第1章 计算机基础知识

本文由用户“yanliulin1”分享发布 更新时间:2020-03-23 21:14:42 举报文档

以下为《第1章 计算机基础知识》的无排版文字预览,完整格式请下载

下载前请仔细阅读文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的,下载的文档就是什么样的。

本课程主要学习内容本课程基本要求第1章 计算机基础知识1.1 计算机概述什么是计算机 计算机是一种高度自动化、能进行快速运算的电子设备,是用来对数据、文字、图像、声音等信息进行存储、加工与处理的有效工具。 第一台计算机

ENIAC—埃尼阿克1.1.1 计算机的发展一、计算机概述第一台计算机ENIAC一、计算机概述第一代 (1946-1958)

电子管 第三代(1965-1970)

集成电路第二代(1959-1964)

晶体管第四代(1971-)

大规模、超大规模集成电路四个阶段 1.计算机的发展过程1.1.1 计算机的发展一、计算机概述2.计算机的发展趋势

多极化

网络化

多媒体化

智能化

机型应用功能代表性领域:智能机器人、专家系统各种机型应用广泛三网合一工程集多种电器于一体1.1.1 计算机的发展一、计算机概述1.1.2 计算机的特点与分类1.计算机的特点运算速度快

计算精度高

具有记忆和逻辑判断能力

具有存储和自动执行程序的能力

通用性强一、计算机概述数字计算机

模拟计算机

混合计算机 通用计算机

专用计算机超级计算机

大型计算机

小型计算机

微型计算机

笔记本电脑和掌上电脑2.计算机的分类1.1.2 计算机的特点与分类应用范围 一、计算机概述2、计算机的特点和分类1.1.3 计算机的应用(1)字长

字长是指计算机一次能直接处理二进制数的位数,它是计算机的一个重要技术性能指标。

字长位数多少,决定了计算机的计算精度、寻址速度和处理能力。字长位数越多,运算能力越强,精度越高。1.1.4 计算机系统的主要技术指标(2)运算速度

运算速度是指计算机每秒钟内执行指令的数目,单位用MIPS(Million of Instructions Per Second,百万条指令/秒)表示。巨型机的速度已达到每秒几千亿次至万亿次。(2014年11月,中国“XX二号”超级计算机浮点运算速度为每秒33.86千万亿次,全球排名居首。)(3)内存

主存储器简称内存。内存中能存储信息的总字节数称作内存容量。8位(bit)二进制数组成一个字节,用Byte表示(简写为B)。

主存储器的容量越大,存储的数据和程序就越多,能运行的软件功能就越丰富,处理能力就越强,处理速度也越快。

存储容量单位是:B(字节)、KB(千字节)、MB(兆字节)、GB(吉字节)和TB(太字节)。

存储容量的单位之间的换算关系如下:

1KB=1024B=210B 1MB=1024KB=220B

1GB=1024MB=230B 1TB=1024GB=240B (4)主频

主频是指CPU的时钟频率,即CPU在单位时间(秒)内平均“操作”的次数。英文全称:CPU Clock Speed

在很大程度上决定着计算机的运行速度。例如,因特尔的Core i7 CPU的主频有3.2GHz,AMD的Athlon x2主频为2.2GHz等。主频的单位是兆赫兹(Hz)。(5)外设配置

外设是指计算机的输入/输出设备以及外存储器。不同用途计算机的外设配置是不同的,外设要根据其用途进行合理配置。

常用输入设备有键盘、鼠标、扫描仪和数码照相机等。

常用输出设备有:显示器、打印机、绘图仪和音箱等。除了以上几个指标外,微型计算机经常还要考虑以下几个方面:

1)机器的兼容性。

2)系统的可靠性。

3)性能/价格比。一、计算机概述2、计算机的特点和分类1.1.5 计算机的新技术 计算机的基本工作原理是由美籍匈牙利科学家冯·诺依曼于1946年首先提出的。

  主要特点是:

采用二进制数表示数据和指令

采用存储程序方式

计算机由运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备五大部分组成。1.2 计算机的系统组成与基本工作原理计算机硬件系统是构成计算机的物理装置,是看得见、摸得着的一些实实在在的有形实体。

目前的计算机硬件系统采用的仍是计算机的经典结构——冯·诺依曼结构,即采用总线将运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备5大部件连接起来。

