計算機應用基礎統(tǒng)考第一章計算機基礎知識.ppt

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第一章計算機基礎知識,考試內(nèi)容 計算機的發(fā)展過程、分類、應用范圍及特點；信息的基本概念 計算機系統(tǒng)的基本組成及各部件的主要功能，數(shù)據(jù)存儲的概念 數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式 微型計算機的硬件組成,1．第一臺電子數(shù)字計算機的誕生 名字：ENIAC（愛尼阿克） 年代：1946年研制：美國 賓夕法尼亞大學 軍事用途 2．計算機的分類 (1)處理數(shù)據(jù)方式：電子數(shù)字計算機、電子模擬計算機、數(shù)?；旌嫌嬎銠C。 (2)使用范圍：通用計算機、專用計算機。 (3)規(guī)模及處理能力：巨型機、大型機、中型機、小型機、微型機、工作站等。,第一節(jié)計算機的基本概念,計算機發(fā)展的四個階段,計算機的主要特點,◆自動控制能力——存儲程序 ◆高速運算能力——千萬億次 ◆存儲容量很大——存儲設備 ◆很高的計算精度）——幾百萬分之一 ◆邏輯判斷能力——軟件編制 ◆通用性強——可編程性,計算機的主要用途,◆科學計算（數(shù)值計算） ◆數(shù)據(jù)處理（信息處理） ◆自動控制 ◆計算機輔助系統(tǒng) 計算機輔助設計CAD計算機輔助制造CAM 計算機輔助教育CAI計算機輔助技術(shù)CAT 計算機輔助工程CAE 計算機集成制造系統(tǒng)CIMS ◆人工智能(AI)——智能機器人、專家系統(tǒng) ◆計算機網(wǎng)絡 ◆多媒體計算機系統(tǒng),信息的基本概念,信息是由客觀事物得到的、使人們能夠認知客觀事物的各種消息、情報、數(shù)字、信號、圖形、圖像、語音等所包括的內(nèi)容。 數(shù)據(jù)是客觀事物屬性的表示，可以是數(shù)值數(shù)據(jù)和各種非數(shù)值數(shù)據(jù)；信息經(jīng)過轉(zhuǎn)化而成為計算機能夠處理的數(shù)據(jù) 未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)只是基本素材，僅當對其進行適當加工處理產(chǎn)生出有助于實現(xiàn)特定目標的信息時對人們才有意義。即信息實際上是指經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)。 信息無處不在，具有可傳遞性、共享性和可處理性等特征,1．計算機系統(tǒng)的基本組成 硬件系統(tǒng)：是計算機系統(tǒng)的物理裝置，即由電子線路、元器件和機械部件等構(gòu)成的具體裝置。 軟件系統(tǒng)：是計算機系統(tǒng)中運行的程序、這些程序所使用的數(shù)據(jù)以及相應的文檔的集合。,第二節(jié)計算機系統(tǒng)的組成,（CPU:運算器和控制器）,馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機的基本特點,1946年，美籍匈牙利人馮?諾依曼提出了“存儲程序”原理，奠定了計算機的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的技術(shù)基礎。馮?諾依曼結(jié)構(gòu)的主要特點： ◇存儲程序控制要求計算機完成的功能，必須事先編制好相應的程序，并輸入到存儲器中，計算機的工作過程即運行程序的過程 ◇程序由指令構(gòu)成，程序和指令都用二進制數(shù)表示 ◇指令由操作碼和地址碼組成 ◇以CPU中央處理器為中心,馮?諾依曼結(jié)構(gòu)計算機 由五大部分組成,運算器：算術(shù)運算與邏輯運算 控制器：指揮控制中心 存儲器：保存程序、數(shù)據(jù)、運算的中間及最終結(jié)果 內(nèi)存儲器（內(nèi)存或主存）：容量小、速度快、成本高 外存儲器（外存或輔存）：容量大、速度慢、成本低 輸入設備：鼠標、鍵盤、掃描儀、磁盤驅(qū)動器和觸摸屏等 輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀、磁盤驅(qū)動器,主板與CPU概念,◆主板：主板是固定在主機箱箱體上的一塊電路板，主板上裝有大量的有源電子元件。主板是計算機各種部件相互連接的紐帶和橋梁。 ◆中央處理器(CPU)：是計算機的核心，包括運算器、控制器和寄存器等。計算機的運轉(zhuǎn)是在它的指揮控制下實現(xiàn)的，所有的算術(shù)和邏輯運算都是由它完成的，CPU是決定計算機速度、處理能力、產(chǎn)品檔次的關(guān)鍵部件,存儲器：內(nèi)存儲器（內(nèi)存）和外存儲器（外存）,內(nèi)存是計算機的主要工作存儲器，一般計算機在工作時，所執(zhí)行的指令及處理的數(shù)據(jù)均從內(nèi)存取出。內(nèi)存的速度快，但容量有限，主要用來存放計算機正在使用的程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)存容量是反映計算機性能的一個很重要的指標。