计算机基础 张莉莉老师的联系方式: tel：13032714320 qq:443162055 学习资源： 求索课堂:操作系统 ftp://192.168.9.211

二、教学内容 理论篇： 实践篇： 基础知识、 硬件、 软件、 数据库 程序设计（非理工类不学） 多媒体、 网络、 信息安全 Windows 7 Office2010套件 Word Excel Powerpoint access

本课程学习方法与考核 如何获取这种能力，几点建议： 考核方法：上机考试。（包括理论填空题和实践操作题） 学时安排：24/24 要注重能力的训练和培养：多动手独立操作，遇到问题尽量独立解决； 不要拘泥于书本知识; 理论与实践相结合。 考核方法：上机考试。（包括理论填空题和实践操作题） 学时安排：24/24 从第6周起开始上机。

第一章 绪论 1.1 计算机概述(了解) 1.2 计算机系统的组成(理解、重点掌握) 1.3 计算机数制与编码系统（掌握）

什么是计算机？ 计算机（computer）俗称电脑，是一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等

第1台计算机ENIAC

ENIAC Electronic Numerical Integrator and Calculator

宾夕法尼亚大学的电气工程师约翰·莫奇利和普雷特斯波·艾克

冯.诺依曼

冯.诺依曼思想(1945年提出) 一是程序和数据采用二进制形式， 二是将程序事先放在存储器中，计算机工作时可以自动高效地从存储器中取出指令并执行指令 三是计算机硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大基本部件构成。

计算机的分代 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路 史料： IBM的发展史 硅谷人才摇篮仙童半导体公司 HP的发展史 比尔.盖茨 时代 年份 器件 软件 应用 一 46-58 电子管 机器语言汇编语言 科学计算 二 58-64 晶体管 高级语言 数据处理工业控制 三 64-71 集成电路 操作系统 文字处理图形处理 四 71年迄今 大规模集成电路 数据库、网络等 社会的各个领域 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路 史料： IBM的发展史 硅谷人才摇篮仙童半导体公司 HP的发展史 比尔.盖茨

摩尔定律 Moore‘sLaw，Intel公司创建人之一戈登·摩尔。   安装在硅芯片上的晶体管数目每隔18个月就翻一番。

计算机的分类 巨型机(supercomputer)也称为超级计算机 小巨型机(minisupercomputer)是小型超级计算机或称桌面型超级计算机 大型主机(mainframe)或称大型计算机(覆盖国内常说的大、中型机) 小型机(minicomputer或Minis) 工作站(workstation) 个人计算机(personal computer)就是平常说的微机

未来计算机的发展趋势 五种发展趋向 采用新的材料和元器件 （1）巨型化 （2）微型化 （3）多媒体化 （4）网络化 （5）智能化 光子计算机 生物计算机（分子计算机） 量子计算机

计算机的特点 运算速度快。 运算精度高。 具有记忆能力。 具有逻辑判断能力。 存储程序

计算机的应用 科学计算 数据处理 过程控制 计算机辅助系统 人工智能 计算机网络 电子商务 物联网

第一章 绪论 1.1 计算机概述(了解) 1.2 计算机系统的组成(理解、重点掌握) 1.3 计算机数制与编码系统（掌握）

计算机系统的组成 CPU 主机 硬件 计算机系统 外部设备 系统软件 软件 应用软件 运算器 寄存器 控制器 随机存储器(RAM) 输入设备：键盘、鼠标、扫描仪 输出设备：显示器、打印机 外 存：软、硬盘、光盘、闪存 网络设备：网卡、调制解调器等 计算机系统 软件 外部设备 系统软件 应用软件 硬件 运算器 寄存器 控制器 主机 内存 CPU 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM) 高速缓冲存储器 操作系统：Windows、Unix、Linux 语言处理程序：C、Pascal、VB等 实用程序：诊断程序、排错程序等 办公软件包、数据库管理系统

计算机的五大部件 演示：计算机的五大部件 冯.诺依曼思想： 二进制 存储器 数据流 控制流 运算器 外存储器 输 出 设 备 内存储器 入 控制器 冯.诺依曼思想： 二进制 程序与数据一样存放在内存 五大模块 演示：计算机的五大部件

处理器 处 理 器 控制器 运算器 控制整个计算机所有部件的工作 执行算术运算和逻辑运算

存储器 存储器是计算机存储数据和程序的记忆单元集合， 每个记忆单元由8位二进制位组成，可读写其中的数据。 存储器通常分为内存储器和外存储器 存放大量信息 的外存储器 信息交流中心 内存储器

内存

外存之一---硬盘

外存之一----U盘

存储器容量 微机每个记忆单元由8位二进制位组成。 1B=8b 1KB=210B=1024B 1MB= 210KB= 1024KB 1GB= 210MB= 1024MB 1TB= 210GB= 1024GB 字节BYTE 7 6 5 4 3 2 1 0 位bit

