模板大学计算机应用基础件

会计学1模板大学计算机应用基础件模板大学计算机应用基础件1.1.1计算机的产生计算机的产生n n第一台计算机为第一台计算机为ENIACENIAC,1946,1946年年2 2月诞生于美国宾月诞生于美国宾夕法尼亚大学。它的问世表明了电子数字计算机夕法尼亚大学。它的问世表明了电子数字计算机时代的到临，具有划时代的伟大意义。时代的到临，具有划时代的伟大意义。n n之后，冯之后，冯.诺依曼针对诺依曼针对ENIACENIAC的问题，于的问题，于19461946年提年提出出“存储程序存储程序”的设想。这种思想成了后来计算的设想。这种思想成了后来计算机设计的主要依据。第一台存储程序计算机机设计的主要依据。第一台存储程序计算机EDSACEDSAC，在英国剑桥大学研制成功，于，在英国剑桥大学研制成功，于19491949年年5 5月投入运行。月投入运行。第1页/共32页最早的计算机最早的计算机第2页/共32页1.1.2电子计算机电子计算机n n第一代电子计算机第一代电子计算机第一代电子计算机第一代电子计算机：电子器件是电子管的计算机：电子器件是电子管的计算机n n第二代计算机第二代计算机第二代计算机第二代计算机特点是用晶体管代替了电子管，另特点是用晶体管代替了电子管，另外，它普遍采用磁芯存储器作内存，采用磁盘与外，它普遍采用磁芯存储器作内存，采用磁盘与磁带做外存，加快了汇编语言取代机器语言的步磁带做外存，加快了汇编语言取代机器语言的步伐。伐。n n第三代计算机第三代计算机第三代计算机第三代计算机主要特征是以中，小规模集成电路主要特征是以中，小规模集成电路取代了晶体管。它耗电少，功能更强，内存容量取代了晶体管。它耗电少，功能更强，内存容量大幅增加。典型机型有大幅增加。典型机型有IBM360IBM360，PDP11PDP11系列等。系列等。n n第四代计算机第四代计算机第四代计算机第四代计算机有四个重要方向：巨型化，微型化，有四个重要方向：巨型化，微型化，网络化，智能化。网络化，智能化。第3页/共32页1.1.3微型计算机的发展微型计算机的发展n n第一代微处理器第一代微处理器第一代微处理器第一代微处理器：INTEL8008INTEL8008，它工艺技，它工艺技术简单，速度较低的术简单，速度较低的P P沟沟道道MOSMOS电路。由它装备电路。由它装备的计算机称为第一代微的计算机称为第一代微型计算机。型计算机。n n第二代第二代第二代第二代 微处理器微处理器微处理器微处理器：19731973年出现了采用速度较快年出现了采用速度较快的的N N沟道沟道MOSMOS技术的技术的8 8位位处理器。代表为处理器。代表为INTELINTEL公公司的司的INTEL8085INTEL8085等。以等。以它为核心的微型计算机它为核心的微型计算机及其设备迅速发展。由及其设备迅速发展。由它装备的计算机称为第它装备的计算机称为第二代微型计算机。二代微型计算机。n n第三代微处理器第三代微处理器第三代微处理器第三代微处理器：19781978年，年，1616位微处理器的出现，标位微处理器的出现，标志着进入它第三代。志着进入它第三代。INTELINTEL公司采用了公司采用了H-MOSH-MOS新工艺，使新的比上一代新工艺，使新的比上一代性能提高了近十倍。由它性能提高了近十倍。由它装备的计算机称为第三代装备的计算机称为第三代微型计算机。微型计算机。n n第四代第四代第四代第四代采用超大规模集成采用超大规模集成电路的电路的3232位微处理器问世，位微处理器问世，标志着四代微处理器的诞标志着四代微处理器的诞生。著名的有生。著名的有Z8000Z8000，HP-HP-3232等等。由它装备的计算等等。由它装备的计算机称为第三代微型计算机。机称为第三代微型计算机。第4页/共32页1.1.4计算机的特点计算机的特点n n运算速度快n n计算精度高n n存储功能强n n具有逻辑判断能力n n具有自动运行能力第5页/共32页1.1.5计算机的应用领域计算机的应用领域第6页/共32页1.2计算机中的数据与编码计算机中的数据与编码1.2.11.2.1数字化信息编码的概念数字化信息编码的概念数字化信息编码的概念数字化信息编码的概念所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定所谓编码，就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量的信息。基本符号的种的组合原则，以表示大量的信息。基本符号的种的组合原则，以表示大量的信息。基本符号的种的组合原则，以表示大量的信息。基本符号的种类和这些符号的组合规则是信息编码的两大要素。类和这些符号的组合规则是信息编码的两大要素。类和这些符号的组合规则是信息编码的两大要素。类和这些符号的组合规则是信息编码的两大要素。计算机广泛应用二进制码计算机广泛应用二进制码计算机广泛应用二进制码计算机广泛应用二进制码.