèi)的封閉式獨(dú)立部件,它的作用是將交流電變換為+5V、-5V、+12V、-12V、+3.3V、-3.3V等不同電壓、穩(wěn)定可靠的直流電,供給主機(jī)箱內(nèi)的系統(tǒng)板、各種適配器和擴(kuò)展卡、硬盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器等系統(tǒng)部件及鍵盤和鼠標(biāo)使用。7.電腦電源知識補(bǔ)充顯示器(display,screen)即電腦屏幕,用于接收電腦的信號并形成圖像。顯示器分為CRT顯示器和液晶顯示器。8.顯示器CRT顯示器液晶顯示器12知識補(bǔ)充目前較常見的是液晶顯示器。普通用戶選購顯示器一般參考兩個(gè)重要的性能指標(biāo):分辨率和刷新率。分辨率(Resolution)就是指構(gòu)成圖像的像素和,即屏幕包含的像素多少。它一般表示為水平分辨率(一個(gè)掃描行中像素的數(shù)目)和垂直分辨率(掃描行的數(shù)目)的乘積。辨率越高,畫面包含的像素?cái)?shù)就越多,圖像也就越細(xì)膩清晰。8.顯示器知識補(bǔ)充顯示器的刷新率是指顯示器每秒更新圖像的頻率,一般以赫茲(Hz)為單位。例如,刷新率為60Hz則意味著顯示器每秒刷新60張圖像。顯示器的刷新率越高,屏幕刷新越快,顯示就會越平滑。常見顯示器的刷新率有:60Hz、75Hz、120Hz、144Hz、165Hz、240Hz等。8.顯示器本任務(wù)要求學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位、表示和存儲,了解計(jì)算機(jī)中的常用數(shù)制和轉(zhuǎn)換,理解計(jì)算機(jī)中二進(jìn)制的運(yùn)算,了解計(jì)算機(jī)中字符的編碼。Learningtherepresentationandstorageofinformationincomputers學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)中信息的表示和存儲(任務(wù)三PROJECTTaskthree一、數(shù)據(jù)及其單位計(jì)算機(jī)中所有的內(nèi)容都可以稱為數(shù)據(jù),可以是數(shù)值、文字、圖形、圖像、視頻等各種數(shù)據(jù)形式。這些數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是采用二進(jìn)制0和1組成的代碼來表示的。由此產(chǎn)生了衡量這些數(shù)據(jù)的量的一些單位。一、數(shù)據(jù)及其單位位又稱為比特,是計(jì)算機(jī)存儲數(shù)據(jù)和進(jìn)行運(yùn)算的最小單位。位是二進(jìn)制數(shù)中的一個(gè)數(shù)位,代碼只有0和1。1.位(bit)一、數(shù)據(jù)及其單位字節(jié)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的最基本單位,是計(jì)算機(jī)存儲和運(yùn)算的基本單位。一個(gè)字節(jié)由8個(gè)比特構(gòu)成,即1Byte=8bit。2.字節(jié)(Byte)一、數(shù)據(jù)及其單位通常用到的單位還有KB、MB、GB、TB和PB,它們與字節(jié)的關(guān)系是:1KB(千字節(jié))=1024B(字節(jié))1MB(兆字節(jié))=1024KB(千字節(jié))2.字節(jié)(Byte)一、數(shù)據(jù)及其單位通常用到的單位還有KB、MB、GB、TB和PB,它們與字節(jié)的關(guān)系是:1GB(吉字節(jié))=1024MB(兆字節(jié))1TB(太字節(jié))=1024GB(吉字節(jié))1PB(拍字節(jié))=1024TB(太字節(jié))2.字節(jié)(Byte)一、數(shù)據(jù)及其單位兩個(gè)字節(jié)可組成一個(gè)“字”這樣的數(shù)據(jù)處理單位,雙字由4個(gè)字節(jié)組成。計(jì)算機(jī)中有些指令是以字或雙字為數(shù)據(jù)的基本處理單位。
3.字(Word)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制是人們利用符號來計(jì)數(shù)的科學(xué)方法。數(shù)制分為非進(jìn)位計(jì)數(shù)制和進(jìn)位計(jì)數(shù)制。人們?nèi)粘I钪惺褂玫氖沁M(jìn)位十進(jìn)制。計(jì)算機(jī)中對數(shù)據(jù)的處理則采用二進(jìn)制,還有八進(jìn)制和十六進(jìn)制。二進(jìn)制數(shù),逢二進(jìn)一;八進(jìn)制數(shù),逢八進(jìn)一;十進(jìn)制數(shù),逢十進(jìn)一;十六進(jìn)制數(shù),則逢十六進(jìn)一。1.數(shù)制二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制都有兩個(gè)相同的概念:1.數(shù)制基數(shù)位權(quán)21二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換基數(shù)是指在這種進(jìn)位制中允許使用的基本數(shù)碼,也即每個(gè)數(shù)位上能使用的數(shù)碼個(gè)數(shù)。