大學(xué)計算機基礎(chǔ)第1章-計算機概述(師范B講稿3).ppt

1、1,大學(xué)計算機應(yīng)用基礎(chǔ),主講教師:杜云 -西南大學(xué)計算機與信息科學(xué)學(xué)院 E-mail：Dyun_jx163.Com,2,內(nèi)存之外的存儲器稱為外存儲器，外存儲器不能被CPU直接訪問。外存儲器通常指磁盤、磁帶、光盤等。磁盤又分為軟磁盤和硬磁盤。 有哪些常用外存儲器？,（2）. 外存儲器,3,軟盤,用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材料制成 讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。常用軟盤容量為1.44MB 新型磁盤具有100MB250MB容量,4,軟盤,磁面（Side）,每扇區(qū)存儲的信息量均為512B,寫保護孔打開，透光時不能寫入,即存儲容量相同，但存儲密度不同,扇區(qū)（Sector）,磁道（Track）,5,磁盤

2、容量的計算公式,以軟盤為例。3.5英寸高密度軟盤，格式化后有2個面、每面80個磁道，每個磁道18個扇區(qū)，每個扇區(qū)存儲512個字節(jié)。 其存儲容量為： 存儲容量 = 28018512 = 1.44MB,容量 = 記錄面數(shù)磁道數(shù)/面扇區(qū)數(shù)/道字節(jié)數(shù)/扇區(qū),6,7,硬盤的磁道、扇區(qū)、柱面,硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構(gòu)成 讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面 硬盤容量視具體類型而定,硬盤,8,9,衡量光盤驅(qū)動器傳輸數(shù)據(jù)速率的指標(biāo)叫做倍速，一倍速率= 150KB/秒 常用： 只讀型光盤CD-ROM 一次性可寫入光盤CD-R，需要光盤刻錄機完成數(shù)據(jù)的寫入 后繼產(chǎn)品DVD-

3、ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3MB/秒,光盤 compact disc read-only memory,10,光盤的種類 主要技術(shù)指標(biāo)：容量、 傳輸率、 讀取時間 640MB 150KB/S(又稱1X) 200400MS 40X 50X,只讀光盤CDROM 640MB700MB DVD數(shù)字視盤digital video disc 4.7GB17.7GB 一次性刻錄光盤CDR 650MB 可擦寫光盤CDRW、 MO光盤、PD光盤 230MB、640MB、 1.5GB,11,光盤驅(qū)動器及光盤片,12,可移動盤,“優(yōu)盤”是一種可讀寫的半導(dǎo)體存儲器閃速存儲器（Flash Memory）。性能

4、指標(biāo)：可擦寫次數(shù)100萬次以上，可保存10 年，存取速度比軟盤快15倍，容量在16MB 1GB，可望達(dá)到10GB以上。,USB硬盤是一種即插即用型移動式硬盤（抗震性強）。性能指標(biāo)：容量10GB80GB。使用方法與優(yōu)盤類似。USB指通用串行總線接口,13,移動存儲產(chǎn)品,磁光技術(shù)移動存儲產(chǎn)品 磁盤技術(shù)與光技術(shù)結(jié)合,Flash存儲設(shè)備 閃存芯片為存儲介質(zhì) 采用USB的接口 可擦寫100萬次以上,14,五大主流硬盤,1、希捷 2、邁拓 邁拓硬盤在幾年前也曾是市場占有率排名前三的公司，不過現(xiàn)在被希捷收購后，而目前邁拓硬盤的所有售后服務(wù)以及質(zhì)保也全部由希捷公司的代理來負(fù)責(zé)，我建議不購買邁拓硬盤， 3、西部

