《計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)》(一)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)

第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)1.1計(jì)算機(jī)、信息與社會(huì)1.2計(jì)算機(jī)內(nèi)信息的表示與編碼1.3微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成1.4多媒體技術(shù)與多媒體計(jì)算機(jī)1.5計(jì)算機(jī)安全與病毒防范1.1計(jì)算機(jī)、信息與社會(huì)一、計(jì)算機(jī)文化二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史四、計(jì)算機(jī)的分類五、21世紀(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)六、信息的數(shù)字化一、計(jì)算機(jī)文化1．計(jì)算機(jī)文化現(xiàn)象2．計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域3．計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)應(yīng)用什么是計(jì)算機(jī)？計(jì)算機(jī)是一種能夠?qū)Ω鞣N信息進(jìn)行自動(dòng)存儲(chǔ)和處理的電子裝置計(jì)算機(jī)文化人類利用計(jì)算機(jī)革新創(chuàng)造文化的方式和方法1、計(jì)算機(jī)文化現(xiàn)象2、計(jì)算機(jī)應(yīng)用領(lǐng)域（1）科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算）（2）數(shù)據(jù)處理（3）過(guò)程控制（4）計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)（CAD、CAM、CAI）（5）人工智能（AI）（6）信息高速公路3、計(jì)算機(jī)醫(yī)學(xué)應(yīng)用（1）醫(yī)院信息系統(tǒng)（HospitalInformationSystem）（2）醫(yī)學(xué)數(shù)據(jù)處理（SASS、SPSS）（3）醫(yī)藥信息檢索系統(tǒng)（4）智能化醫(yī)療儀器的研制（CT電子計(jì)算機(jī)斷層掃描、MRI核磁共振儀）（5）醫(yī)學(xué)專家系統(tǒng)二、計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)（1）運(yùn)算速度快。（2）運(yùn)算精度高。（3）存儲(chǔ)容量大。（4）自動(dòng)化程度高、可靠性好（5）嚴(yán)密的邏輯判斷能力（6）聯(lián)網(wǎng)通訊，共享資源三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史計(jì)算機(jī)的分代代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運(yùn)算速度應(yīng)用領(lǐng)域第一代1946~1957電子管匯編語(yǔ)言、代碼程序5千~3萬(wàn)次/秒國(guó)防及高科技第二代1958~1964晶體管高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言數(shù)十萬(wàn)~幾百萬(wàn)次/秒工程設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理第三代1965~1970中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設(shè)計(jì)、實(shí)時(shí)處理數(shù)百萬(wàn)~幾千萬(wàn)次/秒工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理第四代1970~今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路分時(shí)、實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)上億條指令/秒工業(yè)、生活等各方面三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史代次起止年份CPU數(shù)據(jù)位數(shù)主頻（MHZ）第一代1971~1972Intel4004、80084位、8位1第二代1973~1977Intel80808位2第三代1978~1980Intel808616位>5第四代1981~1992Intel80386、8048632位>25第五代1993~1998Pentium及PentiumPro64位60~400第六代1999~今PentiumⅢ64位450~800微機(jī)的六個(gè)發(fā)展階段三、計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷史我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展銀河I1983年1億次銀河II1993年10億次銀河III1997年130億次神威-I2000年3840億次曙光30002001年4032億次深騰18002002年1.08萬(wàn)億次深騰68002003年4.183萬(wàn)億次曙光4000A2004年11萬(wàn)億次四、計(jì)算機(jī)的分類依據(jù)IEEE（美國(guó)電氣和電子工程師協(xié)會(huì)）的劃分標(biāo)準(zhǔn)，計(jì)算機(jī)分成:(1)巨型機(jī)(2)小巨型機(jī)(3)大型主機(jī)(4)小型機(jī)(5)工作站(6)個(gè)人計(jì)算機(jī)五、21世紀(jì)計(jì)算機(jī)發(fā)展趨勢(shì)（1）超級(jí)計(jì)算機(jī)（2）光電子計(jì)算機(jī)（3）計(jì)算機(jī)微型化、人工智能化和人性化（4）計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)：高速寬帶六、信息的數(shù)字化1、什么是信息信息是客觀存在的一切事物及其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的表征，信息通過(guò)物質(zhì)載體以消息、情報(bào)、數(shù)據(jù)和信號(hào)等方式被表達(dá)，并進(jìn)行傳遞和交換2、信息的特征普遍性、寄載性、共享性、時(shí)效性、可識(shí)別性、可表征性和可處理性3、信息與數(shù)據(jù)信息是數(shù)據(jù)表達(dá)的內(nèi)涵或解釋數(shù)據(jù)時(shí)信息的載體和表達(dá)形，是計(jì)算機(jī)化得信息1.2計(jì)算機(jī)內(nèi)信息的表示與編碼一、數(shù)的進(jìn)位制計(jì)數(shù)法二、數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法三、編碼一、數(shù)的進(jìn)位制計(jì)數(shù)法1．十進(jìn)制日常生活中最常見的是十進(jìn)制數(shù)，用十個(gè)不同的符號(hào)來(lái)表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，稱為代碼。

