第01章计算机基础知识-李欢.pptx

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1、授课教师：李欢计算机应用基础计算机应用基础计算机应用基础计算机应用基础第1章 计算机基础知识LOGO任务描述小明是大一新生，目前计算机的应用已经深入到各个专业，由于专业需求，小明需要有一台属于自己的计算机。为了配置一台适合自己使用且性价比较高的计算机，小明需要深入了解计算机的基本概念、系统组成、性能指标以及当前计算机的市场行情。LOGO任务分解v认识计算机v了解数据编码v掌握数据表示与进制转换v掌握计算机系统组成LOGO完成任务1 计算机概论2 数据表示与进制转换3 数据编码4 计算机系统组成5 知识拓展LOGO1.2.1 计算机概论 计算机，又称电脑（Computer），是一种能高速、自动地

2、按照操作人员或者预先设定的各种指令完成各种信息处理的电子设备。随着信息技术高速发展，计算机作为信息技术应用的基本工具，在人们的学习、工作、生活中的应用越来越广泛。LOGO1.2.1 计算机概论 1946年2月14日美国宾夕法尼亚大学18,800个电子管1500个继电器30吨重占地170平方米每小时耗电150千瓦每秒5000次加法运算第一台计算机 “埃尼阿克”（ENIAC）LOGO1.2.1 计算机概论 计算机的发展（1）第一代计算机（19461958）电子管（2）第二代计算机（19581964）晶体管LOGO9 91.2.1 计算机概论 计算机的发展（4）第四代计算机（1971年至今）超大规模

3、集成电路（3）第三代计算机（19651971）中小规模集成电路LOGO1010（5）第五代计算机（正在研制中的新型电子计算机）1.2.1 计算机概论 计算机的发展未来计算机LOGO1.2.1 计算机概论 计算机的发展趋势n巨型化n微型化n网络化n智能化LOGO1.2.1 计算机概论 计算机的特点运算速度快计算精度高存储能力强可靠性高程序运行自动化应用领域广泛每秒上万亿次小数点后200万位的值海量、可靠、速度快 连续无故障可达到几十万小时以上LOGO1313计算机的应用科学计算信息处理自动控制计算机辅助系统人工智能网络应用气象预报、人造卫星轨道计算 文字、图像、声音等信息处理工业中生产线的过程控

4、制 计算机辅助设计 CAD计算机辅助制造 CAM计算机辅助教学 CAI计算机辅助测试 CAT1.2.1 计算机概论 LOGO1414人工智能1.2.1 计算机概论 用计算机模拟人类智能行为的理论和技术。具体应用：机器人（工业机器人、智能机器人）模式识别（图形识别、语音识别）专家系统（自然语言处理、机器翻译、智能检索）LOGO1.2.2 数据表示与进制转换 1.数制基础进位计数制包括：数位、基数和位权三个要素。十进制数十进制数中中,678.34可表示为可表示为:678.34=610678.34=6102 2+710+7101 1+810+8100 0+310+310-1-1+410+410-2-

5、2数码数码基数基数权权LOGO1.2.2 数据表示与进制转换 2.常用数制进位制 二进制 八进制 十进制 十六进制规则 逢二进一 逢八进一 逢十进一 逢十六进一基数 r=2 r=8 r=10 r=16数码 0，1 0,1,7 0,1,9 0,1,9,A,B,C,D,E,F 权 2i 8i 10i 16i下标 2或B 8或O 10 或D 16或HLOGO1717二进制：基数为2，即“逢二进一”；含有0、1两个数码；权为2i（i=-m n-1，m、n为自然数）。二进制是计算机中采用的数制，这是因为二进制具有如下特点：简单可行，容易实现 运算规则简单（逢二进一）适合逻辑运算 1.2.2 数据表示与进

6、制转换 LOGO各种计数制的对应表十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000000081000108100011191001119200102210101012A300113311101113B401004412110014C501015513110115D601106614111016E701117715111117F1.2.2 数据表示与进制转换 LOGO非十进制数转换成十进制数 方法：将各个R进制数按权展开求和即可。1.2.2 数据表示与进制转换【例1】将二进制数1010.101转换成十进制数。1010.101B=123+022+121+020+12-1+02-2+12-