5、數(shù)據(jù) 西部數(shù)據(jù)硬盤介紹：西部數(shù)據(jù)公司現(xiàn)在做為全球第二大硬盤生產(chǎn)制造廠商，存儲類型也十分的齊全，包括了企業(yè)硬盤、臺式機硬盤、移動硬盤等多個系列的產(chǎn)品。 4、日立 5、三星,15,1KB=1024B ，即2的10次方字節(jié)，讀音“千字節(jié)”1MB=1024KB，即2的20次方字節(jié)，讀音“兆字節(jié)”1GB=1024MB，即2的30次方字節(jié)，讀音“吉字節(jié)”1TB=1024GB，即2的40次方字節(jié)，讀音“太字節(jié)”1PB=1024TB，即2的50次方字節(jié)，讀音“拍字節(jié)”1EB=1024PB，即2的60次方字節(jié)，讀音“艾字節(jié)”1ZB=1024EB，即2的70次方字節(jié)，讀音“Z字節(jié)”1YB=1024ZB，即2的80

6、次方字節(jié)，讀音“Y字節(jié)”,16,總線：微處理器與各部件和外圍設(shè)備共用的連接線路,處理器,存儲子 系統(tǒng),I/O子 系統(tǒng),4. 總線與接口,17,基本概念,總線是連接計算機各部件的一簇公共信號線，它是計算機中各個部件之間傳送地址、數(shù)據(jù)和控制信息的公共通道。 CPU內(nèi)部的總線稱為內(nèi)部總線，CPU、存儲器和I/O接口之間的總線稱為外部總線。,18,總線分類,CPU總線 系統(tǒng)總線 外設(shè)總線,按層次結(jié)構(gòu),另一種總線分類按所處位置分: CPU片內(nèi)總線 CPU片外總線 片內(nèi)總線:在CPU內(nèi)部各部件之間傳輸數(shù)據(jù)的總線 片外總線:在CPU外連接存儲器和I/O設(shè)備的通路,19,并行總線:通信速度快、實時性好 串行總

7、線:簡易、方便、靈活,通信方式,內(nèi)部總線：連接CPU的各個組成部件（芯片內(nèi)部） 系統(tǒng)總線：連接計算機中各大部件 外部總線：連接計算機和外部設(shè)備,連接對象,傳輸對象,地址總線（AB Address Bus） 數(shù)據(jù)總線（DB Data Bus） 控制總線（CB Control Bus）,20,總線工作示意圖,21,微處理器,微處理器、總線、存儲器、接口電路和外設(shè)邏輯關(guān)系,22,PCI總線,23,24,鍵盤,數(shù)字小鍵盤區(qū),25,鍵位和指法,26,Print Screen,Scroll Lock,Pause,光標(biāo)移動,刪除字符,暫?；蚪K止 （Ctrl+Break）,刪除字符,27,28,29,標(biāo)準(zhǔn)輸出

8、設(shè)備。用于顯示交互式操作的對話框及操作結(jié)果，是人機對話的主要界面 顯示器用分辨率來衡量其性能，即屏幕畫面的清晰度是由橫、豎交叉點（像素）的多少來衡量。顯然，像素點越密，圖像就越清晰 亮度、色彩、對比度也是顯示器的性能指標(biāo),30,鼠標(biāo),鼠標(biāo)的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標(biāo)，現(xiàn)在的使用頻率相當(dāng)高，可以代替鍵盤的大部分功能。鼠標(biāo)分為機械式、光學(xué)式和光學(xué)機械式三種，對鼠標(biāo)的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動，這四種不同的操作可以實現(xiàn)不同的功能。,31,Windows操作環(huán)境下的標(biāo)準(zhǔn)輸入設(shè)備。用于選擇窗口、菜單、控件等操作。 鼠標(biāo)器分機械式和光電式。 鼠標(biāo)的一個主要技術(shù)參數(shù)是分辨率（dpi），即鼠標(biāo)每移

