大学计算机基础教程及实验指导第一章计算机基础知识

第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导大学计算机根底大学计算机根底教程及实验指导教程及实验指导主主 编：杨编：杨 继继副主编：于繁华副主编：于繁华 赵建华赵建华 徐金艳徐金艳21世纪高等院校计算机系列教材第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导全全书书介介绍绍计算机文化根底课是高校非计算机专业学生的公共课，随着计算机技术计算机文化根底课是高校非计算机专业学生的公共课，随着计算机技术应用的普及，计算机根底教育也不断地深入，从计算机文化根底开展到计算应用的普及，计算机根底教育也不断地深入，从计算机文化根底开展到计算机应用根底和计算机技术根底。为了更有效的学习日益更新的新技术、新应机应用根底和计算机技术根底。为了更有效的学习日益更新的新技术、新应用，本书编委结合高校学生特点，从如何提高学习效率、增强学习效果入手，用，本书编委结合高校学生特点，从如何提高学习效率、增强学习效果入手，从教材的内容、表现形式以及实用性等方面进行了研究，力图将理论知识具从教材的内容、表现形式以及实用性等方面进行了研究，力图将理论知识具体化，尽可能的用形象、直观的图形、图象描述，到达容易理解、容易记忆体化，尽可能的用形象、直观的图形、图象描述，到达容易理解、容易记忆的目的。的目的。本书共分为五局部：本书共分为五局部：第一局部第一局部“计算机根底知识讲述了计算机的开展简史与应用，描述了计算机根底知识讲述了计算机的开展简史与应用，描述了计算机的根本组成与根本工作原理，以及各种信息在计算机中的存储形式，计算机的根本组成与根本工作原理，以及各种信息在计算机中的存储形式，介绍了多媒体计算机的根本概念和根本组成。同时介绍了信息平安与计算机介绍了多媒体计算机的根本概念和根本组成。同时介绍了信息平安与计算机病毒防治等内容。病毒防治等内容。第二局部第二局部“操作系统全面介绍了操作系统全面介绍了Windows2000的使用方法。的使用方法。第三局部第三局部“办公软件介绍办公软件介绍Office2000常用套装软件常用套装软件Word、Excel和和PowerPoint的操作与应用。的操作与应用。第四局部第四局部“计算机网络根本知识介绍了计算机网络根底知识及计算机网络根本知识介绍了计算机网络根底知识及Internet的信息浏览、电子邮件等应用。的信息浏览、电子邮件等应用。第五局部第五局部“上机实验指导根据不同章节的操作要求，安排了丰富的实上机实验指导根据不同章节的操作要求，安排了丰富的实验内容。验内容。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.1概述计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决某些实际问题。某些实际问题。简言之：简言之：计算机是一种能够进行高速运算，具有计算机是一种能够进行高速运算，具有存储能力，能按事先编好的程序控制其操作处理过程存储能力，能按事先编好的程序控制其操作处理过程的自动化电子设备的自动化电子设备。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导计算机的产生与开展计算机的产生与开展计算机的诞生计算机的诞生世界上第一台通用电子数值世界上第一台通用电子数值积分计算机积分计算机ENIAC于于1946年年2月月15日在美国宾夕法尼亚大学诞生，日在美国宾夕法尼亚大学诞生，组成它的主要元件是电子管，每组成它的主要元件是电子管，每秒能完成秒能完成5000次加法或次加法或300屡次屡次乘法运算，重乘法运算，重30吨、占地吨、占地170平平方米、使用了方米、使用了18000多个电子管、多个电子管、5000多个继电器、电容器、耗电多个继电器、电容器、耗电150KW的庞然大物拉开了人类科的庞然大物拉开了人类科技革命的帷幕。技革命的帷幕。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导第一代第一代(19461958)(19461958)电子管电子管 5 5千千44万次万次/秒秒时时 间：间：19461946年年19581958年。年。特特 征：采用电子管作为计算机的逻辑元件征：采用电子管作为计算机的逻辑元件系系 统：机器语言或汇编语言编写统：机器语言或汇编语言编写运算速度：几千次次运算速度：几千次次/秒秒处理速度：几千条指令数处理速度：几千条指令数/秒秒内存技术：水银延迟线内存技术：水银延迟线内存容量：几内存容量：几KBKB。外存储器：穿孔卡片、纸带外存储器：穿孔卡片、纸带应用领域：仅限于军事和科学研究工作。应用领域：仅限于军事和科学研究工作。代表机型：代表机型：IBM65O(IBM65O(小型机小型机)、IBM 709(IBM 709(大型机大型机)计算机的开展的几个阶段计算机的开展的几个阶段第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导第二代第二代(19591964)(19591964)晶体管晶体管 几万几万 几十万几十万次次/秒秒时时 间：间：19591959年年19641964年。年。特特 征：逻辑元件逐步由电子管改为晶体征：逻辑元件逐步由电子管改为晶体管管 系系 统：出现了统：出现了FORTRANFORTRAN、BasicBasic等高级语等高级语言言 运算速度：几万几十万次运算速度：几万几十万次/秒秒处理速度：几百万指令数处理速度：几百万指令数/秒秒内存技术：磁芯存储器内存技术：磁芯存储器内存容量：几十内存容量：几十 KB KB。