第1章 电子计算机基础知识 第1部分 计算机基础知识 1.1 电子计算机的概念 1.2 电子计算机的产生与发展

Presentation on theme: "第1章 电子计算机基础知识 第1部分 计算机基础知识 1.1 电子计算机的概念 1.2 电子计算机的产生与发展"— Presentation transcript:

1 第1章 电子计算机基础知识 第1部分 计算机基础知识 1.1 电子计算机的概念 1.2 电子计算机的产生与发展
第1章 电子计算机基础知识 第1部分 计算机基础知识 1.1 电子计算机的概念 1.2 电子计算机的产生与发展 1.3 电子计算机的分类及应用 1.4 数制基础 1.5 计算机中数据与信息的表示方法

2 第一讲 计算机的产生与发展、应用

3 1.1 计算机的发展历程 1.1.1 计算机的产生与发展 一、计算机是什么？
1.1 计算机的发展历程 计算机的产生与发展 一、计算机是什么？ 计算机（Computer）是一种能够存储程序，并能按照程序自动，高速，精确的进行大量计算和信息处理的电子机器，又称电脑 。

4 二、世界上第一台电子计算机概况 世界上第一台电子数字式计算机于1946年2月在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行，它的名称叫ENIAC(埃尼阿克)，是电子数值积分计算机(The Electronic Numberical Intergrator and Computer)的缩写。

5 世界上的一台电子计算机 ENIAC ENIAC 档案 该机重约30吨 耗电量 千瓦 含18000个电子管 仅能保存80个字节

6 三、对计算机的产生和发展有重大影响的人 冯.诺依曼(美籍匈牙利数学家)型计算机： 1.以二进制为运算基础 ； 采用二进制的优点为：
(1)二进制在物理上最容易实现：与电子部件的二态性相对应。 (2)二进制码用来表示的二进制数及其编码、计数、加减运算规则简单。 (3)能进行逻辑判断：二进制码的两个符号“1”和“0”正好与逻辑命题的两个值“是”和“否”相对应。

7 3. 计算机的硬件结构由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。
2.计算机应采用“存储程序”工作原理工作； 3. 计算机的硬件结构由五个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 控制器 运算器 输出设备 存 储 器 输入设备 指令流 控制流 数据流

8 四、电子计算机的发展阶段及特点 －－以采用的逻辑元件作为划分标准 第二代 第一代 （1958～1964） （1946～1957） 晶体管
电子管 5千～ 4万（次/秒） 第二代 （1958～1964） 晶体管 几十万～百万（次/秒） 第三代 （1965～1974） 小规模集成电路 百万～几百万（次/秒） 第四、五代 （1975～?） 超大规模集成电路 几百万～几亿（次/秒）

9 计算机的发展趋势 1.电子计算机的发展方向 巨型化：体积大、速度快、存储容量大、功能完善。适用于：航空航天、军事工业、气象、人工智能等。 微型化：体积小、集成度很高。适用于：生活。 网络化：是指能实现大量信息通信和资源共享的计算机系统。 智能化：是指具有人的智能，能够进行图像识别、定理证明、研究学习、探索、联想、启发和理解人的语言等，它是新一代计算机要实现的目标。

10 2.未来的新型计算机 发展思路：改变组成计算机的核心部件--硅，以克服它在磁场效应、热效应、量子效应以及制作上的困难。
光子计算机：利用光子取代电子进行数据运算、传输和存储 生物计算机：采用生物芯片 量子计算机：基于力学原理、采用深层次计算机模式的计算机

11 1.1.3 我国计算机的发展 第一阶段（1957—1962年） 第二阶段（1963—1972年） 第三阶段（1973—1982年）
我国计算机的发展 第一阶段（1957—1962年） 1957年，哈工大成功研制第一台模拟式电子计算机。1958年，中国第一台计算机（103型通用数字电子计算机）由中科院计算机所与北京有线电厂共同研制成功。 第二阶段（1963—1972年） 1964年，441B全晶体管计算机研制成功…… 第三阶段（1973—1982年） 第四阶段（1983—1992年） 1983年，国防科技大学研制成功“银河-I型”巨型机…… 第五阶段（1993—至今）

12 1.2 计算机的特点 1、处理速度快 2、计算精度高 3、记忆能力强 4、可靠的逻辑判断能力 5、可靠性高，通用性强

13 1.3 电子计算机分类及应用 一. 按用途划分 用于解决多种一般问题，该类计算机使用领域广泛、通用性较强，在科学计算、数据处理和过程控制等多种用途中都能适应。 1、通用机 ： 用于解决某个特定方面的问题，配有为解决某问题的软件和硬件，如在生产过程自动化控制、工业智能仪表等专门应用。 2、专用机 ：