內(nèi)存分為： 只讀存儲器ROM（read only memory） 只能讀而不能寫入信息，它一般用來存儲固定的系統(tǒng)軟 件和字庫等內(nèi)容，只能被調(diào)用，而不能被重寫或修改， 也不會因斷電而消失。 隨機存取存儲器RAM（randomaccess memory） 可以進行任意的讀寫操作。RAM由半導體器件組成，一 旦斷電，信息就會丟失，所以不能永久保存。 外存具有存儲容量大、存取速度低、可長期保存的特點，常用于存放備用的程序和數(shù)據(jù)等。外存中存放的程序或數(shù)據(jù)必須調(diào)入內(nèi)存后，才能被計算機執(zhí)行和處理。按照接入方式不同分為： 光驅(qū)接入：CD、DVD（數(shù)字通用光盤）、藍光碟（DVD之后的下一代光盤格式之一） USB接入：U盤、移動硬盤,接口,◆接口：接口作為計算機主機與外設之間的橋梁，實現(xiàn)計算機與外部設備之間交換信息的重要工作。其作用為： ◇匹配主機與外設之間的數(shù)據(jù)形式（協(xié)調(diào)不同存儲介質(zhì)上存儲形式不同的數(shù)據(jù)） ◇匹配主機與外設之間的工作速度（協(xié)調(diào)主機與外設間工作速度差異） ◇在主機與外設之間傳遞控制信息（協(xié)助完成主機與外設間的信息交流） ◆接口的類型決定數(shù)據(jù)傳輸方式，主要有： 并行接口（用于連接高速外設如打印機，傳輸信息按字節(jié)方式進行，多采用Centronics連接標準） 串行接口（用于連接低速外設，傳輸信息按比特順序進行，采用EIA RS-232C連接標準）,總線（bus）,是計算機系統(tǒng)各部件之間相互連接、傳送信息的公共通道，由一組物理導線組成。在總線中，一次傳輸信息的位數(shù)稱為總線的寬度。按傳送的信息類型可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。 微型計算機中，總線按照位置分為 芯片總線（局部總線：微處理器內(nèi)部的總線）、 系統(tǒng)總線（板總線：連接各種插件板，以擴展系統(tǒng)功能） 外總線（通信總線：連接外部設備）。 在微型計算機中常用的系統(tǒng)總線有：IBM PC總線、 ISA總線、EISA總線及PCI總線。 PCI總線是一種高性能的系統(tǒng)總線，構(gòu)成了CPU與外部設備之間的高速通路。目前個人計算機中，基本上都是用PCI總線，并保持一定數(shù)量的ISA總線插槽。,微處理器、微機和微機系統(tǒng),微處理器：微型計算機的核心部分是由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的，具有運算器和控制器功能的中央處理器(CPU)。 微型計算機：以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制成的存儲器、輸入輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計算機，簡稱微型計算機。微型計算機的共同特點是體積小，適合放在辦公桌上使用，而且每個時刻只能一人使用，因此又稱為個人計算機(PC) 微型計算機系統(tǒng)：以微型計算機為中心，配以相應的外圍設備、電源和輔助電路，以及指揮微型計算機工作的系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了微型計算機系統(tǒng)。,14,常用的外部設備,◆外存儲器：包括CD、DVD、藍光碟、U盤、移動硬盤等。 ◆鍵盤：用戶用來鍵入命令、程序、數(shù)據(jù)的主要輸入設備。常用的標準鍵盤按鍵的個數(shù)有101鍵、103鍵和105鍵等。按鍵開關(guān)類型：機械式、薄膜式、電容式和導電橡膠式4種 ◆鼠標：是一種快速輸入設備，可以取代傳統(tǒng)鍵盤的光標移動鍵。一般有兩個（左右）或三個（左中右）按鍵。 目前鼠標主要有機械式和光電式兩種。無線鼠標與主機之間通過紅外線或“藍牙”等技術(shù)進行通信 ◆掃描儀是一種用來輸入圖片和文字資料的輸入設備，有黑白和彩色兩種 ◆顯示器顯示用戶鍵入的命令、程序、數(shù)據(jù)以及計算機運行結(jié)果或系統(tǒng)給出的提示信息等的輸出設備。 顯示器按顯示顏色分為彩色顯示器和單色顯示器；按顯示 原理分為陰極射線顯示器（CRT）和LCD液晶顯示器。 衡量顯示器的性能指標有：分辨率、顯示卡的 RAM容量等。顯卡的標準包括：CGA、EGA、VGA、 SVGA、TVGA等。 ◆打印機：輸出設備，包括：針式打印機、噴墨打印機、激光打印機。打印質(zhì)量可用打印分辨率來衡量，單位是 “點數(shù)/每英寸”（dpi） ◆繪圖儀：是計算機的圖形輸出設備。分為平臺式和滾筒式兩種,衡量一臺微型計算機性能優(yōu)劣的技術(shù)指標主要有：,◆運算速度每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，是衡量CPU工作速度的指標。計算機的運算速度與主頻、字長有關(guān)，還與內(nèi)存、硬盤等的工作速度有關(guān)。 ◆主頻 計算機的時鐘頻率，是指CPU單位時間（秒）內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，一般用吉赫(GHz)為單位。