第一章 计算机基础知识 计算机基础知识

第一章 计算机基础知识 1.1 信息化与数字化社会 计算机基础知识

1.1 信息化与数字化社会 数字化革命 数字社会 数字设备 计算机网络基础

信息化与数字化社会 数字化革命 Internet Web 计算机网络基础

信息化与数字化社会 数字社会 政治文化方面 经济方面 知识产权方面 隐私保护方面 计算机网络基础

信息化与数字化社会 数字设备 计算机 PDA与掌上计算机 智能电话 便携式播放器 数字照相机与数字摄像机 数字电视 计算机网络基础

第一章 计算机基础知识 1.2 计算机中信息的数字化表示 计算机基础知识

1.2.1 计算机中的数据表示 进位计数制 对于一个以ｐ为基数的数(X)P可以表示为： 1.2.1 计算机中的数据表示 进位计数制 对于一个以ｐ为基数的数(X)P可以表示为： (X)P = anpn+an-1pn-1+...+a1p1+a0p0+a-1p-1+a-2p-2+...+a-mp-m = 其中，ａj是０，１，...，p-１中的一个；m，n为正整数；p为大于或等于２的正整数。 从以上分析，我们可以看出： ① 每一种进位制的数都有一个固定的基数p，它的每一数位可能取p个不同数码中的一个，而且遵守“逢p进一”的规则。 ② 进位制数都能写成展开式，它的每一位数码ａj对应一个固定的数值pj，pj称为ａj的“权”。所以，展开式又称为按“权”的展开式。 计算机网络基础

计算机中的数据表示 计算机常用计数制的表示 例如： (1101.11)2 = 1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+1×2-2 (56.23)8 = 5×81+6×80+2×8-1+3×8-2 (2AC.3)16 = 2×162+A×161+C×160+3×16-1 计算机网络基础

计算机中的数据表示 (1) P进制转换成十进制 不同进位计数制间的转换 p进制转换成十进制的方法：把P进制的数X 用展开式 来表示，将各位数码乘以各自的权值，再求累加和，即得到相应的十进制数。 例如，将二进制数(11010.101)2转换成十进制数： (11010.101)2 = 1×24+1×23+1×21+1×2-1+1×2-3 = (26.625)10 又如，将十六进制(B21)16 转换成十进制数： (B21)16 = 11×162+2×161+1×160 = (2849)10 计算机网络基础

计算机中的数据表示 (2) 十进制转换成p进制 不同进位计数制间的转换 ③ 最后把转换的结果按整数小数组合起来。 例如，将十进制数(25.75)10转换成二进制数。 计算机网络基础

计算机中的数据表示 (3) 八进制数和十六进制数转换成二进制数 不同进位计数制间的转换 ① 八进制数的基数是8，由低位向高位进位是“逢八进一”，因为23=8，所以1位八进制数相当于3位二进制数。即： a) 八进制数转换成二进制数时，只要把每位八进制数用3位二进制数表示即可。 b) 二进制数转换成八进制数时，从小数点开始自左向右以3位为一组进行转换。不足3位时，整数部分前面补0，小数部分后面补0。 ② 十六进制数基数是16，由低向高位进位是“逢十六进一”，又因为24=16，所以1位十六进制数相当于4位二进制数。即： a) 十六进制数转换成二进制数时，只要把每位十六进制数用4位二进制数表示即可。 b) 二进制数转换成十六进制数时，从小数点开始向左向右以4位为一组进行转换。 计算机网络基础

计算机中的数据表示 数值数据的表示 机器数的符号是数字化处理的，用一位二进制数字编码表示，通常用0表示正数，1表示负数。 机器数的小数点的位置是事先约定的，它在机器数表示格式中并不出现，但根据硬件设计时约定的数的格式，计算机在运算处理中却清楚地知道其位置。按规定格式，机器数有定点和浮点两种表示形式。 计算机网络基础

计算机中的数据表示 (1) 定点表示 数值数据的表示 由于采用进位计数制，任何一个二进制数Ｎ都可表示为：N = 2±j×S 其中：j是一个二进制整数，称为数Ｎ的阶码；２为底数，S是二进制尾数，它表示该数的全部有效数字；而阶码j则指明小数点的位置，表明数值范围。 对任一个数N = 2±j×S，若阶码j固定不变，则小数点的位置也就是固定的，这种表示称为数的定点表示，该数称为定点数。计算机中的定点数通常有两种约定：其一是取j=0，把小数点固定在尾数最高位之前，这种表示称为定点小数；其二是取j=n（n为尾数的位数），则是把小数点位置约定在尾数的最末位之后，这种表示称为定点整数 计算机网络基础

