《大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ)》第1章-計算機(jī)基礎(chǔ)知識.ppt

1 大學(xué)計算機(jī)基礎(chǔ) 北京航空航天大學(xué) 教學(xué)課件 2 第1章計算機(jī)基礎(chǔ)知識 第2章微機(jī)用戶界面及其應(yīng)用 第3章常用Office辦公軟件 第4章計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 第5章程序設(shè)計基礎(chǔ) 第9章網(wǎng)頁設(shè)計與制作 第10章常用工具軟件 第11章數(shù)學(xué)建模與MATLAB 第8章數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ) 第一層次 第二層次 第6章信息安全與道德 內(nèi)容提要 第7章多媒體技術(shù)基礎(chǔ) 3 第1章計算機(jī)基礎(chǔ)知識 1 3計算機(jī)硬件的組成 1 1計算機(jī)的發(fā)展 1 2數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示 1 4微型計算機(jī)的組成 1 5軟件系統(tǒng) 4 本章重點(diǎn) 進(jìn)位計數(shù)制及數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換 原碼 反碼 補(bǔ)碼的概念 定點(diǎn)數(shù) 浮點(diǎn)數(shù)的表示方法 字符編碼 計算機(jī)硬件組成及工作原理 計算機(jī)軟件系統(tǒng) 5 1 1計算機(jī)的發(fā)展 1 1 1電子計算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展1 1 2計算機(jī)發(fā)展的幾個階段1 1 3中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大事記1 1 4計算機(jī)的特點(diǎn)和用途1 1 5計算機(jī)的類型1 1 6計算機(jī)的新技術(shù)1 1 7未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢1 1 8信息技術(shù)的發(fā)展 6 1 1 1電子計算機(jī)的產(chǎn)生和發(fā)展 CharlesBabbage 1822差分機(jī) 1833分析機(jī) MARKI ENIAC 電子計算機(jī)時代 人類追求的計算工具 7 ENIAC 第一臺電子計算機(jī) 5000次加法 秒體重30噸占地170M218800只電子管1500個繼電器耗電150KW耗資40萬美元 8 馮 諾依曼思想 程序和數(shù)據(jù)用二進(jìn)制表示程序存儲的概念計算機(jī)由五個基本部分組成輸入 存儲 運(yùn)算 控制和輸出 9 電子恐龍的縮骨法 晶體管 ENIAC 劃時代的實(shí)驗(yàn)裝置 晶體管實(shí)質(zhì)上是按顯微比例的真空管建造的 電子管的缺點(diǎn) 體積大 耗能高 散熱量大 晶體管的優(yōu)點(diǎn) 體積小 耗能低 性能穩(wěn)定 10 采用中 小規(guī)模集成電路代替了獨(dú)立元件晶體管 第三代計算機(jī) 11 將電腦濃縮在一顆芯片上 0 18微米芯片 10微米芯片 12 晶體管數(shù) 計算機(jī)的CPU性能每18個月 集成度將翻一番 速度將提高一倍 而其價格將降低一半 計算機(jī)第一定律 摩爾定律 13 1 1 2計算機(jī)發(fā)展的幾個階段 根據(jù)計算機(jī)所采用的物理器件 將計算機(jī)的發(fā)展分為四個階段 第一代 1946 1958 電子管5千 幾萬 次 秒 第二代 1958 1964 晶體管幾萬 幾十萬 次 秒 第三代 1964 1970 中 小集成電路幾十萬 幾百萬 次 秒 第四代 1971 至今 大規(guī)模集成電路上千萬 萬億 次 秒 14 1 1 3中國計算機(jī)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展大事記 從1956年開始 我國完成了第一臺電子計算機(jī)運(yùn)算器和控制器的設(shè)計工作 同時編寫了中國第一本電子計算機(jī)原理講義 1973年 我國第一臺百萬次集成電子計算機(jī)研制成功 1977年 我國第一臺微型計算機(jī)研制成功 1983年 銀河 一號巨型機(jī)研制成功 運(yùn)算速度達(dá)1億次 秒 1993年 我國第一臺10億次巨型 銀河 型通過鑒定 1995年 曙光1000大型機(jī)通過鑒定 峰值可達(dá)25億次 秒 2005年 聯(lián)想完成并購IBMPC 一躍成為全球第三大PC制造商 15 1 1 