7、3 =8+2+0.5+0.125 =10.625D3.进位制之间的转换提示：进制数的表示有两种方法：（1010.101）2 或1010.101BLOGO1.2.2 数据表示与进制转换【例2】将八进制数137转换成十进制数。137O=182+381+780 =64+24+7 =95DLOGO1.2.2 数据表示与进制转换【例3】将十六进制数2BA转换成十进制数。2BAH=2162+11161+10160 =512+176+10 =698DLOGO十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进制转换 整数部分的换算除R取余逆读【例例】（198198）1010=（）2 2（198）10=（110

8、00110）2LOGO2323十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进制转换 整数部分的换算除R取余逆读【例例】（198198）1010=（）8 8 306306LOGO2424十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进制转换 整数部分的换算除R取余逆读【例例】（198198）1010=（）1616C6C6LOGO2525小数部分的换算乘R得积取整十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进制转换【例例】（0.240.24）1010=(0.00111=(0.00111 )2 2 LOGO2626小数部分的换算乘R得积取整十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进

9、制转换【例例】（0.240.24）1010=()=()8 8 0.172700.17270 LOGO2727小数部分的换算乘R得积取整十进制数转换成非十进制数 1.2.2 数据表示与进制转换【例例】（0.240.24）1010=()=()16 16 0.3D70A0.3D70ALOGO28281.2.2 数据表示与进制转换 混小数的转换 如果十进制数包含整数和小数两部分，如果十进制数包含整数和小数两部分，则将则将十进制小数点两边的十进制小数点两边的整数和整数和小数分别完成转换小数分别完成转换，然后，再把然后，再把r r进制整数和小数部分进制整数和小数部分组合组合在一起。在一起。练习练习(69.

10、625)69.625)10 =(1000101.101 )=(1000101.101 )2 2 =(105.5105.5 )8 8 =(45.A )=(45.A )1616LOGO二进制数与八进制数、十六进制数的转换 2 数据表示与进制转换 常规转换方法：常规转换方法：例如：例如：(19 )(19 )16 =(25)=(25)10 =(11001)=(11001)2 (11001)(11001)B =(25)=(25)D =(31)=(31)O特别转换特别转换方法：利用二进制、八进制和十六进方法：利用二进制、八进制和十六进制之间的特殊关系直接转换。制之间的特殊关系直接转换。被转换数被转换数十进

11、制数十进制数其它进制数其它进制数LOGO3030 二进制转换到八进制二进制转换到八进制，只要将二进制数从小数，只要将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左点开始，整数部分从右向左3 3 3 3位一组位一组位一组位一组，小数部分，小数部分从左向右从左向右3 3位一组（不足位一组（不足3 3位补零）位补零）(110110 110110.001001 100100)B B(66.14)(66.14)O O 二进制二进制转换到转换到十六进制十六进制 就就如同八进制同二进制之如同八进制同二进制之间一样，只是间一样，只是4 4位一组（不足位一组（不足4 4位补零）位补零）(00010001 0000000

12、0 10101010 00010001)B=(10A1)=(10A1)H LOGO3131八进制八进制转换为二进制转换为二进制一位八进一位八进制数对应三位二进制数制数对应三位二进制数(144)(144)O=(=(001001 100100 100100 )B一位十六进制数对应四位二进制数一位十六进制数对应四位二进制数十六进制转换为二进制十六进制转换为二进制(64)(64)H=(=(01100110 0100 0100)B 6 4 6 4LOGO3232(1556.65)(1556.65)O=()=()B(1101101110.110101)(1101101110.110101)B=()=()H