外存储器：磁带外存储器：磁带应用领域：科学计算、数据处理和事务处理应用领域：科学计算、数据处理和事务处理 代表机型：代表机型：IBM7O94IBM7O94、CDC760 CDC760 第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导 第三代第三代(19651971)(19651971)集成电路集成电路 几十万次万几十万次万 几百万几百万次次/秒秒时时 间：间：19651965年年19711971年年 特特 征：采用小中规模集成电路征：采用小中规模集成电路 系系 统：高级语言统：高级语言 运算速度：几十万次几百万运算速度：几十万次几百万 次次/秒秒处理速度：几千万条指令数处理速度：几千万条指令数/秒秒内存技术：半导体存储器内存技术：半导体存储器内存容量：几内存容量：几MBMB。外存储器：磁带、磁盘外存储器：磁带、磁盘应用领域：广泛应用在各个领域应用领域：广泛应用在各个领域 代表机型：代表机型：IBM360 IBM360 第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导 第四代第四代(1972(1972现在现在)集成电路集成电路 几百万几百万 几亿次几亿次/秒秒时时 间：间：19721972年年-至今至今 特特 征：采用大征：采用大/超规模集成电路超规模集成电路 系系 统：高级语言统：高级语言 运算速度：百万次运算速度：百万次 几亿次几亿次/秒秒处理速度：数亿条以上处理速度：数亿条以上内存技术：半导体存储器内存技术：半导体存储器内存容量：几百内存容量：几百MBMB。外存储器：磁盘、光盘等大容量存储器外存储器：磁盘、光盘等大容量存储器应用领域：广泛应用在各个领域及家庭应用领域：广泛应用在各个领域及家庭第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导 1.1.1.3微型机的开展微型机的开展通常人们以微处理器为标志来划分微型计算机，通常人们以微处理器为标志来划分微型计算机，如如286机、机、386机、机、486机、机、Pentium机、机、PentiumII机、机、PentiumIII机以及机以及Pentium4机等。机等。1.第一代微型计算机：第一代微型计算机：时间：时间：1971年年公司：公司：Intel型号：型号：4位位4004内部总线：内部总线：16位位外部总线：外部总线：8位位1981年，年，IBM公司用公司用Intel8088芯片首次推出准芯片首次推出准16位位IBMPC个人计算机。个人计算机。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导2.第二代微型计算机：第二代微型计算机：时间：时间：1982年年公司：公司：Intel型号：型号：16位位80286集成度：集成度：13.4万个晶体管万个晶体管/片片时钟频率：时钟频率：20MHz内部总线：内部总线：16位位地址总线：地址总线：24位位1984年年IBM公司以公司以Intel80286芯片为芯片为CPU推出推出IBMPC/AT机。机。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导3.第三代微型计算机：第三代微型计算机：时间：时间：1985年年公司：公司：Intel型号：型号：32位位80386集成度：集成度：27.5万个晶体管万个晶体管/片片时钟频率：时钟频率：12.5MHz、33MHz内部总线：内部总线：32位位外部总线：外部总线：32位位IBM公司的公司的PS/2-50型微机就是第三代微机。型微机就是第三代微机。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导4.第四代微型计算机：第四代微型计算机：时间：时间：1989年年公司：公司：Intel型号：新型个人计算机芯片型号：新型个人计算机芯片80486集成度：集成度：120万个晶体管万个晶体管时钟频率：时钟频率：25MHz、33MHz、50MHz它是将它是将80386和协处理器和协处理器80387以及一个以及一个8KB的高的高速缓存集成在一个芯片内，它的处理速度是速缓存集成在一个芯片内，它的处理速度是80386的的4倍。倍。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导5.第五代微型计算机：第五代微型计算机：时间：时间：1993年年公司：公司：Intel型号：型号：Pentium(奔腾奔腾)或或586集成度：集成度：310万个晶体管万个晶体管时钟频率：时钟频率：60MHz、75MHz、90MHz、100MHz这是一种速度更快的微处理器，被广泛地运用于这是一种速度更快的微处理器，被广泛地运用于各种个人电脑和多媒体电脑上。各种个人电脑和多媒体电脑上。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导6.第六代微型计算机：第六代微型计算机：时间：时间：1997年年公司：公司：Intel型号：型号：PentiumII7.第七代微型计算机：第七代微型计算机：时间：时间：1999年年公司：公司：Intel型号：型号：PentiumIII时钟频率为时钟频率为1.5GHz的的Pentium4芯片已于芯片已于2000推出，推出，以以Pentium4为为CPU的微型计算机是当前的主流微机。的微型计算机是当前的主流微机。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导计算机的特点1.处理速度快处理速度快2.计算精度高计算精度高3.存储容量大存储容量大4.可靠性高可靠性高5.工作全自动工作全自动6.使用范围广，通用性强使用范围广，通用性强第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.1.3 计算机的应用1.科学计算科学计算2.信息处理信息处理3.过程控制过程控制4.计算机辅助设计和辅助制造计算机辅助设计和辅助制造5.现代教育现代教育1计算机辅助教学计算机辅助教学2计算机模拟计算机模拟3多媒体教室多媒体教室4网上教学和电子大学网上教学和电子大学6.