4計算機(jī)的特點(diǎn)和用途 計算機(jī)的特點(diǎn)高速 精確的運(yùn)算能力準(zhǔn)確的邏輯判斷能力強(qiáng)大的存儲能力自動功能網(wǎng)絡(luò)與通信功能 16 計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用 計算機(jī)的應(yīng)用十分廣泛 工商 電子商務(wù) AD CAM 教育 多媒體教育 遠(yuǎn)程教育 醫(yī)藥 CAT MRI 遠(yuǎn)程醫(yī)療 家庭 家庭信息化 政府 電子政府 娛樂 虛擬現(xiàn)實(shí) 影視特技 科研 數(shù)據(jù)采集 計算分析 17 計算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 1 科學(xué)計算 3 實(shí)時控制 2 數(shù)據(jù)處理 18 1 1 5計算機(jī)的類型 19 1 1 6計算機(jī)的新技術(shù) 充分利用成千上萬個網(wǎng)絡(luò)中的閑置計算機(jī)共同參與計算 將計算機(jī)作為信息處理的部件 嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)中的一種技術(shù) 中間件是介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件 嵌入式技術(shù) 網(wǎng)格計算 中間件技術(shù) 20 高性能計算機(jī)的競爭 2002年 日本NEC公司開發(fā)成功 地球模擬器 高性能計算機(jī) 每秒運(yùn)算速度為35 86萬億次 曾長時間保持世界計算機(jī)運(yùn)算速度的最快紀(jì)錄 為了應(yīng)對日本的 地球模擬器 美國國防部先進(jìn)研究計劃局 DARPA 專門撥出了1 5億美元進(jìn)行高性能計算機(jī)的研究 今年6月28日在德國德累斯頓市舉行的國際超級計算機(jī)大會上 IBM藍(lán)色基因 L超級計算機(jī)獲得排名第一 藍(lán)色基因 L的運(yùn)算速度達(dá)每秒鐘280 6萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算 其它沒有一款計算機(jī)的運(yùn)算速度超過100萬億次浮點(diǎn)運(yùn)算 21 藍(lán)色基因商業(yè)版服務(wù)器 八臺藍(lán)色基因服務(wù)器 22 裝配中的藍(lán)色基因 23 1 1 7未來計算機(jī)的發(fā)展趨勢 發(fā)展趨勢巨型化微型化網(wǎng)絡(luò)化智能化 未來新的一代模糊計算機(jī)生物計算機(jī)光子計算機(jī)超導(dǎo)計算機(jī)量子計算機(jī) 24 1 1 8信息技術(shù)的發(fā)展 數(shù)據(jù)與信息數(shù)據(jù)是信息的載體 信息既是對各種事物的變化和特征的反映 又是事物之間相互作用和聯(lián)系的表征 數(shù)據(jù)與信息的區(qū)別 信息技術(shù)聯(lián)合國教科文組織對信息技術(shù)的定義 25 現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容和特點(diǎn) 現(xiàn)代信息技術(shù)的內(nèi)容信息基礎(chǔ)技術(shù)新材料 新能源 新器件的開發(fā)和制造技術(shù)信息系統(tǒng)技術(shù)感測技術(shù) 通信技術(shù) 計算機(jī)與智能技術(shù)和控制技術(shù)信息應(yīng)用技術(shù)工廠的自動化 辦公自動化 家庭自動化 人工智能和互聯(lián)通信技術(shù) 現(xiàn)代信息技術(shù)的特點(diǎn)數(shù)字化多媒體化高速度 網(wǎng)絡(luò)化 寬頻帶智能化 26 1 2數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示 1 2 1計算機(jī)采用二進(jìn)制編碼1 2 2進(jìn)位計數(shù)制1 2 3R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制1 2 4十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制1 2 5八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制1 2 6計算機(jī)中的信息單位1 2 7數(shù)值1 2 8字符 重點(diǎn) 27 基本概念 信息 數(shù)值 文字 語音 圖形和圖像 信息必須數(shù)字化編碼 才能傳送 存儲和處理 28 1 2 1計算機(jī)采用二進(jìn)制編碼 二進(jìn)制的優(yōu)點(diǎn) 