2．二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)只有兩個(gè)代碼“0”和“1”，據(jù)在進(jìn)行運(yùn)算時(shí)，遵守“逢二進(jìn)一，借一當(dāng)二”的原則。

4．十六進(jìn)制十六進(jìn)制數(shù)采用0~9和A、B、C、D、E、F六個(gè)英文字母一起構(gòu)成十六個(gè)代碼。

3．八進(jìn)制八進(jìn)制數(shù)采用0、1、2、3、4、5、6和7一起構(gòu)成八個(gè)代碼。

1．二進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換二進(jìn)制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)，只需要把每一位數(shù)字乘以它的權(quán)2n展開，再相加求和就可以得到它的十進(jìn)制的值（注意，小數(shù)點(diǎn)左側(cè)相鄰位的權(quán)為20，從右向左，每移一位，冪次加1）?！纠?】（110.101）2=1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=（6.625）10不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換a、十進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制采用的是“除2取余”的方法。具體過(guò)程介紹如下：（1）將十進(jìn)制數(shù)除2，保存余數(shù)。（2）若商為0，則進(jìn)行第三步，否則，用商代替原十進(jìn)制數(shù)，重復(fù)第1步。（3）將所有的余數(shù)找出，最后得到的余數(shù)作為最高位，最先得出的余數(shù)作為最低位，由各余數(shù)依次排列而成的新的數(shù)據(jù)就是轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制的結(jié)果。不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換【例2】將（257）10轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。轉(zhuǎn)換過(guò)程如下圖所示。十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)變成二進(jìn)制數(shù)b．二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換如下圖

將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)變成十六進(jìn)制數(shù)由于16=24，所以在將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)時(shí)，從最右側(cè)開始，每四位二進(jìn)制數(shù)劃為一組，用一位十六進(jìn)制數(shù)代替，也稱為“以四換一”；十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)時(shí)正好相反，一位十六進(jìn)制數(shù)用四位二進(jìn)制數(shù)來(lái)替換，也稱“以一換四”。

將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)變成十六進(jìn)制數(shù)c．十六進(jìn)制與十進(jìn)制的相互轉(zhuǎn)換

十六進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)相互轉(zhuǎn)換時(shí)，可以分成兩步完成：將待轉(zhuǎn)換的十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制，然后再將二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制。不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換（1）位計(jì)算機(jī)中所有的數(shù)據(jù)都是以二進(jìn)制來(lái)表示的，一個(gè)二進(jìn)制代碼稱為一位，記為bit。位是計(jì)算機(jī)中最小的信息單位。

（2）字節(jié)在對(duì)二進(jìn)制數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)時(shí)，以八位二進(jìn)制代碼為一個(gè)單元存放在一起，稱為一個(gè)字節(jié)，記為Byte。字節(jié)是計(jì)算機(jī)中次小的存儲(chǔ)單位。二、數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法

—信息度量單位（3）字一條指令或一個(gè)數(shù)據(jù)信息，稱為一個(gè)字。字是計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息交換、處理、存儲(chǔ)的基本單元。（4）字長(zhǎng)CPU中每個(gè)字所包含的二進(jìn)制代碼的位數(shù)，稱為字長(zhǎng)。字長(zhǎng)是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。

（5）指令指揮計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種基本操作的命令稱為指令。一條指令規(guī)定一種操作，由一系列有序指令組成的集合稱為程序。（6）容量容量是衡量計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)能力常用的一個(gè)名詞，主要指存儲(chǔ)器所能存儲(chǔ)信息的字節(jié)數(shù)。常用的容量單位有B、KB、MB、GB，它們之間的關(guān)系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。二、數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法

--原碼、反碼、補(bǔ)碼1．原碼一個(gè)二進(jìn)制數(shù)同時(shí)包含符號(hào)和數(shù)值兩部分，用最高位表示符號(hào)，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號(hào)數(shù)的方法為原碼表示法。

2．反碼反碼是另一種表示有符號(hào)數(shù)的方法。對(duì)于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，在求反碼的時(shí)候，除了符號(hào)位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。3．補(bǔ)碼補(bǔ)碼是表示帶符號(hào)數(shù)的最直接方法。對(duì)于正數(shù)，其補(bǔ)碼與原碼相同；對(duì)于負(fù)數(shù)，則其補(bǔ)碼為反碼加1。4．?dāng)?shù)的小數(shù)點(diǎn)表示法