9、動1英寸所能測出的點數(shù)。一般鼠標(biāo)的分辨率為200400dpi。 操作方法極其簡單。主要有4種形式的操作： 左鍵單擊 選擇對象 右鍵單擊 擊活快捷菜單 左鍵雙擊 執(zhí)行選擇的對象 左鍵拖動 移動選擇的對象,32,打印機是輸出設(shè)備，它將輸出結(jié)果在打印紙上印出 微機配備的打印機一般分為： 點陣打印機 它的打印頭是由若干行和列根打印針及驅(qū)動電路組成(16針、24針等),缺點:速度慢、噪聲大； 噴墨打印機 是非擊打式打印機，它將墨水通過噴墨管噴射到打印紙上，優(yōu)點是：低噪聲、質(zhì)量好、價格低； 激光打印機 采用激光和電子放電技術(shù)，通過靜電吸附墨粉后在紙上印出。它的主要特點是：速度快、分辨率高、無噪聲、打印質(zhì)量

10、好、但價格較高。 打印機輸出過程： 英文字符 打印機中有一個“字符發(fā)生器”，打印時，將字符自動轉(zhuǎn)換成點陣信息印出； 漢字字符 采用類似方式將“漢字庫”存放于打印機中，打印時，將漢字機內(nèi)碼自動轉(zhuǎn)換成漢字點陣碼印出。,打印機PRINTER,33,HP激光打印機,34,HP激光打印機,35,彩色打印機,36,綜合打印機,37,作業(yè)：,通過對上述計算機課程的學(xué)習(xí)，掌握了微型計算機的原理和結(jié)構(gòu)，主要部件的性能要求。結(jié)合本人所掌握的知識。請選購一臺臺式機電腦，總價格控制在3000-5000元內(nèi)：要求： 1、首先說明本計算機主要用于那些方面的工作。 2、對選購的主要部件說明其品牌，規(guī)格、價格。 3、說明總價

11、。 4、用word 完成，標(biāo)題為我的購機方案 5、文件名用專業(yè)+學(xué)號后三位+姓名：如：城市規(guī)劃048XXX(我的購機方案) 6、第8周前完成、上傳服務(wù)器。,參考選擇部件網(wǎng)址：,38,信息的表示方法 信息的采集 信息的存儲 信息的組織 信息的傳輸和檢索,1、計算機信息的處理過程,39,2、信息表示的基本原則,計算機存儲器只能存儲識別0和1 客觀世界存在的任何信息（數(shù)值信息、文字信息、聲音信息、圖像信息、視頻信息）必須轉(zhuǎn)換為0和1組 成的編碼 在計算機內(nèi)部，信息只有經(jīng)過數(shù)字化編碼后才能表示、存放和傳遞 數(shù)值信息、文字信息、聲音信息、圖像信息、視頻信息如何存儲在計算機中？,40,3、信息的表示方法,

12、數(shù)的表示法 英文字母和符號表示法 漢字表示法 多媒體信息表示法,41,數(shù)制與數(shù)的表示 數(shù)制定義 按進位的原則進行計數(shù)，稱為進位計數(shù)制，簡稱“數(shù)制”。 在日常生活中經(jīng)常要用到數(shù)制，通常以十進制進行計數(shù)，除了十進制計數(shù)以外，還有許多非十進制的計數(shù)方法。例如，60分鐘為1小時，用的是60進制計數(shù)法；1星期有7天，是7進制計數(shù)法；1年有12個月，是12進制計數(shù)法。當(dāng)然，在生活中還有許多其他各種各樣的進制計數(shù)法。,1.3.1進位計數(shù)制,42,不論是哪一種數(shù)制，其計數(shù)和運算都有共同的規(guī)律和特點 逢N進一 N是指數(shù)制中所需要的數(shù)字字符的總個數(shù)，稱為基數(shù)。例如，十進制數(shù)用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9

13、等10個不同的符號來表示數(shù)值，這個10就是數(shù)字字符的總個數(shù)，也是十進制的基數(shù)，表示逢十進一。 位權(quán)表示法 位權(quán)是指一個數(shù)字在某個固定位置上所代表的值，處在不同位置上的數(shù)字符號所代表的值不同，每個數(shù)字的位置決定了它的值或者位權(quán)。 位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是：各進位制中位權(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)展開的多項式之和。如十進制數(shù)“634.28”可以表示為：,43,N=an-1rn-1an-2rn-2a0r0a-1r-1a-mr-m,r進制數(shù)N可表示 為：,R進制數(shù)用 r個基本符號（例如0，1，2，r-1）表示數(shù)值,基數(shù),權(quán),數(shù)碼,678.34=6102+7101+81