其中,运算器和控制器构成了计算机的核心部件——中央处理器(Center Process Unit,简称CPU)。计算机硬件系统(1)运算器 :运算器也称算术逻辑单元(ALU,Arithmetic and Logic Unit),是进行算术运算和逻辑运算的部件。

(2)控制器 :控制器是计算机的神经中枢和指挥中心。其功能是控制计算机各部件协调工作,使计算机自动地执行程序。

(3)存储器 :存储器是存放数据和程序的记忆装。置,是计算机中各种信息存储和交流的场所。存储器通常分为内部存储器(简称内存储器、内存)和外部存储器(简称外存储器、外存)两大类。

(4)输入设备 :输入设备用来接收用户输入的原始数据和程序。

(5)输出设备 :输出设备用于将计算机处理得到的过程数据和结果数据转变为人们能够接受的形式。

计算机硬件系统各部分功能指令和指令系统 指令:指令是人指挥计算机完成一个基本操作的命令,是能被计算机识别并执行的二进制代码。它规定了计算机能完成的某一基本操作,并由计算机硬件来执行。

指令执行过程

冯氏原理:人们预先编好程序,利用输入设备把程序输入内存,在控制器控制下,从内存中逐条取出程序交运算器执行。把结果回送入内存、或由输出设备输出。

执行步骤:取指令、分析指令、执行指令、程序计数器加1。计算机工作流程 计算机系统键盘 (输入设备)

鼠标(输入设备)

主机箱显示器 (输出设备)音箱 (输出设备)微型计算机硬件组成主机箱主机箱是计算机的主体部分,主机箱内有稳压电源、主板、硬盘,以及插在主板上的CPU、内存条、各种接口卡,主机箱的前面和后面有各种接(插)口。并行口

连接扫描仪、打印机等主机箱后部接口串行口

连接鼠标、扫描仪等USB接口网络接口主板硬盘光驱主机箱主板CPU内存条声卡输入设备 输入设备是用户把各种信息和指令传送给计算机的装置。

 常用的输入设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔等。扫描仪鼠 标键 盘光 笔 输出设备是用来把计算机处理的各种信息以人们能看到或听到的形式表现(显示、打印、播放)出来,或者以电压、电流以及其它形式传递出来。输出设备显示器打印机音箱 外存储器又称作辅助存储器,用以大数据量存储。其特点是成本低,保存时间长。

 常用的外存储器有硬盘、光盘、U盘等。外存储器硬 盘光 盘 U 盘软件系统是为运行、管理、维护计算机而编制的各种程序、数据和文档的总称。

软件的分类 :

按照软件的作用及其在计算机系统中地位,软件分为系统软件和应用软件。 计算机的软件系统软件分类操作系统(Operating System,OS)

操作系统是计算机中用来控制和管理系统中的硬件资源和软件资源并且提供用户支持的程序以及与之有关的各种文档。它是整个计算机系统的管理指挥中心,主要功能对CPU、内存以及各种设备的运行管理,中断(Interrupt)的处理,任务的协调与管理,提供用户操作界面并且完成用户的各种操作指令等。

操作系统的作用

操作系统是介于用户与计算机硬件之间的操作平台,通过操作系统用户才能方便地使用计算机。所有软件都是在操作系统下运行的。

主流操作系统

目前在微机上运行的操作系统主要有MS-Windows、Unix、Linux、 Mac OS X等。操作系统 程序设计语言分类

1)机器语言

机器语言(Machine language)是一种面向计算机的程序设计语言,用它所设计的程序是一系列的指令。机器语言作为面向机器的语言,机器语言程序的可移植性较差。

2)汇编语言

汇编语言(Assembly language)是一种接近机器语言的符号语言。目前汇编语言在实时控制等方面的编程中仍有不少应用。

3)高级语言

高级语言(High-level language)是一种完全符号化的语言,其中采用自然语言(英语)中的词汇和语法习惯,容易为人们理解和掌握;它完全独立于具体的计算机,具有很强的可移植性。

目前流行的语言有C/C++、VB、Java、Delphi等。语言编译程序数据库管理系统(Data Base Management System,DBMS)是在计算机应用于生产经营活动的过程中逐渐发展起来的。