例如,十進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是10,二進(jìn)制數(shù)的基數(shù)是2。位權(quán),代表數(shù)碼在數(shù)據(jù)中的大小。例如十進(jìn)制數(shù)123,其中,1在百位上,代表100,2在十位上,代表20,3在個(gè)位上,代表3個(gè)。1.數(shù)制二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是各進(jìn)位制中位權(quán)的值是基數(shù)的若干次冪。因此,用任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫成按位權(quán)展開的多項(xiàng)式之和。可以用以下表達(dá)式表示一個(gè)任意進(jìn)制的數(shù)X:1.數(shù)制二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換其中,N是計(jì)數(shù)制的基數(shù);an和bm可以是0,1,…,N-1中的任一個(gè)數(shù)碼,它是由X的數(shù)值決定的。常用的幾種進(jìn)位計(jì)數(shù)制表示,如表1-1所示。(表1-1請見本書P25頁)1.數(shù)制二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的統(tǒng)一方法是,按位權(quán)展開相加,即“乘權(quán)求和法”。具體操作方法是,將非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開,把各位的權(quán)數(shù)與該位上的數(shù)碼相乘,然后按十進(jìn)制運(yùn)算規(guī)則相加即可。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(1)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制數(shù),可以將整數(shù)和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換,然后拼接起來。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(2)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換整數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“除R取余法”(R表示相應(yīng)的進(jìn)制,如2、8、16)。小數(shù)部分轉(zhuǎn)換采用“乘R取整法”(R表示相應(yīng)的進(jìn)制,如2、8、16)。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(2)十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成其他進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換因?yàn)槎M(jìn)制的基數(shù)是2,八進(jìn)制的基數(shù)是8,并且8=23,也就是說,3位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)1位八進(jìn)制數(shù)。所以,二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制的方法是:以小數(shù)點(diǎn)為界分別向左右分組,每三位為一組,左右兩頭不足3位可以補(bǔ)0湊滿3位,把每組二進(jìn)制數(shù)都按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換同理,十六進(jìn)制的基數(shù)是16,并且16=24。也就是說,4位二進(jìn)制數(shù)對應(yīng)1位十六進(jìn)制數(shù)。所以,二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制的方法是:以小數(shù)點(diǎn)為界分別向左右分組,每4位為一組,左右兩頭不足4位可以補(bǔ)0湊滿4位,把每組二進(jìn)制數(shù)都按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(3)二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)二進(jìn)制數(shù)的方法是將八進(jìn)制數(shù)的每一位按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成3位的二進(jìn)制數(shù)即可。同理,十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的方法是:把十六進(jìn)制數(shù)的每一位按照對應(yīng)關(guān)系轉(zhuǎn)換成4位的二進(jìn)制數(shù)即可。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換(4)八進(jìn)制數(shù)、十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)二、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換部分十進(jìn)制、八進(jìn)制、二進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)的對照如表1-2所示。