14 二. 按规模划分 1、巨型机： 其运算速度达到每秒几十万亿次 。 2、小巨型机： 性能与巨型机接近，体积大大减小，费用仅为巨型机的1/10.
二. 按规模划分 1、巨型机： 其运算速度达到每秒几十万亿次 。 2、小巨型机： 性能与巨型机接近，体积大大减小，费用仅为巨型机的1/10. 3、大型机： 具有较高的运算速度，每秒可以执行几千万条指令，而且有较大的存储空间。 4、小型机： 规模较小、结构简单、运行环境要求较低，运算速度在几百万次左右。 又称PC机，中央处理器（CPU）采用微处理器芯片，具有体积小，功耗低、可靠性高、价格低，对使用环境要求不高等特点。 5、微型计 算机 ： 6、工作站： 以个人计算环境和分布式网络环境为前提的高性能计算机 。 7、服务器： 在网络环境下为多个用户提供服务的共享设备 。

15 三. 按处理对象划分 1、数字计算机 ： 2、模拟计算机 ： 3、数字模拟混 合计算机 ：
三. 按处理对象划分 计算机处理时输入和输出的数值都是数字量。时间上是连续的。 1、数字计算机 ： 处理的数据对象直接为连续的电压、温度、速度等模拟数据。这些数据在时间上是离散的。 2、模拟计算机 ： 3、数字模拟混 合计算机 ： 输入输出既可是数字数据也可是模拟数据 。

16 1.4 计算机的应用 1、科学计算：用于解决科学研究和工程设计中提出的数学问题的计算。 2、数据处理：80%以上主要用于数据处理。
1.4 计算机的应用 1、科学计算：用于解决科学研究和工程设计中提出的数学问题的计算。 2、数据处理：80%以上主要用于数据处理。 3、过程控制：是指适时采集、检测数据，并进行处理和判定，按最佳值进行调节的过程。 4、计算机辅助设计及辅助教学：CAD、CAM、CAT、CAI。 5、人工智能：探索和模拟人的感觉和思维过程的科学，主要研究感觉和思维模型、神经网络的仿真、图像和声音识别、计算机数学定理证明等。

17 第二讲 计算机中信息的表示 —数制基础

18 1.5 数制基础 1.5.1 数制的概念 数制是用一组固定的数字符号和一套统一的规则来表示数目的方法。
数制的概念 数制是用一组固定的数字符号和一套统一的规则来表示数目的方法。 如果用R个基本符号来表示数目，则称其为R进制，R称为该数制的基数。

19 计算机中常用进制数的表示 进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一
进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制 规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一 基数 r = r = r = r = 16 数符 ， ,1,…, ,1,…,9 0,1,…,9,A,B,C,D,E,F 位权 i i i i 下标 B O（Q） D H

20 1.5.2 常用进位计数制简介和相互转换 一、进位计数制的三个相关概念：
常用进位计数制简介和相互转换 一、进位计数制的三个相关概念： 1 、数码：用不同的数字符号来表示一种数制的数值，这些数字符号称为“数码”。如在R进制中，数码为0，1，2，…R－1共R个。 2、基数：数制所使用的数码个数称为“基数”。如在R进制中，基数为R。

21 3、位权：某种数制的每一位所具有的固定系数称为“位权”。如在R进制中，第i位数的位权为Ri-1。
例：(824)10 = 8× × ×100 　　(110)2 = 1× × ×20

22 二、常用进位计数制的特点 （1）十进制数（Decimai） 一个十进制数具有以下三个特征：
·有十个不同的数码，即0、1、2、3、4、5、6、7、8、9； ·基数为10，计数规律为“逢十进位,借一当十”； ·位权关系为（其中:10m，10m-1，…，101， ，10-2，…，10-k）。

23 （2）二进制数（Binary） （3）八（十六）进制数（Octal） 略 一个二进制数具有以下三个特征： ·有两个不同的数码，即0和1；
·基数为2，计数规律为“逢二进位,借一当二”； ·位权关系为（其中:2m，2m-1，…，21，20.2-1，2-2，…，2-k） （3）八（十六）进制数（Octal） 略

24 三、常用进位计数制之间的转换 （1）其它数制（R进制）转换为十进制： 按权展开相加：即只要把二进制中出现1的位数权相加即可。
【例】：将( )2转换为十进制。 ( )2=1×25＋1×24＋0×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2-1＋0×2-2＋1×2-3 =32＋16＋0＋4＋0＋1＋0.5＋0.125=(53.625)10

25 （2）十进制 → R进制 1）整数部分的转换 即：除以R 取余数，直到商为0，得到的余数即为二进数各位的数码，余数从下到上排列。
例如：(156)10＝( )B 　　　　　　　　余数 2| 156　　　 0 (最低位) 2| 2| 2| 2| 2| 2| 2| (最高位) 　　0　　 结论：(156)10＝( )B