物理上容易實(shí)現(xiàn) 信息的存儲更加容易 可靠性強(qiáng) 運(yùn)算簡單 通用性強(qiáng) ENIAC采用十進(jìn)制 29 1 2 2進(jìn)位計數(shù)制 進(jìn)位計數(shù)制進(jìn)位制中的三個要素 數(shù)碼 數(shù)制中固定的基本符號基數(shù) 某種進(jìn)位制所包含的的數(shù)字符號 或數(shù)碼 的個數(shù) N進(jìn)制的基數(shù)是N 位權(quán) 在某種進(jìn)位制中 各數(shù)碼的位權(quán)是以該進(jìn)位制的基數(shù)為底的冪次方 例 十進(jìn)制數(shù)9788的基數(shù) 各數(shù)碼的位權(quán)分別是多少 30 常用的進(jìn)位制類型 不同進(jìn)制數(shù)的表示方法 在該數(shù)的后面加上字母B 二進(jìn)制 O 八進(jìn)制 D 十進(jìn)制 H 十六進(jìn)制 來表示 例 10100101 B表示二進(jìn)制數(shù) 31 幾種不同的進(jìn)制數(shù)的基本符號 32 不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 轉(zhuǎn)換基本原則 對整數(shù)部分和小數(shù)部分分別進(jìn)行轉(zhuǎn)換 33 R進(jìn)制向十進(jìn)制的轉(zhuǎn)換 R進(jìn)制 十進(jìn)制 方法 把各個R進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和 弄清進(jìn)位制中三要素 數(shù)碼 基數(shù) 位權(quán) 34 十進(jìn)制表示形式 任意一個十進(jìn)制數(shù)D 可表示成如下形式 D 10 Dn 1 10n 1 Dn 2 10n 2 D1 101 D0 100 D 1 10 1 D 2 10 2 D m 1 10 m 1 D m 10 m式中Di是數(shù)碼 其取值范圍為0 9 i為數(shù)碼的編號 整數(shù)位取n 1 0 小數(shù)位取 1 m 10為基數(shù) 例 123 45 D 1 10 2 10 3 100 4 10 5 10 123 45 D 35 二進(jìn)制表示形式 任意一個二進(jìn)制數(shù)B 可表示成如下形式 B 2 Bn 1 2n 1 Bn 2 2n 2 B1 21 B0 20 B 1 2 1 B 2 2 2 B m 1 2 m 1 B m 2 m式中Bi是數(shù)碼 其取值范圍為0 1 i為數(shù)碼的編號 整數(shù)位取n 1 0 小數(shù)位取 1 m 2為基數(shù) 例 110 01 B 1 2 1 2 0 20 0 2 1 2 6 25 D 36 八進(jìn)制表示形式 任意一個八進(jìn)制數(shù)Q 可表示成如下形式 Q 8 Qn 1 8n 1 Qn 2 8n 2 Q1 81 Q0 80 Q 1 8 1 Q 2 8 2 Q m 1 8 m 1 Q m 8 m式中Qi是數(shù)碼 其取值范圍為0 7 i為數(shù)碼的編號 整數(shù)位取n 1 0 小數(shù)位取 1 m 8為基數(shù) 例 八進(jìn)制 123 45 O 1 8 2 8 3 80 4 8 5 8 83 578125 D 37 十六進(jìn)制表示形式 任意一個十六進(jìn)制數(shù)H 可表示成如下形式 H 16 Hn 1 16n 1 Hn 2 16n 2 H1 161 H0 160 H 1 16 1 H 2 16 2 H m 1 16 m 1 H m 16 m式中Hi是數(shù)碼 其取值范圍為0 F i為數(shù)碼的編號 整數(shù)位取n 1 0 小數(shù)位取 1 m 16為基數(shù) 例 十六進(jìn)制 123 45 H 1 16 2 16 3 160 4 16 5 16 291 26953125 D 38 1 2 3R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 1101 101 B 1 23 1 22 0 21 1 20 1 2 1 0 2 2 1 2 3 8 4 0 1 0 5 0 0 125 13 625 D 39 1 2 3R進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制 456 124 O 4 82 5 81 6 80 1 8 1 2 8 2 4 8 3 256 40 6 0 125 0 03125 0 0078125 302 1640625 D 32CF 48 H 3 163 2 162 C 161 F 160 4 16 1 8 16 2 12288 512 192 15 0 25 0 03125 13007 28125 D 40 1 2 