家庭生活家庭生活第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导计算机的分类依其处理数据的形态分类依其处理数据的形态分类1.数字计算机：处理的数据都是以数字计算机：处理的数据都是以“0“1表示的二进制数字，是不连续的数字量。优点是精度表示的二进制数字，是不连续的数字量。优点是精度高、存储容量大、通用性强。高、存储容量大、通用性强。2.模拟计算机：处理的数据是连续的，称为模拟模拟计算机：处理的数据是连续的，称为模拟量。优点是解题速度快，但不如数字计算机精确，且量。优点是解题速度快，但不如数字计算机精确，且通用性差。通用性差。3.混合计算机：是集数字计算机和模拟计算机的混合计算机：是集数字计算机和模拟计算机的优点于一身。优点于一身。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导依其使用范围分类依其使用范围分类1.通用计算机：能适用于一般科技运算、学术研究、工程通用计算机：能适用于一般科技运算、学术研究、工程设计和数据处理等广泛用途的计算机。设计和数据处理等广泛用途的计算机。2.专用计算机：为适应某种特殊应用而设计的计算机，其专用计算机：为适应某种特殊应用而设计的计算机，其运行程序不变，效率较高，速度较快，精度较高，但不宜于它运行程序不变，效率较高，速度较快，精度较高，但不宜于它用。用。依其本身性能分类依其本身性能分类性能主要包括：自长、存储容量、运算速度、外部设备等。性能主要包括：自长、存储容量、运算速度、外部设备等。1.超级计算机超级计算机(Supercomputer)或巨型机：或巨型机：优点：它是目前功能最强、速度最快、价格最高的计算机，优点：它是目前功能最强、速度最快、价格最高的计算机，可共几百个用户同时使用。可共几百个用户同时使用。用途：一般用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端用途：一般用于解决诸如气象、太空、能源、医药等尖端科学研究和战略武器研制中的复杂计算。科学研究和战略武器研制中的复杂计算。代表：银河代表：银河-III型百亿次机、曙光型百亿次机、曙光-2000型机和型机和“神威千神威千亿次机。亿次机。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导2.大型计算机大型计算机(Mainframe)：优点：很高的运算速度和很大的存储容量，并允优点：很高的运算速度和很大的存储容量，并允许相当多的用户同时使用。在量级上不及超级计算机，许相当多的用户同时使用。在量级上不及超级计算机，价格上也比巨型机廉价；软件兼容。价格上也比巨型机廉价；软件兼容。用途：通常用于大型企业、商业管理或大型数据用途：通常用于大型企业、商业管理或大型数据库管理系统，大型计算机网络的主机。库管理系统，大型计算机网络的主机。代表：代表：IBM3400系列、系列、IBM9000系列。系列。3.小型计算机小型计算机(Minicomputer)优点：支持十几个用户同时使用，价格廉价。优点：支持十几个用户同时使用，价格廉价。代表：代表：DEC公司生产的公司生产的VAX系列、系列、IBM公司生产公司生产的的AS/400系列。系列。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导4.微型计算机微型计算机(Microcomputer)或个人计算机或个人计算机优点：小巧、灵活、廉价。优点：小巧、灵活、廉价。缺点：只能共一个用户使用。缺点：只能共一个用户使用。分类：按字长：分类：按字长：8位机、位机、16位机、位机、32位机和位机和64位机。位机。按结构：单片机、单板机、多芯片机和多按结构：单片机、单板机、多芯片机和多板机。板机。按按CPU:286、386、486、Pentium、PentiumII、PentiumIII、Pentium4等。等。5.工作站工作站(Workstation)优点：有较大的存储容量、较快的运算速度、优点：有较大的存储容量、较快的运算速度、配大屏幕显示器。配大屏幕显示器。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.2计算机中的数制数制的概念数制的概念数制：数的表示规那么就称为数制。如：十进制；钟表计时；一年等数制：数的表示规那么就称为数制。如：十进制；钟表计时；一年等于于12个月的十二进制；计算机中使用的二进制等。个月的十二进制；计算机中使用的二进制等。基数基数R:一个计数制所包含的数字符号的个数称为该数制的基数，用一个计数制所包含的数字符号的个数称为该数制的基数，用R表示。表示。位值位值(权权)：数制中每一固定的位置对应的单位值称为：数制中每一固定的位置对应的单位值称为“权权。单位。单位值用基数值用基数R的的i次幂次幂Ri表示。表示。数值的按权展开：任一数值的按权展开：任一R进制数都可以表示为各位数码本身的值与其进制数都可以表示为各位数码本身的值与其权的乘积之和。权的乘积之和。任意一个任意一个r进制数进制数N可表示为可表示为:(ana1a0.a-1a-m)r=an rn+a0 r0+a-1 r-1+a-m r-m式中的式中的ai为该数制采用的根本数符，为该数制采用的根本数符，ri是权，是权，r是基数，不同的基数，是基数，不同的基数，表示不同的进制数。表示不同的进制数。