输入输出设备 常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字化仪等。 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。

计算机软件系统 软件是指程序、程序运行所需要的数据以及开发、使用和维护这些程序所需要的文档的集合。 系统软件 用户 语言处理 程序 操 作 应用软件 实用程序

计算机基本工作原理 指令 指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。 操作码 操作数 数据传送指令 数据处理指令 程序控制指令 结构 指令 操作码 操作数 分类 操作码 要完成的操作类型或性质 操作数 操作的内容或所在的地址 数据传送指令 数据处理指令 程序控制指令 输入输出指令 其它指令 CPU 内存 ＋ － ×÷ And Or…… If Goto…… I/O设备 主机 对计算机的硬件进行管理等

计算机基本工作原理 1.指令的串行执行 一条指令的执行过程分为以下3步骤： ① 取指令 按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送往指令寄存器。 ② 分析指令 对指令寄存器中存放的指令进行分析，由译码器对操作码进行译码，将指令的操作码转换成相应的控制电位信号；由地址码确定操作数地址。 ③ 执行指令 由操作控制线路发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作。 一条指令执行完成，指令计数器加1 或将转移地址码送入程序计数器，然后回到①。 演示：计算机基本工作原理

计算机基本工作原理 指令的串行执行是当执行指令的三个部件依次全部完成后，才开始下一条指令的执行，在此过程中在执行某功能部件时，其他两个功能部件是不工作的。 2.指令的并行执行 指令的并行执行就是使这三个功能部件并行工作，则可提高计算机执行指令的速度，现在的计算机一般采用流水线技术。 则有三条指令的并行执行均理论速度是串行执行的3倍 演示：计算机基本工作原理

第一章 绪论 1.1 计算机概述(了解) 1.2 计算机系统的组成(理解、重点掌握) 1.3 计算机数制与编码系统（掌握）

十进制（日常生活用） 二进制（计算机用） 十六进制（啥时候用？写程序） 八进制（啥时候用？） 不同数制之间如何换算？ 十进制（日常生活用） 二进制（计算机用） 十六进制（啥时候用？写程序） 八进制（啥时候用？）

进位计数制 基数 在进位计数制中，用一组数字符号来表示数值，这一组数字符号的个数就称为基数。基数是多少，即称为多少进制。 进位规则和位权 进位规则: 逢N进一 （N为基数） 位权 : 处在某一位上的 “ 1 ” 所表示的数值的大小

十进制 基数是10 ，10个数字符号： 0、1、2、3、4、5、6、7、8、9 进位规则：逢十进一 各位的权： …103102101100.10-110-210-3... 例如： 213.28

二进制 基数为 2，有两个数字符号： 0、 1 进位规则：逢二进一 各位的权： …23 22 21 20.2-12-22-3… 或：…64 32 16 8 4 2 1.1/2 1/4 1/8 1/16… 例：1101.101 相当于十进制的 13.625

十六进制数 十六进制数 基数为16，有16个数字符号： 0、1、2、3、4、 5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F 进位规则：逢十六进一 各位的权： …163162161160.16-116-216-3... 例：3AD.C2

十进制转换成二进制 整数转换 ：除 2 取余 小数转换：乘 2 取整 例：（34.375）10 (100010.011)2 整数转换 ：除 2 取余 小数转换：乘 2 取整 例：（34.375）10 (100010.011)2 整数部分： 2 34 取余数 0 2 17 取余数 1 2 8 取余数 0 2 4 取余数 0 2 2 取余数 0 2 1 取余数 1 1 0 0 0 1 0.

十进制转换成二进制 小数部分：（乘 2 取整） 0.375  2 .0 1 1 .750 取整数 0 1.50 取整数 1  2  2 .750 取整数 0 1.50 取整数 1 　 2 　 1.00　 取整数 1 　 最后合并成一个完整的二进制数： 100010.011 （34.375）10=(100010.011)2 　 如何记高低位？最先取出的靠着小数点 .0 1 1

二进制转换成十进制 方法：按权展开求和 例如： (1011.101)2 =1×23+ 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1 + 0×2-2 + 1×2-3 = 8 +0+ 2 + 1 + 0.5 +0+ 0.125 = 11.625 练习： (1101.011)2=? (10000111)2=? 135 13.375

二进制与十六进制的转换 二进制 十六进制： 以小数点为界，向左、向右，每 4 位为一节，转换为相应的十六进制。 二进制 十六进制： 以小数点为界，向左、向右，每 4 位为一节，转换为相应的十六进制。 1100 1010 . 0010 1011 B 1100 1010 . 0010 1011 C A . 2 B 说明：十六进制转二进制则反过来进行 CA . 2B H