4十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為R進(jìn)制 十進(jìn)制 R進(jìn)制 方法 1 整數(shù)轉(zhuǎn)換用 除基取余法 直到商為零 每次相除所得余數(shù)為對應(yīng)的二進(jìn)制整數(shù)的各位數(shù)碼 2 小數(shù)轉(zhuǎn)換用 乘基取整法 直到乘積的小數(shù)部分為零 或達(dá)到所要求的位數(shù) 當(dāng)小數(shù)部分永不可能為零時 41 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 十進(jìn)制 二進(jìn)制 方法 1 整數(shù)轉(zhuǎn)換用 除2取余法 直到商為零 每次相除所得余數(shù)為對應(yīng)的二進(jìn)制整數(shù)的各位數(shù)碼 2 小數(shù)轉(zhuǎn)換用 乘2取整法 直到乘積的小數(shù)部分為零 或達(dá)到所要求的位數(shù) 當(dāng)小數(shù)部分永不可能為零時 42 十進(jìn)制數(shù)125 6875轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 43 小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換 取整 0 6875 故小數(shù)部分 6875 D 1011 B 結(jié)果 44 十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 例 將十進(jìn)制數(shù) 197 734375 D轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 45 1 2 5八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 二進(jìn)制 八進(jìn)制 方法 1 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù) 以小數(shù)點(diǎn)為界 向左 小數(shù)點(diǎn)之前 或向右 小數(shù)點(diǎn)之后 每3位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的一位八進(jìn)制數(shù)取代 不足3位的二進(jìn)制數(shù)先用0補(bǔ)足 2 八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 以小數(shù)點(diǎn)為界 向左或向右每一位八進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的3位二進(jìn)制數(shù)取代 如果不足3位 則用零補(bǔ)足 一位八進(jìn)制數(shù)對應(yīng)著3位二進(jìn)制數(shù) 首先 46 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制 例 將二進(jìn)制數(shù)1101101110 11011轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù) 1556 66 001101101110 110110 B O 47 八進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 例 135 23 O 001011101 010011 B 135 23 7123 56 O 111001010011 101110 B 7123 56 將八進(jìn)制數(shù)135 23和7123 56轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 48 1 二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 以小數(shù)點(diǎn)為界 向左 小數(shù)點(diǎn)之前 或向右 小數(shù)點(diǎn)之后 每4位二進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的一位十六進(jìn)制數(shù)取代 不足4位的二進(jìn)制數(shù)先用0補(bǔ)足 2 十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 以小數(shù)點(diǎn)為界 向左或向右每一位十六進(jìn)制數(shù)用相應(yīng)的4位二進(jìn)制數(shù)取代 如果不足4位 則用零補(bǔ)足 一位十六進(jìn)制數(shù)對應(yīng)著4位二進(jìn)制數(shù) 