任务一：初识计算机 任务二：学习计算机中的信息表示 P26 2019/4/7

任务一：初识计算机 任务目的 任务内容 相关知识 2019/4/7

任务目的 熟悉组成计算机的基本硬件，掌握主要部件的性能参数。 会启动计算机，对计算机软件有初步认识。 选择一种输入法练习，达到一定水平的中英文输入速度。 2019/4/7

任务内容 一、观察机箱内部设备 主机箱 电源 主板 微处理器 内存 硬盘 光盘驱动器 声卡/显卡 网卡 2019/4/7

1、主机箱 2、电源 2019/4/7

1．主机箱 主要作用是放置和固定各计算机配件，起到一个承载、保护和屏蔽电磁辐射的作用。 电源接口 网线接口 USB接口 显示器接口 音频接口 2019/4/7

3、主板 主板又叫主机板（Main Board）、系统板（System Board）或母板（Mother Board），它安装在机箱内，是计算机硬件系统中最大的一块电路板。 2019/4/7

PCI扩展槽 南桥芯片组 北桥芯片组 CPU插座 内存条插槽 IDE接口 主板电池 2019/4/7

总线： 1、地址总线AB 2、数据总线DB 3、控制总线CB 2019/4/7

总线 2019/4/7

4、微处理器 CPU：中央处理器 （Central Processing Unit，简称CPU） Intel Pentium 4 奔腾4 Intel Core 2 Duo 酷睿2 AMD Athlon X2 2019/4/7

5、内存 存储器是计算机系统中存储程序和数据的装置。按用途可分为主存储器和辅助存储器，主存储器又称为内部存储器（简称内存），辅助存储器又称外存储器（简称外存）。 2019/4/7

6、硬盘 2019/4/7

容量：512字节/扇区×扇区/磁道×磁道/面×面 例：1.44盘：512×18×80×2=1440×1024=1440K=1.44M 硬盘的内部结构 磁道与扇区 容量：512字节/扇区×扇区/磁道×磁道/面×面 例：1.44盘：512×18×80×2=1440×1024=1440K=1.44M 2019/4/7

7、光盘驱动器 8、声卡/显卡 9、网卡 2019/4/7

二、观察计算机外部设备 1、显示器 2、键盘/鼠标 3、打印机 4、扫描仪 2019/4/7

1、显示器： CRT显示器 LCD显示器 2019/4/7

2、键盘/鼠标 2019/4/7

3、打印机 2019/4/7

4、扫描仪 2019/4/7

三、启动和关闭计算机，了解计算机软件 1、启动计算机 冷启动 热启动 复位方式 2、初识计算机软件 3、关闭计算机 2019/4/7

三、启动和关闭计算机，了解计算机软件 2、初识计算机软件 3、关闭计算机 系统软件：Windows 应用软件：Office 2010 2019/4/7

相关知识 一、电子计算机的发展 二、计算机的分类 三、计算机系统的组成 四、计算机的特点 五、计算机的应用 2019/4/7

1、计算机的发展 手指 计 算 工 具 的 变 迁 算 盘 机械式计算机 电子计算机 P2 2019/4/7

Electronic Numerical Integrator And Calculator 第一台电子计算机 电子数字积分计算机 ENIAC (1946) 重达30吨 每小时耗电140千瓦 18000个电子管 保存80个字节 占地167平方米 运算速度5000次/秒 2019/4/7

ENIAC 2019/4/7

电子计算机发展阶段划分及各阶段特征表 计算机 发展阶段 速度(次／每妙） 起止 年份 代表机型 硬 件 软件 应用范围 电子元件 主存储器 硬 件 软件 应用范围 电子元件 主存储器 第一代 几千至几万 1946－ 1958 ENIAC/ EDVAC 电子管 水银延迟线 机器语言、汇编程序 科学计算 第二代 几十万 1959－1964 IBM7090/UNIVACII/ TRADIC 晶体管 磁芯 高级程序设计语言 科学计算/数据处理/工业控制 第三代 至几百万 1965－1970 IBM360/ HONEYWELL6000/F230 中小规模集成电路 磁芯/半导体存储器 操作系统/多种高级程序语言 广泛应用于众多科学领域 第四代 几百万 甚至上 忆 1971－ IBM4300/IBM9000等 大规模集成电路 半导体 存储器 操作系统语言的完善/应用软件已形成产业 计算机应用已已经深入到社会生活各方面