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导常用进制数常用的几种进制数的表示常用的几种进制数的表示进位制进位制 二进制二进制 八进制八进制 十进制十进制 十六进制十六进制规规那那么么 逢逢二二进进一一 逢逢八八进进一一 逢逢十十进进一一 逢逢十十六六进进一一基数基数r=2 r=8 r=10 r=16r=2 r=8 r=10 r=16数数符符 0,1 0,1 O,1,O,1,7 7 0,1,2 0,1,2 9 9 0,1,0,1,9,A,B,C,D,E,F9,A,B,C,D,E,F权权 2i 8i 10i 16i 2i 8i 10i 16i形式表示形式表示 B B O D HO D H第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导 计算机内部是一个二进制数字世界计算机内部是一个二进制数字世界128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦1 11 11 11 11 10 00 00 0二进制的特点：二进制的特点：1简单易行简单易行2运算规那么简单运算规那么简单3适合逻辑运算适合逻辑运算第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.2.3 各种数制间的转换1 1、r r 进制转换成十进制进制转换成十进制(按权展开法按权展开法)几种进制之间的转换几种进制之间的转换 ：(10101)2=24+22+1=21(101.11)2=22+1+2-1+2-2=5.75(101)8=82+1=65(71)8=7 8+1=57(101A)16=163+16+10=4122第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.2.3 各种数制间的转换2 2、十进制转换成、十进制转换成r r 进制进制例例(100.345)10()22、十进制转换成、十进制转换成r进制进制整数局部：除以整数局部：除以r取余数，直到商为取余数，直到商为0，余数从下到上排列。余数从下到上排列。小数局部：乘以小数局部：乘以r取整数，取整数，整数从上到下排列。整数从上到下排列。*先得到的数总是紧靠小数点。先得到的数总是紧靠小数点。*不一定能精确转换不一定能精确转换(1100100.01011)22100250 0225 0212 126 023 021 1 0 10.345 20.690 21.380 20.760 21.520 21.0401 1、r r 进制转换成十进制进制转换成十进制(按权展开法按权展开法)几种进制之间的转换几种进制之间的转换 ：第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.2.3 各种数制间的转换(1101101110.110101)2=(36E.D4)1636ED4(1101101110.110101)2=(1556.65)81556653、二进制转换成八进制和十六进制、二进制转换成八进制和十六进制转换成八进制时三位一组。转换成八进制时三位一组。3合合1转换成十六进制时四位一组。转换成十六进制时四位一组。4合合1分组方法：分组方法：从小数点向两边三四位一组，从小数点向两边三四位一组，位数缺乏整数前补位数缺乏整数前补0，小数后补，小数后补0。2 2、十进制转换成、十进制转换成r r 进制进制1 1、r r 进制转换成十进制进制转换成十进制(按权展开法按权展开法)几种进制之间的转换几种进制之间的转换 ：3 3、二进制转换成八进制和十六进制、二进制转换成八进制和十六进制第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.2.3 各种数制间的转换4 4、八进制和十六进制转换成二进制、八进制和十六进制转换成二进制4 4、八进制和十六进制转换成二进制、八进制和十六进制转换成二进制每一位八进制数对应三位二进制数。每一位八进制数对应三位二进制数。每一位十六进制数对应四位二进制数每一位十六进制数对应四位二进制数。2 2、十进制转换成、十进制转换成r r 进制进制1 1、r r 进制转换成十进制进制转换成十进制(按权展开法按权展开法)几种进制之间的转换几种进制之间的转换 ：3 3、二进制转换成八进制和十六进制、二进制转换成八进制和十六进制第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1、10010=2=8=162、0.34510=2=8=16答案：1、=1448=6416 2、=0.268=0.5816练习题练习题十进制转换成二、八以及十六进制十进制转换成二、八以及十六进制第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导二进制数与八进制数之间的转换二进制数与八进制数之间的转换1、110101012=8八进制数转换成二进制数，是上面的一个逆过程。练习：1、156.3648=2 2、725.3648=2 3、63248=2 4、3256、5218=2第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导二进制数与十六进制数之间的转换二进制数与十六进制数之间的转换1、110101012=16十六进制数转换成二进制数，是上面的一个逆过程。练习：1、56D.36416=2 2、E25.A6416=2 3、AB316=2 4、E5C、52116=2第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.3计算机的数据与编码计算机的数据与编码数据的概念及单位数据的概念及单位1.数据的定义数据的定义:数据：就是人们看到的景象和听到的事实。数据：就是人们看到的景象和听到的事实。信息：经过收集、整理和组织起来的数据，就信息：经过收集、整理和组织起来的数据，就构成了可供人们使用的信息。具体指计算机所处理的构成了可供人们使用的信息。具体指计算机所处理的字符、符号、语言、文字、声音和图像。字符、符号、语言、文字、声音和图像。2.数据的两种形态数据的两种形态：人类可读形式的数据人类可读形式的数据机器可读形式的数据机器可读形式的数据3.