計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)課件

1、 第1章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)制作 李堅(jiān) 目 錄1.1 計(jì)算機(jī)概述1.2 計(jì)算機(jī)中信息的表示1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1.4 計(jì)算機(jī)信息安全基礎(chǔ)本章主要內(nèi)容：計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)的分類數(shù)制的基本知識(shí)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成微型計(jì)算機(jī)及其組成多媒體計(jì)算機(jī)的概念計(jì)算機(jī)信息安全基本知識(shí)計(jì)算機(jī)病毒與防治計(jì)算機(jī)道德規(guī)范和法規(guī)什么是計(jì)算機(jī)我們現(xiàn)在所說的計(jì)算機(jī)是電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的簡(jiǎn)稱，它是一種能夠自動(dòng)、高速、連續(xù)、精確地完成信息存儲(chǔ)、數(shù)據(jù)處理、數(shù)值計(jì)算及過程控制等多功能的電子設(shè)備。由于它的工作方式大多與人腦的思維過程類似，亦被稱為“電腦”。 1.1 計(jì)算機(jī)概述1.

2、1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用1.1.3 計(jì)算機(jī)的分類1. 1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展1. 電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展 世界上第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)于1946年誕生，它是由美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的約翰莫克利(John Mauchly)和普雷斯普爾?？颂?J.Presper Eckert)等人為當(dāng)時(shí)美國(guó)進(jìn)行新式火炮試驗(yàn)所涉及復(fù)雜彈道計(jì)算而研制的電子數(shù)字積分器與計(jì)算機(jī)(Electronic Numerical Integrator and Calculator)，簡(jiǎn)稱為ENIAC 。返回本節(jié)首自第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)問世以來，計(jì)算機(jī)一直在以驚人的速度發(fā)展。目前，人們根據(jù)計(jì)算機(jī)所采用的電子邏

3、輯元件將計(jì)算機(jī)的發(fā)展劃分為四個(gè)階段 ：電子管晶體管集成電路大規(guī)模集成電路其中每一個(gè)發(fā)展階段在技術(shù)上都是一次新的突破，在性能上都是一次質(zhì)的飛躍。返回本節(jié)首第一代計(jì)算機(jī)（19461958）第一代電子計(jì)算機(jī)是電子管計(jì)算機(jī)，其基本特征是：采用電子管作為計(jì)算機(jī)的邏輯元件，數(shù)據(jù)表示主要采用定點(diǎn)數(shù)，用機(jī)器語言或匯編語言編寫程序。由于電子管的特性，第一代計(jì)算機(jī)體積龐大、造價(jià)很高、可靠性差。每秒運(yùn)算速度僅為幾千次，內(nèi)存容量?jī)H幾KB。第一代計(jì)算機(jī)主要用于軍事和科學(xué)計(jì)算。第一代計(jì)算機(jī)的代表作ENIAC約有18800只電子管、1500個(gè)繼電器、70000只電阻及其他各類電子元件，占地170平方米，耗電量每小時(shí)150千

4、瓦，重達(dá)30噸，每秒進(jìn)行5000次加法運(yùn)算。返回本節(jié)首第二代計(jì)算機(jī)（19581964） 第二代電子計(jì)算機(jī)是晶體管計(jì)算機(jī)，其基本特征是：邏輯元件用晶體管代替電子管，用磁芯和磁盤、磁帶作為存儲(chǔ)器。由于采用了晶體管，計(jì)算機(jī)體積小、成本低、功能強(qiáng)、功耗小、可靠性大大提高。運(yùn)算速度達(dá)每秒幾十萬次，內(nèi)存容量擴(kuò)大到幾十KB。同時(shí)軟件系統(tǒng)也有了很大的發(fā)展，提出了操作系統(tǒng)的概念，出現(xiàn)了匯編語言，產(chǎn)生了FORTRAN、COBOL和ALGOL等高級(jí)語言。第二代計(jì)算機(jī)的應(yīng)用從軍事研究、科學(xué)計(jì)算擴(kuò)大到數(shù)據(jù)處理、實(shí)時(shí)過程控制和事務(wù)處理等領(lǐng)域。IBM公司的IBM-7094，CDC公司的CDC1604計(jì)算機(jī)是第二代計(jì)算機(jī)的代

5、表。返回本節(jié)首 IBM_7090返回本節(jié)首第三代計(jì)算機(jī)（19641970）第三代電子計(jì)算機(jī)是集成電路計(jì)算機(jī)，其基本特征是：邏輯元件采用小規(guī)模集成電路SSI (Small Scale Integration)和中規(guī)模集成電路MSI (Middle Scale Integration)，運(yùn)算速度可達(dá)每秒幾十萬次到幾百萬次。這個(gè)階段的存儲(chǔ)器進(jìn)一步發(fā)展，體積更小、造價(jià)更低、軟件逐漸完善，計(jì)算機(jī)同時(shí)向標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、通用化和機(jī)種系列化發(fā)展。高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言在這個(gè)時(shí)期有了很大發(fā)展，并出現(xiàn)了操作系統(tǒng)和會(huì)話式語言。第三代計(jì)算機(jī)開始應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。這代計(jì)算機(jī)的代表是IBM公司的IBM-S/360。 返回本節(jié)首I

6、BM-S/360返回本節(jié)首第四代計(jì)算機(jī)（1971年以后）第四代電子計(jì)算機(jī)稱為大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)，其基本特征是：邏輯元件采用大規(guī)模集成電路LSI (Large Scale Integration)和超大規(guī)模集成電路VLSI (Very Large Scale Integration)。計(jì)算機(jī)的速度可以達(dá)到每秒上千萬次到十萬億次。在第四代計(jì)算機(jī)的發(fā)展進(jìn)程中，計(jì)算機(jī)的性能越來越好，生產(chǎn)成本越來越低，體積越來越小，運(yùn)算速度越來越快，耗電越來越少，存儲(chǔ)容量越來越大，可靠性越來越高。同時(shí)操作系統(tǒng)不斷完善，軟件配置越來越豐富，應(yīng)用范圍越來越廣泛，計(jì)算機(jī)的發(fā)展也進(jìn)入了以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)為特征的時(shí)代。第四代計(jì)算機(jī)的

7、應(yīng)用已經(jīng)普及到社會(huì)的各行各業(yè)，成為信息社會(huì)的重要標(biāo)志。微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展也是第四代計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支。返回本節(jié)首銀河II巨型機(jī)聯(lián)想微型機(jī)返回本節(jié)首2. 我國(guó)計(jì)算機(jī)發(fā)展簡(jiǎn)況我國(guó)計(jì)算機(jī)研究起步于1956年。1958年研制成功了第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)103機(jī)1965年研制成功第一臺(tái)晶體管計(jì)算機(jī)1971年研制成功第一臺(tái)集成電路計(jì)算機(jī)1983年由國(guó)防科技大學(xué)研制成功億次機(jī)“銀河號(hào)”巨型機(jī)1992年研制成功每秒運(yùn)算達(dá)10億次的“銀河號(hào)”1997年又研制成功每秒運(yùn)算達(dá)百億次的“銀河號(hào)” 1999年我國(guó)研制成功運(yùn)算速度高達(dá)3840億次的高性能巨型計(jì)算機(jī)“神威”。返回本節(jié)首3計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用有力地推動(dòng)

