[計(jì)算機(jī)軟件及應(yīng)用]第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí).ppt

1、大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),劉科利,1,課程說明,教學(xué)目的：培養(yǎng)學(xué)生操作計(jì)算機(jī)的能力，掌握計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)。 考核方式 理論成績（100分）：理論考試80分，平時(shí)成績20分。 上機(jī)成績（100分）：上機(jī)考試60分，作業(yè)與考勤40分 。 課程網(wǎng)站（210.41.95.14）,2,主要內(nèi)容,計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 進(jìn)制轉(zhuǎn)換 計(jì)算機(jī)信息表示 操作系統(tǒng) 功能簡介 文件及程序管理操作 Office辦公軟件 Word Excel(重點(diǎn)） PowerPoint 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ) 網(wǎng)絡(luò)概述 Internet應(yīng)用 計(jì)算機(jī)信息安全技術(shù) 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法（實(shí)驗(yàn)教材） 算法及數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)基本概念 常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 常用查找、

2、排序算法,程序設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 程序設(shè)計(jì)風(fēng)格 結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計(jì) 面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì) 軟件工程（實(shí)驗(yàn)教材） 軟件工程概念 結(jié)構(gòu)化分析方法、設(shè)計(jì)方法 軟件測試、程序調(diào)試 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 數(shù)據(jù)庫基本概念 數(shù)據(jù)模型 關(guān)系代數(shù) 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)與管理 多媒體技術(shù)（自學(xué)） 常用軟件介紹（自學(xué)）,3,第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),4,5,第一節(jié) 計(jì)算機(jī)概述,計(jì)算機(jī)是一種能夠存儲(chǔ)程序和數(shù)據(jù)，并能夠按照程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行快速、精確處理的電子設(shè)備。 世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)：ENIAC 計(jì)算機(jī)主機(jī)的發(fā)展（分為四代）:電子管、晶體管、集成電路、（超）大規(guī)模集成電路 計(jì)算機(jī)的工作原理：存儲(chǔ)程序 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：運(yùn)行速度快、計(jì)算精度高、自動(dòng)化程度

3、高、存儲(chǔ)能力強(qiáng)、具有邏輯判斷能力 計(jì)算機(jī)按綜合性能分類：巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、單片機(jī)。其中微型機(jī)又稱個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer）、PC機(jī)和電腦，主要分為筆記本和臺(tái)式機(jī)。 微型機(jī)的核心是CPU，目前主要的廠商是Intel和AMD 。,6,第一節(jié) 計(jì)算機(jī)概述,主要應(yīng)用 數(shù)值計(jì)算、信息管理、實(shí)時(shí)控制、計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)、人工智能、電子商務(wù) CAD、CAI、CAE、CAT、AI、OA的含義 主要技術(shù)指標(biāo) 字長：CPU在一次操作中能處理的最大二進(jìn)制位數(shù)。 主頻與運(yùn)算速度 主頻即時(shí)鐘頻率。主頻越大，速度越快。 運(yùn)算速度一般用MIPS（百萬條指令數(shù)/秒） 表示。 內(nèi)存容量

4、輸入/輸出設(shè)備（ I/O設(shè)備） 軟件系統(tǒng),7,第二節(jié) 計(jì)算機(jī)中信息的表示,計(jì)算機(jī)內(nèi)部所有的數(shù)據(jù)都采用二進(jìn)制編碼。 原因：容易實(shí)現(xiàn)，運(yùn)算規(guī)則簡單。,8,計(jì)算機(jī)中的信息單位,最小的數(shù)據(jù)單位：位（bit) 最基本的存儲(chǔ)容量單位：字節(jié)（Byte) 其它存儲(chǔ)容量單位：KB、MB、GB、TB,1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB,9,數(shù)制的概念,如果用R個(gè)基本符號(hào)（例如0，1，2，r-1）來表示數(shù)目，則稱其為R進(jìn)制，R稱為該數(shù)制的基數(shù)，Ri稱為權(quán)。,10,常見進(jìn)制特點(diǎn)對比,11,進(jìn)制轉(zhuǎn)換（一）,進(jìn)制表示符號(hào) B 二進(jìn)制 O八進(jìn)制 D十進(jìn)制 H