原因如下：原因如下：原因如下：原因如下：1 1在物理上在物理上在物理上在物理上最容易实现，最容易实现，最容易实现，最容易实现，2 2用来表示的二进制数，其编码、计用来表示的二进制数，其编码、计用来表示的二进制数，其编码、计用来表示的二进制数，其编码、计数、和运算规则都很简单数、和运算规则都很简单数、和运算规则都很简单数、和运算规则都很简单,3,3为计算机逻辑运算提为计算机逻辑运算提为计算机逻辑运算提为计算机逻辑运算提供了便利的条件。供了便利的条件。供了便利的条件。供了便利的条件。第7页/共32页1.2.2进位计数制进位计数制n n进位计数制的基本特点：进位计数制的基本特点：进位计数制的基本特点：进位计数制的基本特点：使用固定个数的数码表示数值使用固定个数的数码表示数值使用固定个数的数码表示数值使用固定个数的数码表示数值的大小。的大小。的大小。的大小。数码的个数数码的个数数码的个数数码的个数R R称为该数制的称为该数制的称为该数制的称为该数制的基数基数基数基数，数码在一个，数码在一个，数码在一个，数码在一个数中所处的数中所处的数中所处的数中所处的位置位置位置位置称为称为称为称为数位。数位。数位。数位。n n逢逢逢逢R R进一进一进一进一。例如十进制数是由例如十进制数是由0909十个数字符号组成，基十个数字符号组成，基数为数为1010，逢，逢1010进进1 1。n n采用采用位权位权位权位权表示法。表示法。处在不同位置上的数字所代表的值不处在不同位置上的数字所代表的值不同，一个数字在某个固定位置上所代表的值是确定的，同，一个数字在某个固定位置上所代表的值是确定的，这个固定位上的值称为位权。这个固定位上的值称为位权。位权与基数的关系是，各位权与基数的关系是，各进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂。进位制中位权的值恰好是基数的若干次幂。n n何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多何一种数制表示的数都可以写成按位权展开的多项式之和。项式之和。项式之和。项式之和。n n一个一个一个一个R R进制的数进制的数进制的数进制的数AnAn-1A2A1A0 AnAn-1A2A1A0.A-1A-2A-A-1A-2A-mm，它的按位权展开式的一般形式如下：，它的按位权展开式的一般形式如下：，它的按位权展开式的一般形式如下：，它的按位权展开式的一般形式如下：AnRn+An-1Rn-1+A2R2+A1R1 AnRn+An-1Rn-1+A2R2+A1R1+A0R0+A-1R-1+A-2R-2+A-mR-+A0R0+A-1R-1+A-2R-2+A-mR-mm第8页/共32页几种常用的进位计数制几种常用的进位计数制n n常用计数制的基数和数字符号常用计数制的基数和数字符号常用计数制的基数和数字符号常用计数制的基数和数字符号十进十进二进制二进制八进制八进制十六进十六进制制基数102816数字符号0-90,10-70-9,A-F第9页/共32页1.2.3不同数制间数的转换不同数制间数的转换n nR进制数进制数十进制；十进制；n n位权法位权法：把R进制数按权展开求和n n示例：示例：(1110.1)2=123+122+121+020+1 2-1=8+4+2+0+0=(14.5)10第10页/共32页十进制整数十进制整数R进进制整数制整数n n余数法：余数法：除基数取余法，连续除以基数，并取其余数，直到商为零，将所得余数倒序排列即可十进制小数十进制小数R进制小数进制小数进位法：进位法：乘基数取整，连续乘以基数，并取其整数，直到积为零或达到所要求的精度时，将所得整数正序排列即可第11页/共32页二、八与十六进制之间的转换二、八与十六进制之间的转换整数部分从右向左三位并一位整数部分从右向左三位并一位小数部分从左向右三位并一位小数部分从左向右三位并一位n n例例:将（将（741.566）8 转换成为转换成为二进制数二进制数n n解解:（741.566）8=（111100001.101110110）2n n例例:将（将（5A.B8）16 转换成为二转换成为二进制数进制数n n解解:（5A.B8）16=（01011010.10111000）2第12页/共32页1.2.4二进制数在计算机二进制数在计算机的表示的表示原码：原码就是机器数。把机器内存放的正、负号数码化的数称为机器原码：原码就是机器数。把机器内存放的正、负号数码化的数称为机器原码：原码就是机器数。把机器内存放的正、负号数码化的数称为机器原码：原码就是机器数。把机器内存放的正、负号数码化的数称为机器数。把机器外部由正、负号数码化的数称为真值数。数。把机器外部由正、负号数码化的数称为真值数。数。把机器外部由正、负号数码化的数称为真值数。数。把机器外部由正、负号数码化的数称为真值数。