14、00 +310-1+410-2,44,1.3.2 不同進位計數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,一 r 進制轉(zhuǎn)化成十進制 位權(quán)法 非十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)時采用位權(quán)法：把各非十進制數(shù)按權(quán)展開求和。 例： 10101(B)=24+22+1=21 101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75 101(O)=82+1=65 71(O)=78+1=57 101A(H)=163+16+104106,進制表示符號 B 二進制 O八進制 D十進制 H十六進制,45,余數(shù)法 十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進制整數(shù)時采用余數(shù)法：用十進制整數(shù)除基數(shù)，當(dāng)商是0時，將余數(shù)由下而上排列。 進位法 十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成非十進制小數(shù)時采用進位法：用

15、十進制小數(shù)乘基數(shù)，當(dāng)積值為0或達(dá)到所要求的精度時，將整數(shù)部分由上而下排列。,二、十進制轉(zhuǎn)化成 r 進制,46,【例】將（236）D轉(zhuǎn)換成二進制。 轉(zhuǎn)換過程如圖1-1所示。,圖 將十進制數(shù)轉(zhuǎn)變成二進制數(shù),47,整數(shù)部分：除以 r取余數(shù)，直到商為0，余數(shù)從右到左排列。 小數(shù)部分：乘以 r取整數(shù)，整數(shù)從左到右排列。,100(D)=144(O)=64(H),1.04,48,三、二進制數(shù)與八進制、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換方法,注意：整數(shù)從右向左、小數(shù)從左向右,49,二進制、八進制、十六進制數(shù)間的關(guān)系,50,例題1：將二進制數(shù)100110110111.00101轉(zhuǎn)換成八進制數(shù)。 ( 100110110111

16、. 00101 )2 = ？ 例題2：將八進制數(shù)604.05轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)。 (604.05)8 = ( )2 例題3：將二進制數(shù)11011010101轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)。 (11011010101 )2 = ( )16 例題4：將十六進制數(shù)F05D.7A1 轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。 (F05D.7A1)16 = ( ),51,二進制、八進制、十六進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換,1 101 101 110.110 101(B)= 1556.65(O) 1 5 5 6 6 5 11 0110 1110.1101 01(B)=36F.D4(H) 3 6 F D 4,一位八進制數(shù)對應(yīng)三位二進制數(shù) 一位十六進制數(shù)對應(yīng)四位二

17、進制數(shù) 二進制轉(zhuǎn)化成八(十六)進制) 整數(shù)部分：從右向左按三(四)位進行分組 小數(shù)部分：從左向右按三(四)位進行分組 不足補零,52,1.3.2 數(shù)據(jù)在計算機中的表示 4上4wan-6周,53,符號位 “0”表示正 、 “1”表示負(fù),定點整數(shù),1. 數(shù)的編碼表示,定點小數(shù),54,符號位 “0”表示正 、 “1”表示負(fù) 運算帶來問題復(fù)雜性:,例 （-5）+4的結(jié)果應(yīng)為-1。 但在計算機中若按照上面講的符號位同時和數(shù)值參加運算，則運算如下：,若要考慮符號位的處理，則運算變得復(fù)雜。為了解決此類問題，引入了多種編碼 表示方式，常用的是：原碼、反碼和補碼，其實質(zhì)是對負(fù)數(shù)表示的不同編碼。,1、數(shù)值數(shù)據(jù)的表