5、十六進(jìn)制,1. r 進(jìn)制轉(zhuǎn)化成十進(jìn)制方法：各位按權(quán)展開相加。例：10101B=24+22+1=21D101.11B=22+1+2-1+2-2=5.75D101O=82+1=65D71O=78+1=57D101AH=163+16+104122D,12,100D=144O=64H,2. 十進(jìn)制轉(zhuǎn)化成 r 進(jìn)制 整數(shù)部分：連續(xù)除以基數(shù) r倒取余數(shù)，直到商為0為止。 小數(shù)部分：連續(xù)乘以基數(shù) r順取整數(shù)，直到積為整數(shù)為止。,進(jìn)制轉(zhuǎn)換（二）,13,進(jìn)制轉(zhuǎn)換（三）,3. 八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)化成二進(jìn)制數(shù) 一位八進(jìn)制數(shù)對應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù) 一位十六進(jìn)制數(shù)對應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù) 4. 二進(jìn)制轉(zhuǎn)化成八(十六)進(jìn)制 整數(shù)部分：

6、從右向左按三(四)位進(jìn)行分組 小數(shù)部分：從左向右按三(四)位進(jìn)行分組，不足補(bǔ)零,001 101 101 110.110 101B= 1556.65O 1 5 5 6 6 5 011 0110 1110.1101 0100B=36E.D4H 3 6 E D 4,14,計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示,定點(diǎn)整數(shù) 符號(hào)數(shù)：用最高位表示數(shù)的符號(hào)，其中：“0”表示正，“1”表示負(fù)，其它各位表示數(shù)的大小。 正整數(shù)：原碼（即本身的二進(jìn)制代碼）形式存儲(chǔ)的 負(fù)整數(shù)：補(bǔ)碼形式存儲(chǔ)的。 補(bǔ)碼的求法：將負(fù)整數(shù)的絕對值轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制形式，并符號(hào)化，得到原碼將原碼除符號(hào)位外的其他位按位取反，得到反碼將反碼加1 。 如：-01000

7、0000（原碼）1111 1111（反碼）1111 1111+10000 0000（補(bǔ)碼）。 正整數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同。 定點(diǎn)小數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)以指數(shù)形式存儲(chǔ)。,15,符號(hào)位 “0”表示正 、 “1”表示負(fù),定點(diǎn)整數(shù),符號(hào)數(shù)的機(jī)器數(shù)表示,計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示,定點(diǎn)小數(shù),16,110.011(B)=1.100112+10=11001.12-10=0.1100112+11,N= 數(shù)符尾數(shù)2階符階碼 尾數(shù)的位數(shù)決定數(shù)的精度 階碼的位數(shù)決定數(shù)的范圍,規(guī)格化的形式：尾數(shù)的絕對值大于等于0.1并且小于1，從而惟一地規(guī)定了小數(shù)點(diǎn)的位置。,浮點(diǎn)數(shù)表示,計(jì)算機(jī)中數(shù)值信息的表示,17,計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示,西文字符

8、編碼（ASCII碼） 采用1個(gè)字節(jié)（8位）中的前7位編碼（最高位為0），來表示一個(gè)西文字符，可表示128（ 0-127）個(gè)字符。 例如：“a”字符的編碼為1100001，對應(yīng)的十進(jìn)制數(shù)是97。 控制字符34個(gè)：032，127 普通字符94個(gè) 常用字符的ASCII碼值 空格 20H 32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122,18,計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示,漢字編碼 漢字輸入碼 微軟拼音、智能ABC、 五筆字型輸入法等 。 漢字國標(biāo)碼(GB231280) 用2個(gè)字節(jié)表示一個(gè)漢字；每個(gè)字節(jié)采用7位編碼，最高位為0； 包括6763個(gè)漢字，其中一級(jí)