计算机中的数据表示 数值数据的表示 机器数的这两种定点表示，小数点的位置都是固定的，所以它们的阶码无需表示。但要指出的是： ① 小数点的位置为假想的位置，当计算机设计时将表示形式约定好，则各种部件及运算线路均按约定形式进行设计。 ② 采用定点表示法的计算机称为定点机，定点机要求所有参加运算的数都是定点数。 计算机网络基础

计算机中的数据表示 (2) 浮点表示 数值数据的表示 当阶码的值不固定时，数中小数点的实际位置将根据阶码相对浮动，这就构成数的浮点表示。浮点表示要把机器数分成两部分，一部分表示阶码，另一部分表示尾数，阶码和尾数均有各自的符号位。 例如，二进制数+0.0110110的浮点表示形式: 2-1×0.11011010 其中，二进制数-1是阶码，二进制数0.110110是尾数。 这里，阶码为2位，尾数为6位，阶符和数符各占1位。 计算机网络基础

1.2.2 信息编码 信息编码 二-十进制的数字编码 由于人们习惯十进制，而计算机采用二进制，为了便于人机交互，常常用一组四位二进制编码表示一个十进制数字符号，称为二进制编码的十进制数。二进制编码的十进制数有许多编码方法，最常用的是8421码，又称为BCD码。 2) 西文字符编码 ASCII（American Standard Code for Information Interchange，美国信息交换标准代码）采用七位二进制编码（d6d5d4d3d2d1d0），故可以表示128个字符，其中包括10个十进制数（0～9），52个英文大写和小写字母（A～Z，a～z），32个通用控制字符，34个专用字符。它的排列顺序如表1-3所示，其中d3d2d1d0表示字符所在行，d6d5d4表示字符所在列。 计算机网络基础

信息编码 计算机网络基础

信息编码 3) 汉字编码 ⑴ 汉字输入码 ⑵ 汉字内部码 ⑶ 汉字交换码 ⑷ 汉字字型码 ⑸ 汉字编码之间的关系 输入码 交换码（国标码） 机内码 字形码 计算机网络基础

第一章 计算机基础知识 1.3 计算机发展及应用 计算机基础知识

1.3.1 计算机的产生与发展 计算机的发展阶段 我国电子计算机的发展 计算机的发展趋势 计算机的分类 计算机网络基础

计算机的产生与发展 计算机的发展趋势 巨型化、大型化 微型化 网络化、系统化 人工智能 计算机网络基础

计算机的产生与发展 计算机的分类 巨型机 大型机 小型机 工作站 微型机 网络机 计算机网络基础

1.3.2 微型计算机的发展 1971年美国Intel公司研制出了世界上的第一个单片微处理器Intel 4004，它的出现为微型计算机的发展开辟了一条崭新的途径。在其后的30多年中，发展经历了六个时代。 计算机网络基础

微型计算机的发展 第一代（1971～1973年） 第二代（1974～1977年） 第三代（1978～1981年） 第四代（1982～1992年） 第五代（1993～1995年） 第六代（1995年至今） 计算机网络基础

1.3.3 计算机的特点及应用领域 计算机的特点 计算机的应用 计算机网络基础

计算机的特点 计算机的特点 自动控制 运算速度快 精确度高 具有记忆能力和逻辑判断能力 支持人机交互 通信性强 计算机网络基础

计算机的应用 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 电子商务 计算机网络基础

第一章 计算机基础知识 1.4 计算机系统的组成和工作原理 计算机基础知识

1.4.1 计算机的硬件组成 计算机的基本机构 出 控制器 CPU 运算器 输 入 设 备 主存储器 辅助存储器 数据流 控制流 1.4.1 计算机的硬件组成 计算机的基本机构 数据流 控制流 控制器 运算器 主存储器 辅助存储器 输 入 设 备 出 CPU 计算机网络基础

计算机的硬件组成 计算机的硬件组成 运算器 存储器 控制器 输入设备 输出设备 计算机网络基础

1.4.2 计算机的工作原理 (1)机器指令 机器指令和程序 ① 机器指令的形式是计算机能够理解的,即必须是二进制编码形式表示。 1.4.2 计算机的工作原理 机器指令和程序 (1)机器指令 ① 机器指令的形式是计算机能够理解的,即必须是二进制编码形式表示。 ② 机器指令规定的操作必须是计算机能执行的,即每条机器指令的操作在计算机中都有相应的电子线路来实现。 一台计算机的所有指令的总和,称之为该计算机的指令系统 计算机网络基础