数据的单位：数据的单位：第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导位（位（BitBit）：度量数据的最小单位，指二进制数中的一个位）：度量数据的最小单位，指二进制数中的一个位字节字节ByteByte：最常用的根本单位，一个字节用八位二进：最常用的根本单位，一个字节用八位二进制数表示制数表示K K 字节字节1KB=1024 byte1KB=1024 byteM M兆字节兆字节1M=1024 K1M=1024 KG G吉吉 字节字节1G=1024 M 1G=1024 M T T太字节太字节1T=1024 G1T=1024 Gb7b6b5b4b3b2b1b01001010110010101=27+24+22+20=149字字(Word):是指计算机一次存取、加工、运算和传送的数是指计算机一次存取、加工、运算和传送的数据长度，一个字通常由一个或假设干个字节组成据长度，一个字通常由一个或假设干个字节组成第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导字符的编码字符的编码字符编码：用来表示字符的二进制编码。字符编码：用来表示字符的二进制编码。两种形式：两种形式：(1)ASCII(1)ASCII码码:美国标准信息交换码，被国际标准化组织指定为国际美国标准信息交换码，被国际标准化组织指定为国际标准。国际上通用的标准。国际上通用的77位位ASCIIASCII码是用码是用7 7位二进制数表示一位二进制数表示一个字符编码。主要应用在微型机和小型机中。个字符编码。主要应用在微型机和小型机中。(2)EBCDIC(2)EBCDIC码码：扩展的二扩展的二十进制交换码。十进制交换码。主要应用在主要应用在IBMIBM的大型机中。的大型机中。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导汉字的编码汉字的编码计算机对汉字的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换计算机对汉字的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。过程。1.汉字输入码外码：汉字输入码外码：是为了将汉字输入计算机而编制的代码。是为了将汉字输入计算机而编制的代码。2.汉字的内码：汉字的内码：是计算机内部存储和处理汉字是所用的代码，即汉字机内是计算机内部存储和处理汉字是所用的代码，即汉字机内码。码。一般用两个字节表示一个汉字的内码，并把每个字节的最一般用两个字节表示一个汉字的内码，并把每个字节的最高位置高位置“1作为汉字内码的标识，以免与单字节的作为汉字内码的标识，以免与单字节的ASCII码产码产生歧义性。生歧义性。3.汉字的输出码：汉字的输出码：又称汉字字形码或汉字字模码，其作用是输出汉字。又称汉字字形码或汉字字模码，其作用是输出汉字。目前汉字信息处理系统中产生汉字字形的方式大多是数字目前汉字信息处理系统中产生汉字字形的方式大多是数字式的，即以点阵的方式形成汉字。式的，即以点阵的方式形成汉字。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导4.汉字交换码汉字交换码(交换码交换码)：是用于汉字信息处理系统之间进行信息交换的汉是用于汉字信息处理系统之间进行信息交换的汉字代码。它是为使系统、设备之间进行信息交换时采字代码。它是为使系统、设备之间进行信息交换时采用统一的形式而制定的。用统一的形式而制定的。目前国内计算机普通采用的标准汉字的交换码是目前国内计算机普通采用的标准汉字的交换码是1981年我国根据有关国际标准制定的年我国根据有关国际标准制定的?信息交换用汉信息交换用汉字编码字符集字编码字符集-根本集根本集?，即，即GB2312-80，简称国标码。，简称国标码。1常用汉字及其分级：常用汉字及其分级：682个非汉字图形字符；个非汉字图形字符；6763个汉字代码：个汉字代码：一级常用字一级常用字3755个个二级次常用字二级次常用字3008个个2两个字节存储一个国标码。两个字节存储一个国标码。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导5.汉字的地址码汉字的地址码是指汉字字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。是指汉字字库中存储汉字字形信息的逻辑地址码。内部处理内部处理汉字字库汉字字库内存内存汉字输入汉字输入系统系统输入字典输入字典打印打印显示显示通信通信输入码输入码内内码码地址码地址码字形码字形码字形码字形码字形码字形码内码内码国标码国标码各种汉字代码之间的关系各种汉字代码之间的关系第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.4指令和程序设计语言指令和程序设计语言指令的概念指令的概念指令：指令：指令：指令：是对计算机进行某种操作的命令。是对计算机进行某种操作的命令。指令系统：指令系统：指令系统：指令系统：所有的指令的所有的指令的集合集合。程序程序程序程序是为完成一项特定任务而用某种语言编写的是为完成一项特定任务而用某种语言编写的一组指令序一组指令序列列。机器指令格式机器指令格式操作码操作码 操作数操作数机器执行什么操作机器执行什么操作执行对象（具体数、存放位置）执行对象（具体数、存放位置）第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导程序设计语言程序设计语言1.机器语言：机器语言：是计算机惟一能够识别并直接执行的语言。是计算机惟一能够识别并直接执行的语言。特点：执行效率高。特点：执行效率高。机器语言程序：用机器语言编写的程序。机器语言程序：用机器语言编写的程序。特点：可读性差、不易记忆、容易出错、可移植特点：可读性差、不易记忆、容易出错、可移植性差。性差。2.汇编语言：汇编语言：概念：使用比较容易识别、记忆的助记符号来表概念：使用比较容易识别、记忆的助记符号来表示指令的操作码和操作数。示指令的操作码和操作数。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导汇编过程：汇编过程：汇编语言源程序执行结果目标程序汇编程序第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导3.