9、漢字3755個(gè)，二級(jí)漢字3008個(gè)。 漢字分為94個(gè)區(qū)，每個(gè)區(qū)94個(gè)漢字。 漢字機(jī)內(nèi)碼：將漢字國標(biāo)碼的兩個(gè)字節(jié)最高位設(shè)為1后得到。,19,計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示,漢字字形碼 一般采用點(diǎn)陣方案來表示漢字的字形。 常用的漢字點(diǎn)陣有：1616、2424、 3232、4848點(diǎn)陣等。 存儲(chǔ)一個(gè)漢字的字形需要的字節(jié)數(shù)=點(diǎn)陣乘積/8 所有漢字的字形碼就構(gòu)成了漢字庫。 漢字地址碼 每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫中的相對位移地址，地址碼和機(jī)內(nèi)碼之間有簡明的對應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系。,20,計(jì)算機(jī)中非數(shù)值信息的表示,其它漢字編碼 GBK碼 GBK碼又稱GB擴(kuò)展編碼或GB13000，是中國內(nèi)地制定的新的中文編碼擴(kuò)展國家標(biāo)準(zhǔn)。該編

10、碼標(biāo)準(zhǔn)兼容GB2312-80，共收錄漢字21003個(gè)，符號(hào)883個(gè)，并提供1894個(gè)造字碼位，將簡、繁體字融于一庫。 BIG5編碼 BIG5碼是中國臺(tái)灣計(jì)算機(jī)界實(shí)行的漢字編碼字符集。它包含了420個(gè)圖形符號(hào)和13070個(gè)漢字，但不包括簡化漢字。 Unicode碼 Unicode碼是統(tǒng)一編碼組織于上世紀(jì)90年代制定的一種16位字符編碼標(biāo)準(zhǔn)，它以兩個(gè)字節(jié)表示1個(gè)字符，幾乎世界上所有的書面語言都可以這種編碼來惟一表示，其中也包括中文。,21,第三節(jié) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,22,計(jì)算機(jī)的工作原理,工作原理：馮諾依曼的 “存儲(chǔ)程序”思想 二進(jìn)制 程序與數(shù)據(jù)存放在內(nèi)存 五大模塊,23,存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器由

11、許多存儲(chǔ)單元組成，用來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)和指令。 每個(gè)存儲(chǔ)單元占1個(gè)字節(jié)（8個(gè)二進(jìn)制位），并且有一個(gè)唯一的編號(hào)，稱為地址。 存儲(chǔ)器分為內(nèi)部存儲(chǔ)器和外部存儲(chǔ)器，簡稱內(nèi)存和外存。 內(nèi)部存儲(chǔ)器又分為 ROM和RAM兩種。 ROM中的信息CPU對它們只取不存，其信息用戶無法修改。斷電時(shí)信息不會(huì)丟失。ROM中一般存放計(jì)算機(jī)系統(tǒng)管理程序，如BIOS芯片。 RAM通常指計(jì)算機(jī)主存，使用動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器，制作成內(nèi)存條形式出現(xiàn)。CPU對它們既可讀出又可寫入數(shù)據(jù)。,24,內(nèi)存條,25,高速緩沖存儲(chǔ)器Cache,Cache是介于CPU和內(nèi)存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度不匹配問題。,26,外部存儲(chǔ)器,硬

12、盤（數(shù)十GB） 可移動(dòng)磁盤(U盤） 通常采用USB接口（通用串行總線） CD-ROM光盤（約650MB） CD-ROM的 1X=150kB/s DVD-ROM光盤（約4.7GB) DVD-ROM的 1X=1.3MB/s,移動(dòng)硬盤,27,輸入、輸出設(shè)備,常用輸入設(shè)備 鍵盤 鼠標(biāo) 掃描儀 光筆 常用輸出設(shè)備 顯示器CRT顯示器、LCD液晶顯示器 打印機(jī)激光打印機(jī)、針對打印機(jī)、噴墨打印機(jī) 繪圖儀 特別說明：磁盤即可作為輸入設(shè)備，又可作為輸出設(shè)備。 數(shù)據(jù)存盤時(shí)是輸出設(shè)備，讀取數(shù)據(jù)時(shí)是輸入設(shè)備。,28,二、微型計(jì)算機(jī)的硬件組成,主機(jī)內(nèi)部 主板、CPU、內(nèi)存條、顯卡、聲卡、網(wǎng)卡 硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū) 機(jī)箱和電