（1）數(shù)的定點(diǎn)表示（2）數(shù)的浮點(diǎn)表示純小數(shù)如下圖1所示，純整數(shù)如下圖2所示。階符階

碼數(shù)符尾

數(shù)

計(jì)算機(jī)中浮點(diǎn)數(shù)的表示

三、編碼（字符在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示方法）ASCII編碼（美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼）

7位ASCII碼表76543210000010100111001011101110000NULDLESP0@P′p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv76543210000010100111001011101110111BELETB’7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYiy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；K[k{1100FFFS，<L\l|1101CRGS–=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIVS/？O↓oDEL漢字編碼（1）漢字內(nèi)碼（2）漢字輸入編碼（外碼）區(qū)位碼、拼音輸入編碼和字形輸入編碼（3）漢字輸出編碼（字模）1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成一、計(jì)算機(jī)基本工作原理二、計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)三、計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)

一、計(jì)算機(jī)基本工作原理1．計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成微型計(jì)算機(jī)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。

硬件指的是所能夠看得見的組成計(jì)算機(jī)的物理設(shè)備，例如：顯示器、主機(jī)等，是構(gòu)成計(jì)算機(jī)的實(shí)體；

軟件是用來(lái)指揮計(jì)算機(jī)完成具體工作的程序和數(shù)據(jù)，是整個(gè)計(jì)算機(jī)的靈魂。

計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)計(jì)算機(jī)硬件系統(tǒng)組成圖計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)1．運(yùn)算器2．控制器3．存儲(chǔ)器4．輸入設(shè)備5．輸出設(shè)備

1．運(yùn)算器運(yùn)算器是計(jì)算機(jī)的核心部件，主要負(fù)責(zé)對(duì)信息的加工處理。運(yùn)算器不斷地從存儲(chǔ)器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行加、減、乘、除及各種邏輯運(yùn)算，并將最后的結(jié)果送回存儲(chǔ)器中，整個(gè)過(guò)程在控制器的指揮下有條不紊地進(jìn)行。

2．控制器控制器是計(jì)算機(jī)的指揮中樞，主要作用是使計(jì)算機(jī)能夠自動(dòng)地執(zhí)行命令。

3．存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)和控制信息的存儲(chǔ)，是計(jì)算機(jī)的記憶單元。存儲(chǔ)器分為內(nèi)存和外存兩種。（1）內(nèi)存也稱主存。內(nèi)存分成只讀存儲(chǔ)器（ROM）和隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器（RAM）兩種。

（2）外存外存也稱為輔助存儲(chǔ)器。外存分為磁介質(zhì)型存儲(chǔ)器和光介質(zhì)型存儲(chǔ)器兩種，磁介質(zhì)型常指硬盤和軟盤，光介質(zhì)型則指光盤。

軟盤正面

軟盤反面

磁盤的磁道及扇區(qū)

4．輸入設(shè)備

外部信息與計(jì)算機(jī)的接口稱為輸入設(shè)備。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)和掃描儀等。

（1）鍵盤101鍵鍵盤示意圖（2）鼠標(biāo)

鼠標(biāo)的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標(biāo)，在Windows及網(wǎng)絡(luò)中使用頻率相當(dāng)高，可以代替鍵盤的大部分功能。鼠標(biāo)分為機(jī)械式、光學(xué)式和光學(xué)機(jī)械式三種，對(duì)鼠標(biāo)的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動(dòng)，這四種不同的操作可以實(shí)現(xiàn)不同的功能。

（3）掃描儀掃描儀是計(jì)算機(jī)輸入圖片使用的主要設(shè)備，它內(nèi)部有一套光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以把各種圖片信息轉(zhuǎn)換成計(jì)算機(jī)圖像數(shù)據(jù)，并傳送給計(jì)算機(jī)，再由計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖像處理、編輯、存儲(chǔ)、打印輸出或傳送給其他設(shè)備。按色彩來(lái)分，掃描儀分成單色和彩色兩種；按操作方式分，可分為手持式和臺(tái)式掃描儀。掃描儀的主要技術(shù)指標(biāo)有分辨率、灰度層次、掃描速度等。5．輸出設(shè)備