计算机的工作原理 计算指令和程序 (2) 程序 程序是完成某一特定任务的指令序列.计算机按程序安排的顺序执行指令,就可以完成解题任务,其过程如下图所示 程序 基本指令 …… 步骤 基本动作 计算机 （存储和执行 程序） 工 作 项 目 计算机网络基础

计算机的工作原理 存储程序工作原理 存储程序的概念是指把程序存储在计算机存储器内,使计算机在计算过程中,自动地按照程序规定的步骤有条不紊地执行指令序列,与运算过程不需要认为干预,从而实现计算自动化. 计算机网络基础

第一章 计算机基础知识 1.5 微型计算机系统 计算机基础知识

1.5.1 微型计算机硬件系统 微机硬件系统的组成 硬件系统是指构成一台微型计算机所有的功能部件装置的组合，其基本组成原理如图1-7所示。 1.5.1 微型计算机硬件系统 微机硬件系统的组成 硬件系统是指构成一台微型计算机所有的功能部件装置的组合，其基本组成原理如图1-7所示。 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 微处理器 微型计算机的中央处理器又叫做CPU，由运算器和控制器组成。微处理器的内部结构可以分为控制单元、逻辑单元和存储单元三大部分，三个部分相互协调进行分析、判断、运算并控制计算机各部分协调工作。 微处理器是微型计算机最为关键的部件，它直接影响和决定微型计算机的性能，使得人们通常用微型计算机系统中配置的CPU来区分不同档次的微型计算机，如“386微型计算机”、“Pentium 4微型计算机”等。随着半导体技术的不断发展，微处理器的性能在不断进步，其价格却在不断下降。微处理器的发展过程中，用于微型计算机系统上的最有代表性的产品是美国 Intel 公司的微处理器系列，如：8086、80286、80386、80486、Pentium、Core等系列产品；AMD公司的微处理器系列k6、k7、k8、k10等系列产品。除此之外，IBM、Apple、Motorola、Cyrix等也是世界上著名的微处理器制造公司。 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 系统主板 系统主板又称主机板（Mainboard）或母板（Motherboard），是PC机的核心部件。我们如果把CPU比作微型计算机的心脏，那么系统主板就可比作血管、神经。有了主板，CPU才能控制硬盘、软盘、CD-ROM、键盘和鼠标等周边设备。 系统主板是微型计算机中最大的一块印刷电路板，PC机的主机板包括CPU芯片的插座、内存条插槽、各种I/O扩展卡的总线扩展槽、AGP（Accelrated Graphics Port，加速图形接口）插槽、芯片组、ROM-BIOS（基本输入输出系统）芯片、键盘接口、硬盘接口、软盘接口、通用并行接口、串行接口、USB接口等，如图1-9所示。 ① 芯片组。系统主板的核心，控制着整个主板的运作，决定了主板的结构及CPU的使用。也可以说芯片组技术的高低直接影响主板性能的优劣。 ② ROM-BIOS。系统主板上的一块ROM芯片，里面装的是系统的基本输入输出系统（Basic Input-Output System，BIOS）、系统参数的设置程序、自检和系统自举程序，并反馈诸如设备类型、系统环境等信息。 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 内部存储器 内部存储器（简称内存、主存）是CPU能直接进行读写操作的存储器。我们知道要计算机完成某一项具体任务，实际上是通过CPU执行程序来完成的，而CPU执行的程序和所需的数据必须事先从外部存储器或输入设备输入到内部存储器中，因为只有在内部存储器中，CPU才能直接对其进行读写操作。内部存储器又分为随机存储器和只读存储器。 ⑴ 只读存储器（Read Only Memory，简称ROM） CPU只能从中读取数据，不能写入。在微型计算机系统中一般用来存放BIOS、字符字形库等固定不变的程序或参数。 ⑵ 随机存储器（Random Access Memory，简称RAM） 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 外部存储器 外部存储器是用来联机存储暂不运行的程序和数据的设备，CPU通过主存来调用外存。换句话说，外存中的程序和数据，只有在调入主存后才能被CPU所运行。从存储系统中各层次的分工来看，外存在功能上是主存的后援和补充，所以又称为辅助存储器。 ⑴ 硬盘 ⑵ 光盘 (3)移动硬盘 (4)U盘 (5)存储卡 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 I/O总线与扩展槽 微型机的各个模块（设备或子系统）间传输信息是通过一组公共通道，这组公共通道为各模块之间实现信息共享和交换，我们把这组通道称为总线。总线是由传输信息的物理介质和一套管理信息传输的通用规则（协议）所构成。根据传输信息的类型来看，微型计算机中的总线包括数据总线、地址总线和控制总线。 ⑴ I/O（Input/Output，输入输出）总线 ⑵ 接口插件（Interface Card） ⑶ 常见的总线结构与扩展槽 计算机网络基础