26 乘r取整，顺序取起 2）小数部分转换 即：乘以R 取整数，得到的整数即为二进数各位的数码，整数从上到下排列。
例如：(0.625)D=( )B 乘2取整： 整数部分 0.625 × × × 结论：(0.625 )D = ( )B 2）小数部分转换 乘r取整，顺序取起 即：乘以R 取整数，得到的整数即为二进数各位的数码，整数从上到下排列。

27 对于既有整数部分又有小数部分的十进制数的转换，可以将两部分的转换分开进行，最后再将结果合并在一起即可。
3）混小数的转换 对于既有整数部分又有小数部分的十进制数的转换，可以将两部分的转换分开进行，最后再将结果合并在一起即可。 【例】：十进数 转换成二进制数为 B

28 （3）二进制、八进制的相互转换 【例】：将1110101.11B转换成八进制数。 001 110 101 ．110 ↓ ↓ ↓ ↓
二进制数转换成八进制数的方法是：“三位合一位”法:以小数点为界，整数向左，小数向右，三位一格，不足补零，格内变为十进制。 【例】：将 B转换成八进制数。 ．110 ↓ ↓ ↓ ↓ 转换结果为 B = 165.6O。

29 【例】：将八进制数145.6转换成二进制数。 1 4 5 . 6 ↓ ↓ ↓ ↓ 001 100 101 . 110
八进制数转换成二进制数 ：正好与二进制数转换成八进制数的方法相逆，即“一位扩展三位”法：一位变三位，不足前补零，最后截去首尾空零。每位八进制数化成3位二进制数书写，便可得到转换结果。 【例】：将八进制数145.6转换成二进制数。 ↓ ↓ ↓ ↓ 转换结果为145.6O = B。

30 （4）二进制、十六进制的相互转换 【例】：将1110101.11B转换成十六进制数。 0111 0101 ． 1100 ↓ ↓ ↓
二进制数转换成十六进制数的方法是：“四位合一位”法： 以小数点为界，整数向左，小数向右，四位一格，不足补零，格内变为十进制。 【例】：将 B转换成十六进制数。 ． 1100 ↓ ↓ ↓ C 转换结果为 B = 75.CH

31 十六进制数转换成二进制数：正好与二进制数转换成十六进制数的方法相逆，即“一位扩展四位”法：一位变四位，不足前补零，最后截去首尾空零。将每位十六进制数化成4位二进制数书写，便可得到转换结果。
【例】：将3A6.C5H转换成二进制数。 3 A C 5 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 转换结果为3A6.C5H = B。

32 表 ：二进制、八进制和十六进制之间的关系 二进制 八进制 二进制 十六进制 二进制 十六进制 000 0 0000 0 1000 8
二进制 八进制 二进制 十六进制 二进制 十六进制 A B C D E F

33 一、二进制的算术运算规则 补充： 二进制的运算规则 （1）加法运算法则 ： 加法进位规则：逢二进一。 加法运算法则： 0+0=0
0+1=1+0=1 1+1=0（向高位进位）  例：二进制数1101＋1010＝？ ＋

34 （2）减法运算法则 ： 0-0 = 1-1 = 0 1-0 = 1 0-1 = 1（向高位借位） 例：二进制数1101＋1010＝？

35 （3）乘法运算法则： （4）除法运算法则： 0 ÷ 0＝（无意义） 0  0＝0 0  1＝0 1  0＝0 1  1＝1
0  0＝  1＝0 1  0＝  1＝1 （4）除法运算法则： 　　　　 0 ÷ 0＝（无意义） 　　　　　0 ÷ 1＝0 　　1 ÷ 0＝（无意义） 　　　 1 ÷ 1＝1

36 补充： 二进制的逻辑运算规则 二、二进制的逻辑运算规则 逻辑变量之间的运算称为逻辑运算；
对二进制数的1和0赋予逻辑含义，它们可以表示“真”与“假”、“是”与“否”、“有”与“无”。 逻辑运算的基本运算： 逻辑加法(“或”运算 ∨)： 0∨0=0 0∨1= 1∨0=1∨1=1 逻辑乘法(“与”运算 ∧)： 0∧0=0∧1=1∧0=0 1∧1=1 逻辑否定(“非”运算 )： 0=1 1=0 异或⊕： 0⊕0=1⊕1=0 0⊕1=1⊕0=1

37 1.6 计算机中数据与信息的表示方法 1.6.1数据与信息的概念 计算机中的信息单位
1、位（bit)：位是计算机中最小的信息单位，一个位表示一位二进制数，单位符号为b。它能表示两种状态。 2、字节（byte)：字节是基本信息单位，单位符号为B，它表示8位二进制数的长度，它能表示256种状态。 千字节（KB）兆字节（MB） 吉字节（GB） 1MB＝1024KB＝220次方　　　1GB＝1024MB＝230次方 3、字长：它是计算机作为一个整体进行数据存储、传输和处理的单位。如8位、16位、32位等。