二進(jìn)制與十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換 二進(jìn)制 十六進(jìn)制 方法 49 二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制 例 將二進(jìn)制數(shù)1101101110 11011轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù) 36E D8 001101101110 11011000 B H 50 十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制 例 將十六進(jìn)制數(shù)6A B1和2C1D 6轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù) 6A B1 H 01101010 10110001 B 6A B1 2C1D 6 H 0010110000011101 0110 B 2C1D 6 51 八進(jìn)制與十六進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換 2731 62 O 010111011001 110010 B2731 62 010111011001 110010 B 5D9 C8 H 借助于二進(jìn)制將八 十六 進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六 八 進(jìn)制數(shù)方法是 將1位轉(zhuǎn)換為3 4 位二進(jìn)制數(shù) 2D5C 74 H 0010110101011100 01110100 B2D5C 74 0010110101011100 01110100 B 26534 35 O 52 1 2 6計算機(jī)中的信息單位 位度量數(shù)據(jù)的最小單位字節(jié)信息組織和存儲的基本單位 1Byte 8bit1KB 1024B1MB 1024KB1GB 1024MB1TB 1024GB 53 1 2 7數(shù)值 例如 真值數(shù) 1001101 B其機(jī)器數(shù)為11001101 存放在計算機(jī)中 54 問題的提出 9 錯誤的結(jié)果 為解決此類問題 提出了 原碼 反碼和補(bǔ)碼 符號位參加運(yùn)算 5 4 55 原碼表示 原碼表示相當(dāng)于 1 正數(shù)的符號位是0 負(fù)數(shù)的符號位是1 2 數(shù)值位就是這個數(shù)的絕對值的二進(jìn)制表示 原碼表示法簡單 易懂 與真值的轉(zhuǎn)換方便 缺點(diǎn) 加減法運(yùn)算復(fù)雜 56 原碼表示 例 以8位原碼表示下列各數(shù) 0 25 D 0 8125 D 228 D 12 D 0 25 D 0 01 B 0 8125 D 0 1101 B 228 D 11100100 B 12 D 1100 B 0 1 8位原碼表示范圍 127 X 127 1 01 00000 1101 000 1100 000 57 原碼表示的說明 原碼0的表示有兩種 以4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)為例 正0 0000負(fù)0 1000 n位帶符號定點(diǎn)整數(shù)表示范圍 2n 1 1 X 2n 1 1 4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)的原碼表示范圍 1111 0111 即 7 7也就是 24 1 1 X 24 1 1 58 反碼表示 反碼表示相當(dāng)于 1 正數(shù)的符號位是0 負(fù)數(shù)的符號位是1 2 正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同 負(fù)數(shù)的數(shù)值位將原碼的數(shù)值位各位取反 59 反碼表示 例 以8位反碼表示下列各數(shù) 0 25 D 0 8125 D 228 D 12 D 0 25 D 0 01 B 0 8125 D 0 1101 B 228 D 11100100 B 12 D 1100 B 00100000 原 11101000 原 8位反碼表示范圍 127 X 127 10001100 原 00100000 反 10010111 反 11110011 反 60 反碼表示的說明 反碼0的表示有兩種 以4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)為例 正0 0000負(fù)0 1111 n位帶符號定點(diǎn)整數(shù)表示范圍 2n 1 1 X 2n 1 1 4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)的反碼表示范圍 