8、了國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，同時(shí)也對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)提出了更高的要求。未來的計(jì)算機(jī)將向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化的方向發(fā)展。(1）巨型化：指高速度、大存儲(chǔ)量和功能強(qiáng)大的計(jì)算機(jī)。它主要是為了滿足如天文、氣象、宇航、核反應(yīng)堆等科學(xué)技術(shù)發(fā)展的需要。巨型機(jī)的發(fā)展體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展水平。(2) 微型化：指進(jìn)一步提高集成度，利用高性能的超大規(guī)模集成電路研制質(zhì)量更加可靠、性能更加優(yōu)良、價(jià)格更加低廉、整機(jī)更加小巧的微型計(jì)算機(jī)。返回本節(jié)首(3) 網(wǎng)絡(luò)化：指把各自分散且相對(duì)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)及相關(guān)設(shè)備用通訊線路連結(jié)起來，組成計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，使得網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上的各計(jì)算機(jī)用戶之間可以相互通訊并共享公共資源和信息服務(wù)。(

9、4) 智能化：指讓計(jì)算機(jī)具有模擬人的感覺行為和思維過程的能力，使計(jì)算機(jī)不僅能根據(jù)人的指揮進(jìn)行工作，而且能“看”、“聽”、“說”、“想”、“做”，具有邏輯推理、學(xué)習(xí)與證明的能力。返回本節(jié)首1.1.2 計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)與應(yīng)用計(jì)算機(jī)主要有以下特點(diǎn)：(1) 能自動(dòng)連續(xù)高速度地運(yùn)算。(2) 運(yùn)算速度快。(3) 運(yùn)算精度高。 (4) 具有超強(qiáng)的記憶能力。(5) 具有可靠的邏輯判斷能力。返回本節(jié)首1.1.3 計(jì)算機(jī)的分類目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)計(jì)算機(jī)的分類主要是根據(jù)美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)（IEEE）的一個(gè)委員會(huì)于1989年11月提出的標(biāo)準(zhǔn)，將計(jì)算機(jī)劃分為巨型機(jī)、小巨型機(jī)、大型主機(jī)、小型機(jī)、工作站和個(gè)人計(jì)算機(jī)等6類。1.

10、 巨型機(jī)（Supercomputer）2. 小巨型機(jī)（Mini-supercomputer） 3. 大型主機(jī)的特點(diǎn)是大型4. 小型機(jī)（Minicomouter）5.工作站（Workstation）6. 個(gè)人計(jì)算機(jī)（Personal Computer,PC）返回本節(jié)首1.2 計(jì)算機(jī)中信息的表示1.2.1 數(shù)制的基本知識(shí)1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)1.2.3 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼信息和數(shù)據(jù)是計(jì)算機(jī)中常用的兩個(gè)概念。一般來說，信息既是對(duì)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。人通過接受信息來認(rèn)識(shí)事物，從這個(gè)意文上說，信息是一種知識(shí)，是接受者原來不了解的知識(shí)。數(shù)據(jù)是信息的載體。數(shù)

11、值、文字、語言、圖形、圖像等都是不同形式的數(shù)據(jù)。信息是有意義的，而數(shù)據(jù)則沒有。信息在計(jì)算機(jī)內(nèi)部具體的表示形式就是數(shù)據(jù).它分為數(shù)值型數(shù)據(jù)與非數(shù)值型數(shù)據(jù)（如字符、圖像等），這些數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中都是以二進(jìn)制形式來表示、存儲(chǔ)和處理的。通常在計(jì)算機(jī)中如果不嚴(yán)格區(qū)分，信息與數(shù)據(jù)兩個(gè)詞常常被互換使用。返回本節(jié)首1.2.1 數(shù)制的基本知識(shí)1. 數(shù)制的概念數(shù)制即進(jìn)位計(jì)數(shù)制，就是人們利用數(shù)字符號(hào)按進(jìn)位原則進(jìn)行數(shù)據(jù)大小計(jì)算的方法。通常人們?cè)谌粘Ｉ钪惺且允M(jìn)制來表達(dá)數(shù)值并進(jìn)行計(jì)算的。另外還有二進(jìn)制、八進(jìn)制和十六進(jìn)制等。如：十進(jìn)制的 123 123.456二進(jìn)制的 (1011)2 (1011.011)2八進(jìn)制的 (12

12、34)8 (1234.567)8 十六進(jìn)制的 (123A)16 (12AB3.CDEF)16 返回本節(jié)首在數(shù)制中，有三個(gè)基本概念：數(shù)碼、基數(shù)和位權(quán)。數(shù)碼：指一個(gè)數(shù)制中表示基本數(shù)值大小不同的數(shù)字符號(hào)。例如，在十進(jìn)制中有十個(gè)數(shù)碼：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9；在二進(jìn)制中有兩個(gè)數(shù)碼：0，1?；鶖?shù)：指一個(gè)數(shù)值所使用數(shù)碼的個(gè)數(shù)。例如，十進(jìn)制的基數(shù)為10，二進(jìn)制的基數(shù)為2。位權(quán)：指一個(gè)數(shù)值中某一位上的1所表示數(shù)值的大小。例如，十進(jìn)制數(shù)的123中，1的位權(quán)是102=100，2的權(quán)位是101=10，3的權(quán)位是100=1；八進(jìn)制數(shù)123中，1的權(quán)位是82=64，2的權(quán)位是81=8，3的權(quán)位是80=1。

13、返回本節(jié)首2. 計(jì)算機(jī)中常用的幾種進(jìn)制(1)十進(jìn)制（Decimal notation）十進(jìn)制的特點(diǎn)： 有十個(gè)數(shù)碼：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 基數(shù)為10。 逢十進(jìn)一（加法運(yùn)算），借一當(dāng)十（減法運(yùn)算）。 按權(quán)展開式。對(duì)于任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)D， D=Dn-1Dn-2D1D0.D-1D-2D-m均可按權(quán)展開為：D= Dn-110n-1+D n-210n-2+D1101+D0100+ D-110-1+D-210-2+D-m10-m 例如：1234.56按權(quán)展開式是什么？返回本節(jié)首(2) 二進(jìn)制（Binary notation） 有二個(gè)數(shù)碼：0，1。 基數(shù)為2。 逢二進(jìn)一

14、（加法運(yùn)算），借一當(dāng)二（減法運(yùn)算）。 按權(quán)展開式。對(duì)于任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)B， B=Bn-1Bn-2B1B0.B-1B-2B-m，均可按權(quán)展開為：B= Bn-12n-1+B n-22n-2+B121+B020+B-12-1+B-22-2+B-m2-m例如：(1101.01)2=123+122+021+120+02-1+12-2 返回本節(jié)首(3) 八進(jìn)制（Octal notation） 有八個(gè)數(shù)碼：0，1，2，3，4，5，6，7。 基數(shù)為8。 逢八進(jìn)一（加法運(yùn)算），借一當(dāng)八（減法運(yùn)算）。 按權(quán)展開式。對(duì)于任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)O， O=On-1On-2O1O0.O-

15、1O-2O-m,均可按權(quán)展開為： O= On-18n-1+On-28n-2+O181，+O080+O-18-1+O-28-2+O-m8-m例如：(1234.56)8=183+282+381+480+58-1+68-2 返回本節(jié)首（4）十六進(jìn)制（Hexadecimal notation） 有十六個(gè)數(shù)碼：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)。 基數(shù)為16。 逢十六進(jìn)一，借一當(dāng)十六。 按權(quán)展開式。對(duì)于任意一個(gè)n位整數(shù)和m位小數(shù)的十進(jìn)制數(shù)H， H=Hn-1Hn-2H1H0.H-1H-2H-m，均可按權(quán)展開為： H=Hn-116n-1+Hn-216n-2+H1161+H0160