38 计算机中数的表示方法 1、正负数的表示方法 平时我们用“＋”表示正，“－”表示负，在计算机中数的符号通常用二进制数的最高位的一位数来表示符号：“0”表示正数，“1”表示负数。 例：十进制数＋37在字长为八位计算机中表示为： 0　0　1　0　0　1　0　1　 符号位 数值部分

39 例：十进制数－37在字长为八位计算机中表示为：
１　0　1　0　0　1　0　1　 符号位 数值部分 这种符号位用0、1表示的二进制数，称为机器数。而实际数值（如＋37，－37）称为机器数的真值。

40 2、定点数与浮点数的表示方法 见教材P14( )，即小数点的表示 定点数（定点小数、定点整数） 浮点数（指数表达方式）

41 第三讲 计算机中信息的表示 —字符信息的表示

42 计算机中的字符信息编码 在日常生活中，除了数值型数据外，我们所使用的字符也占很大比重。所谓字符，包括英文字母、数字、符号以及汉字等信息。由于计算机只能识别二进制代码，所以计算机中的字符也必须以二进制编码形式表示。 在本节中主要介绍ASCII码（针对英文字母、数字、符号）和汉字编码（针对汉字）的基本概念。

43 1、ASCII码 (American Standard Code for Info-rmation Interchange)
其中文含义是美国信息交换标准代码。 （1）可表示的英文字母52个（区分大小写）； （2）可表示的数字字符10个（0~9）； （3）可表示的常用标点符号33个； （4）其他用于打印控制和显示控制的控制符号33个。 合计：128个 问题：需要多少位二进制编码来表示128 个符号呢？

44 ASCII编码表（b7b6b5b4b3b2b1） b7b6b5 b4b3b2b1 000 001 010 011 100 101 110 111 0000 NUL DLE 空格 @ P 、 0001 SOH DC1 ! 1 A Q a 0010 STX DC2 “ 2 B R b 0011 ETX DC3 # 3 C S c 0100 EOT DC4 $ 4 D T d 0101 ENQ NAK % 5 E U e 0110 ACK SYN & 6 F V f 0111 BEL ETB ‘ 7 G W g 1000 BS CAN （ 8 H X h 1001 HT EM ） 9 I Y 1010 LF SUB * : J Z j 1011 VT ESC + ; K [ k { 1100 FF FS ， < L \ l | 1101 CR GS - = M ] m } 1110 SO RS . > N ^ n ~ 1111 SI US / ? O o DEL Computer

45 ASCII码特点： 1、ASCII码采用7位码，共128个符号。但在计算机中为了便于存储和处理（以字节为基本单位进行存储和处理），因此将每个ASCII码存放在一个字节中，最高位用“0”填充; 2、基本ASCII码表的排列规则及三组常用字符——阿拉伯数字、大写英文字母和小写英文字母，它们分别连续递增。也就是说，只要知道了每组字符中第一个字符的ASCII码值，则其他字符的ASCII码值都可以推算得出。例如：小写字母“a”的ASCII码值为97，则“b”的ASCII码值为98，“d”的ASCII码值为100等等。

46 第三讲 计算机中信息的表示—字符信息的表示
第三讲 计算机中信息的表示—字符信息的表示 考 核 要 求 1、记住“0”、“A”、“a”的ASCII码； 2、编码的目的：就是要把字符转换成计算机能够识别和处理的二进制串，以便在机器中存储和处理； 3、字符处理过程： 键盘输入（字符）→翻译程序（将字符对应地转换成了二进制形式的ASCII码）→ CPU（存储、处理） →输出（显示器、打印机等）

47 考试典型举例 1、若“A”的ASCII码为1000001B，则“D” 的ASCII码为 。
2、“0”的ASCII码比“A”的ASCII码大。 3、所有的ASCII码均可打印和显示。 4、每个ASCII码字符可存放在一个字节中，最高位用 表示。

48 2、汉字的编码 需考虑的几个问题： （1）有多少汉字？ 6763个 （2）采用几位编码？ （3）怎么输入？ （4）怎么显示？ 各种输入法
13位编码，但信息存储的基本单位为字节，因此使用了16位编码，分为高8位（高字节、区号）、低8位（低字节、位号） 各种输入法 点阵（字形码）

49 （1）《信息交换用汉字编码字符集.基本集》 　 是我国于1980年制定的国家标准，代号为GB2312－80。它规定汉字在机器内的编码。 　 在国标码的字符集中，包括了682个图形符号（包括英、俄、日文字母及标点、运算符等）和6763个汉字，其中一级汉字3755个（常用字），二级汉字3008个（生僻字），一个汉字对应一个区（高位字节）位（低位字节）码，由四位数字组成，前两位数字为区码（0－94），后两位数字为位码（0－94），如“啊”字的区位码为:1601，二进制编码(即国标码）为 （30H=48D）， （21H=33D)------与区位码每位相差32