13、练习练习LOGO1.2.3 数据编码 编码：编码：采用少量的基本符号，选用一定的组采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，表示大量复杂多样的信息。合原则，表示大量复杂多样的信息。常见编码常见编码 视窗视窗 Windows 2000Windows 2000汉字汉字英文字母英文字母数字数字LOGO1.2.3 数据编码 计算机计算机最主要的功能是最主要的功能是处理处理各种各样各种各样的的信息信息，比如：数值、文字、声音、图形，比如：数值、文字、声音、图形和图象等。在计算机内部，各种信息都必和图象等。在计算机内部，各种信息都必须经过须经过数字化编码数字化编码后才能被传送、存储和后才能被传送、存储和处理

14、。处理。数字化编码数字化编码就是将进入计算机的任何形就是将进入计算机的任何形式的信息都进行式的信息都进行0 0和和1 1的的二进制编码二进制编码的转换。的转换。LOGO1.2.3 数据编码 1.西文字符编码 计算机中的信息都是用计算机中的信息都是用二进制编码二进制编码表示的。计表示的。计算机中常用的字符编码有算机中常用的字符编码有BCDBCD码和码和ASCIIASCII码码。IBMIBM系系列大型机采用列大型机采用BCDBCD码，码，微型机采用微型机采用ASCIIASCII码码。下面主。下面主要介绍要介绍ASCIIASCII码。码。ASCIIASCII码是码是美国标准信息交换码美国标准信息交换

15、码，被国际标准，被国际标准化组织（化组织（ISOISO）指定为）指定为国际标准国际标准。ASCIIASCII码有码有7 7位码和位码和8 8位码两种版本。位码两种版本。国际通用的是国际通用的是7 7位位ASCIIASCII码，称为基本码，称为基本ASCIIASCII码。码。LOGO3636标准标准ASCIIASCII码字符集码字符集 1.2.3 数据编码 LOGO1.2.3 数据编码 输入码国标码机内码字形码2.中文字符编码 计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字计算机对汉字信息的处理过程实际上是各种汉字编码间的转换过程。这些编码主要包括编码间的转换过程。这些编码主要包括汉字输入码、汉字输

16、入码、国标码、汉字机内码及汉字字形码国标码、汉字机内码及汉字字形码等。等。汉字输入法：汉字输入法：音码类：智能音码类：智能ABCABC、搜狗拼音、搜狗拼音、QQQQ拼音拼音形码类：五笔字型输入法形码类：五笔字型输入法手写 语音GB2312 GBK二进制表示字体LOGO 1.2.4 计算机系统组成 LOGO39391.2.4 计算机系统组成 1.计算机硬件系统冯冯 诺依曼诺依曼结构，五大部分构成。结构，五大部分构成。（1 1）运算器运算器ALUALU ：进行算术或逻辑运算。：进行算术或逻辑运算。（2 2）控制器控制器CUCU：控制器是计算机的神经中枢，由：控制器是计算机的神经中枢，由它指挥全机各

17、个部件自动、协调地工作。它指挥全机各个部件自动、协调地工作。运算器与控制器组成计算机的中央处理器运算器与控制器组成计算机的中央处理器CPUCPU（Central Processing UnitCentral Processing Unit）。在微型计算机中，一）。在微型计算机中，一般都是把运算器和控制器集成在一片半导体芯片上，般都是把运算器和控制器集成在一片半导体芯片上，制成大规模集成电路。因此，制成大规模集成电路。因此，CPUCPU常常又被称为微处常常又被称为微处理器理器。LOGO4040键盘 鼠标 扫描仪（3 3）输入设备输入设备：把人们可读的信息转换为计算机：把人们可读的信息转换为计算机

18、能识别的二进制代码输入计算机，供计算机处理。能识别的二进制代码输入计算机，供计算机处理。1.2.4 计算机系统组成 LOGO4141（4 4）输出设备输出设备：将计算机处理后的各种内部格式：将计算机处理后的各种内部格式的信息转换为人们能识别的形式（如文字、图形、的信息转换为人们能识别的形式（如文字、图形、图像和声音等）表达出来。图像和声音等）表达出来。传真机 打印机 投影仪1.2.4 计算机系统组成 LOGO42421.2.4 计算机系统组成 （5 5）存储器存储器（MemoryMemory）存储器是计算机的记忆装置，存储器是计算机的记忆装置，负责存储程序和负责存储程序和数据数据。存数是指往存