数的定点和浮点表示：数的定点和浮点表示：数的定点和浮点表示：数的定点和浮点表示：1 1定点小数，是指小数点准确固定在某一个位置上定点小数，是指小数点准确固定在某一个位置上定点小数，是指小数点准确固定在某一个位置上定点小数，是指小数点准确固定在某一个位置上小数小数小数小数.一般把小数点固定在最高数据位的左边，小数点前再设一个符号位。一般把小数点固定在最高数据位的左边，小数点前再设一个符号位。一般把小数点固定在最高数据位的左边，小数点前再设一个符号位。一般把小数点固定在最高数据位的左边，小数点前再设一个符号位。2 2整数地表示方法整数地表示方法整数地表示方法整数地表示方法:整数所标示的数据最小单位是整数所标示的数据最小单位是整数所标示的数据最小单位是整数所标示的数据最小单位是1 1，可以认为它是小数点，可以认为它是小数点，可以认为它是小数点，可以认为它是小数点定在数值最低位右面的一种表示法。定在数值最低位右面的一种表示法。定在数值最低位右面的一种表示法。定在数值最低位右面的一种表示法。3 3浮点数地表示法：在计算机中一个浮点数地表示法：在计算机中一个浮点数地表示法：在计算机中一个浮点数地表示法：在计算机中一个浮点数由两部分阶码和尾数。阶码是指数，尾数是纯小数浮点数由两部分阶码和尾数。阶码是指数，尾数是纯小数浮点数由两部分阶码和尾数。阶码是指数，尾数是纯小数浮点数由两部分阶码和尾数。阶码是指数，尾数是纯小数.带符号数的表示：带符号数的表示：带符号数的表示：带符号数的表示：原码原码原码原码假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用1616位位位位+1+1原原原原=+0000000 00000001=+0000000 00000001原原原原=00000000 00000001=00000000 00000001-1-1原原原原=-0000000 00000001=-0000000 00000001原原原原=10000000 00000001=10000000 00000001+32767+32767原原原原=+1111111 11111111=+1111111 11111111原原原原=01111111 11111111=01111111 11111111-32767-32767原原原原=-1111111 11111111=-1111111 11111111原原原原=11111111 11111111=11111111 11111111注意：数字注意：数字注意：数字注意：数字0 0的表示有二种原码形式：的表示有二种原码形式：的表示有二种原码形式：的表示有二种原码形式：+0+0原原原原=+0000000 00000000=+0000000 00000000原原原原=00000000 00000000=00000000 00000000-0-0原原原原=-0000000 00000000=-0000000 00000000原原原原=10000000 00000000=10000000 00000000 第13页/共32页反码和补码反码和补码A.A.A.A.反码：反码：反码：反码：正数的反码和原码相同正数的反码和原码相同正数的反码和原码相同正数的反码和原码相同，负数的反码是对该数的原码除符负数的反码是对该数的原码除符负数的反码是对该数的原码除符负数的反码是对该数的原码除符号位外各位求反。号位外各位求反。号位外各位求反。号位外各位求反。假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用1616位位位位+32767+32767反反反反=+1111111 11111111=+1111111 11111111反反反反=01111111 11111111=01111111 11111111-32767-32767反反反反=-1111111 11111111=-1111111 11111111反反反反=10000000 00000000=10000000 00000000注意：数字注意：数字注意：数字注意：数字0 0的表示有二种反码形式：的表示有二种反码形式：的表示有二种反码形式：的表示有二种反码形式：+0+0反反反反=+0000000 00000000=+0000000 00000000反反反反=00000000 00000000=00000000 00000000-0-0反反反反=-0000000 00000000=-0000000 00000000反反反反=11111111 11111111=11111111 11111111B.B.