50 （2）汉字的机内码（内码：是唯一的） 是指汉字在计算机内部中进行存取操作所使用的编码。汉字的机内码占两个字节，分别称为高位字节与低位字节如“啊”字的机内码为： ， （为了与ASCII码最高位有所区别）

51 （3）汉字的输入码（不是唯一的） 汉字输入编码方法分为三类： 是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。 数字编码
　是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。 汉字输入编码方法分为三类： 数字编码 数字编码就是用数字串代表一个汉字的输入，常用的有国际区位码。如：“中”5448、“…”0113 拼音码 拼音码是以汉语读音为基础的输入方法。常用的有智能全拼、微软拼音、紫光拼音、智能狂拼等。 字形编码 字形编码是以汉字的形状确定的编码。常用的有五笔字形、表形码等。

52 （4）汉字的字形码 字形存储码是指供计算机输出汉字（显示或打印）用的二进制信息，也称字模 。 所谓点阵显示，就是由一系列点组成方阵，以点的亮、灭来显示文字和图案。有图像的地方点亮，无图像的地方点灭。这种点的亮、灭正好对应于二进制0和1两种状态，十分便于计算机中各种点阵输出设备（如显示器、打印机等）的控制。另外，在日常生活中我们所见到的机场、车站的电子时刻表，大街上的电子活动广告牌等，也都是点阵显示的实例。 例：16×16点阵的汉字，每个字有16行，每行有16个点，每个汉字共256个点，一个点占一个二进制位，则存储时要用256/8=32个字节。

53 中文信息处理的过程可以概括为：中文信息通过键盘以外码形式输入计算机；外码被输入处理程序翻译成相应的内码，并在计算机内部进行存储和处理；最后，由输出处理程序查找字库，按需要显示的中文内码调用相应的字模，再送到输出设备进行显示和打印。其过程如教材图1-5所示（P18）。 因此，在编辑或存储一篇文章时，计算机实际处理的是汉字内码，而不是字形或声调信息。一篇汉字文稿可以看成是存储在计算机中的一连串汉字编码，而每个汉字编码包括区号和位号两部分，占两个字节。因此，我们常说一个汉字占两个字节存储空间，存储N个汉字需要2N个字节存储空间。

54 第2部分 微型计算机系统的组成 1.6 微型计算机系统的组成 1.7 微型计算机的硬件系统 1.8 微型计算机的软件系统
第2部分 微型计算机系统的组成 1.6 微型计算机系统的组成 1.7 微型计算机的硬件系统 1.8 微型计算机的软件系统 1.9 第七章 计算机安全基础知识

55 补充： 微型计算机系统概述 微型计算机的发展历程 （1）第一阶段（1971～1973年）
补充： 微型计算机系统概述 微型计算机的发展历程 （1）第一阶段（1971～1973年） 4位或低档8位微处理器和微型计算机时代 ，如MCS-4机。 （2）第二阶段（1974～1978年） 中高档8位微处理器和微型计算机时代 ，如8086、8088机。 （3）第三阶段（1978～1981年） 16位微处理器和微型计算机时代 ，如80286机。 （4）第四阶段（1981年以后） 高性能的16位机和32位微处理器和微型计算机时代 ，如80386/80486、奔腾系列机。

56 由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，因此具有以下特点：
微型计算机的特点 由于微型计算机广泛采用了集成度相当高的器件和部件，因此具有以下特点： ①体积小、重量轻、耗电省。 ②可靠性高。 ③系统设计灵活、使用方便。 ④价格低廉。 ⑤维护方便。

57 微型计算机的分类 ① 按微处理器的字长：可分为4位、8位、16位、32位、64位微处理器。
② 按微型计算机的组装形式：可分为单片、单板、多板微型计算机等。 ③ 按应用领域：可分为控制用、数据处理用微型计算机等。 ④ 按微处理器的制造工艺：可分为MOS型器件和双极型器件两大类。 ⑤ 按微处理器芯片型号：微型机分为286机、386机、486机与Pentium机。

58 微型计算机基本工作原理 即冯.诺依曼原理的存储程序和程序控制原理 分为3个步骤： ① 事先按要求编好程序
② 存储程序：通过输入设备将程序送入计算机（内存） ③ 程序控制：计算机在控制器的控制下按一定的顺序将组成程序的命令逐一取出，进行分析、解释、执行（运算器），最后将结果进行存储（磁盘）或输出（显示器打印机等）。 注：采用二进制并按这一原理工作的计算机称为冯.诺依曼计算机。

59 程序：完成特定任务的一组指令序列的组合。
几个基本概念 指令：是计算机完成某个基本操作的命令，用来规定计算各种操作（如传送指令MOV、加指令ADD、减指令SUB、中断指令INT等）。 指令由操作数和操作码组成，操作码指出机器进行什么操作，操作数指明操作的位置。 程序：完成特定任务的一组指令序列的组合。