19、储器里存数是指往存储器里“写入写入”数据；取数是数据；取数是指从存储器里指从存储器里“读取读取”数据。数据。读写操作统称对存储读写操作统称对存储器的访问。存储器分为器的访问。存储器分为内存储器（简称内存）内存储器（简称内存）和和外外存储器（简称外存）存储器（简称外存）两类。两类。LOGO4343内存储器内存储器（内存或主存（内存或主存）存放存放欲执行的程序和数据欲执行的程序和数据分为分为随机存取存储器（随机存取存储器（RAMRAM）和和只读存储器只读存储器(ROM)(ROM)CPU既可读出又可写入；断电信息消失既可读出又可写入；断电信息消失CPU只能读不能写，信息不能修改；断电信息不丢失只能读

20、不能写，信息不能修改；断电信息不丢失1.2.4 计算机系统组成 LOGO4444外存储器外存储器（外存或辅存）（外存或辅存）长期存放长期存放“暂时不用暂时不用”的程序和数据的程序和数据 常见外存：常见外存：磁盘磁盘、光盘、光盘、U U盘盘 中央处理器中央处理器（CPUCPU）只能直接访问存储在）只能直接访问存储在内存中的数据。内存中的数据。外存中的数据只有先调入内存外存中的数据只有先调入内存后，才能被中央处理器访问和处理。后，才能被中央处理器访问和处理。1.2.4 计算机系统组成 LOGO关于计算机存储容量的表示 位位 （bitbit或或比比特特，b b来来表表示示）计计算算机机中中存存储储数

21、数据据的的最最小小单单位，指二进制数中的一个位数，其值为位，指二进制数中的一个位数，其值为 0 0或或 1 1。字字节节（ByteByte，用用B B表表示示）计计算算机机存存储储容容量量的的基基本本单单位位。计计算算机机存存储储容容量量的的大大小小是是用用字字节节的的多多少少来来衡衡量量的的。字字节节经经常常使使用用的的单单位位还还有有KBKB（千千字字节节）、MBMB（兆兆字字节节）、GBGB（千兆字节）和（千兆字节）和TBTB（太字节）等。（太字节）等。1.2.4 计算机系统组成 1 B=8 Bit 1KB=1024 B=210 B 1MB=1024 KB=220 B 1GB=1024

22、MB=230 B 1TB=1024 GB=240 BLOGO46462.计算机软件系统 软件系统是指计算机系统所使用的各种软件系统是指计算机系统所使用的各种程序及其文档的集合。程序及其文档的集合。计算机软件一般可分计算机软件一般可分为为系统软件系统软件和和应用软件应用软件两大类两大类 。5系统软件系统软件 系统软件由一组控制计算机系统并管理其系统软件由一组控制计算机系统并管理其资源的程序组成。一般来说系统软件可分为操资源的程序组成。一般来说系统软件可分为操作系统、语言处理程序、服务程序和数据库管作系统、语言处理程序、服务程序和数据库管理系统。理系统。1.2.4 计算机系统组成 LOGO4747

23、1.2.4 计算机系统组成 操作系统操作系统 :管理、控制和监督计算机软、硬件管理、控制和监督计算机软、硬件资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同资源协调运行的程序系统，由一系列具有不同控制和管理功能的程序组成。控制和管理功能的程序组成。它是直接运行在它是直接运行在计算机硬件上的最基本的系统软件，是系统软计算机硬件上的最基本的系统软件，是系统软件的核心。件的核心。程序设计语言程序设计语言:软件软件系统的重要组成部分，是人系统的重要组成部分，是人机进行信息交流的标准，按照其发展分为机进行信息交流的标准，按照其发展分为机器机器语言、汇编语言、高级语言语言、汇编语言、高级语言。数据库管理系统数据库