18、示,55,(3)補碼,帶符號數(shù)的表示,假定一個數(shù)在機器中占用8位。 (1) 原碼,56,定點整數(shù),2.定點數(shù)和浮點數(shù)表示,定點小數(shù),定點數(shù),57,浮點數(shù),110.011(B)=1.100112+10=11001.12-10=0.1100112+11,N= 數(shù)符尾數(shù)2階符階碼 尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度 階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍,定點整數(shù),定點小數(shù),規(guī)格化的形式：尾數(shù)的絕對值大于等于0.1并且小于1，從而唯一地規(guī)定了小數(shù)點的位置。,58,課堂作業(yè)1,1、二進制數(shù)（1101100101010010）轉(zhuǎn)換為,十六進制數(shù),八進制數(shù),2、假設(shè)機器數(shù)為8位，十進制數(shù)-17的原碼、反碼、補碼,3、假設(shè)尾數(shù)為8位，

19、階碼為6位，二進制數(shù)-101101.1的浮點數(shù)為：,4、假設(shè)機器數(shù)為8位，十進制數(shù)-17的原碼、反碼、補碼,5、與十六進制數(shù)5D2相等的十進制數(shù)是,59,1.3.5 字符數(shù)據(jù)的表示,(1)技術(shù)上容易實現(xiàn)。 用雙穩(wěn)態(tài)電路表示二進制數(shù)字0和1是很容易的事情。 (2)可靠性高。 二進制中只使用0和1兩個數(shù)字，傳輸和處理時不易出錯，因而可以保障計算機具有很高的可靠性。 (3)運算規(guī)則簡單。 與十進制數(shù)相比，二進制數(shù)的運算規(guī)則要簡單得多，這就使運算器的硬件結(jié)構(gòu)得到簡化，而且有利于提高運算速度。十進制的乘法九九口訣表55條公式，而二進制乘法只有4條規(guī)則 (4)與邏輯量相吻合。 二進制數(shù)0和1正好與邏輯量“

20、真”和“假”相對應(yīng)，因此用二進制數(shù)表示二值邏輯顯得十分自然。 (5)二進制數(shù)與十進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換相當(dāng)容易。 人們使用計算機時可以仍然使用自己所習(xí)慣的十進制數(shù)，而計算機將其自動轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)存儲和處理，輸出處理結(jié)果時又將二進制數(shù)自動轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，這給工作帶來極大的方便。,大家想想計算機中為什么要用二進制？,60,1、字符 編碼,西文字符編碼 ASCII碼(American Standard Code for Information Interchange) 128個常用字符，用7位二進制編碼，從0到127 控制字符：032，127；普通字符：94個。 例如：“a”字符的編碼為1100001，對

21、應(yīng)的十進制數(shù)是97； 換行 0AH 10 回車 0DH 13 空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122,為什么存儲一個字母要占用1個字節(jié)？ 為什么存儲一個漢字要占用2個字節(jié)？,61,表 7位ASCII碼表,62,ASCII代碼表,代碼：100 0001 = 65,64,漢字計算機處理,漢字進入計算機的途徑 ？ 機器自動識別漢字:計算機通過“視覺”裝置(光學(xué)字符閱讀器或其他)，用光電掃描等方法識別漢字。 通過語音識別輸入：計算機利用人們給它配備的“聽覺器官”，自動辨別漢語語音要素，從不同的音節(jié)中找出不同的漢字，或從相同音節(jié)中判

22、斷出不同漢字。 通過漢字編碼輸入：根據(jù)一定的編碼方法，由人借助輸入設(shè)備將漢字輸入計算機。,漢字處理與西文字符比較難度在那里？ 數(shù)量龐大：一般認(rèn)為，現(xiàn)在漢字總數(shù)已超過6萬個（包括簡化字）。雖有研究者主張規(guī)定3000多或4000字作為當(dāng)代通用漢字，但仍比處理由二三十個字母組成的拼音文字要困難得多。 字形復(fù)雜:有古體今體,繁體簡體，正體異體；而且筆畫相差懸殊，少的一筆，多的達(dá)36筆，簡化后平均為9.8筆。 存在大量一音多字和一字多音的現(xiàn)象：,65,漢字信息處理 流程,漢字內(nèi)部處理,66,漢字處理過程中各種編碼之間的關(guān)系，如下圖所示。,自動轉(zhuǎn)換,字節(jié)最高位置“1”,轉(zhuǎn)換（調(diào)用漢字字庫）,各種漢字代碼之