60 第四讲 微型计算机的组成 —硬件系统的组成

61 1.6 微型计算机系统的组成 一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。如图2-1所示。
微型计算机系统的组成 一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分。如图2-1所示。 硬件系统是指用电子器件和机电装置组成的计算机实体。 软件系统是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关说明资料的总称（软件= 程序＋文档）。 人们把不装备任何软件的计算机称为硬件计算机或裸机。裸机由于不装备任何软件，所以只能运行机器语言程序。

62 图2-1

63 实线代表数据流，虚线代表指令流 输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中；输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介，供用户查看或保存；存储器负责存储数据和程序，并根据控制命令提供这些数据和程序，它包括内存（储器）和外存（储器）；运算器负责对数据进行算术运算和逻辑运算（即对数据进行加工处理）；控制器负责对程序所规定的指令进行分析，控制并协调输入、输出操作或对内存的访问。

64 1.7 微型计算机的硬件系统 运算器 计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。
1.7 微型计算机的硬件系统 计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。 运算器 运算器又称算术逻辑单元ALU（Arithmetic Logic Unit）。 运算器的主要任务是执行各种算术运算和逻辑运算。是对信息加工和处理的部件，由进行运算的运算器件以及用来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。

65 控制器 控制器是对输入的指令进行分析，并统一控制计算机的各个部件完成一定的任务的部件。
是对计算机发布命令的“决策机构”，用来协调和指挥整个计算机系统的操作，它本身不具有运算功能，而是通过读取各种指令，进行翻译、分析后对各部件做出相应的控制。它主要由指令寄存器、译码器、程序计数器、操作控制器等组成。

66 1.7.1 中央处理器 CPU 的生产厂商主要有Intel公司、AMD公司。
中央处理器 简称CPU （Central Processing Unit），它是计算机系统的核心，中央处理器包括运算器和控制器两个部件 。 计算机所发生的全部动作都受CPU的控制，它是计算机的心脏，CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。现在较为流行的分别为：Pentium 4。 CPU 的生产厂商主要有Intel公司、AMD公司。

67 1.7.2 存储器 存储器具有记忆功能，用来保存信息，如数据、指令和运算结果等
1.7.2 　存储器 存储器具有记忆功能，用来保存信息，如数据、指令和运算结果等 存储器指标：容量、存取速度、价格。存储器的工作速度相对于CPU的运算速度要低得多，因此存储器的工作速度是制约计算机运算速度的主要因素之一。 存储器分类：内存储器，它和运算器、控制器直接联系，容量小，但存取速度快，用于存放那些急需处理的数据或正在运行的程序；外存储器，它和运算器、控制器间接联系，存取速度慢，但存储容量大，价格低廉，用来存放暂时不用的数据。

68 1．内存储器 （1）只读存储器ROM 特点：存放在其中数据只能读出、不能写入 主要用途：存放即将执行的程序以及相关数据。
内存包括：只读存储器ROM、随机存储器RAM和高速缓冲存储器Cache、CMOS等。 （1）只读存储器ROM 特点：存放在其中数据只能读出、不能写入 应用：常用来存放那些固定不变的程序和数据，例如：最典型的应用是用来存放ROM BIOS（基本输入/输出系统）程序。 分类：ROM根据工作原理不同可分为：PROM（可编程ROM）、EPROM（可擦除可编程ROM）、EEPROM（电擦除可编程ROM）等几种。目前，常用EEPROM来保存系统BIOS以方便用户进行系统升级。

69 （2）随机存储器RAM 特点：既可以读出，又可以写入 应用：一般用于存放系统程序、用户程序以及相关数据。
分类：根据工作方式不同可分为：动态RAM（简称DRAM）和静态RAM（简称SRAM）两大类。静态RAM要比动态RAM更快、更稳定，当然价格也要贵得多。 目前，在微机中所用的内存大多是动态RAM，主要包括：SDRAM、DDR SDRAM和DRDRAM等几大类。微机内存容量一般在128MB以上，并可进一步扩充至256MB或512MB甚至更多。

70 （3）高速缓冲存储器Cache 所谓高速缓冲存储器Cache，就是一种位于CPU与内存之间的存储器。它的存取速度比普通内存快得多，但容量有限。 Cache主要用于存放当前内存中使用最多的程序块和数据块，并以接近CPU工作速度的方式向CPU提供数据。

71 （4）CMOS存储器 CMOS是一小块特殊的内存，它保存着计算机的当前配置信息，例如：日期、时间、硬盘容量、内存容量等。这些信息大多是系统启动时所必需的或者是可能经常变化的。如果把这些信息存放在RAM中，则系统断电后数据无法保存；如果存放在ROM中，又无法修改（例如：硬盘升级或修改时间）。而CMOS的存储方式则介于RAM和ROM之间。CMOS靠电池供电而且耗电量极低，因此在计算机关机后仍能长时间保存信息。