16、+ H-116-1+H-216-2+H-m16-m例如：(1234.56)16=1163+2162+3161+4160+ 516-1+616-2 返回本節(jié)首3. 常見進(jìn)制的簡(jiǎn)寫符號(hào)上面已給出了幾種進(jìn)制的寫法。在計(jì)算機(jī)中書寫不同進(jìn)制的數(shù)時(shí)，常用它們的英文第一個(gè)字符來標(biāo)識(shí)。其中：D代表十進(jìn)制數(shù)（可省略）B代表二進(jìn)制數(shù)， O代表八進(jìn)制數(shù)， H代表十六進(jìn)制數(shù)。返回本節(jié)首4. 進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換同一個(gè)數(shù)在使用不同的進(jìn)制來表示時(shí)會(huì)得到不同的呈現(xiàn)形式，但它們都表示同一個(gè)值。例如十進(jìn)制的32，用二進(jìn)制表示成100000，用八進(jìn)制表示成40，用十六進(jìn)制則表示成20。就里就涉及到了不同進(jìn)制間數(shù)的轉(zhuǎn)換問題。返回本節(jié)首(

17、1) r進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù) 【方法】 把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和（十六進(jìn)制數(shù)的A，B，C，D，E，F(xiàn)分別用十進(jìn)制的10，11，12，13，14，15代替）。返回本節(jié)首【例】 將二進(jìn)制數(shù)(1011.1)2轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。解：(1011.01)2 = 123 + 022 + 121 + 120 + 02-1+ 12-2= 18 + 04 + 12 + 11 + 00.5 + 10.25= 8 + 0 + 2 + 1 + 0.25= 11.25返回本節(jié)首【例】 將八進(jìn)制數(shù)(307.5)8轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。解：(307.5)8= 382 + 081 + 780 + 58-1 = 364 + 08 +

18、71 + 50.125= 192 + 0 + 7 + 0.625= 199.625 = 11.25返回本節(jié)首【例】 將十六進(jìn)制數(shù)(3CF.A)16轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。解：(3CF.A)16 = 3162 + 12161 + 15160 + 1016-1= 3256 + 1216 + 151 + 100.0625= 768 + 192 + 15 + 0.625= 975.625返回本節(jié)首(2) 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成r 進(jìn)制數(shù)【方法】整數(shù)部分：除r取余，將余數(shù)從下往上取出來。小數(shù)部分：乘r取整，將取整的結(jié)果按順序取。返回本節(jié)首【例】 將十進(jìn)制數(shù)57.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。解：整數(shù)部分轉(zhuǎn)換：（除二取余，從高位

19、向低位取余數(shù)） 余數(shù) 2 57 1 低位 2 28 0 2 14 0 2 71 2 31 2 11 高位 0 57=111001B返回本節(jié)首【例】 將十進(jìn)制數(shù)57.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。小數(shù)部分轉(zhuǎn)換：（乘二取整，將取整的結(jié)果順序取出） 0.625 2 11.25 2 00.5 2 11.0 0.625=101B 返回本節(jié)首【例】 將十進(jìn)制數(shù)57.625轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。結(jié)果為：57.125= 111001.101B 說明對(duì)于小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換，當(dāng)乘二取整以后剩余的小數(shù)部分為0時(shí)就結(jié)束了，但如果一直不為0，則可根據(jù)精度要求，選擇一定的位數(shù)后停止。對(duì)于十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)或十六進(jìn)制數(shù)也可用類似方法得出

20、結(jié)果。返回本節(jié)首(3) 二進(jìn)制數(shù)和八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換【方法】 以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)從右向左，小數(shù)從左向右，一位八進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)三位二進(jìn)制數(shù)，位數(shù)不夠時(shí)補(bǔ)零。 八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)00004100100151012010611030117111八進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)表返回本節(jié)首【例】 將八進(jìn)制數(shù)50.754 O轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，將二進(jìn)制數(shù)11010110 .10101B轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。解：50.754 O=101 000.111 101 100B=101000.1111011B八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)00001001201030114100510161107111返回本節(jié)首【例】將二進(jìn)制數(shù)1101011

21、0 .10101B轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù)。解：11010110.10101B=011 010 110.101 010B=326.52 O 八進(jìn)制數(shù)二進(jìn)制數(shù)00001001201030114100510161107111返回本節(jié)首(4) 二進(jìn)制數(shù)和十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換【方法】 以小數(shù)點(diǎn)為界，整數(shù)從右向左，小數(shù)從左向右，一位十六進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)四位二進(jìn)制數(shù)，位數(shù)不夠時(shí)補(bǔ)零。十六進(jìn)制-二進(jìn)制數(shù)對(duì)應(yīng)表十六進(jìn)制二進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制0000081000100019100120010A101030011B101140100C110050101D110160110E111070111F1111返回本節(jié)首【例】 將十六進(jìn)制數(shù)

22、40B.2AH轉(zhuǎn)換為進(jìn)制制數(shù)。將二進(jìn)制數(shù)11010110.10101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。解： 40B.2AH=0100 0000 1011.0010 1010B=10000001011.0010101B返回本節(jié)首【例】 將二進(jìn)制數(shù)11010110.10101B轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù)。解：11010110.10101B=1101 0110.1010 1000B=D6.A8H 說明十進(jìn)制數(shù)也可先轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù)，再由二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制或十六進(jìn)制數(shù)，反之亦然。返回本節(jié)首1.2.2 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)1. 計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制的原因在計(jì)算機(jī)內(nèi)部，數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制的形式存儲(chǔ)和運(yùn)算的。計(jì)算機(jī)采用二進(jìn)制的原因在于：(

23、1) 物理上易于實(shí)現(xiàn)。(2) 二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算簡(jiǎn)單。(3) 機(jī)器可靠性高。(4) 通用性強(qiáng)，有很好的邏輯功能。返回本節(jié)首2. 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的單位計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示經(jīng)常用到下面幾個(gè)概念：(1) 位。二進(jìn)制數(shù)據(jù)中的一個(gè)（bit）,是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。一個(gè)二進(jìn)制位只能表示0或1兩種狀態(tài)，要表示更多的信息，就要把多個(gè)位組合成一個(gè)整體，一般以8位二進(jìn)制組成一個(gè)基本單位。(2) 字節(jié)。字節(jié)是計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理的最常用的基本單位。字節(jié)（Byte），簡(jiǎn)記為B，規(guī)定一個(gè)字節(jié)為8位，即1B=8bit，每個(gè)字節(jié)由8個(gè)二進(jìn)制位組成。計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器通常是以多少字節(jié)來表示容量的。返回本節(jié)首(3) 字。一個(gè)字通常由一

24、個(gè)或若干個(gè)字節(jié)組成。字（Word）是計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時(shí)，一次存取、加工和傳送的數(shù)據(jù)長(zhǎng)度。由于字長(zhǎng)是計(jì)算機(jī)一次所能處理信息的實(shí)際位數(shù)，所以，它決定了計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理的速度，是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)，計(jì)算機(jī)字長(zhǎng)越長(zhǎng)，反映出它的性能越好。返回本節(jié)首(4) KB。千字節(jié)，簡(jiǎn)稱K，衡量數(shù)據(jù)容量的單位。 1KB=210B=1024B。(5) MB。兆字節(jié)，簡(jiǎn)稱M，衡量數(shù)據(jù)容量的單位。 1MB=210KB=220B。(6) 1GB。千兆字節(jié)，簡(jiǎn)稱G，衡量數(shù)據(jù)容量的單位。 1GB=210MB=230B。(7) 1TB。太字節(jié)，簡(jiǎn)稱T，衡量數(shù)據(jù)容量的單位。 1TB=210GB=240B。返回本節(jié)首1.2.