時鐘頻率越高，運算速度越快 ◆字長CPU一次可以處理的二進制位數(shù)。字長主要影響計算機的計算精度、處理數(shù)據(jù)的范圍和速度。字長有8位、16位、32位和64位等。字長越長，表示一次讀寫和處理數(shù)據(jù)的范圍越大，處理數(shù)據(jù)的速度越快，計算精度越高 ◆內(nèi)存容量衡量計算機記憶能力的指標。容量大，能存入的字節(jié)數(shù)就多，能直接接納和存儲的程序就長，計算機的解題能力和規(guī)模就大。 ◆外部設備的配置及擴展能力計算機系統(tǒng)配接各種外部設備的可能性、靈活性和適應性。一臺計算機允許配接的外部設備受系統(tǒng)接口和相關(guān)軟件的制約。,（1）指令：指令是計算機執(zhí)行某種操作的命令，由操作碼和地址碼組成。 （2）程序：為解決某一問題而設計的一系列有序的指令或語句的集合。 （3）程序設計語言 機器語言：即二進制語言。是計算機唯一能直接識別、直接執(zhí)行的計算機語言。 匯編語言：用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序，需要用匯編程序?qū)⒃闯绦騾R編（即“翻譯”）成機器語言程序，計算機才能執(zhí)行。 高級語言：高級語言與具體的計算機指令系統(tǒng)無關(guān)。高級語言編寫的源程序，必須編譯成目標程序，再生成可執(zhí)行程序，才能在計算機上運行。,軟件系統(tǒng),軟件,軟件是能夠指揮計算機工作的程序、程序運行時所需的數(shù)據(jù)及有關(guān)這些程序和數(shù)據(jù)的開發(fā)、使用、維護所需要的所有文檔、文字說明和圖表資料的集合 計算機軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件。 ①系統(tǒng)軟件：是計算機系統(tǒng)的基本軟件，也是計算機系統(tǒng)必備的軟件。 ②應用軟件：為解決計算機各類應用問題而編制的軟件系統(tǒng)，它具有很強的實用性。應用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下開發(fā)的。,知識要點 1.計算機中的數(shù)據(jù)存儲與計算 計算機中采用二進制是由計算機所使用的邏輯器件所決定。這種邏輯器件是具有兩種狀態(tài)的電路（觸發(fā)器）。 好處是：運算簡單；實現(xiàn)方便；工作可靠且邏輯性強。 2.各進制計數(shù)方法-----N進制（基數(shù)：N） 運算原則：“逢N進一”，“借一當N” ①十進制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 ②二進制數(shù)：0和1。 ③八進制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7。 ④十六進制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)。,第三節(jié)信息編碼,進制轉(zhuǎn)換法則：,（1）十進制轉(zhuǎn)換為其它進制數(shù)法則： 整數(shù)部分—除基取余，商為0止，倒排列。（其中的基即基數(shù)（幾進制的基數(shù)就是幾），余即余數(shù)。） 小數(shù)部分—乘基取整法。 （2）R進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)的法則： 把R進制轉(zhuǎn)換成十進制只要把R進制數(shù)寫成基數(shù)R按權(quán)展開的多項式（用本位值乘以權(quán)值再累加）。 （3）八進制、十六進制轉(zhuǎn)換為二進制： 一位拆三位（一位拆四位），依次用對應二進制數(shù)表示。 （4）二進制轉(zhuǎn)換為八進制、十六進制： 三位并一位（四位并一位），依次用對應的八、十六制數(shù)表示。,數(shù)制轉(zhuǎn)換表（利用附件中的計算器）,數(shù)據(jù)存儲單位,◇位（b，bit）：二進制的最小單位 ◇字節(jié)（B，Byte）：8個二進制位 ◇字（word）：計算機一次所能處理數(shù)據(jù)的最大位數(shù)稱為該機器的字長，不同的機器組成字長的字節(jié)數(shù)可能不同。 ◇存儲容量： ◎1B=8b ◎1KB=1024B ◎1MB=1024KB ◎1GB=1024MB ◎1TB=1024GB ◎1PB=1024TB,字符編碼,◆編碼是指對輸入到計算機中的某種非數(shù)值型數(shù)據(jù)用二進制數(shù)來表示的轉(zhuǎn)換規(guī)則。不同的機器、不同類型的數(shù)據(jù)的編碼方式是不同的。 ◆字符編碼：大多數(shù)計算機采用ASCII碼作為字符編碼。 ASCII碼即“美國標準信息交換代碼”，采用７位二進制編碼，可以表示128個字符。為使用方便，在計算機存儲單元中一個ASCII碼值占一個字節(jié)（8位），其最高位置0，ASCII碼占后7位。 其中0-9為48-57，A-Z：65-90 ，a-z：97-122。ASCII碼值升序排列依次為數(shù)字、大寫字母、小寫字母。 ◆漢字編碼：我國國家標準采用連續(xù)的兩個字節(jié)表示漢字編碼，且規(guī)定每個字節(jié)的最高位置1。,,,