（1）顯示器：顯示器由監(jiān)視器和顯示適配卡組成，是最常用的輸出設(shè)備。

（2）打印機(jī)：打印機(jī)也是計(jì)算機(jī)中最常用的輸出設(shè)備。按輸出方式可分為擊打式和非擊打式，擊打式以針式打印機(jī)為主要代表，非擊打式以激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)為主流。計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)軟件是微機(jī)的靈魂。沒(méi)有安裝軟件的微機(jī)稱為“裸機(jī)”，無(wú)法完成任何工作。微機(jī)軟件分成系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。1．系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件用來(lái)管理和控制計(jì)算機(jī)的各種操作，是計(jì)算機(jī)的基礎(chǔ)軟件。常用的系統(tǒng)軟件有Dos、Windows及Unix、Linux各種語(yǔ)言系統(tǒng)。高級(jí)語(yǔ)言源程序執(zhí)行結(jié)果解釋并執(zhí)行機(jī)器語(yǔ)言目標(biāo)程序執(zhí)行結(jié)果編譯運(yùn)行編譯程序（事先裝入計(jì)算機(jī)）翻譯程序（事先裝入計(jì)算機(jī)）高級(jí)語(yǔ)言源程序

編譯過(guò)程示意圖

解釋過(guò)程示意圖用匯編語(yǔ)言和各種高級(jí)語(yǔ)言編寫出來(lái)的程序稱為源程序，將高級(jí)語(yǔ)言或匯編語(yǔ)言經(jīng)編譯后產(chǎn)生的機(jī)器語(yǔ)言程序稱為目標(biāo)程序。

2．應(yīng)用程序

應(yīng)用程序是用各種高級(jí)語(yǔ)言編寫出來(lái)的具有特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解霸等。應(yīng)用程序是面向用戶的最高層程序。1.4多媒體技術(shù)與多媒體計(jì)算機(jī)一、多媒體的基本概念二、多媒體系統(tǒng)的硬件三、多媒體系統(tǒng)的軟件四、多媒體技術(shù)的應(yīng)用一、多媒體的基本概念1．什么是“多媒體”媒體是指表示和傳播信息的載體，當(dāng)這種載體可表示和傳播兩種或兩種以上的信息時(shí)，稱之為多媒體。2．多媒體信息的表示（1）聲音信息的表示（2）視覺信息的表示

二、多媒體系統(tǒng)的硬件多媒體系統(tǒng)根據(jù)應(yīng)用的領(lǐng)域不同，硬件也不相同。多媒體計(jì)算機(jī)一般應(yīng)該配置有CD-ROM、聲卡、顯示卡、音箱等硬件，根據(jù)需要還可以配置掃描儀、數(shù)碼相機(jī)、彩色噴墨打印機(jī)、MODEM等。1．聲卡

多媒體聲卡

2．顯示卡

顯示卡3．MODEMMODEM也稱為調(diào)制解調(diào)器，昵稱“貓”，是用于多媒體計(jì)算機(jī)聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)的專門設(shè)備。MODEM分為內(nèi)置式和外置式兩種。內(nèi)置式的為板卡形式，插于主板的擴(kuò)展槽中；外置式MODEM的外形像個(gè)盒子，置于主機(jī)外。

光盤及光盤驅(qū)動(dòng)器4．光驅(qū)三、多媒體系統(tǒng)的軟件很多的系統(tǒng)軟件自帶有多媒體功能，例如Windows，其附件中就帶有錄音機(jī)、媒體播放器、CD播放器等多媒體工具。除此以外，針對(duì)不同的應(yīng)用，還有一些專門的多媒體軟件，如播放VCD，有金山解霸、Real；中英文翻譯有金山詞霸、東方快車；對(duì)于教學(xué)，有各種CAI教學(xué)軟件（多媒體教學(xué)軟件）。

四、多媒體技術(shù)的應(yīng)用1．多媒體家電2．電子圖書和圖書數(shù)字化3．多媒體教學(xué)（CAI）和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）4．Internet中多媒體的應(yīng)用1.5計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全一、計(jì)算機(jī)病毒的概念 二、計(jì)算機(jī)病毒的預(yù)防三、病毒的檢測(cè)與消除一、計(jì)算機(jī)病毒的概念 1．病毒的概念病毒是指在計(jì)算機(jī)程序中插入的破壞計(jì)算機(jī)功能、破壞數(shù)據(jù)、影響計(jì)算機(jī)使用并且能夠自我復(fù)制的一組計(jì)算機(jī)指令或者程序代碼。每個(gè)病毒都由如下幾個(gè)部分構(gòu)成：危害部分、引發(fā)部分、潛伏部分和傳染部分。

2．病毒的特性

病毒是一種程序，所以它具有程序的所有特性，除此之外，它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。病毒通常的擴(kuò)展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復(fù)制到其他有用代碼中，它的傳染是以計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行及讀寫磁盤為基礎(chǔ)的。3．病毒的分類