25、3 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的編碼計(jì)算機(jī)中用到的數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部都是用二進(jìn)制表示的，計(jì)算機(jī)只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)碼。在實(shí)際應(yīng)用中，計(jì)算機(jī)除了要對(duì)數(shù)碼進(jìn)行處理外，還要對(duì)其他信息（如語言、符號(hào)、聲音、圖像等）進(jìn)行識(shí)別和處理，因此必須先把信息編成二進(jìn)制數(shù)碼，才能讓計(jì)算機(jī)接受。這種把信息編成二進(jìn)制數(shù)碼的方法，稱為計(jì)算機(jī)的編碼。通常計(jì)算機(jī)編碼分為數(shù)值編碼和字符編碼。下面我們介紹計(jì)算機(jī)的幾種常用編碼。返回本節(jié)首數(shù)字常用的編碼有BCD碼、格雷碼、余3碼等。英文字符是采用國(guó)際通用的ASCII(American Standard Code for Information Interchange）字符編碼，即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。在

26、我國(guó)漢字采用的是GB2312-80標(biāo)準(zhǔn)和GB18030-2000標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的漢字國(guó)標(biāo)碼。 返回本節(jié)首1. BCD碼BCD碼是指每位十進(jìn)制數(shù)用4位二進(jìn)制數(shù)表示，即用二進(jìn)制數(shù)00001001來表示十進(jìn)制數(shù)09，見下表。 BCD碼和十進(jìn)制數(shù)的對(duì)照表十進(jìn)制數(shù)0123456789BCD碼0000000100100011010001010110011110001001返回本節(jié)首2. ASCII碼文字符是采用國(guó)際通用的ASCII(American Standard Code for Information Interchange）字符編碼，即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼。 ASCII碼分7位編碼和8位編碼兩種。7位AS

27、CII碼稱為基本ASCII碼，它可以表示27即128個(gè)字符。由于ASCII采用7位編碼，沒有用到字節(jié)的最高位（一個(gè)字節(jié)用8位來表示），很多系統(tǒng)就利用這一位作為校驗(yàn)位，以便提高字符信息傳輸?shù)目煽啃?。另外，也有系統(tǒng)將ASCII碼擴(kuò)充到最高位，使編碼表示的字符數(shù)量增加了一倍，即256個(gè)，也就是8位ASCII編碼，或稱為擴(kuò)展的ASCII編碼。 返回本節(jié)首 7位ASCII編碼表 b6b5b4b3b2b1b00000010100111001011101110000NULDLESP0PP0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2“2BRbr0011ETXDC3#3CScS0100EOTDC4$4D

28、TdT0101ENQNAK%5EUeU0110ACKSYN&6FVfV0111BELETB7GWgw1000BSCAN(8HXhX1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;Kk1100FFFS,Nn1111SIUS/?O_oDEL返回本節(jié)首3. 漢字編碼ASCII碼只對(duì)英文字母、數(shù)字和標(biāo)點(diǎn)符號(hào)進(jìn)行編碼。為了在計(jì)算機(jī)內(nèi)表示漢字、用計(jì)算機(jī)處理漢字，同樣要對(duì)漢字進(jìn)行編碼。計(jì)算機(jī)對(duì)的漢字處理要比英文字符復(fù)雜的多，它涉及到多個(gè)漢字的編碼和編碼間的轉(zhuǎn)換。這些編碼有：漢字信息交換碼、漢字輸入碼、漢字機(jī)內(nèi)碼漢字字形碼、和漢字地址碼等。下面就對(duì)這幾個(gè)漢字編碼進(jìn)行簡(jiǎn)單地介紹。

29、漢字信息交換碼_國(guó)標(biāo)碼漢字信息交換碼是用于漢字信息處理系統(tǒng)與通信系統(tǒng)之間進(jìn)行信息交換的漢字代碼，簡(jiǎn)稱交換碼，也叫國(guó)標(biāo)碼。它是為使系統(tǒng)、設(shè)備之間信息交換時(shí)能夠采用統(tǒng)一的形式而制定的。返回本節(jié)首區(qū)位碼 我國(guó)于1980年制定了信息交換用漢字編碼字符集基本集，即GB2312-80國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，規(guī)定了一級(jí)和二級(jí)漢字字庫共6763個(gè)漢字，另加682個(gè)圖形符號(hào)（如序號(hào)、數(shù)字、羅馬數(shù)字、英文字母、日文假名、俄文字母、漢語注音等，計(jì)算機(jī)將它們也當(dāng)作漢字看待）。按漢字的使用頻度將漢字分為一級(jí)漢字（常用字）和二級(jí)漢字，并規(guī)定了每個(gè)漢字的標(biāo)準(zhǔn)編碼。此標(biāo)準(zhǔn)將漢字按一定的規(guī)律擺在一個(gè)94行、94列的方陣中，每個(gè)漢字在方陣中對(duì)

30、應(yīng)一個(gè)位置，方陣中的行號(hào)為區(qū)號(hào)，列號(hào)為位號(hào)，每個(gè)漢字的區(qū)號(hào)和位號(hào)合在一起構(gòu)成“區(qū)位碼”。如“中”字在方陣的第54行，第48列，它的區(qū)位碼為5448。返回本節(jié)首國(guó)標(biāo)碼與區(qū)位碼的換算將區(qū)位碼中的行號(hào)、列號(hào)分別轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制數(shù)后分別加十六進(jìn)制數(shù)20H，就是國(guó)標(biāo)碼，即國(guó)標(biāo)碼是區(qū)位碼的變形。如：“中”字的區(qū)位碼為5448，54轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制為36H，48轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制是30H，分別加上20H后，“中”字的國(guó)標(biāo)碼為5650H。一個(gè)漢字的國(guó)標(biāo)碼是由兩個(gè)字節(jié)ASCII碼構(gòu)成?！爸小弊值膬蓚€(gè)字節(jié)是：01010110 01010000返回本節(jié)首漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼是為在計(jì)算機(jī)內(nèi)部對(duì)漢字進(jìn)行存儲(chǔ)、處理而設(shè)置的漢字編

31、碼，也稱內(nèi)碼。當(dāng)一個(gè)漢字輸入到計(jì)算機(jī)后就轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼，然后才能在機(jī)器內(nèi)傳輸、存儲(chǔ)、處理。漢字機(jī)內(nèi)碼的形式也有多種。目前，對(duì)應(yīng)于國(guó)標(biāo)碼一個(gè)漢字的機(jī)內(nèi)碼也用2個(gè)字節(jié)存儲(chǔ)，并把每個(gè)字節(jié)的最高二進(jìn)制位置為“1”作為漢字機(jī)內(nèi)碼的標(biāo)識(shí)，以免與單字節(jié)的ASCII碼產(chǎn)生歧義。也就是說，國(guó)標(biāo)碼的兩個(gè)字節(jié)每個(gè)字節(jié)最高位置為“1”，即轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼。返回本節(jié)首漢字輸入碼將漢字輸入計(jì)算機(jī)而編制的代碼稱為漢字輸入碼，也叫外碼。目前漢字主要是經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入計(jì)算機(jī)的，所以漢字輸入碼都是由鍵盤上的字符或數(shù)字組合而成。目前流行的漢字輸入碼的編碼方案已有許多，但總體來說可分為音碼、形碼、音形結(jié)合碼三大類。音碼是根據(jù)漢字的發(fā)音進(jìn)行編

32、碼的，如全拼輸入法；形碼是根據(jù)漢字的字形結(jié)構(gòu)進(jìn)行編碼的，如五筆字型輸入法；音形碼則結(jié)合了兩者，如自然碼輸入法。 返回本節(jié)首漢字字形碼 漢字字形碼又稱漢字字模，用于在顯示屏或打印機(jī)輸出漢字。漢字字形碼通常有兩種表示方式：點(diǎn)陣和矢量方式。用于點(diǎn)陣表示字形時(shí)，漢字字形碼指的就是這個(gè)漢字字形點(diǎn)陣的代碼。根據(jù)輸出漢字的要求不同，點(diǎn)陣的多少也不同。簡(jiǎn)易型漢字為1616點(diǎn)陣，提高型漢字為2424點(diǎn)陣、3232點(diǎn)陣、4848點(diǎn)陣等。點(diǎn)陣規(guī)模越大，字形越清晰、美觀，所占存儲(chǔ)空間也就越大。矢量表示方式存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征，當(dāng)要輸出漢字時(shí)，通過計(jì)算機(jī)的計(jì)算，由漢字字形描述信息生成所需要大小的和形狀的漢字點(diǎn)