微型计算机硬件系统 输入\输出设备 ⑴ 输入设备 ① 键盘 ② 鼠标 ③ 扫描仪 ④ 触摸屏 ⑵ 输出设备 ① 显示器 ② 打印机 计算机网络基础

1.5.2 微型计算机软件系统 微机软件系统 微型计算机软件系统主要有两大类：系统软件和应用软件。它们与硬件系统的关系如图1-17所示。系统软件是指控制计算机运行，管理计算机各类资源，并为应用软件提供支持和服务的一类软件。一般来说，用户可以使用它，但不应随意修改它。常用的系统软件有：操作系统（Operating System，简称OS）、计算机语言及语言处理程序、数据库管理系统等。 计算机网络基础

微型计算机软件系统 操作系统 1) 操作系统 ⑴ 操作系统的主要功能 一个功能比较完善的操作系统都应包括五个管理功能：处理机管理功能、存储管理功能、I/O设备管理功能、文件管理功能和用户接口管理功能。 ⑵ 操作系统的类型 基于实际操作系统的不同侧重面，操作系统一般可分为多道批处理OS、分时OS、实时OS、网络OS、分布式OS、单用户OS、多用户多任务OS等。 计算机网络基础

微型计算机软件系统 计算机语言及语言处理程序 ⑴ 计算机语言 ① 机器语言。指令是由二进制代码构成的，是计算机能直接识别的程序设计语言，机器语言的每一条指令都与CPU中的相应的电子线路相对应 。 ② 汇编语言。又称符号语言，它是用接近人们的语言的助记符来替代 机器语言的指令。它仍然具有机器语言的速度快、编程代码量少的优点，在很大程度上克服了机器语言的难学、难记、有错难修改的缺点。 ③ 高级语言。这些高级算法语言的语句语法比较接近于人们习惯的自然语言和数学语言，因此称为高级语言。高级语言的优点是具有较好的通用性，用高级语言编写的程序可以在不同类型的计算机上使用。 ⑵ 语言处理程序 高级语言不是直接面向机器的，也就是说计算机不能直接识别任何一种高级语言。用高级语言编写的“源程序”必须翻译成二进制编码的机器语言组成的“目标程序”，而这个翻译工作是由语言翻译处理程序来完成的。 计算机网络基础

微型计算机软件系统 微型计算机系统 计算机网络基础

1.5.3 计算机的选购和硬件维护 计算机的选购 ⑴ 计算机选购的一般原则： 适用、够用、好用。 ⑵ 计算机选购时考虑的主要参数 1.5.3 计算机的选购和硬件维护 计算机的选购 ⑴ 计算机选购的一般原则： 适用、够用、好用。 ⑵ 计算机选购时考虑的主要参数 选购计算机时要考虑的参数包括很多方面，主要有CPU、主板、内存、显卡、硬盘、光驱、电源和机箱等 计算机网络基础

计算机的选购和硬件维护 计算机系统的硬件维护 ⑴ 计算机系统硬件设备故障分析 能引起计算机硬件系统损坏的外部原因主要有： ① 灾害 ② 人为因素 ③ 环境影响 ⑵ 计算机硬件系统的维护与管理 为了保证计算机信息系统安全、高效运行，我们在日常管理与维护中应做到以下几点： ① 计算机系统硬件设备本身稳定可靠 ② 电压稳定 ③ 防静电 ④ 严格操作规程 ⑤ 及时发现、排除硬件设备的隐患和故障 计算机网络基础

计算机的选购和硬件维护 计算机系统的硬件维护 ⑥ 正确处理问题。万一出现问题，应该： a) 要冷静地对硬件设备逐一分析，从外到内，检查各种开关插头连接是否错误。 b) 检查内部的电源、板卡等各部件，请有关专业人员做出判断并修理。 c) 对故障定位以后，在修理或更换之间要多方咨询，选择既经济又实用的方案进行实施。 d) 详细记录故障现象、诊断方案、解决办法，以备以后查询，同时也便于积累经验，吸取教训。 计算机网络基础