2.數(shù)制間的轉(zhuǎn)換十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制的運(yùn)算包括算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。邏輯運(yùn)算算術(shù)運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算同十進(jìn)制數(shù)的算術(shù)運(yùn)算一樣,包括加法、減法、乘法和除法。其中加法和減法是基本運(yùn)算,利用加法和減法可以實(shí)現(xiàn)二進(jìn)制數(shù)的乘法和除法。1.算術(shù)運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的加法運(yùn)算法則是:0+0=00+1=11+0=11+1=10(逢二進(jìn)一,向高位進(jìn)位)1.算術(shù)運(yùn)算(1)加法運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算法則是:0–0=01–0=11–1=010–1=01(向高位借位,借一當(dāng)二)1.算術(shù)運(yùn)算(2)減法運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算法則是:0×0=00×1=01×0=01×1=11.算術(shù)運(yùn)算(3)乘法運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算法則是:0÷0=00÷1=01÷1=1(不能進(jìn)行1÷0的運(yùn)算)1.算術(shù)運(yùn)算(4)除法運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算計(jì)算機(jī)只能識別二進(jìn)制信息,所以在計(jì)算機(jī)內(nèi)用二進(jìn)制數(shù)“1”和“0”來代表邏輯概念上的真與假、對與錯(cuò)、是與否、有與無等。并稱“1”和“0”為邏輯變量,邏輯變量之間的運(yùn)算就稱為邏輯運(yùn)算。邏輯運(yùn)算包括:邏輯與、邏輯或、邏輯非、邏輯異或4種。并可以從這些基本邏輯運(yùn)算中推導(dǎo)出其他運(yùn)算。2.邏輯運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算邏輯“與”運(yùn)算又稱為邏輯乘法運(yùn)算,通常用符號“×”或“∧”來表示兩個(gè)邏輯變量之間的邏輯與關(guān)系。邏輯“與”的運(yùn)算規(guī)則:0∧0=00∧1=01∧0=01∧1=1
2.邏輯運(yùn)算(1)邏輯“與”運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算由上述規(guī)則可以看出:在給定的邏輯變量中只要有一個(gè)邏輯變量為“0”,其邏輯與的結(jié)果都為“0”;只有兩個(gè)邏輯變量都為“1”時(shí),結(jié)果才為“1”。也就是說,只有當(dāng)給定的所有條件都符合時(shí),結(jié)果才符合。2.邏輯運(yùn)算(1)邏輯“與”運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算邏輯運(yùn)算又稱為邏輯加法運(yùn)算,通常用符號“+”或“∨”來表示兩個(gè)邏輯變量之間的或關(guān)系。邏輯“或”的運(yùn)算規(guī)則:0∨0=00∨1=11∨0=11∨1=12.邏輯運(yùn)算(2)邏輯“或”運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算由上述規(guī)則可以看出:在給定的邏輯變量中,只要有一個(gè)邏輯變量為“1”,其邏輯或的結(jié)果都為“1”;只有兩個(gè)邏輯變量都為“0”時(shí),結(jié)果才為“0”。也就是說,在給定的所有條件中,只要有一個(gè)條件符合,結(jié)果就符合。2.邏輯運(yùn)算(2)邏輯“或”運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算邏輯“非”運(yùn)算又稱為邏輯否定運(yùn)算,邏輯“非”運(yùn)算經(jīng)常用來表示與其相反的一面。通常是在邏輯變量的上方加一橫線來表示,如。邏輯“非”的運(yùn)算規(guī)則:2.邏輯運(yùn)算(3)邏輯運(yùn)算三、二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算邏輯“異或”運(yùn)算,通常用符號“
”來表示。邏輯“異或”的運(yùn)算規(guī)則:0
0=00
1=11
0=11