33、陣。矢量漢字化字形描述與最終文字顯示的大小分辨率無關(guān)，因此可產(chǎn)生高質(zhì)量的漢字輸出。Windows中使用的TrueType技術(shù)就是漢字的矢量表示方式。返回本節(jié)首漢字地址碼每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫中的相對(duì)位移地址稱為漢字地址碼，即指漢字字型信息在漢字字模庫中存放的首地址。每個(gè)漢字在字庫中都占有一個(gè)固定大小的連續(xù)區(qū)域，其首地址即是該漢字的地址碼。需要向輸出設(shè)備輸出漢字時(shí)，必須通過地址碼，才能在漢字字庫中取到所需的字形碼，最終在輸出設(shè)備上形成可見的漢字字形。 返回本節(jié)首漢字在計(jì)算機(jī)中和處理過程漢字漢字輸入設(shè)備輸入管理模塊漢字庫輸出設(shè)備漢字輸入碼漢字機(jī)內(nèi)碼漢字字形碼返回本節(jié)首1.3 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1.

34、3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成1.3.2 微型計(jì)算機(jī)及其組成1.3.3 多媒體計(jì)算機(jī)1.3.1 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成1. 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成一個(gè)完整的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)兩部分組成。返回本節(jié)首計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成返回本節(jié)首2. 計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)硬件是指組成計(jì)算機(jī)的各種物理裝置，硬件系統(tǒng)是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的各種物理設(shè)備的總稱，是組成計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)，如CPU、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備、輸出設(shè)備等。硬件系統(tǒng)又稱為裸機(jī)，它只能識(shí)別由0和1組成的機(jī)器代碼，沒有軟件系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)是無法使用的。從第一臺(tái)計(jì)算機(jī)誕生到現(xiàn)在，雖然發(fā)生了巨大的變化，但計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)基本是一樣的，即馮諾伊曼結(jié)構(gòu)。返回本節(jié)

35、首（1）馮諾伊曼結(jié)構(gòu) 1944年8月，著名美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮諾伊曼與美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)莫樂電氣工程學(xué)院的莫奇利小組合作，在他們研制的ENIAC基礎(chǔ)上提出了一個(gè)全新的存儲(chǔ)程序、程序控制的通用電子計(jì)算機(jī)的方案。馮諾伊曼在方案中總結(jié)并提出了3條思想： 計(jì)算機(jī)由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5大基本部件組成。采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令。 將程序和處理問題所需的數(shù)據(jù)事先放在存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)運(yùn)行程序時(shí)，依次從存儲(chǔ)器里逐條取出指令、執(zhí)行一系列基本操作，完成該指令所規(guī)定的運(yùn)算。 返回本節(jié)首馮諾伊曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)基本部件關(guān)系圖控制器輸入設(shè)備輸出設(shè)備存儲(chǔ)器運(yùn)算器程序數(shù)據(jù)結(jié)果數(shù)據(jù)流控制流返回本節(jié)首(2)

36、運(yùn)算器 運(yùn)算器(Arithmetic Logic Unit)是進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件，主要由算術(shù)單元和一組寄存器組成。在控制器的控制下，它對(duì)取自內(nèi)存儲(chǔ)器或寄存器組中的數(shù)據(jù)進(jìn)行算術(shù)或邏輯運(yùn)算，再將運(yùn)算的結(jié)果送到內(nèi)存儲(chǔ)器或寄存器組中。 運(yùn)算器的核心是算術(shù)邏輯單元（ALU）也叫做算術(shù)邏輯運(yùn)算部件，它的核心部分是加法器，并輔以移位和控制邏輯組合而成。在控制信號(hào)的控制下，可進(jìn)行加、減、乘、除等算術(shù)運(yùn)算和各種邏輯運(yùn)算。寄存器組用來存儲(chǔ)ALU運(yùn)算中所需的操作數(shù)及其運(yùn)算結(jié)果。返回本節(jié)首(3) 控制器 控制器(Control Unit)的功能是控制計(jì)算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作而自動(dòng)執(zhí)行程序。計(jì)算機(jī)的工作就是執(zhí)行程

37、序，但計(jì)算機(jī)只能執(zhí)行存放在內(nèi)存中的程序，所以執(zhí)行程序前一定要把數(shù)據(jù)和程序放入計(jì)算機(jī)內(nèi)存。程序是若干指令的有序排列。在執(zhí)行程序時(shí)，控制器首先從存儲(chǔ)程序的內(nèi)存中按順序取出一條指令，并對(duì)指令進(jìn)行分析，根據(jù)指令的功能向相關(guān)部件發(fā)出控制指令，使它們執(zhí)行該指令所規(guī)定的任務(wù)。計(jì)算機(jī)要自動(dòng)執(zhí)行一個(gè)程序，就是在控制器的控制下，從第一條指令開始，逐條讀出指令、分析指令、執(zhí)行指令直至執(zhí)行到程序的最后一條停機(jī)指令完成程序?yàn)橹埂?控制器和運(yùn)算器合在一起稱為中央處理單元或中央處理器（Central Processing Unit, CPU），它是計(jì)算機(jī)的核心部件。返回本節(jié)首(4)存儲(chǔ)器 存儲(chǔ)器（Memory）是具有“記憶

38、”功能，用來存放指令和數(shù)據(jù)的部件。對(duì)存儲(chǔ)器的要求是不僅能保存大量二進(jìn)制的數(shù)據(jù)，而且能快速從存儲(chǔ)器中讀出數(shù)據(jù)，或者把數(shù)據(jù)快速寫入存儲(chǔ)器。 計(jì)算機(jī)的存儲(chǔ)器可分為兩大類：一類為設(shè)在主機(jī)中的內(nèi)存儲(chǔ)器，也叫主存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱內(nèi)存或主存；另一類是屬于計(jì)算機(jī)外部設(shè)備的存儲(chǔ)器，叫外存儲(chǔ)器，也叫輔助存儲(chǔ)器，簡(jiǎn)稱外存或輔存。 內(nèi)存存取速度快，但容量較小，一般由半導(dǎo)體器件構(gòu)成；外存存取速度慢，但容量很大，如磁盤存儲(chǔ)器等。 在計(jì)算機(jī)運(yùn)行中，要執(zhí)行的程序和數(shù)據(jù)都必須存放在內(nèi)存中，CPU只能直接與內(nèi)存交換信息，而不能直接與外存交換信息。為了處理外存中的信息，必須將外存中的信息先傳送到內(nèi)存后才能由CPU進(jìn)行處理。返回本節(jié)首 (

39、5) 輸入設(shè)備 用來向計(jì)算機(jī)輸入各種原始數(shù)據(jù)和程序和設(shè)備叫做輸入設(shè)備(Input Device)。輸入設(shè)備把各種形式的信息，如數(shù)字、文字、圖形、圖像等轉(zhuǎn)換為計(jì)算機(jī)能識(shí)別的二進(jìn)制“編碼”，并把它們輸入到計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)起來。 常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀等。返回本節(jié)首(6) 輸出設(shè)備 從計(jì)算機(jī)輸出種類數(shù)據(jù)的設(shè)備叫做輸出設(shè)備（Output Device）。輸出設(shè)備把計(jì)算機(jī)加工處理的二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換為用戶或其它設(shè)備所需要的信息形式輸出，如文字、數(shù)字、圖形、圖像、聲音等。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、磁盤等。返回本節(jié)首3. 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)軟件是由程序、程序運(yùn)行所需的數(shù)據(jù)以及開發(fā)、使用和維護(hù)這些