补码：补码：补码：补码：正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数的原正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数的原正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数的原正数的补码与原码相同，负数补码则先对该数的原码除符号外各位取反，然后末位加码除符号外各位取反，然后末位加码除符号外各位取反，然后末位加码除符号外各位取反，然后末位加假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用假定一个数在机器中占用1616位位位位+32767+32767补补补补=+1111111 11111111=+1111111 11111111补补补补=01111111 11111111=01111111 11111111-32767-32767补补补补=-1111111 11111111=-1111111 11111111朴朴朴朴=10000000 00000001=10000000 00000001而对于数字而对于数字而对于数字而对于数字0 0的补码表示只有一种形式：的补码表示只有一种形式：的补码表示只有一种形式：的补码表示只有一种形式：+0+0补补补补 =-0=-0补补补补 =00000000 00000000=00000000 00000000 第14页/共32页1.2.5字符的编码字符的编码I.I.BCDBCD码：是指每位十进制数用四位二进制数编码表示，由于四位二进制码：是指每位十进制数用四位二进制数编码表示，由于四位二进制数可表示数可表示1616种状态，所以可丢弃最后六种状态。种状态，所以可丢弃最后六种状态。II.II.字符编码字符编码：1.ASC1.ASC码：即美国信息交换标准代码。码：即美国信息交换标准代码。2.EBCDIC2.EBCDIC码：这码：这种字符编码主要用于种字符编码主要用于IBMIBM公司的计算机中。采用公司的计算机中。采用8 8位二进制数表示，有位二进制数表示，有256256个编码状态，但往往只用一部分。个编码状态，但往往只用一部分。III.III.汉字的编码表示汉字的编码表示:数字编码、拼音码、字形编码、内部码、字型码。数字编码、拼音码、字形编码、内部码、字型码。IV.IV.各种代码之间的关系：汉字输入各种代码之间的关系：汉字输入输入码输入码国标码国标码内码内码字型码字型码汉字输出汉字输出第15页/共32页1.3计算机的基本结构与组成计算机的基本结构与组成1.3.11.3.1计算机系统的基本硬件结构计算机系统的基本硬件结构1.1.计算机硬件五大功能部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、计算机硬件五大功能部分：运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。输出设备。2.2.计算机简单工作原理计算机简单工作原理现代的计算机都是根据冯现代的计算机都是根据冯.诺依曼的程序存储和程序控制原理实现自诺依曼的程序存储和程序控制原理实现自动工作的。动工作的。由于计算机处理的数据量越来越大，计算机的体系结构也演变成了以由于计算机处理的数据量越来越大，计算机的体系结构也演变成了以存储器为中心的结构存储器为中心的结构第16页/共32页第17页/共32页1.3.2操作系统操作系统n n1.概述：一个计算机主要由两大部分，硬件系统和软件系统。而软件系统又分为：系统软件和应用软件。n n2.操作系统的功能：其一是管理和控制一台计算机的所有硬件资源，其二是为用户使用计算机创造良好的工作环境。n n3.操作系统的分类：批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统分布式操作系统、单用户操作系统.第18页/共32页1.3.41.3.4微型计算机的总线结构和基本结构微型计算机的总线结构和基本结构微型计算机的总线结构和基本结构微型计算机的总线结构和基本结构部件部件部件部件1.1.总线结构总线结构总线结构总线结构:在计算机中将连接各部件的信号线路称为总线。在计算机中将连接各部件的信号线路称为总线。在计算机中将连接各部件的信号线路称为总线。在计算机中将连接各部件的信号线路称为总线。信号线分为三类：数据总线、地址总线、控制总线。信号线分为三类：数据总线、地址总线、控制总线。信号线分为三类：数据总线、地址总线、控制总线。信号线分为三类：数据总线、地址总线、控制总线。2.2.内存储器：目前，由半导体器件构成。从使用功能上分，内存储器：目前，由半导体器件构成。从使用功能上分，内存储器：目前，由半导体器件构成。从使用功能上分，内存储器：目前，由半导体器件构成。从使用功能上分，有随机存储器、只读存储器。从物理结构上分，又有单有随机存储器、只读存储器。从物理结构上分，又有单有随机存储器、只读存储器。从物理结构上分，又有单有随机存储器、只读存储器。从物理结构上分，又有单极型和双极型两种。极型和双极型两种。极型和双极型两种。极型和双极型两种。3.3.外存储器：它特点是容量大、价格低，存取速度慢。