1000 0111 即 7 7也就是 24 1 1 X 24 1 1 61 補(bǔ)碼表示 補(bǔ)碼表示相當(dāng)于 正數(shù)的符號位是0 負(fù)數(shù)的符號位是1 2 正數(shù)的數(shù)值位同原碼相同 負(fù)數(shù)的數(shù)值位將反碼的數(shù)值位 1 末位 補(bǔ)碼表示適于加減法運(yùn)算 62 補(bǔ)碼表示 例 以8位補(bǔ)碼表示下列各數(shù) 0 25 D 0 8125 D 228 D 12 D 0 25 D 0 01 B 0 8125 D 0 1101 B 228 D 11100100 B 12 D 1100 B 00100000 補(bǔ) 10011000 補(bǔ) 11110100 補(bǔ) 63 補(bǔ)碼表示的說明 補(bǔ)碼0的表示只有一種 以4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)為例0000 n位帶符號定點(diǎn)整數(shù)表示范圍 2n 1 X 2n 1 1 4位帶符號定點(diǎn)整數(shù)的補(bǔ)碼表示范圍 1000 0111 即 8 7也就是 24 1 X 24 1 1 64 用補(bǔ)碼進(jìn)行運(yùn)算 例 5的補(bǔ)碼 1的補(bǔ)碼 利用補(bǔ)碼 可方便地實(shí)現(xiàn)正負(fù)數(shù)的加法運(yùn)算符號位如同數(shù)值一樣參加運(yùn)算允許產(chǎn)生最高位的進(jìn)位 被丟失 使用較廣泛 5 4 4的補(bǔ)碼 原碼 65 幾種表示的比較 0 補(bǔ) 0 補(bǔ) 00000000 66 小結(jié) 符號位數(shù)值位原碼該數(shù)絕對值的二進(jìn)制表示反碼正數(shù)同原碼 負(fù)數(shù)為原碼的各位取反補(bǔ)碼正數(shù)同原碼 負(fù)數(shù)為反碼末位 1 原碼 反碼 補(bǔ)碼優(yōu)缺點(diǎn)整數(shù)表示范圍0的表示 1表負(fù)數(shù)0表正數(shù) 67 定點(diǎn)數(shù) 定點(diǎn)小數(shù) 定點(diǎn)整數(shù) 定點(diǎn)數(shù) 在計算機(jī)中用固定長度表示 小數(shù)點(diǎn)固定在某一個位置 68 浮點(diǎn)表示 階符 階碼 數(shù)符 尾數(shù) X 11 01 B 0 1101 210 10 1101 階和尾數(shù)均為原碼 0 10 1101 階為補(bǔ)碼 尾數(shù)為原碼 0 0 0 浮點(diǎn)表示法 小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動的 一個浮點(diǎn)數(shù)分為階碼和尾數(shù)兩部分 69 浮點(diǎn)表示 續(xù) 11 1100 階和尾數(shù)均為原碼 1 01 1100 階為補(bǔ)碼 尾數(shù)為原碼 1 1 1 70 計算機(jī)中數(shù)的表示 正負(fù)號和小數(shù)點(diǎn) 71 1 2 8字符 ASCII AmericanStandardCodeforInformationInterchange 美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼 7位ASCII碼用7位二進(jìn)制數(shù)表示一個字符的編碼常用字符有128個 編碼從0到127 字符十六進(jìn)制表示十進(jìn)制表示空格20H32 0 9 30H 39H48 57 A Z 41H 5AH65 90 a z 61H 7AH97 122 控制字符 34個 0 32 127 普通字符 94個 例 a 字符的編碼為1100001 對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97 72 ASCII碼 73 中文字符 漢字編碼 國標(biāo)碼 GB2312 80 一級漢字 3755個 按漢語拼音排列二級漢字 3008個 按偏旁部首排列 區(qū)位碼 由94個區(qū)號和94個位號構(gòu)成 每個漢字占兩個字節(jié) 74 區(qū)位碼轉(zhuǎn)換為國標(biāo)碼 例 中 區(qū)位碼 5448 D 3630 H 0011011000110000 B 5448 D 區(qū)位分別加32 8680 D 3630 H 2020 H 5650 H 0011011000110000 0010000000100000 B 0101011001010000 B 區(qū) 位分別加32 國標(biāo)碼 華 字的區(qū)位碼是2710 那么國標(biāo)碼是什么 思考 ASCII表中的控制碼 32 D 00100000 B 75 漢字的處理過程 漢字輸入碼 76 