高级语言：高级语言：高级语言：是一种用表达各种意义的高级语言：是一种用表达各种意义的“词和词和“数数学公式按照一定的学公式按照一定的“语法规那么编写程序的语言。语法规那么编写程序的语言。特点：提高了编写程序的效率，改善了程序的可读特点：提高了编写程序的效率，改善了程序的可读性。性。高级语言源程序：用高级语言编写的程序。高级语言源程序：用高级语言编写的程序。执行过程：解释和编译执行过程：解释和编译高级语言源程序解释程序执行结果早期的BASIC语言采用“解释方法，即它采用解释一条语句执行一条语句的“边解释边执行的方法，效率比较低。高级语言源程序执行结果目标程序编译程序用相应语言的编译程序先把源程序编译成机器语言的目标程序，然后再把目标程序和各种标准库函数连接装配成一个完整的可执行的机器语言程序才能执行。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.5计算机系统组成及工作原理计算机系统组成及工作原理计算机系统的概述计算机系统的概述计算机系统计算机系统硬件系统软件系统指构成计算机的一些看得到、摸得着、具体物理实体的电子设备。指程序、运行程序所需的数据和有关文档的总称。冯诺依曼体系结构(1)采用了二进制形式表示数据和指令；(2)指令和数据都被一起存储起来，让机器能自动地执行程序。(3)计算机由五局部组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导（外）存储器（外）存储器（外）存储器（外）存储器（内）存储器内）存储器内）存储器内）存储器控制器控制器数据流数据流地地 址址控制流控制流运算器运算器第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导运算器运算器(ALU)：完成二进制编码的算术或逻辑运算：完成二进制编码的算术或逻辑运算的部件。的部件。控制器：是计算机的神经中枢，控制整个计算机控制器：是计算机的神经中枢，控制整个计算机自动地、连续地和协调地完成一条条指令。自动地、连续地和协调地完成一条条指令。存储器：存放数据或命令。存储器：存放数据或命令。输出设备：输出设备：输入设备：输入设备：第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导微型机硬件组成及其功能微型机硬件组成及其功能1.5.2.1 1.5.2.1 中央处理器中央处理器CPUCPU运算器运算器在微型计算机中将控制器和运算器集成一块芯片中，称为中央在微型计算机中将控制器和运算器集成一块芯片中，称为中央处理单元即处理单元即CPU(Central Processing Unit)CPU(Central Processing Unit)，它是计算机的核，它是计算机的核心，所有操作都受心，所有操作都受CPUCPU控制。控制。1.1.运算器也称为算术逻辑单运算器也称为算术逻辑单元元ALU(Arithmetic Logic ALU(Arithmetic Logic Unit)Unit)，它的功能就是算术运算和它的功能就是算术运算和逻辑运算。算术运算就是指逻辑运算。算术运算就是指加、减、乘、除加、减、乘、除(有些有些ALUALU还还无乘、除功能无乘、除功能)，而逻辑运算，而逻辑运算就是指就是指“与、与、“或、或、“非、非、“比较、比较、“移位移位等操作。等操作。在控制器的控制下，它对取在控制器的控制下，它对取自内存或内部存放器的数据自内存或内部存放器的数据进行算术或逻辑运算。进行算术或逻辑运算。控制器控制器第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导微型机硬件组成及其功能微型机硬件组成及其功能1.5.2.1 1.5.2.1 中央处理器中央处理器CPUCPU运算器运算器在微型计算机中将控制器和运算器集成一块芯片中，称为中央在微型计算机中将控制器和运算器集成一块芯片中，称为中央处理单元即处理单元即CPU(Central Processing Unit)CPU(Central Processing Unit)，它是计算机的核，它是计算机的核心，所有操作都受心，所有操作都受CPUCPU控制。控制。控制器控制器2.2.控控制制器器一一般般由由指指令令存存放放器器、指指令令译译码码器器、时时序序电电路路和控制电路组成。和控制电路组成。控控制制器器的的作作用用是是控控制制整整个个计计算算机机的的各各个个部部件件有有条条不不紊紊地地工工作作，它它的的根根本本功功能能就就是是从从内内存存取取指指令令和和执执行行指指令。令。所所谓谓执执行行指指令令就就是是，控控制制器器首首先先按按程程序序计计数数器器所所指指出出的的指指令令地地址址从从内内存存中中取取出出一一条条指指令令，并并对对指指令令进进行行分分析析，然然后后根根据据指指令令的的功功能能向向有有关关部部件件发发出出控控制制命命令令，控控制制它它们们执执行行这这条条指指令令所所规规定定的的功功能能。这这样样逐逐一一执执行行一一系系列列指指令令，就就使使计计算算机机能能够够按按照照这这一一系系列列指指令令组组成成的程序的要求自动完成各项任务。的程序的要求自动完成各项任务。在在微微型型计计算算机机中中将将控控制制器器和和运运算算器器集集成成一一块块芯芯片片中中，称称为为中中央央处处理理单单元元即即CPU(Central CPU(Central Processing Processing Unit)Unit)，它是计算机的核心。，它是计算机的核心。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导1.5.2.2 1.5.2.2 存储器存储器内存储器内存储器存储器分为存储器分为内存储内存储器器和和外存储器外存储器两种。两种。设在主机中，称主存储器或内存，用于存设在主机中，称主存储器或内存，用于存放当前运算的程序和程序所用的数据。内放当前运算的程序和程序所用的数据。内存一般由半导体器件构成。存一般由半导体器件构成。