需要指外存储器：它特点是容量大、价格低，存取速度慢。需要指外存储器：它特点是容量大、价格低，存取速度慢。需要指外存储器：它特点是容量大、价格低，存取速度慢。需要指出的是它也需要输入输出设备，它只能与内存储器交换信息。出的是它也需要输入输出设备，它只能与内存储器交换信息。出的是它也需要输入输出设备，它只能与内存储器交换信息。出的是它也需要输入输出设备，它只能与内存储器交换信息。磁盘是最常用的外存储器，它分为软磁盘和硬磁盘。磁盘是最常用的外存储器，它分为软磁盘和硬磁盘。磁盘是最常用的外存储器，它分为软磁盘和硬磁盘。磁盘是最常用的外存储器，它分为软磁盘和硬磁盘。第19页/共32页存储器存储器第20页/共32页基本输入设备基本输入设备第21页/共32页1.3.5微型计算机的基本软件组成微型计算机的基本软件组成第22页/共32页1.3.6微型计算机的基本配置及性能指标微型计算机的基本配置及性能指标n n性能指标：运算速度性能指标：运算速度CPUCPU的主频、字长、指令系统的合理性的主频、字长、指令系统的合理性 存储存储器的指标器的指标 存取速度、存储容量、存取速度、存储容量、I/OI/O的速度。的速度。n n基本配置：主板、电源、显卡、声卡（一般主板自带）、内存、基本配置：主板、电源、显卡、声卡（一般主板自带）、内存、显示器、键盘、鼠标、音响。显示器、键盘、鼠标、音响。第23页/共32页第24页/共32页1.4多媒体技术多媒体技术1.4.1多媒体的概念多媒体的概念可以简单的理解为一种以交互方式将可以简单的理解为一种以交互方式将文本、图形、图像、音频、视频等文本、图形、图像、音频、视频等多种信息，经过计算机设备的获取、多种信息，经过计算机设备的获取、操作等综合处理后，以单独或合成操作等综合处理后，以单独或合成的形态表现出来的技术和方法。特的形态表现出来的技术和方法。特别的是它将图形、图像和声音结合别的是它将图形、图像和声音结合表达客观事物，在方式上非常生动、表达客观事物，在方式上非常生动、直观，易被人们接受。直观，易被人们接受。n n特点：多样化、交互性、集成性。第25页/共32页1.4.2多媒体的关键技术多媒体的关键技术n n多媒体技术很重要的内容是对图像与声音进行操作、存储与传送。n n三大编码及压缩标准三大编码及压缩标准:JPEG:JPEG、MPEGMPEG、H.261H.261。n nJPEG:主要针对静止图像，对单色和彩色图主要针对静止图像，对单色和彩色图像的压缩比通常分别为像的压缩比通常分别为10:110:1和和15:115:1。n nMPEG：主要针对主要针对CD-ROMCD-ROM式有线电视传播式有线电视传播的全动态影像，它严格地规定了分辨率、数据传的全动态影像，它严格地规定了分辨率、数据传输速率和格式，它的平均压缩比为输速率和格式，它的平均压缩比为50:150:1。n nH.261：这是这是CCTVCCTV所属专家组倾向于为可所属专家组倾向于为可视电话和电视会议而制定的标准，是关于视像和视电话和电视会议而制定的标准，是关于视像和声音的双向传输标准。声音的双向传输标准。第26页/共32页1.4.3多媒体计算机多媒体计算机n n音频卡音频卡音频卡音频卡：1.1.指标，采样频率、采样值的编码位数。指标，采样频率、采样值的编码位数。2.2.音频卡的关键技术，数字音频卡的关键技术，数字音频、音乐合成、音频、音乐合成、MIDIMIDI、音效。、音效。n n视频卡视频卡视频卡视频卡：它处理的是静止或运动的图像信号，技术上难度较大，但发展也相：它处理的是静止或运动的图像信号，技术上难度较大，但发展也相当快。当快。n n光盘驱动器光盘驱动器：CD-ROMCD-ROM或或DVD-ROMDVD-ROM是多媒体计算机系统的基本硬件之一。是多媒体计算机系统的基本硬件之一。第27页/共32页1.4.5多媒体的技术规格多媒体的技术规格1.多媒体的技术标准：JPEG,MPEG,H.264,HYTIME等2.多媒体的通信标准：H.264，H.221，H.230，H.233等3.CD-ROM彩色标准：记载光盘标准的手册分别用不同的颜色来包装以示区别，称为彩色标准。第28页/共32页1.4.6多媒体技术的应用多媒体技术的应用n n多媒体技术是以计算机技术为核心，将现代声像技术和通信技术融为一体，以追求更自然、更丰富的接口界面，同时具有高速运算和大量存储能力的商用和工业用机器为目标的不断发展的新技术。n n多媒体节目：包括教育、商业、电子出版、娱乐和游戏等第29页/共32页1.5嵌入式系统介绍嵌入式系统介绍n n嵌入式系统以应用为中心，以计算机技术为基础，采用可裁剪软硬件，适用于对功能、可靠性、成本、体积和功耗等有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其它设备的控制、监视或管理功能。第30页/共32页谢谢观看谢谢观看再见再见第31页/共32页