國標(biāo)碼轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼 國標(biāo)碼 GB2312 80 及其機(jī)內(nèi)碼 漢字在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲 處理的代碼 漢字內(nèi)碼 漢字內(nèi)碼 2個字節(jié)存儲機(jī)內(nèi)碼 每個字節(jié)最高位置 1 目地 區(qū)分于ASCII碼方法 漢字的國標(biāo)碼 8080H 中 字的內(nèi)碼是 國標(biāo)碼 5650 H 8080 H D6D0 H0101011001010000 1000000010000000 1101011011010000 例 77 漢字字形碼 用于漢字在顯示屏或打印機(jī)輸出 通常有兩種表示方式 點(diǎn)陣和矢量表示方式 漢字字形碼 漢字字形點(diǎn)陣的代碼 16 16點(diǎn)陣顯示漢字 需要多少存儲空間 計算 16 16 8 32字節(jié) 78 漢字地址碼 漢字庫中存儲漢字字形信息的邏輯地址碼輸出設(shè)備輸出漢字時 必須通過地址碼字形信息是按一定順序連續(xù)存放在存儲介質(zhì)上 所以漢字地址碼也大多是連續(xù)有序的 與漢字內(nèi)碼間有著簡單的對應(yīng)關(guān)系 以簡化漢字內(nèi)碼到漢字地址碼的轉(zhuǎn)換 79 1 3計算機(jī)硬件的組成 1 3 1運(yùn)算器1 3 2控制器1 3 3存儲器1 3 4輸入輸出設(shè)備1 3 5計算機(jī)的結(jié)構(gòu) 重點(diǎn) 80 1 3 1運(yùn)算器 馮 諾依曼機(jī) 計算機(jī)由輸入 存儲 運(yùn)算 控制和輸出5個部分組成 81 1 3 2控制器 82 1 3 2控制器 機(jī)器指令 指令的執(zhí)行過程 是計算機(jī)硬件真正可以 執(zhí)行 的命令 基本格式 從存儲單元中讀指令 并存放到指令寄存器IR中 指令譯碼器分析該指令 稱為譯碼 控制器根據(jù)譯碼結(jié)果 按順序產(chǎn)生控制信號 控制計算機(jī)完成相應(yīng)的操作 實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理和結(jié)果保存 控制器和運(yùn)算器兩部分合稱中央處理器 簡稱CPU CPU 83 計算1 2 運(yùn)算器 控制器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 程序和數(shù)據(jù) 01 存儲器 01存儲器 01存儲器10 10 add 0110 11 11 01存儲器1011 84 1 3 3存儲器 容量指一個存儲器包含的存儲單元數(shù) 1KB 1024B1MB 1024KB1GB 1024MB1TB 1024GB 85 1 3 4輸入 輸出設(shè)備 輸入 輸出系統(tǒng) 86 1 3 5計算機(jī)的結(jié)構(gòu) 計算機(jī)的結(jié)構(gòu) IAS計算機(jī)的結(jié)構(gòu) 基于總線結(jié)構(gòu)的計算機(jī)的示意圖 87 微型計算機(jī) 88 總線的類型 數(shù)據(jù)總線 一組用來在存儲器 運(yùn)算器 控制器和I O部件之間傳輸數(shù)據(jù)信號的公共通路 地址總線 一組用來在存儲器 運(yùn)算器 控制器和I O部件之間傳輸?shù)刂沸盘柕墓餐?地址信號可能是存儲器的地址 也可能是I O接口的地址 控制總線 一組用來在存儲器 運(yùn)算器 控制器和I O部件之間傳輸控制信號的公共通路 連接各個部件的公共通信線 總線 89 1 4微型計算機(jī)的組成 1 4 1微型計算機(jī)1 4 2輸入設(shè)備1 4 3輸出設(shè)備 90 簡介 計算機(jī)系統(tǒng) 91 微型計算機(jī) 發(fā)展方向 分類 高速化 超小型化 多媒體化 網(wǎng)絡(luò)化 隱形化 按組成結(jié)構(gòu)分類 單片機(jī) 單板機(jī) 多板機(jī)按用途分類 臺式機(jī) 便攜式PC機(jī) 92 1 4 1微型計算機(jī) 硬件 Hardware 計算機(jī)的實(shí)體部分 看得見摸得著的物理裝置 可以實(shí)現(xiàn)計算機(jī)最基本的操作行為 93 微型計算機(jī)的結(jié)構(gòu) 94 系統(tǒng)主板 內(nèi)存條芯片組BIOS芯片 CPU插座串行接口AGP擴(kuò)展槽PCI擴(kuò)展槽電池 PC99規(guī)范要求主板各接口必須采用有色識別標(biāo)識 方便識別 95 CPU 96 存儲器的性能比較 Cache存儲器 ALU寄存器 主存儲器 DRAM 輔存 軟盤 硬盤 光盤 后援存儲器 磁帶庫 光盤庫 內(nèi)存儲器訪問速度快信息暫時性相對價格高 外存儲器訪問速度慢信息永久性相對價格低 存儲器的層次結(jié)構(gòu) 97 內(nèi)存儲器 隨機(jī)存取存儲器 RAM DDRAM RDRAM SDRAMII只讀存儲器 ROM 高速緩沖存儲器Cache 存放程序和數(shù)據(jù)的重要部件 按功能分為三類 98 外存儲器 軟盤 軟盤表面的信息記錄格式 軟盤驅(qū)動器 99 外存儲器 硬盤 100 外存儲器 硬盤 續(xù) 硬盤的總?cè)萘?