2、计算机的分类 根据计算机的性能及用途划分 1、巨型机、 2、大中型机 3、小型机 4、微型机（PC) 5、工作站 6、服务器 2019/4/7

3、 计算机系统的组成 计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。 3、 计算机系统的组成 计算机是一种按程序自动进行信息处理的通用工具。 一个计算机系统由硬件系统和软件系统组成。硬件系统由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备组成，软件系统由系统软件和应用软件组成。 2019/4/7

2019/4/7

计算机系统的组成 软件:用于运行、管理和维护计算机的各种程序、数据文档的总称。包括系统软件和应用软件两大部分。 硬件:各种物理器件的总称，是计算机的物理基础，包括CPU、存储器、输入和输出设备等。 2019/4/7

（1）计算机的硬件系统 ① 中央处理器：控制器、运算器和寄存器 ② 存储器 ③ 输入/输出设备 P20 2019/4/7

CPU（Central Processing Unit） 控制器 控制器是计算机的神经中枢。 控制器按照计算机的工作节拍（主频）产生各种控制信号，以指挥整个计算机有条不紊地自动执行程序。 CPU（Central Processing Unit） 2019/4/7

冯·诺依曼：“存储程序控制”思想 存储器 出 运算器 控制器 输 入 设 备 输入 原始程序 存取命令 程序命令 操作命令 取数 存放 反馈信号 输入 原始程序 原始数据 输入命令 请求信号 输出命令 输出结果 2019/4/7

运算器 运算器的任务是对信息进行加工处理。 算术逻辑单元 运算 累加器 暂存操作数和运算结果。 运算器 存放算术逻辑单元在工 状态寄存器 通用寄存器 运算 暂存操作数和运算结果。 存放算术逻辑单元在工 作中产生的状态信息。 暂存操作数或数据地址。 2019/4/7

存储器 存储器是计算机的记忆装置 内部存储器 访问速度快 RAM暂时性 价高 外部存储器 访问速度慢 永久性 价低 ROM:(Read Only Memory) 只读存储器，断电后不释放所存的内容，程序由生产厂家固化到ROM中。 RAM：(Random Access Memory) 断电后释放所存内容,用于存储正在运行的程序和数据. 内部存储器 访问速度快 RAM暂时性 价高 外部存储器 访问速度慢 永久性 价低 2019/4/7

存储器 存储器是计算机的记忆装置 RAM 静态RAM 动态RAM ROM PROM EPROM EEPROM ROM:(Read Only Memory) 只读存储器，断电后不释放所存的内容，程序由生产厂家固化到ROM中。 RAM：(Random Access Memory) 断电后释放所存内容,用于存储正在运行的程序和数据. RAM 静态RAM 动态RAM ROM PROM EPROM EEPROM 2019/4/7

1、只读存储器ROM （Read Only Memory） 2、随机存储器 RAM（Random Access Memory) ● 内存储器 1、只读存储器ROM （Read Only Memory） 2、随机存储器 RAM（Random Access Memory) ● 外存储器 1、硬盘 2、软盘 3、光盘 4、可移动外存储器：移动硬盘和U盘 2019/4/7

常见的外存： U盘 光盘 移动硬盘 2019/4/7

输入/输出设备 常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔等 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等 2019/4/7

（2）计算机的软件系统 ① 系统软件 ② 应用软件 2019/4/7

系统软件 系统软件是计算机系统中最靠近硬件的软件。系统软件指的是管理、运行、控制和维护计算机系统资源的程序集合。 1、操作系统 OS 2、语言处理程序 ● 机器语言 ● 汇编语言 ● 高级语言 3、数据库管理系统 2019/4/7

优点：用助记符表示二进制代码的机器语言，即机器语言符 号化。 缺点：不能被计算机直接识别，执行时必须将其翻译（称为 汇编语言： 优点：用助记符表示二进制代码的机器语言，即机器语言符 号化。 缺点：不能被计算机直接识别，执行时必须将其翻译（称为 汇编过程，由编译程序来完成）成机器语言才能在计 算机上运行。是为特定的计算机系统设计的面向机器 的语言。 2019/4/7

优点：与自然语言和数学语言比较接近的计算机程序设计语 言，它独立于机器，具有一定的通用性。 缺点：源程序翻译成机器语言（目标代码）后执行。 高级语言： 优点：与自然语言和数学语言比较接近的计算机程序设计语 言，它独立于机器，具有一定的通用性。 缺点：源程序翻译成机器语言（目标代码）后执行。 翻译过程有两种：编译程序和解释程序 编译程序：源程序整个翻译成目标程序（机器代码） ，然 后将目标程序交给计算机执行。如 C、Pascal… 解释程序：对源程序逐句进行分析，边解释边执行。 如 Basic 、 Foxpro… 2019/4/7