几种进制数的表示方法 不同数制的表示方法 二进制数： （1001）2 或 1001 B 十进制数： （1001）10 或 1001 D（D可以省略） 十六进制数： （1001）16 或 1001 H 例如：01011101B、(11011110) 2 都表示二进制数 928、345D、101 都表示十进制数 9A8H、345H、101H 都表示十六进制数

二进制数的算术运算 基本规则：逢二进一 0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=0 加：逢二进一 减：借一当二 100 - 1 加：逢二进一 减：借一当二 100 - 1 ----- 11 1 + 1 ----- 10 10 + 1 ----- 11 11 + 1 ----- 100

算术运算规则 0 0 1 1 +0 +1 +0 +1 （加法） 0 1 1 10 （向高位进位） 0 0 1 1 0 0 1 1 +0 +1 +0 +1 （加法） 0 1 1 10 （向高位进位） 0 0 1 1 -0 -1 -0 -1 （减法） 0 1 1 0 （向高位借位）

逻辑运算规则 0 0 1 1 0 1 0 1 （或运算） 0 1 1 1 0 0 1 1 ^0 ^1 ^0 ^1 （与运算） 0 0 1 1 0 1 0 1 （或运算） 0 1 1 1 0 0 1 1 ^0 ^1 ^0 ^1 （与运算） 0 0 0 1 非运算即为取反：0取反后是1，1取反后是0。

数据的单位 基本单位： 位（bit）：1 位二进制数 （最小数据存储单位） 字节（Byte）： 8 bit （数据存取基本单位） 字长（Word）：X*Byte （数据处理的长度单位） 扩充单位及单位之间的换算： 1K=1024 =210 如：1KB=1024B 1M=1024K 如：1MB=1024KB 1G=1024M 如：1GB=1024MB 1T=1024G 如：1TB=1024GB

十进制数7在计算机内存储？ “A”存储? “张”存储? 编码 十进制数7在计算机内存储？ “A”存储? “张”存储?

数值信息在计算机内的表示 1、整数的定点表示 整数在计算机内有两种表示： 无符号整数 带符号整数 符号位在最高位：0表示正，1表示负。 无符号整数 带符号整数 符号位在最高位：0表示正，1表示负。 m位无符号数的取值范围：0~2m-1 m位带符号数的取值范围：-2m-1+1~2m-1-1

3、实数的浮点表示 浮点数存储格式： 阶符 阶码P 数符 尾数S 设尾数为4位，阶码为2位 11 1011 N=2111011

西文信息在计算机内的表示 西文是由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号组成，它们统称为“字符”（Character）。 目前计算机中使用最广泛的西文字符集为ASCII码。（美国标准信息交换码，7位） American Standard Code for Information Interchange 较常用的另一种编码：EBCDIC（8位） Extended Binary Coded Decimal Interchange Code

ASCII码 常用字符有128个，编码从0到127。 控制字符：0~31，127；普通字符：94个。 每个字符占一个字节，7位，最高位为0。 范围 十六进制 十进制 空格 20H 32 0~9 30H~39H 48~57 A~Z 41H~5AH 65~90 a~z 61H~7AH 97~122

中文信息在计算机内的表示 各种编码之间的关系： 汉字在不同的处理阶段有不同的编码。 汉字的输入：输入码 汉字的机内表示：机内码 汉字的输出：字形码（字库 Font） 各种编码之间的关系： 输入码 国标码 机内码 输出码

汉字的输入码 数字码 如：电报码、区位码、纵横码 字音码 如：全拼、双拼、微软拼音 字形码 如：五笔字型 音形码 如：声形码

汉字的机内码 汉字在信息处理系统内部最基本的表达形式。 GB2312-80规定了7445个字符。（国标码） 汉字6763个：一级汉字3755个，二级汉字3008个。 汉字分区：94行（区），94列（位）（区位码） 每个汉字两个字节。 机内码：最高位置1。 问：以下一组机内码中一共有几个汉字？ B5C1416AEAD879H

其他汉字编码 UCS（通用编码字符集） 包括全世界现代书面语言文字的所有字符，4字节编码。 Unicode UCS的16位格式的子集，与ASCII码不兼容。 CJK：包含于Unicode中，2万多汉字符号。 GBK：汉字扩展内码规范，与GB2312-80兼容。 BIG5：台湾汉字编码规范。

汉字的字形码 点阵字形 1616、24  24、48  48 一个1616点阵汉字字形码占32（16*16/8）字节。 矢量字形 把汉字笔画的轮廓用一组直线和曲线勾画。 记录的是这些几何形状之间的关系。 精度高。 Windows的TrueType字库采用此法。