磁頭數(shù) H 柱面數(shù) C 磁道扇區(qū)數(shù) S 每扇區(qū)字節(jié)數(shù) B 101 外存儲器 光盤 CD ROM的記錄方式 光盤驅(qū)動器 102 外存儲器 光盤 續(xù) 光盤的類型CD ROM CD R CD RW和DVD ROM 衡量光盤驅(qū)動器傳輸數(shù)據(jù)速率的指標(biāo) 倍速一倍速率 150KB 秒DVD ROM一倍速率 1 3MB 秒 103 外存儲器 移動存儲產(chǎn)品 隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展 幾十MB甚至幾百M(fèi)B的信息交換很普遍 近幾年來 更多小巧 輕便 價格低廉的移動存儲產(chǎn)品正在不斷涌現(xiàn)和普及 SD卡 MiniSD卡 移動硬盤 移動硬盤3 5寸硬盤 USB2 0數(shù)據(jù)傳輸率 480MB 秒 U盤 104 I O總線與擴(kuò)展槽 105 輸入 輸出設(shè)備 106 輸入設(shè)備 101鍵盤 107 輸入設(shè)備 104鍵盤 108 104鍵盤快捷操作 109 輸入設(shè)備 鼠標(biāo) 接口按鍵功能 110 其它輸入設(shè)備 111 輸出設(shè)備 顯示器 電源開關(guān) 尺寸14 15 17和21英寸或者更大類型CRT CathodeRayTube 陰極射線管 顯示器LCD LiquidCrystalDisplay 顯示器性能指標(biāo) 分辨率越 越好 點(diǎn)距越 越好 112 輸出設(shè)備 顯示器的適配器 接收CPU的顯示數(shù)據(jù) 控制顯示器顯示出來 包含顯示存儲器分辨率 640 x4801024x7681600 x1200 VGA接口 顯示器數(shù)據(jù)電纜連接到此接口上 113 輸出設(shè)備 打印機(jī) 點(diǎn)陣式噴墨激光 114 1 5軟件系統(tǒng) 1 5 1進(jìn)程與線程1 5 2軟件系統(tǒng)及其組成1 5 3計算機(jī)語言1 5 4應(yīng)用軟件 重點(diǎn) 115 什么是軟件 指令 程序 基本操作 指令的序列 軟件 程序 數(shù)據(jù) 文檔 軟件系統(tǒng) 為運(yùn)行 管理和維護(hù)計算機(jī)而編制的各種程序 數(shù)據(jù)和文檔的總稱 116 計算機(jī)系統(tǒng)層次結(jié)構(gòu) 軟件是硬件與用戶之間的接口 用戶通過軟件使用計算機(jī)的硬件 117 1 5 1進(jìn)程與線程 作業(yè) 是程序被選中到運(yùn)行結(jié)束并再次成為程序的整個過程 進(jìn)程管理 程序 成為 作業(yè) 進(jìn)而成為 進(jìn)程 按照一定規(guī)則進(jìn)行調(diào)度 進(jìn)程 Process 程序的一次執(zhí)行過程 是系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)度和資源分配的一個獨(dú)立單位 又稱 任務(wù) 線程 被分解的不同進(jìn)程 118 1 5 2軟件系統(tǒng)及其組成 119 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的功能進(jìn)程與處理機(jī)管理內(nèi)存管理設(shè)備管理信息管理用戶接口 操作系統(tǒng)是一組控制和管理計算機(jī)硬件和軟件資源 合理地對各類作業(yè)進(jìn)行調(diào)度 以及方便用戶使用的程序集合 120 系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)發(fā)展過程 無操作系統(tǒng)的計算機(jī)系統(tǒng) 操作系統(tǒng)的發(fā)展過程 單道批處理系統(tǒng) 多道批處理系統(tǒng) 分時系統(tǒng) 實(shí)時系統(tǒng) 121 系統(tǒng)軟件 典型的操作系統(tǒng) 批處理系統(tǒng) 微機(jī)操作系統(tǒng) 分時系統(tǒng) 實(shí)時操作系統(tǒng) 并行操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng) 122 1 5 3計算機(jī)語言 機(jī)器語言 高級語言 匯編語言 123 機(jī)器語言 直接用二進(jìn)制代碼表示指