内存又分为内存又分为RAM和和ROM。RAMRandomAccessMemory读写读写存储器特点：存储器特点：既能从中读取数据，又能既能从中读取数据，又能写入数据。写入数据。系统一旦断电或关机，其中存放系统一旦断电或关机，其中存放的数据将全部自动消失，不会重的数据将全部自动消失，不会重现。现。在计算机运行中，要执行的程序在计算机运行中，要执行的程序和数据存放在和数据存放在RAM中。中。ROMReadOnlyMemory只读存储只读存储器特点：器特点：只能从中读取数据，不能写入数只能从中读取数据，不能写入数据，据，一般存放系统信息，如系统一般存放系统信息，如系统检测、设置等。检测、设置等。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导RAM分类：分类：RAM可可分分为为动动态态Dynamic RAM和和静静态态StaticRAM两大类。两大类。动动态态随随机机存存储储器器DRAM是是用用MOS电电路路和和电电容容来来作作存存储储元元件件的的，由由于于电电容容会会放放电电，所所以以需需要要定定时时充充电电以以维持存储内容的正确，称位刷新。维持存储内容的正确，称位刷新。所所谓谓静静态态随随机机存存储储器器SRAM是是用用双双极极型型电电路路或或MOS电电路路的的触触发发器器来来作作存存储储元元件件的的，没没有有电电容容造造成成的的刷刷新新问问题题。只只要要有有电电源源正正常常供供电电，触触发发器器就就能能稳稳定定地地存储数据。存储数据。DRAM的特点是高密度，的特点是高密度，SRAM的特点是高速度。的特点是高速度。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导ROM分类：分类：PROM、EPROM与与E2PROMPROM是是可可编编程程只只读读存存储储器器ProgrammableReadOnlyMemory的的缩缩写写。它它与与ROM的的性性能能一一样样，存存储储的的程程序序在在处处理理过过程程中中不不会会丧丧失失、也也不不会会被被替替换换。区区别别仅仅是是厂厂家家能能针针对对用用户户对对软软件件的的专专门门需需求求来来烧烧制制其其中中的的内内容容。因因此此，PROM大大都都固固化化某某些些在在使使用用中中不不需需变变更更的的程程序序或或数数据据，从从结构上说它是根本无法擦除的。结构上说它是根本无法擦除的。E2PROM是是电电擦擦除除可可编编程程只只读读存存储储器器ElectricallyErasable Programmable ROM 的的 缩缩 写写，它它 包包 含含 了了 EPROM的的全全部部功功能能，而而在在擦擦除除与与编编程程方方面面更更加加方方便便。这这就就使使E2PROM比比EPROM有有更更大大的的灵灵活活性性和和更更广广泛泛的的适适应应性。性。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导外存储器外存储器外存储器外存储器外存储器也称辅助存储器在现实生外存储器也称辅助存储器在现实生活中要存储的数据很多，内存中无法存活中要存储的数据很多，内存中无法存放更多的数据，另外，如上所述，系统放更多的数据，另外，如上所述，系统一旦断电或关机，其中存放的数据将全一旦断电或关机，其中存放的数据将全部自动消失，因此，通常将数据保存在部自动消失，因此，通常将数据保存在外存储器中，使用时调入内存。外存储器中，使用时调入内存。常用的外存储器有：硬盘、软盘、光盘常用的外存储器有：硬盘、软盘、光盘和数据备份设备和数据备份设备(如磁带机、光磁驱动如磁带机、光磁驱动器和活动硬盘器和活动硬盘)等等 存储器分为存储器分为内存储内存储器器和和外存储器外存储器两种。两种。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导外存储器外存储器外存储器外存储器内存储器内存储器存储器分为存储器分为内存储器内存储器和和外存储器外存储器两种。两种。ROMRAM硬盘硬盘软盘软盘光盘光盘数据数据备份备份设备设备磁带机磁带机活动活动硬盘硬盘第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导磁盘存储器磁盘存储器磁盘存储器磁盘存储器磁盘驱动器磁盘驱动器磁盘控制器磁盘控制器磁盘片磁盘片硬盘硬盘软盘软盘就磁盘片来说：软盘和硬盘的盘片结构是相同的。1磁盘的结构及容量第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导磁盘结构：磁盘结构：磁道：是以盘片中心为圆心的同心圆，每一圆周为一磁道。磁道：是以盘片中心为圆心的同心圆，每一圆周为一磁道。由外向内依次编号，最外一条磁道为由外向内依次编号，最外一条磁道为0磁道。数据存储在磁道磁道。数据存储在磁道内。内。扇区：每个磁道上划分成假设干个区域，每一个区域称为扇区：每个磁道上划分成假设干个区域，每一个区域称为一个扇区。扇区是磁盘的根本存储单位。每个扇区为一个扇区。扇区是磁盘的根本存储单位。每个扇区为512字节。字节。计算机对磁盘进行读写时无论数据多少，总是读写一个完整的计算机对磁盘进行读写时无论数据多少，总是读写一个完整的扇区或几个扇区。扇区或几个扇区。盘面：每个盘片有两个面，也叫记录面。记录面也依次编盘面：每个盘片有两个面，也叫记录面。记录面也依次编号号0面和面和1面。面。存储容量通常是软盘格式化后的容量。格式化即对软盘按存储容量通常是软盘格式化后的容量。格式化即对软盘按一定的磁道数和扇区进行划分，并写人地址码、识别码等。格一定的磁道数和扇区进行划分，并写人地址码、识别码等。格式化后软盘容量可用下式计算：式化后软盘容量可用下式计算：格式化容量格式化容量=每面磁道数每面磁道数每道扇区数每道扇区数每个扇区字节数每个扇区字节数面面数数磁盘片数磁盘片数第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导磁盘存储器磁盘存储器2软盘软盘一个完整的软盘存储系统由软盘、软盘驱动器、软一个完整的软盘存储系统由软盘、软盘驱动器、软盘控制适配卡组成。