1=0由上述規(guī)則可以看出:在給定的邏輯變量中,當(dāng)變量值不同時(shí),結(jié)果為1;當(dāng)變量值相同時(shí),結(jié)果為0。2.邏輯運(yùn)算(4)邏輯“異或”運(yùn)算四、字符編碼計(jì)算機(jī)是以二進(jìn)制的形式存儲和處理數(shù)據(jù)的,因此只能對“0”和“1”構(gòu)成的二進(jìn)制序列進(jìn)行處理。對于字母、符號、漢字、語音、圖片、圖形等非數(shù)值信息就必須將其轉(zhuǎn)換成用“0”和“1”組成的按特定規(guī)則排列的二進(jìn)制序列,這一轉(zhuǎn)換過程就是編碼。不同種類的信息,相應(yīng)地有不同的編碼方式。四、字符編碼對字符進(jìn)行編碼的方式有多種,在計(jì)算機(jī)中采用的最基本的編碼方式是:1.西文字符的編碼ASCII編碼Unicode編碼四、字符編碼ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼),是標(biāo)準(zhǔn)的單字節(jié)字符編碼方案,用于基于文本的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)(即字符)的表示。ASCII碼分為兩種編碼方式:標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼和擴(kuò)展(或“高”)ASCII碼。1.西文字符的編碼(1)ASCII編碼四、字符編碼標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼使用指定的7位二進(jìn)制組合進(jìn)行編碼,可以表示128個(gè)字符(27=128),其中包括英文大小寫字母、數(shù)字0~9、標(biāo)點(diǎn)符號和美式英語中使用的特殊控制字符。標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼對照表如表1-3所示。現(xiàn)已被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)采納,成為一種國際上通用的信息交換代碼,是世界范圍內(nèi)各種微機(jī)所普遍采用的標(biāo)準(zhǔn)編碼。(表1-3請見本書P30頁)1.西文字符的編碼(1)ASCII編碼四、字符編碼目前,大多數(shù)基于Intel硬件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)都支持使用擴(kuò)展(或“高”)ASCII碼字符。擴(kuò)展的ASCII碼允許將每個(gè)字符的第8位用于確定附加的128個(gè)特殊的符號字符、外來語字母和圖形符號。1.西文字符的編碼(1)ASCII編碼四、字符編碼當(dāng)我們通過鍵盤向計(jì)算機(jī)輸入各種字符時(shí),實(shí)際上是通過鍵盤的電路把鍵盤掃描信號(即“鍵盤掃描碼”)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的計(jì)算機(jī)內(nèi)表示字符的相應(yīng)編碼。在計(jì)算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲和傳輸?shù)氖禽斎氲淖址亩M(jìn)制編碼(實(shí)際上是電信號),計(jì)算機(jī)在輸出時(shí)會將字符的編碼轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的字符輸出到打印機(jī)或顯示器等輸出設(shè)備中。1.西文字符的編碼(1)ASCII編碼四、字符編碼從標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼表中可以看出:0~9、A~Z、a~z都是順序排列的,且大寫字母碼值比小寫字母碼值小32,方便大小寫字母之間的轉(zhuǎn)換。另外值得指出的是,計(jì)算機(jī)處理的基本信息單位是字節(jié)即8位二進(jìn)制數(shù)。為了方便計(jì)算機(jī)處理,一般在標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼最高位前增加一個(gè)“0”以湊成一個(gè)字節(jié)。1.西文字符的編碼(1)ASCII編碼四、字符編碼ASCII碼所能表示的字符的個(gè)數(shù)十分有限(最多256個(gè)字符),不能用其表示出擁有眾多字符的語言(比如:漢字中的常用字符就超過6000個(gè))。因此,有關(guān)國際組織制定了Unicode-16字符集,這種編碼方式已經(jīng)作為世界上大多數(shù)語言的編碼標(biāo)準(zhǔn)而被采用。Unicode-16使用2個(gè)字節(jié),即16位二進(jìn)制數(shù)表示每個(gè)字符,這種方法允許定義出65536個(gè)不同的字符,因此Unicode-16字符集可以表示幾乎世界上所有的可書寫語言。1.西文字符的編碼(2)Unicode編碼四、字符編碼漢字是象形文字,且數(shù)量多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜,因此對漢字的編碼相對來說比較困難。而且在一個(gè)漢字處理系統(tǒng)中,輸入、內(nèi)部處理、輸出對漢字編碼的要求不相同,所以對每一個(gè)漢字都有四種表示方法,即輸入碼、國標(biāo)碼、內(nèi)碼和字形碼。2.漢字的編碼四、字符編碼輸入碼又稱外碼。漢字輸入方式有很多種,包括鍵盤輸入、模式識別輸入(如掃描儀、手寫板等)和語音輸入。但目前使用最多、應(yīng)用最普及的是通過隨機(jī)配置的西文標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入的方式。所以要讓計(jì)算機(jī)能夠處理漢字,就必須解決漢字輸入的問題。