40、程序所需的文檔三部分組成。軟件系統(tǒng)是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中各種軟件的總稱。計(jì)算機(jī)軟件按功能可分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。軟件系統(tǒng)的大致分類:(1) 系統(tǒng)軟件(2) 應(yīng)用軟件返回本節(jié)首(1) 系統(tǒng)軟件 系統(tǒng)軟件是控制計(jì)算機(jī)系統(tǒng)并協(xié)調(diào)管理計(jì)算機(jī)軟硬件資源的程序，其主要功能包括：?jiǎn)?dòng)計(jì)算機(jī)，存儲(chǔ)、加載和執(zhí)行程序，對(duì)文件進(jìn)行排序、檢索，將程序語言翻譯成機(jī)器語言等。 僅由硬件組成的計(jì)算機(jī)稱為裸機(jī)，裸機(jī)是無法直接運(yùn)行的。 實(shí)際上，系統(tǒng)軟件可以看作用戶與計(jì)算機(jī)硬件之間的接口，它為應(yīng)用軟件和用戶提供了控制、訪問硬件的方便手段，使用戶和應(yīng)用軟件不必了解具體的硬件細(xì)節(jié)就能操作計(jì)算機(jī)或開發(fā)程序。上述功能主要是由操作系統(tǒng)完成

41、的。此外，語言處理程序和各種工具軟件也屬于系統(tǒng)軟件，它們從另一方面輔助用戶使用計(jì)算機(jī)。下面介紹這些軟件的主要功能。返回本節(jié)首系統(tǒng)軟件的分類:操作系統(tǒng)語言處理程序服務(wù)程序返回本節(jié)首操作系統(tǒng) 操作系統(tǒng)（Operating System，OS）是對(duì)計(jì)算機(jī)全部軟、硬件資源進(jìn)行控制和管理的大型程序，是直接運(yùn)行在裸機(jī)上的最基本的系統(tǒng)軟件，其他軟件必須在操作系統(tǒng)的支持下才能運(yùn)行。它是軟件系統(tǒng)的核心。 如：DOS，Windows，Linux返回本節(jié)首語言處理程序 編寫計(jì)算機(jī)程序所用的語言稱為計(jì)算機(jī)程序設(shè)計(jì)語言，它是人與計(jì)算機(jī)之間交換信息的工具。人們使用計(jì)算機(jī)時(shí)，可以通過某種計(jì)算機(jī)語言與其進(jìn)行“交談”，用計(jì)算機(jī)

42、語言描述所要完成的工作。為了完成某項(xiàng)特定的任務(wù)，用計(jì)算機(jī)語言編寫一組指令序列就稱為程序。 編寫程序和執(zhí)行程序是利用計(jì)算機(jī)解決問題的主要方法和手段。 程序設(shè)計(jì)語言通常分為三種:機(jī)器語言、匯編語言、高級(jí)語言。返回本節(jié)首機(jī)器語言 機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)誕生和發(fā)展初期使用的語言。每種型號(hào)的計(jì)算機(jī)都有自己的指令系統(tǒng)，也就是機(jī)器語言，每條指令都對(duì)應(yīng)一串二進(jìn)制代碼。機(jī)器語言是計(jì)算機(jī)唯一能夠識(shí)別并直接執(zhí)行的語言，與其他語言相比，它的執(zhí)行速度最快，執(zhí)行效率最高。用機(jī)器語言編寫的程序稱為機(jī)器語言程序。機(jī)器語言編寫艱難繁瑣、可讀性差、不易記憶、不易調(diào)試和修改、可移植性差，程序成本高，不易普及。返回本節(jié)首匯編語言 匯編語言

43、產(chǎn)生于20世紀(jì)50年代初，是用一些比較容易識(shí)別和記憶的助記符號(hào)來代替相應(yīng)的指令，也叫“符號(hào)語言”。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序，計(jì)算機(jī)不能直接識(shí)別，必須先把匯編語言源程序翻譯成機(jī)器語言程序，然后才能被執(zhí)行。匯編語言比機(jī)器語言直觀、易記，比機(jī)器語言前進(jìn)了一大步。但匯編語言和機(jī)器語言的性質(zhì)是一樣的，只是表示方法上做了改進(jìn)，它仍然是一種信賴于機(jī)器的語言，可移植性差。 機(jī)器語言和匯編語言統(tǒng)稱為低級(jí)語言。返回本節(jié)首高級(jí)語言 高級(jí)語言起始于20世紀(jì)50年代中期。這時(shí)的“高級(jí)”指的是它與人們?nèi)粘Ｊ煜さ淖匀徽Z言和數(shù)學(xué)語言相當(dāng)接近，而且不信賴于計(jì)算機(jī)的型號(hào)，它的通用性好，編程方便，大提高了程序的可讀性

44、，可維護(hù)性和可移植性。 用一種高級(jí)語言寫成的源程序，可以在具有該種語言編譯系統(tǒng)的不同計(jì)算機(jī)上使用，但這種語言必須經(jīng)過編譯或解釋程序譯成機(jī)器語言才能執(zhí)行。從1954年第一個(gè)高級(jí)語言(FORTRAN語言)誕生以來，人們?cè)O(shè)計(jì)出了幾百種語言，高級(jí)語言也從面向過程發(fā)展到面向?qū)ο蠛统绦蛟O(shè)計(jì)語言，目前向以可視化、跨平臺(tái)、適合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用開發(fā)方向發(fā)展。常用的高級(jí)語言有：FORTRAN、BASIC、PASCAL、COBOL、C，目前常用的高級(jí)語言有：Visual Basic、Visual C+、Delphi、PowerBuilder、VB.NET、VC+.NET、JAVA、C#等。返回本節(jié)首有服務(wù)程序 服務(wù)程序能夠

45、提供一些常用的服務(wù)功能，它們?yōu)橛脩糸_發(fā)程序和使用計(jì)算機(jī)提供了方便。如診斷程序、排錯(cuò)程序等。返回本節(jié)首（2）應(yīng)用軟件 利用計(jì)算機(jī)的軟/硬件資源為某一專門的應(yīng)用目的而開發(fā)的軟件稱為應(yīng)用軟件。根據(jù)其服務(wù)對(duì)象一般可分為通用軟件和專用軟件兩大類。 通用軟件。這類軟件通常是為解決某一類問題而設(shè)計(jì)，而這類問題是很多用戶都會(huì)遇到和希望解決的。它們主要有：文字處理軟件電子表格圖形圖像處理軟件數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)軟件網(wǎng)絡(luò)軟件娛樂與學(xué)習(xí)軟件返回本節(jié)首專用軟件 通用軟件或軟件包一般可以在市場(chǎng)上買到，但針對(duì)個(gè)別用戶或特別用戶的具有特殊要求的軟件是無法買到的，它們只能組織人力進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)開發(fā)。這種具有針對(duì)性設(shè)計(jì)開發(fā)的軟件只適用于

46、專門用戶，因此也稱為專用軟件。返回本節(jié)首1.3.2 微型計(jì)算機(jī)及其組成1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展2微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)3微型計(jì)算機(jī)的基本組成返回本節(jié)首1微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展第一代微型計(jì)算機(jī)（19711973）第二代微型計(jì)算機(jī)（19741978）第三代微型計(jì)算機(jī)（19781985）第四代微型計(jì)算機(jī)（19852000）第五代微型計(jì)算機(jī)（2000年以后）返回本節(jié)首第一代微型計(jì)算機(jī)（19711973） 4位微型計(jì)算機(jī)。1971年，美國(guó)Intel公司成功地在一個(gè)芯片上實(shí)現(xiàn)了中央處理器的功能，制成了世界上第一片4位微處理器MPU（micro processing unit），稱為Intel 4004，并由它為中央處理