应用软件 应用软件是为计算机在各个领域中的应用而开发的程序。它是利用计算机软件、硬件资源为解决特定的实际问题而编制的程序和文档。如常见的应用软件有各种软件包、数据库应用程序等。 2019/4/7

软件层次结构 计算机系统层次图 2019/4/7

4、计算机的特点 1、运算速度快 2、计算精度高 3、具有记忆和逻辑判断能力 4、自动化程度高 5、可靠性高 2019/4/7

5、计算机的应用 1、科学计算（数值计算） 2、数据处理（信息管理） 3、计算机辅助工程：CAD、CAM、CAI 4、过程控制（实时控制） 5、人工智能 6、计算机网络 2019/4/7

P13 6、常用媒体格式（图像） 1、JPEG(联合照片专家组) 2、GIF（图形交换格式），256色、高速 3、BMP（位图） 4、TIFF、TGA、PNG、DXF、CDR、RAM P13 2019/4/7

P16 6、常用媒体格式（音频） 小结 1、MP3 （MPEG：运动图像专家组） 2、CD、Wave、Real Audio、WMA、MIDI、AU、AIFF 小结 P16 2019/4/7

P16 6、常用媒体格式（视频） 小结 1、MPEG （运动图像专家组） 2、AVI、Quick Time、ASF、Real Video、FLV、Matroska、3GP、NAVI 小结 P16 2019/4/7

任务二：学习计算机中的信息表示 任务目的 任务内容 相关知识 2019/4/7

任务目的 掌握进位制及数制间的转换方法。 了解计算机中的编码方式 2019/4/7

任务内容 一、熟悉进位计数制 二、进制之间进行转换 三、二进制数据运算：算术运算和逻辑运算 2019/4/7

一、进位计数制 进位计数制是指用一组固定的数字和统一的规则来表示数值的方法。在日常生活和计算机中采用的是进位计数制。 1、十进制数 2、二进制数 3、八进制数 4、十六进制数 2019/4/7

十进制数的表示方法 567.89=5×102+6×101+7×100+8×10-1+9×10-2 数码 基数 位权 数码：某进制数中允许选用的基本数字 基数：是指该进制数中允许选用的基本数码的个数。 位权：是指以基数为底，以位序为指数的幂Ri 2019/4/7

333.33 位权在数据表示中的作用 百位3、表示300，即3x102 十位3、表示30，即3x101 2019/4/7

常用数制对照 数制 数码 基数 位权 表示 特点 十进制数 0~9 10 逢十进一 二进制数 0~1 2 逢二进一 八进制数 0~7 8 10º，10¹，10²，… 十进制数 0~9 10 逢十进一 二进制数 0~1 2 2º，2¹，2²，… 逢二进一 八进制数 0~7 8 8º，8¹，8²，… 逢八进一 十六进制数 0~9,A~F,a~f 16 16º，16¹，16²，… 逢十六进一 十六进制：81AE=816³+116² +1016¹+1416º 十进制：4956= 410³+910² +510¹+610º 二进制：1011=12³+02² +12¹+12º 八进制：4275=48³+28² +78¹+58º 2019/4/7

进制数的两种表示方法： ① 下标法：(1011)2，(101)10，101，(101)16 ② 后缀法：十进制数： 101 D (Decimal) 二进制数： 101B (Binary) 八进制数： 101Q (Octal) 十六进制数：101H (Hexadecimal) 2019/4/7

二、进制之间进行转换 十进制 二进制 八进制 十六进制 方法：按权展开再相加 例1：(1101.101)2=1×23+1×22+0×21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3 =(13.625)10 例2：(305)8=3×82+0×81+5×80=192+0+5=(197)10 例3：(32CF.48)16=3×163+2×162+C×161+F×160+4×16-1+8×16-2 =(13007.28125)10 2019/4/7