24、管理系统 DBMSDBMS :按照按照一定联系存储的一定联系存储的数据集合，可为多种应用共享数据集合，可为多种应用共享，能够，能够对数据库对数据库进行加工、管理的系统软件进行加工、管理的系统软件。LOGO48485应用软件应用软件 应用软件是指专门为解决应用软件是指专门为解决某个应用领域内的具某个应用领域内的具体问题而编制的软件体问题而编制的软件。它又可分为用户程序与应。它又可分为用户程序与应用软件包。用软件包。用户程序用户程序:用户为了解决特定的具体问题而开发用户为了解决特定的具体问题而开发的软件。的软件。应用软件包应用软件包:实现某种特殊功能而经过精心设计实现某种特殊功能而经过精心设计的、

25、结构严密的独立系统，是一套满足同类应用的、结构严密的独立系统，是一套满足同类应用的许多用户所需要的软件。的许多用户所需要的软件。1.2.4 计算机系统组成 LOGO3.微型计算机的主要性能指标运算速度 百万次MIPS（Million Instructions Per Second）字长 32位 64位时钟主频 GHz存储容量 GB存取周期 ms s 1.2.4 计算机系统组成 LOGO1.2.5 知识拓展vCPU核心参数主频外频倍频接口类型生产工艺核心数量缓存LOGO5151 微微型型计计算算机机的的基基本本配配置置包包括括主主机机、显显示示器器、键键盘盘、鼠鼠标标等等，其其中中主主机机又又包

26、包括括主主板板、CPUCPU、内内存条、硬盘、显卡、声卡和主机箱存条、硬盘、显卡、声卡和主机箱等等。CPUCPU、主主板板、显显卡卡、内内存存条条等等合合理理搭搭配配决决定定了了整整体体的的性性能能优优劣劣。要要注注意意各各个个配配件件之之间间的的兼兼容容性、均衡性性、均衡性。不要过于追新，实用即可不要过于追新，实用即可。装装机机配配置置时时尽尽量量选选择择平平台台新新、持持续续时时间间久久的的配件，这样方便以后换修、升级。配件，这样方便以后换修、升级。注意大配件尽量选择名牌产品。注意大配件尽量选择名牌产品。1.2.5 知识拓展v配置注意事项LOGO52521.2.5 知识拓展v配件选择原则

27、（视经济能力而定）CPUCPU:主频越快越好。主频越快越好。主主板板:根根据据已已选选定定的的CPUCPU类类型型及及工工作作主主频频等等技技术指标，选择支持它的主板术指标，选择支持它的主板。内存内存:建议建议目前至少配置目前至少配置4G4G的的DDRDDR内存。内存。硬硬盘盘:容容量量越越大大存存的的文文件件越越多多，但但也也要要考考虑虑硬硬盘的转速、接口、缓存和存取时间。盘的转速、接口、缓存和存取时间。显卡显卡:在在经济能力许可的情况下选择独立显卡。经济能力许可的情况下选择独立显卡。显显示示器器:价价格格比比较较贵贵且且相相对对其其他他硬硬件件来来说说比比较较稳定，不会在短时间内因过时而被

28、淘汰。稳定，不会在短时间内因过时而被淘汰。LOGO53531.2.5 知识拓展参考网址：中关村在线http:/LOGO任务总结 本章通过配机任务，讲述了计算机概论、数据表示与进制转换和计算机系统组成等内容。要求学生了解计算机发展的总体历程和计算机的数据与编码，理解计算机的不同数制以及数制之间的转换方法，掌握计算机系统组成，具备合理配置一台微型计算机的能力。LOGO实训实训1 计算机概论及数制转换实训2 计算机系统组成实训3 指法练习LOGO机房上机注意事项机房上机注意事项计算机机房是公共场所，为了大家的身体健康和环境卫生，请同学们在机房内注意以下问题。请不要将食品和大开口饮料杯带入机房，并请将自己产生的多余物品在下机时带出机房；请按照辅导老师指定的座位进行上机，下机时请将显示器、键盘、鼠标摆放整齐，坐凳放在桌下。每次下机时请各班留两名值日学生，检查本班学生的遗忘物品和产生的多余物品并带出机房。