13、源 外部硬件 顯示器 鍵盤、鼠標(biāo) 音箱 可選外設(shè) 打印機(jī) 掃描儀 數(shù)碼相機(jī) 數(shù)碼攝像機(jī),29,主板,30,CPU,CPU字長：單位時(shí)間內(nèi)一次處理的二進(jìn)制數(shù)的位數(shù)。 CPU外頻：主板為CPU和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)提供的基準(zhǔn)頻率。 CPU主頻：CPU內(nèi)核工作的時(shí)鐘頻率，單位是GHZ。 CPU倍頻：主頻與外頻的比值。主頻=外頻*倍頻,顯卡,又稱為顯示適配器。用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示。 顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD（ATI）和Nvidia(英偉達(dá))兩家。 顯卡分類：集成顯卡和獨(dú)立顯卡 獨(dú)顯接口 PCI接口 AGP接口 PCI Expres

14、s接口,顯卡,VGA接口視頻圖形陣列 英文：Video Graphics Array，是最常見的一種顯示接口。 使用VGA接口連接液晶顯示器的話就需要先把信號(hào)通過顯卡中的D/A（數(shù)字/模擬）轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)變?yōu)镽、G、B三原色信號(hào)和行、場同步信號(hào)，這些信號(hào)通過模擬信號(hào)線傳輸?shù)揭壕?nèi)部還需要相應(yīng)的A/D（模擬/數(shù)字）轉(zhuǎn)換器將模擬信號(hào)再次轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)才能在液晶上顯示出圖像來。 DVI接口數(shù)字視頻接口 英文：Digital Visual Interface 直接向液晶顯示器傳輸數(shù)字信號(hào)，因而速度快，清晰度高。 HDMI高清晰度多媒體接口 英文：High Definition Multimedia Inte

15、rface，HDMI 是一種數(shù)字化視頻/音頻接口技術(shù)，是適合影像傳輸?shù)膶Ｓ眯蛿?shù)字化接口，其可同時(shí)傳送音頻和影音信號(hào)，最高數(shù)據(jù)傳輸速度為5Gbps。同時(shí)無需在信號(hào)傳送前進(jìn)行數(shù)/?；蛘吣?數(shù)轉(zhuǎn)換。,33,三、計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng),軟件系統(tǒng)分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 計(jì)算機(jī)裸機(jī)、操作系統(tǒng)和應(yīng)用軟件三者之間的關(guān)系如下圖所示。,34,系統(tǒng)軟件是指管理、控制和維護(hù)計(jì)算機(jī)的各種資源，擴(kuò)大計(jì)算機(jī)功能和方便用戶使用計(jì)算機(jī)的各種程序集合。 常用的系統(tǒng)軟件 操作系統(tǒng)（DOS、Windows 95/98/me/2000/Xp、Unix、Windows NT） 語言及語言處理程序（C、Visual C+、Visual Basic） 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)（Visual Foxpro、SQL server 2000、Access）,系統(tǒng)軟件,35,應(yīng)用軟件是指由用戶或軟件公司開發(fā)的，建立在操作系統(tǒng)基礎(chǔ)上的，用于解決實(shí)際問題的各種程序的集合。 常用的應(yīng)用軟件 各種字處理軟件，如Word、WPS、Excel、PowerPoint等。 計(jì)算機(jī)輔助軟件，如AutoCAD、Protel等。 各種圖形軟件，如3DSMax、Photoshop等。 各種工具軟件,應(yīng)用軟件,36,計(jì)算機(jī)語言分為機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言三類