輸入碼所解決的問題就是如何使用西文鍵盤把漢字輸入到計(jì)算機(jī)中,并利用計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤上按鍵的不同排列組合來對輸入的漢字進(jìn)行編碼。2.漢字的編碼(1)輸入碼四、字符編碼目前常見的輸入碼主要分為三類:2.漢字的編碼數(shù)字編碼字音編碼字形編碼(1)輸入碼四、字符編碼1)數(shù)字編碼:就是用數(shù)字串來代表一個(gè)漢字。常用的是國際區(qū)位碼。2)字音編碼:以漢字拼音為基礎(chǔ)的編碼,如全拼、雙拼、智能ABC等。其優(yōu)點(diǎn)是易學(xué)易操作,但由于漢字同音字太多,輸入后一般要進(jìn)行選擇,所以輸入速度較慢。2.漢字的編碼(1)輸入碼四、字符編碼3)字形編碼:以漢字的固有形狀為基礎(chǔ)的編碼,按照漢字的筆畫部件,拆分成部首,然后用字母或數(shù)字進(jìn)行編碼。常見的有五筆輸入法、鄭碼輸入法等。使用這一類型編碼的輸入速度較快,但要記住字根和要會拆字。2.漢字的編碼(1)輸入碼四、字符編碼計(jì)算機(jī)與其他系統(tǒng)或設(shè)備進(jìn)行漢字信息交換時(shí)所使用的標(biāo)準(zhǔn)編碼稱為漢字國標(biāo)碼,也稱為交換碼。1981年,我國根據(jù)相關(guān)國際標(biāo)準(zhǔn)公布了《信息交換用漢字編碼字符集—基本集》,代號GB2312—1980,簡稱國標(biāo)碼。2.漢字的編碼(2)國標(biāo)碼四、字符編碼該標(biāo)準(zhǔn)收集了6763個(gè)漢字和682個(gè)字符(包括英文、日文、希臘字母、序號等)。其中,漢字共分為兩級,一級漢字3755個(gè)(屬于常用漢字),按漢語拼音字母順序排序;二級漢字3008個(gè)(屬于非常用漢字),按部首順序排序。2.漢字的編碼(2)國標(biāo)碼四、字符編碼國標(biāo)碼規(guī)定,每個(gè)漢字(包括非漢字的一些符號)由2字節(jié)代碼表示。每個(gè)字節(jié)的最高位為0,只使用低7位,而低7位的編碼中又有34個(gè)是用于控制用的,這樣每個(gè)字節(jié)只有128-34=94個(gè)編碼用于漢字。2個(gè)字節(jié)就有94×94=8836個(gè)漢字編碼。在表示一個(gè)漢字的2個(gè)字節(jié)中,高字節(jié)對應(yīng)編碼表中的行號,稱為區(qū)號;低字節(jié)對應(yīng)編碼表中的列號,稱為位號。2.漢字的編碼(2)國標(biāo)碼四、字符編碼漢字國標(biāo)碼的起始二進(jìn)制位置00100001(33)是為了跳過ASCII碼中前32個(gè)控制字符和空格字符SP,終止二進(jìn)制位置01111110(126)是為了跳過ASCII碼中最后1個(gè)刪除字符DEL。因此,漢字國標(biāo)碼的高位和低位分別比對應(yīng)的區(qū)位碼大32(十進(jìn)制數(shù))或00100000(二進(jìn)制數(shù))或20H(十六進(jìn)制數(shù)),即:國標(biāo)碼高位=區(qū)碼+20H(H表示十六進(jìn)制),國標(biāo)碼低位=位碼+20H。2.漢字的編碼(2)國標(biāo)碼四、字符編碼內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)在其內(nèi)部進(jìn)行漢字的存儲、傳輸和運(yùn)算時(shí)所使用的漢字編碼。無論使用何種輸入碼,輸入到計(jì)算機(jī)內(nèi)部就會被轉(zhuǎn)換成對應(yīng)的內(nèi)碼。漢字內(nèi)碼采用雙字節(jié)編碼方案,即用兩個(gè)字節(jié)(16位二進(jìn)制數(shù))表示一個(gè)漢字的內(nèi)碼。2.漢字的編碼(3)內(nèi)碼四、字符編碼字形碼又稱漢字的輸出碼,是漢字在顯示器上顯示或在打印機(jī)上打印時(shí)所采用的漢字編碼,其作用是在輸出設(shè)備上輸出漢字的形狀。2.漢字的編碼(4)字形碼四、字符編碼漢字字形碼有兩種:2.漢字的編碼矢量碼點(diǎn)陣碼(4)字形碼四、字符編碼1)點(diǎn)陣碼點(diǎn)陣碼是用點(diǎn)陣的形式來表示漢字字型的編碼。所謂點(diǎn)陣就是把漢字作為二維圖形來處理,將漢字置于由多行多列組成的網(wǎng)狀方格內(nèi)用黑白點(diǎn)來表示。有筆畫經(jīng)過的點(diǎn)為黑點(diǎn)(二進(jìn)制“1”表示),無筆畫經(jīng)過的點(diǎn)為白點(diǎn)(二進(jìn)制“0”表示),那么任何一個(gè)漢字都可以用一串二進(jìn)制代碼來表示,這個(gè)二進(jìn)制代碼就稱為點(diǎn)陣碼。2.漢字的編碼(4)字形碼四、字符編碼1)點(diǎn)陣碼根據(jù)輸出漢字要求的不同,點(diǎn)陣的多少也不同,有16×16,24×24,32×32,40×40等多種點(diǎn)陣。以16×16點(diǎn)陣為例,每行有16個(gè)點(diǎn)即有16個(gè)二進(jìn)制位,存儲一行二進(jìn)制代碼需要2個(gè)字節(jié),那么16行共需16×2=32個(gè)字節(jié),所以一個(gè)漢字字模需要32字節(jié)的存儲容量。國標(biāo)字符集中有7445個(gè)漢字和字符,這些全部漢字字模的集合稱為漢字字模
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