72 2．外存储器 引入原因：内存由于技术及价格上的原因，容量有限，不可能容纳所有的系统软件及各种用户程序，因此，计算机系统都要配置外存储器。
特点：又称为辅助存储器，容量大，速度慢，价格低，可移动，便于不同的计算机之间进行信息交流。 常用的外存：磁盘、光盘和磁带，磁盘又可以分为硬盘和软盘 。

73 （1） 软磁盘

74

75 磁道：同心圆，称为磁道。 扇区： 存储原理：软盘上的信息就是按磁道和扇区存放的。 注意事项: （1）软盘在使用前必须格式化，其作用就是划分磁道和扇区，指明扇区的位置、大小，并写入地址标志。（2）磁道和扇区的数量视各类操作系统和磁盘类型的规定而有所不同。

76 （2） 硬盘 组成：是由若干硬盘片组成的盘片组。 存储原理：与软盘类似。 特点：容量大（几百个GB） ，速度快。
（2） 硬盘 组成：是由若干硬盘片组成的盘片组。 存储原理：与软盘类似。 特点：容量大（几百个GB） ，速度快。 注意事项：硬盘在使用时，一定要避免震动。

77 （3）光盘 只读光盘（CD-ROM） 特点：不能擦除和写入，只能通过光驱读盘。存储原理：以凹坑的形式记录信息。读取原理：通过光驱内的激光光源照射光盘表面凹坑反射出强弱不同的光线，从而使记录的信息被读出。存储容量：约为650MB。 一次性写入光盘（WO) 特点：通过特制的光盘刻录机允许写入一次信息，不能擦除和改写 。存储容量：一般为几百兆。 可擦写光盘(MO) 特点：可反复擦写。存储容量：一般在几百MB至几个GB之间。

78 （4）其他存储设备 ① USB闪存存储器，又简称U盘，特点：轻巧便携、即插即用、支持系统引导、可重复擦写、存储容量较大，有2GB/4GB/8GB等多种规格。 ② USB移动硬盘，与普通硬盘或笔记本电脑硬盘兼容，其容量有160GB、320GB、1TB等多种规格。由于采用了USB接口，支持即插即用和热插拔。

79 第五讲 微型计算机的组成 —软件系统的组成 计算机病毒简介

80 1.7.3 输入和输出设备 1． 输入设备 是外界向计算机传送信息的装置。 （1）键盘
输入和输出设备 1． 输入设备 是外界向计算机传送信息的装置。 （1）键盘 工作原理：每按下一个键，就接通了一个开关电路，把该键的代码（键盘扫描码）通过接口电路送入计算机。再由专门的程序将它转换为相应字符的ASCII码。

81 （2） 鼠标 常用的鼠标器有两种： 机械式鼠标和光电式鼠标。

82 2． 输出设备 作用：将计算机中的数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所认识的表示形式。 常见输出设备：显示器和打印机。

83 ① 显示器【监视器（Monitor）】 ： LCD显示器 CRT显示器 分类：CRT、LCD。 主要技术指标 ：点距、分辨率 、刷新频率等。
注意事项：显示器必须配置正确的适配器（显示卡）才能显示。 LCD显示器 CRT显示器

84 ② 打印机 针式（点阵）打印机 喷墨打印机 激光打印机

85 ③其他外部设备 （1）声卡 （2）显卡

86 （3）调制解调器（Modem）

87 微型计算机的其他部件： 1.主板：（母板、系统板）完成电脑系统的管理和协调。

88 2.总线（Bus）： 3.扩展槽（PCI、AGP）：
数据总线：用来传输数据信息 地址总线：用来传送CPU发出的地址信息 控制总线：用来传送控制信号、时序信号和状态信号 3.扩展槽（PCI、AGP）： 是外围输入/输出设备的连接端口，上面常插一些外设控制电路板（如显卡、声卡）实现对PC机系统性能的扩充 。

89 计算机的性能指标 1、主频（时钟频率）：是指CPU在单位时间内发出的脉冲数。 例如：PIII/600/128MB
2、字长：是指微处理器内部一次可并行处理的二进制位数。(8位、16位、32位、准64位） 3、内存容量：是指内存储器能存储二进制信息的数量。一般以KB或MB为单位（1GB、2GB） 4、运算速度：是指微处理器每秒钟执行指令的条数。 （MIPS） 5、其它指标：外部设备配置、系统软件配置、性能价格比。

90 1.8 计算机的软件系统 1.8.1 软件及程序设计语言的概念 软件：是计算机中程序、数据、有关文档以及它们之间的联系所表现出的信息的总称。
软件及程序设计语言的概念 软件：是计算机中程序、数据、有关文档以及它们之间的联系所表现出的信息的总称。 程序：是指完成一项工作的流程和步骤。 软件和程序都是计算机必不可少的组成部分，都由程序设计语言编写。