47、器組成了第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)MCS_4，由此揭開了微型計(jì)算機(jī)大普及的序幕。Intel 4004的時(shí)鐘頻率為0.5MHz0.8MHz，數(shù)據(jù)總線和地址總線均為4位8位 ，使用機(jī)器語言和簡(jiǎn)單匯編語言編程，主要應(yīng)用于家用電器、計(jì)算器和簡(jiǎn)單的控制等。返回本節(jié)首Intel 4004第一臺(tái)微型機(jī)返回本節(jié)首第二代微型計(jì)算機(jī)（19741978） 8位微型計(jì)算機(jī)。1974年，Intel公司推出了8位微處理器Intel 8080，這是第一個(gè)真正實(shí)用的微處理器，這就是第二代微處理器。具有代表性的第二代微處理器還有Intel公司的Intel 8085、Motorola公司的M6800、Zilog公司的Z80、MOS Tec

48、hnology公司的6502等，由它們?yōu)橹醒胩幚砥餮b備起來的微型計(jì)算機(jī)稱為第二代微型計(jì)算機(jī)。其中較著名的有以6502為中央處理器的APPLEII微型機(jī)，以Z80為中央處理器的System-3微型機(jī)。這一代微處理器的功能比第一代的明顯增強(qiáng)，其時(shí)鐘頻率為1MHz2.5MHz，數(shù)據(jù)總線為8位，地址總線16位 ，配有操作系統(tǒng)，可使用Fortran、Basic等多種高級(jí)語言編程，主要應(yīng)用于教學(xué)實(shí)驗(yàn)、工業(yè)控制和智能儀表等。返回本節(jié)首Intel 80806502APPLE II返回本節(jié)首第三代微型計(jì)算機(jī)（19781985）Intel 8086Intel 8088Intel 80286返回本節(jié)首IBM PCI

49、BM PC286機(jī)返回本節(jié)首第四代微型計(jì)算機(jī)（19852000） 32位微型計(jì)算機(jī)。1985年起采用超大規(guī)模集成電路的32位微處理器問世，如Intel 80386、Zilog公司的Z80000、惠普公司的HP32、NS公司的NS16032等，標(biāo)志著第四代微處理器的誕生。用第四代微處理器裝備起來的微型計(jì)算機(jī)稱為第四代微型計(jì)算機(jī)。1993年，Intel公司推出32微處理器芯片80586，取名為Pentium（奔騰），它集成了310萬個(gè)晶體管，內(nèi)置16KB緩存，主頻為66MHz。以后的Pentium Pro、Pentium MMX、Pentium II、Pentium III 都是更先進(jìn)的高檔微處理

50、器。這時(shí)的微型機(jī)軟件更加成熟，并且產(chǎn)生了視窗的操作系統(tǒng)Windows，應(yīng)用迅速擴(kuò)展，并普及到各行各業(yè)及家庭，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用也成為其中一大特點(diǎn)。 返回本節(jié)首Intel 80386Intel 80486Intel 80586-pentium奔騰返回本節(jié)首第五代微型計(jì)算機(jī)（2000年以后） 64位微型計(jì)算機(jī)。2000年Intel公司推出64位微處理器芯片Pentium IV（奔騰4），標(biāo)志著第五代微處理器的誕生。Pentium IV集成了4200萬個(gè)晶體管，主頻達(dá)到1.4GHz，Pentium IV后，Intel公司還摧出了由塞揚(yáng)D系列、迅馳系列、PD系列、PE系列微型處理器。用第五代微處理器裝備起來的微

51、型計(jì)算機(jī)稱為第五代微型計(jì)算機(jī)，它們的都采用了很多新技術(shù)，在應(yīng)用上也更加普及和廣泛。返回本節(jié)首Intel Pentium IV塞揚(yáng)雙核返回本節(jié)首2微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)也遵循馮諾伊曼型計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)的基本思想，一般都采用如下圖所示的典型結(jié)構(gòu)。CPU硬盤接口軟盤鍵盤接口顯示器接口打印機(jī)接口硬盤軟盤接口鍵盤顯示器打印機(jī)隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM只讀存儲(chǔ)器ROM 總線返回本節(jié)首3微型計(jì)算機(jī)的基本組成 微型計(jì)算機(jī)包含有多種系列、多種檔次、多種型號(hào)的計(jì)算機(jī)。它們同樣也是由微型計(jì)算機(jī)的中央處理器（微處理器）、存儲(chǔ)器、輸入輸出等設(shè)備組成，見下圖。但從外觀來看，微型計(jì)算機(jī)基本都是由顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、和主

52、機(jī)構(gòu)成。其中主機(jī)是由主板、微處理器、 內(nèi)存、硬盤驅(qū)動(dòng)器、光盤驅(qū)動(dòng) 器、軟盤驅(qū)動(dòng)器、電源、顯示 卡和機(jī)箱等組成。返回本節(jié)首(1) 主板 主板也叫系統(tǒng)板或母板，見下圖。自微機(jī)誕生以來，主板一直是微機(jī)的主要組成部分。主板中包括了基本輸入輸出系統(tǒng)（BIOS）、高速緩沖存儲(chǔ)器、內(nèi)存插槽、CPU插槽、鍵盤接口、 軟盤驅(qū)動(dòng)器接口、硬盤驅(qū)動(dòng)器 接口、總線擴(kuò)展插槽（ISA、 PCI等擴(kuò)展插槽）、串行接口 （COM1、COM2）、并行 接口（打印機(jī)接口）等。返回本節(jié)首(2) 中央處理器 中央處理器（Central Processor Unit，CPU）是一個(gè)體積不大而集成度非常高、功能強(qiáng)大的芯片，也稱為微處理器（

53、Micro Proc essor Unit，MPU），它包含了運(yùn)算器和控制器兩大部件，是微型計(jì)算機(jī)的核心，計(jì)算機(jī)的所有操作都受它控制，所以它的功能直接決定著整個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的性能。 返回本節(jié)首(3) 內(nèi)存儲(chǔ)器 在微型計(jì)算機(jī)中，根據(jù)使用的不同將內(nèi)存儲(chǔ)器分為只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM）和隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM）兩類，見下圖。返回本節(jié)首只讀存儲(chǔ)器（Read Only Memory，ROM） 只讀存儲(chǔ)器ROM的特點(diǎn)是只能讀出信息不能寫入信息，ROM中的信息是在制造時(shí)用專門設(shè)備一次寫入的。只讀存儲(chǔ)器常用來存放固定不變、重復(fù)執(zhí)行的程序。如在主板

54、的ROM里固化了一個(gè)基本輸入/輸出系統(tǒng)，稱為BIOS（基本輸入輸出系統(tǒng)），其主要作用是完成對(duì)系統(tǒng)的加電自檢、系統(tǒng)中各功能模塊的初始化、系統(tǒng)的基本輸入/輸出的驅(qū)動(dòng)程序以及引導(dǎo)操作系統(tǒng)到內(nèi)存中。ROM中存儲(chǔ)的內(nèi)容是永久性的，即使關(guān)機(jī)或掉電也不會(huì)消失。 返回本節(jié)首隨機(jī)存儲(chǔ)器（Random Access Memory，RAM） 隨機(jī)存儲(chǔ)器RAM也叫隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器。目前，所有的計(jì)算機(jī)大都使用半導(dǎo)體RAM存儲(chǔ)器。半導(dǎo)體存儲(chǔ)器是一種集成電路，其中有成千上萬的存儲(chǔ)元件。依據(jù)存儲(chǔ)元件結(jié)構(gòu)的不同，RAM又可分為靜態(tài)RAM（Static RAM，SRAM）和動(dòng)態(tài)RAM（Dynamic RAM，DRAM）。返回本節(jié)首