盘控制适配卡组成。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导当软盘插入驱动器时，中心铀孔套在驱动器的电机轴上，随电机转动而高速旋转。是磁道定位的起始和结尾标志。移动滑块使窗口透光，那么磁盘处于写保护状态，此时只能读出，不能写入。当移动滑块使窗口封闭不透光时，就可对磁盘进行读、写操作。软盘驱动器的读、写磁头通过此窗口，与软盘的记录外表接蚀，完成数据读写操作第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导磁盘存储器磁盘存储器3硬盘硬盘由一组盘片组成；主要特点是将盘片、磁头、电机驱动部件乃至读/写电路等做成一个不可随意拆卸的整体，并密封起来，所以防尘性能好、可靠性高，对环境要求不高。它有很大的容量，常以兆字节(MB)或以千兆(GB)为单位。但是，硬盘多固定在机箱内部，不便携带。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导光盘存储器光盘存储器定义：是一种利用激光技术存储信息的装置。构成：由盘片、光盘驱动器和光盘控制适配器构成。分类：1只读型光盘(CD-ROM)：数据是由生产厂家预先写入的，用户只能读取其中的数据而无法修改。2一次性写入型光盘(WORM)：用户只能写入一次，一旦写入，可以屡次读取。3擦除型光盘：用户可屡次对其进行读/写。特点：存储容量大、不怕磁性干扰。存取速度高。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导闪存盘闪存盘U盘盘大容量的USB移动存储设备，不仅具有RAM内存可擦、可写、可编程的优点，而且还具有ROM内存写入数据在断电后不会消失的优点。采用USB接口，不需要驱动器及外接电源，体积小、重量轻、抗振性强，具有易扩展、可热擦拔和容量大等特点。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导输入设备输输入入的的作作用用：输输入入input指指利利用用某某种种设设备备将将数数据据转转换换成成计计算算机机可可以以接接受受的的编编码码的的过过程程，所所使使用用的的设设备称为输入设备。备称为输入设备。分类：分类：1键盘输入类键盘输入类key-drivendevices2鼠标输入类鼠标输入类pointingdevices3.扫描输入类扫描输入类scannerdevices4传感输入类传感输入类sensordevices5语音输入类语音输入类voiceinputdevices第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导键盘输入类键盘输入类1键盘外观键盘外观104键键盘盘按按照照功功能能和和排排列列位位置置，可可将将键键盘盘分分为为四四个个主主要要局局部部：打打字字机机键键盘盘、功功能能键键、编编辑辑键键光光标标移移动动键和数字小键盘，如图键和数字小键盘，如图2.9所示。所示。功能键编辑键 指示灯光标移动键打字机键盘数字小键盘第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导2键的功能和用法键的功能和用法1打字机键盘。它是键盘的主要局部打字机键盘。它是键盘的主要局部。2功功能能键键。功功能能键键指指的的是是F1F12键键，假假设设再再加加上上Esc键键共共13个个，它它们们的的具具体体功功能能可可由由操操作作系系统统或应用程序自行定义。或应用程序自行定义。3编编辑辑键键。编编辑辑键键在在键键盘盘中中部部，上上部部的的9个个键键是是进行编辑和打印显示控制用的。进行编辑和打印显示控制用的。4数数字字小小键键盘盘。数数字字小小键键盘盘在在键键盘盘的的右右边边，据据说是为财会人员和编辑人员准备的说是为财会人员和编辑人员准备的。键盘输入类键盘输入类第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导鼠标输入类鼠标输入类1鼠标的组成鼠标的组成1按键按键2滚球滚球3鼠标插头鼠标插头第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导2鼠标的分类：鼠标的分类：常用的鼠标器有两种：机械式和光电式。另外常用的鼠标器有两种：机械式和光电式。另外还有一些新型的鼠标，如红外线鼠标、智能鼠标，但还有一些新型的鼠标，如红外线鼠标、智能鼠标，但价格比较昂贵，并没有普及应用。价格比较昂贵，并没有普及应用。如果按接头分类，鼠标可分为串口鼠标、如果按接头分类，鼠标可分为串口鼠标、PS/2鼠标、鼠标、USB鼠标。鼠标。鼠标输入类鼠标输入类第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导输出设备输出设备输出设备的作用：用来输出结果的部件。输出设备的作用：用来输出结果的部件。组成组成:由输出装置和输出接口电路两局部组成。由输出装置和输出接口电路两局部组成。分类：分类：1打印机打印机2显示器显示器3绘图机绘图机4影像输出系统影像输出系统5语音输出系统语音输出系统第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导打印机打印机分类：分类：1点阵式打印机点阵式打印机2喷墨打印机喷墨打印机3激光打印机激光打印机安装：安装：1将打印机电源插头连接到电源插座上。将打印机电源插头连接到电源插座上。2将将打打印印机机数数据据电电缆缆线线连连接接到到计计算算机机的的串串行口或并行口上。行口或并行口上。3安装打印机驱动程序。安装打印机驱动程序。第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识计算机基础教程及实验指导计算机基础教程及实验指导显示器显示器组成：监视器和显示控制适配器显示卡。组成：监视器和显示控制适配器显示卡。分