十进制→二进制、八进制、十六进制 ● 整数部分：除基取余，倒读余数。 ● 小数部分：乘基取整，顺读整数。 2019/4/7

整数部分转换举例 例 把十进制数59转换成二进制数 59 2 29 14 7 3 1 (59)10=(111011)2 例 把十进制数59转换成二进制数 59 2 29 14 7 3 1 (59)10=(111011)2 1 1 1 0 1 1 余 第一次得到的余数是最低位 最后得到的余数是最高位 例 把十进制数459转换成十六进制数 459 16 28 1 (459)10=(1CB)16 1 C B 余11 余12 余 1 例 把十进制数159转换成八进制数 159 8 19 2 (159)10=(237)8 2 3 7 余 7 余 3 余 2 2019/4/7

二进制八进制 ● 方法：从小数点开始，分别向左、右按3位分组转换成对应的八进制数字字符，最后不满3位的，则需补0。 ● 例：将二进制数(1101101.10101)2转换成八进制数 000 ~ 0 001 ~ 1 010 ~ 2 011 ~ 3 100 ~ 4 101 ~ 5 110 ~ 6 111 ~ 7 二进制数： 001 101 101 . 101 010 1 5 5 . 5 2 八进制数： 所以 (1101101.10101)2 ＝ (155.52)8 2019/4/7

二进制十六进制 0000 ~ 0 0001 ~ 1 0010 ~ 2 0011 ~ 3 0100 ~ 4 0101 ~ 5 0110 ~ 6 0111 ~ 7 1000 ~ 8 1001 ~ 9 1010 ~ A 1011 ~ B 1100 ~ C 1101 ~ D 1110 ~ E 1111 ~ F ● 方法：从小数点开始，分别向左、右按4位分 组转换成对应的十六进制数字字符，最后不满4位的，则需补0。 ● 例:将二进制数(1101101.10101)2转换成16进制数 二进制数： 0110 1101 . 1010 1000 6 D . A 8 十六进制数： 所以 (1101101.10101)2 ＝ (6D.A8)16 2019/4/7

三、二进制数据运算 1、二进制数的算术运算 2、二进制数的逻辑运算 2019/4/7

1、算术运算 ⑴ 二进制数的加法运算 加法运算按下列三条法则进行： 0+0＝0 0+1＝1 1+0＝1 1+l＝10(逢二进一，向高位进位) 2019/4/7

⑵二进制数的减法运算 减法运算按下列三条法则进行， 0-0＝1-1＝0 1-0＝1 0-1＝1(此时要向高位借位，借1当2) 2019/4/7

⑶二进制数的乘法运算 乘法运算按下列三条法则进行， 0×0＝0 0×l＝0 1×0＝0 1×1＝1 2019/4/7

⑷二进制数的除法运算 除法运算按下列三条法则进行， 0÷0 1÷0 (无意义的) 0÷1＝0 1÷1＝1 2019/4/7

例： 10111001+00011011=？ 10111001-00011011=？ 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 - 1 0 0 1 1 1 1 0 . 1 0 1 1 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 1 + 1 1 0 1 0 1 0 0 2019/4/7

2、逻辑运算 ⑴ 逻辑加法（逻辑或运算） ⑵ 逻辑乘法（逻辑与运算） ⑶ 逻辑否定（逻辑非运算） ⑷ 逻辑异或 2019/4/7

⑴ 逻辑加法（逻辑或运算） 逻辑加法运算遵守下列运算规则： (1)0+0＝0或写成0∨0＝0，读成“0或0等于0”。 (2)0+1＝1或写成0∨l＝1，读成“0或1等于1”。 (3)1+0＝1或写成1∨0＝1，读成“1或0等于1”。 (4)l+l＝1或写成1∨1＝1，读成“1或1等于1”。 2019/4/7

⑵ 逻辑乘法（逻辑与运算） 逻辑乘法运算遵守下列运算规则： (2)0×1＝0或写成0∧1＝0或写成0·l＝0，读成“0与1等于0”。 (1)0×0＝0或写成0∧0＝0或写成0·0＝0，读成“0与0等于0”。 (2)0×1＝0或写成0∧1＝0或写成0·l＝0，读成“0与1等于0”。 (3)1×0＝0或写成1∧0＝0或写成1·0＝0，读成“1与0等于0”。 (4)1×1＝1或写成1∧1＝1或写成1·1＝1，读成“l与1等于1”。 2019/4/7

⑶ 逻辑否定（逻辑非运算） ⑷ 逻辑异或 A⊕B = A · B + A · B 0 ＝1，读成“非0等于1”。 1 ＝0，读成“非l等于0”。 ⑷ 逻辑异或 A⊕B = A · B + A · B 0⊕0＝0，读成“0同0异或结果为0”。 0⊕1＝1，读成“0同1异或结果为1”。 1⊕0＝1，读成“1同0异或结果为1”。 1⊕1＝0，读成“1同1异或结果为0”。 2019/4/7