55、靜態(tài)RAM（Static RAM，SRAM） 靜態(tài)RAM集成度低、價(jià)格高，但存取速度快，常用做高速緩沖存儲(chǔ)器（Cache）。所謂高速緩沖存儲(chǔ)器是一種為彌補(bǔ)CPU的高速讀寫與主存RAM的低速讀寫之間的矛盾，而在CPU與主存之間另外設(shè)置的一個(gè)高速、較小容量的緩沖存儲(chǔ)器。返回本節(jié)首動(dòng)態(tài)RAM（Dynamic RAM，DRAM） 動(dòng)態(tài)RAM集成度高、價(jià)格低，但存取速度慢，常做主存使用。主存存儲(chǔ)當(dāng)前CPU使用的程序、數(shù)據(jù)、中間結(jié)果和與外存交換的數(shù)據(jù)，CPU根據(jù)需要可以直接讀/寫RAM中的內(nèi)容。返回本節(jié)首R(shí)AM有兩個(gè)主要特點(diǎn)：一是其中的信息隨時(shí)可以讀出或?qū)懭?；二是加電使用時(shí)其中的信息會(huì)完好無缺，但一旦斷電

56、（關(guān)機(jī)或意外掉電），RAM中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)就會(huì)消失，而且無法恢復(fù)，根據(jù)這一特性，又稱它為臨時(shí)存儲(chǔ)器。內(nèi)存儲(chǔ)器（主存）的技術(shù)指標(biāo)主要有：存儲(chǔ)量，用來衡量存儲(chǔ)器存儲(chǔ)信息容量的能力；存取同期，用來衡量存儲(chǔ)器工作速度，即訪問一次存儲(chǔ)器所需要的時(shí)間；讀寫時(shí)間，用來衡量存儲(chǔ)器的讀寫速度。返回本節(jié)首(4). 外存儲(chǔ)器 在微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中，除了有主存外，還有外存儲(chǔ)器，用于存儲(chǔ)暫時(shí)不用和程序和數(shù)據(jù)。目前微機(jī)常用的外存儲(chǔ)器有軟盤、硬盤、光盤和移動(dòng)存儲(chǔ)器等。與內(nèi)存相比，這類存儲(chǔ)器的特點(diǎn)是存儲(chǔ)容量大、價(jià)格較低，而且在斷電的情況下也可以長(zhǎng)期保存存儲(chǔ)的信息，所以這類存儲(chǔ)器也稱為永久性存儲(chǔ)器。返回本節(jié)首常見的外存儲(chǔ)器軟盤硬盤光

57、盤移動(dòng)存儲(chǔ)器返回本節(jié)首軟盤一個(gè)完整的軟盤存儲(chǔ)系統(tǒng)是由軟盤、軟盤驅(qū)動(dòng)器組成。軟盤記錄的信息是通過軟盤驅(qū)動(dòng)器的磁頭進(jìn)行讀寫的。軟盤驅(qū)動(dòng)器是對(duì)軟盤進(jìn)行讀寫操作的硬件設(shè)備，通過接口電路連接到主板上。目前常用的3.5英寸軟盤有80個(gè)磁道，每個(gè)磁道分為18個(gè)扇區(qū)，每個(gè)扇區(qū)可存512個(gè)字節(jié)的數(shù)據(jù)，軟盤正反面都可以存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。這樣，3.5英寸軟盤的存儲(chǔ)容量為：512B18802=1.44MB。返回本節(jié)首軟盤驅(qū)動(dòng)器3.5英寸軟盤返回本節(jié)首硬盤 硬盤作為微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的外存，是微型計(jì)算機(jī)的主要配置之一。目前最常用的是溫切斯特硬盤，簡(jiǎn)稱溫盤，是由硬盤片、硬盤驅(qū)動(dòng)電機(jī)和讀寫磁頭等組成一個(gè)不可隨意拆卸的整體封裝在一起。目

58、前的硬盤容量大都在近百G字節(jié)，與軟盤相比，硬盤旋轉(zhuǎn)速度快，存取速度高，容量大，而且防塵性能好，可靠性高，對(duì)環(huán)境要求不高。返回本節(jié)首硬盤返回本節(jié)首光盤 光盤是一種利用激光原理進(jìn)行讀寫的大容量的輔助存儲(chǔ)器，與磁盤類似，也需要光盤驅(qū)動(dòng)器配合使用。根據(jù)性能不同，目前可將光盤分為3類： 只讀光盤(CD-ROM)。光盤中的數(shù)據(jù)是由生產(chǎn)廠家預(yù)先寫入的，用戶只能讀取而無法修改其中數(shù)據(jù)。 一次性寫入光盤(WORM)。這類光盤用戶可以寫入信息，但只能寫入一次，一旦寫入，可多次讀取。 可擦寫型光盤。用戶可以多次對(duì)其進(jìn)行讀/寫。 光盤存儲(chǔ)量大、價(jià)格低，且不怕磁性干擾、可靠性高、存取速度高，所以光盤具有很好的應(yīng)用前景。

59、目前，微型計(jì)算機(jī)上廣泛使用的是12cm光盤，存儲(chǔ)容量達(dá)700MB。返回本節(jié)首移動(dòng)存儲(chǔ)器 移動(dòng)存儲(chǔ)器是一種便攜式存儲(chǔ)器。目前人們常用的移動(dòng)存儲(chǔ)器主要是移動(dòng)硬盤和移動(dòng)閃存（U盤）。 移動(dòng)硬盤通過接口連接到計(jì)算機(jī)，從而完成讀寫數(shù)據(jù)的操作。 移動(dòng)閃存是一種小型便攜存儲(chǔ)器。它采用USB接口與計(jì)算機(jī)相連，具有體積小、使用方便、存取速度快、數(shù)據(jù)安全、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。目前的U盤存儲(chǔ)容量從256MB到2GB，隨著存儲(chǔ)技術(shù)的不斷成熟、制造成本不斷降低，它的使用日益普及，有取代人們使用多年的軟盤的趨勢(shì)。返回本節(jié)首移動(dòng)硬盤U盤返回本節(jié)首(5). 總線和接口微型計(jì)算機(jī)各功能部件間相互傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，需要有連接它們的通道，這

60、些通道稱為總線（BUS）。CPU芯片內(nèi)部的總線稱為內(nèi)部總線，連接系統(tǒng)各部件間的總線稱為外部總線或系統(tǒng)總線?？偩€從功能上可分為數(shù)據(jù)總線（DB）、地址總線（AB）和控制總線（CB）三大類，分別用來傳輸數(shù)據(jù)信息、地址信息和控制信息。通常把兩個(gè)部件之間的交接部件稱為接口，或界面。主機(jī)是通過系統(tǒng)總線連接到接口，再通過接口與外部設(shè)備相連接。如磁盤接口位于磁盤驅(qū)動(dòng)器和系統(tǒng)總線之間，顯示器通過顯示接口（顯卡）與系統(tǒng)總線連接。接口常以插件形式插在系統(tǒng)總線的插槽上。一般微型計(jì)算機(jī)各設(shè)備公用返回本節(jié)首主板接口返回本節(jié)首(6) 鍵盤 鍵盤是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸入設(shè)備，它用來向計(jì)算機(jī)輸入命令、程序和數(shù)據(jù)等。一般來說，