23、間的關(guān)系,67,漢字國標(biāo)碼,為適應(yīng)計算機處理漢字信息的需要，我國于1981年發(fā)布了信息處理交換用漢字編碼字符集 基本集GB2312-80。 GB2312將代碼表分為94個區(qū)，對應(yīng)第一字節(jié)；每個區(qū)94個位，對應(yīng)第二字節(jié)，兩個字節(jié)的值分別為區(qū)號值和位號值加32（2OH）,因此也稱為區(qū)位碼。 01-09區(qū)為符號、數(shù)字區(qū)，16-87區(qū)為漢字區(qū)，10-15區(qū)、88-94區(qū)是有待進一步標(biāo)準(zhǔn)化的空白區(qū)。 GB2312將收錄的漢字分成兩級：第一級是常用漢字計 3755個，置于16-55區(qū)，按漢語拼音字母/筆形順序排列；第二級漢字是次常用漢字計3008個，置于56-87區(qū)，按部首/筆畫順序排列。故而 GB231

24、2最多能表示6763個漢字,GB2312-80漢字代碼表,69,漢字編碼,機內(nèi)碼 漢字的內(nèi)碼也就是漢字的內(nèi)部碼，又稱漢字機內(nèi)碼。無論用何種輸入碼，輸入計算機后就立即被轉(zhuǎn)換為機內(nèi)碼進行存儲、運算和傳送。 目前,對應(yīng)于國標(biāo)碼一個漢字也用2個字節(jié)存儲,并把每個字節(jié)的最高二進制位置“1”作為漢字內(nèi)碼的表識,以免與單字節(jié)的ASCII碼產(chǎn)生歧義性.,例如： 漢字 國標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼 中 8680(01010110 01010000)B (11010110 11010000)B 華 5942(00111011 00101010)B (10111011 10101010)B,70,編碼的轉(zhuǎn)換舉例漢字 區(qū)位碼 1

25、6進制 國標(biāo)碼 機內(nèi)碼 文 4636 2E24H 4E44H CEC4H,“文”的區(qū)位碼為4636 2 E 2 4 用16進制表示即為“2E24H” 0010 1110 0010 0100轉(zhuǎn)換成國標(biāo)碼“4E44H”， 4 E 4 4 0100 1110 0100 0100機內(nèi)碼為“CEC4H” C E C 4 1100 1110 1100 0100,71,方法：使用debug程序的D命令，具體操作為： 1、將漢字在“記事本”中輸入并保存，例如在記事本中輸入“熱”，以f.txt保存到C盤根目錄下。 2、在DOS環(huán)境下輸入：debug c:f.txt,回車 3、再“-”光標(biāo)處輸入D ,回車。,如何

26、查看漢字的機內(nèi)碼,72,漢字字形編碼,點陣字庫：所謂一個字的點陣. 其實就是指這個漢字用多少個象素點來描述. 每個象素點顯示為什么顏色, 通常情況下, 有1616、2424、3232、4848等,矢量字庫：矢量字庫保存的是對每一個漢字的描述信息，比如一個筆劃的起始、終止坐標(biāo)，半徑、弧度等等。在顯示、打印這一類字庫時，要經(jīng)過一系列的數(shù)學(xué)運算才能輸出結(jié)果，但是這一類字庫保存的漢字理論上可以被無限地放大，筆劃輪廓仍然能保持圓滑，打印時使用的字庫均為此類字庫。Windows使用的字庫也為以上兩類，在FONTS目錄下，如果字體擴展名為FON，表示該文件為點陣字庫，擴展名為TTF則表示矢量字庫！,73,一個2424漢字需要576位，共5