例： 10111001 ∧ 00011011=？ 1 0 1 1 1 0 0 1 ∧ 0 0 0 1 1 0 1 1 0 0 0 1 1 0 0 1 2019/4/7

相关知识 1、计算机中的字符编码 2、计算机中的数据存储单位 2019/4/7

1、二进制编码 （1）BCD码 通常采用的是842l编码 十进制数 8421BCD码 842lBCD码 0000 8 1000 1 0001 0000 8 1000 1 0001 9 1001 2 0010 10 0001 0000 3 0011 11 0001 0001 4 0100 12 0001 0010 5 0101 13 0001 0011 6 0110 14 0001 0100 7 0111 15 0001 0101 2019/4/7

（2）ASCII码 ASCII码是美国信息交换标准代码。 (American Standard Code for Information Interchange) ● 用7位二进制编码，可表示128个字符 ● 每个字符编码占8位，最高位为0。 ● 是计算机存储、表示（不是显示）、识别字符的基本依据。 ● 比如字符'1'的ASCII码是 00110001（二进制），即31H (H表示十六进制）。 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 0 0 1 1 0 0 0 1 2019/4/7

字符 ASCII码 字符 ASCII码 字符 ASCII码 A 65 B 66 C 67 D 68 E 69 F 70 G 71 H 72 I 73 J 74 K 75 L 76 M 77 N 78 …… a 97 b 98 c 99 d 100 e 101 f 102 g 103 h 104 …… 0 48 1 49 …… 2019/4/7

字符 ASCII码 NULL 00H 0 SPACE 20H 32 0 ～9 30H ～39H 48 A ～ 41H 65 2019/4/7

（3）汉字编码 根据计算机在处理汉字过程中的不同要求，汉字编码一般分为输入码、交换码、机内码和字形输出码。 汉字信息处理流程 2019/4/7

2、计算机中的数据存储单位 = 27+ 24+ 22+ 20 =149 计算机中的数据单位： 位、字节、字、字长 计算机中的数据单位： 位、字节、字、字长 ● 位（Bit）：最小的容量单位 ● 字节（Byte）：最小的存取单位 b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0 = 27+ 24+ 22+ 20 =149 1 0 0 1 0 1 0 1 K 字节 1K = 1024 Byte M（兆）字节 1M = 1024 KB G（京） 字节 1G = 1024 MB T（垓）字节 1T = 1024GB 8bits=1B 2019/4/7

● 字：（Word）：计算机内部进行信息交换、数据并行处理的基本单位，一个字含若干字节。它的表示与具体的机型有关。 ● 字长：一个字所包含的二进制位数。是计算机性能的重要标志，不同档次的计算机有不同的字长。按计算机的字长可分为8位机（如苹果II、中佛学习机）、16位机（如286机）、32位机（如386、486机）、64位机（如PentiumⅡ、PentiumⅢ）等。 2019/4/7

补充 1、真值与机器数 2、定点数和浮点数 3、原码、补码和反码 2019/4/7

真值 机器数（最高位为符号位。0：正数 1：负数） 手写的数据：+36、-48 二进制形式：+36=00100100 B 机器数（最高位为符号位。0：正数 1：负数） 二进制形式：+36=00100100 B -48=10110000 B 2019/4/7

原码 机器数为正数的原码：符号位为0，数 值部分不变。 [X]原 机器数为负数的原码：符号位为1，数 【练习】求+36，-36的原码。 2019/4/7

求+36，-36的原码 +36 = 00100100 B [+36]原= 00100100 B [-36]原 = 10100100 B 2019/4/7

反码 机器数为正数的反码：符号位为0，数 值部分不变。（也就是原码） [X]反 机器数为负数的反码：符号位为1，数 值部分按位取反。（1变0，0变1） 【练习】求+36，-36的反码。 2019/4/7

求+36，-36的反码 +36 = 00100100 B [+36]原= 00100100 B [-36]原 = 10100100 B 2019/4/7

补码 机器数为正数的补码：符号位为0，数 值部分不变。（也就是原码） [X]补 机器数为负数的补码：符号位为1，数 值部分为反码加1。 【练习】求+36，-36的补码。 2019/4/7

求+36，-36的补码 +36 = 00100100 B [+36]原= 00100100 B [-36]原 = 10100100 B 2019/4/7