91 程序设计语言 程序设计语言：是人与计算机交流的一种工具。 分类：机器语言、汇编语言、高级语言。 1.机器语言
特点：用二进制代码描述、能被计算机直接识别和执行。但直观性差，不好理解，不通用。 2.汇编语言 特点：助记符语言，机器不能直接识别和执行，需“汇编程序”转换为机器语言程序。

92 程序设计语言（续） 3.高级语言 特点：脱离计算机、符合人们思维并为人们理解和学习的语言。机器不能直接识别和执行，需“编译程序”或“解释程序”转换为机器语言程序。 典型高级语言：BASIC、C、FOXPRO、JAVA、HTML、SQL等。

93 计算机的软件系统 软件系统 1.8.2 系统软件：是管理、监护和维护计算机资源的软件 1.8.3 应用软件：是为解决用户实际问题而设计的软件
①操作系统 ②语言处理程序系统、编译系统 系统软件：是管理、监护和维护计算机资源的软件 ③服务程序：机器的监控管理程序、调试程序、故障检测和诊断程序、 软件系统 ④数据库管理系统 1.8.3 应用软件：是为解决用户实际问题而设计的软件 ① OFFICE软件（文字处理软件） ②图像图像处理软件：AutoCAD、3DS MAX、PS ③各种语言程序 ④各类实用软件

94 1.8.4　多媒体计算机 1 .媒体与多媒体技术： 媒体是指表示和传播信息的载体，当这种载体可表示和传播两种或两种以上的信息时，称之为多媒体。 多媒体技术是可以将文本、图形、图像、音频、视频等多媒体信息，经过计算机设备的获取、压缩、存储、播放等综合处理后，以单独或合成的形态表现出来的技术和方法。 2. 多媒体计算机系统(MPC)

95 第七章 计算机安全基础知识 1、 计算机信息系统的安全 自然灾害 意外事故 人为破坏 计算机病毒 黑客攻击
第七章　计算机安全基础知识 1、　计算机信息系统的安全 造成计算机信息系统的不安全的主要因素有以下几种： 自然灾害 意外事故 人为破坏 计算机病毒 黑客攻击

96 2、 计算机信息系统安全 1. 计算机信息系统的实体安全 （1）环境安全 （2）设备安全 （3）媒体安全 2. 计算机信息系统的信息安全
2、　计算机信息系统安全 1.　计算机信息系统的实体安全 （1）环境安全 （2）设备安全 （3）媒体安全 2.　计算机信息系统的信息安全 （1）操作系统安全 （2）数据库安全 （3）访问控制 （4）密码技术 3.　计算机信息系统的运行安全 （1）风险分析 （2）审计跟踪 （3）应急计刬和应急措施

97 3、 网络安全 1. 网络安全的主要威胁 2. 网络安全系统的功能 3. 常用的网络安全技术

98 2、 计算机安全操作 （1）电源要求： （2）工作环境： （3）其它方面： 正常的开、关机顺序； 经常对重要的数据进行备份；
2、　计算机安全操作 （1）电源要求： （2）工作环境： （3）其它方面： 正常的开、关机顺序； 经常对重要的数据进行备份； 不要在带电情况下插拔电脑部件； 密码设置最好包含有数字、大小写字母和一些符号； 养成按正常方式退出软件系统的好习惯； 在系统中安装防火墙等安全保护类软件； 不要打开来路不明原电子邮件；

99 3、　计算机病毒及防治 （1）　计算机病毒的定义 是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。 或人为故意编制的一段具有破坏性的计算机程序。

100 （2）计算机病毒的特点 1）传染性 2）破坏性 3）潜伏性 4）寄生性 5）变种性 6）针对性

101 （3）计算机病毒的分类 （1）按病毒的表现性质 良性病毒 恶性病毒 （2）按病毒的感染方式 引导区型病毒 文件型病毒 混合型病毒
（3）按病毒的寄生方式 入侵型 源码型 操作系统型

102 （4）计算机病毒的传染途径： （1）通过软盘、光盘、移动存储器传染 （2）通过网络（互联网、局域网）传染

103 （5）计算机病毒的检测与防治 一、计算机病毒的检测与清除： 1）检测(注意可能出现的异常现象)： a. 磁盘坏簇莫名其妙地增多；
b.可执行程序长度增大； c. 磁盘访问过慢； d. 可用磁盘空间变小； 2）杀毒： 使用杀毒软件。 如：KV、KILL、AV系列、瑞星、金山、诺顿、360等。

104 二、计算机病毒的预防 为预防病毒的入侵，在使用计算机时应注意： ① 不要使用来历不明的磁盘； ② 要经常对硬盘上的文件进行备份；
③ 尽量使用硬盘启动系统； ④ 对不需写入数据的磁盘进行写保护； ⑤ 尽量不使用游戏盘； ⑥ 做好备份，必要时可进行格式化，彻底清除病毒 ⑦慎在网上下载软件； ⑧严格管理制度； ⑨定期检查。