数据库管理系统以数据库的方式组织和管理数据,通过DBMS实现数据的整理加工、存储、检索和更新等日常管理工作。

DBMS的功能包括:对数据库的建立与维护功能;对数据库中的数据进行排序、检索和统计的功能;数据或查询结果的输出功能;方便的编程功能。另外,还应具有数据的安全性、完整性以及并发控制等。

目前常用的数据库管理系统有Oracle、Sybase、Visual FoxPro,Microsoft公司的Office 2000中的Access 2000也是常用的数据库管理程序。 数据库管理系统 应用软件的各类繁多,以下列举几类常用的应用软件:

文字处理软件

文字处理软件是一种专门用于各种文字处理的应用软件。目前国内流行的文字处理软件中较著名的有WPS 、Word 等。

图形及图像处理软件

图形图像处理软件应该属于计算机辅助设计软件之类,它是在计算机的帮助下,人机共同作用完成处理过程的。目前此类软件很多,比较常用的有:3DS Max 、Photoshop等。

其他专用软件

用于输入、存储、修改、检索、报表制作等各种信息管理的软件,如财务管理系统、仓库管理系统、人事档案管理系统、设备管理系统、计划管理系统等。应用软件二、数制与存储单位 按进位的原则进行计数称为进位计数制,简称“数制”。1.3.1 进位计数制1.数制的概念1.3 数在计算机中的表示方法二、数制与存储单位 各种进位计数值都可统一表示为下面的形式:??2.数制的表示形式二、数制与数制转换例:将十进制数314.16写成展开式形式解:314.16=3 ?102+1 ?101+4 ?100+1 ?10-1+6 ?10-2

=300+10+4+0.1+0.06

=314.16二、数制与数制转换计算机可直接识别的进制D=Bn-1 ? 2n-1+Bn-2 ? 2n-2 + · · ·+ B0 ? 20 +B-1 ? 2-1+ · · ·+ B-m? 2-m例:将二进制数(1101.01)2写成展开式形式,

它代表多大的十进制数?解:(1101.01)2=1×23+ 1×22+ 0×21+ 1×20+ 0×2-1

+ 1×2-2

=8+4+0+1++0+0.25

=(13.25)10二、数制与数制转换D=Qn-1 ? 8n-1+Qn-2 ? 8n-2 + · · ·+ Q0 ? 80 +Q-1 ? 8-1+ · · ·+Q-m? 8-m 例:八进制数(317)8代表多大的十进制数?解: ( 317 )8=3×82+ 1×81+ 7×80

=192+8+7

=(207)10例:十六进制数(3C4)16代表多大的十进制数?解: ( 3C4)16=3×162+ 12×161+ 4×160

=(964)10二、数制与数制转换表2 二进制与八进制之间的转换表3 二进制与十六进制之间的转换1.3.2 不同数制与二进制对照表表1 二进制与十进制之间的转换二、数制与数制转换1212例1:将(121)10 转换成二进制数60230215272321余数···········1···········0···········0···········1···········1···········1二进制的低位二进制的高位转换结果:(121)10=(***)220···········1二、数制与数制转换23 = 81位八进值数恰好与3位二进制数相对应例2:将八进制数(4675.21)8转换成二进制数转换过程:4 6 7 5 .2 1101111110100.010001转换结果:“一位拆三位”二、数制与数制转换24 = 161位八进值数恰好与4位二进制数相对应例3:将十六进制数(3ACD.A1)16转换成二进制数转换过程:3 A C D .A 11101110010100011.10100001转换结果:(3ACD.A1)16 =(***001101.***)2“一位拆四位”(1)原码 原码是机器数的一种简单的表示法。其符号用0表示正号,用1表示负号。

举例:

二进制数X1= +*** 和X2= -***

其原码记作:

[X1]原 = [+***]原 = ***

[X2]原 = [ -***]原 = ***。

原码机器数的表示范围因字长而定,采用8位二进制原码表示时,其真值的表示范围为:[-127,127],即二进制的取值范围为:[***,***]。

注意:对数字0的表示有二种原码形式:***和***。 1.3.3 数据的原码、反码和补码(2)反码 机器数的反码可以由原码得到。

如果机器数为正数,则该机器数的反码和原码相同;如果机器数为负数,则其反码是对原码除符号位以外的所有数位取反。

举例:

二进制数X1= +*** 和X2= -***

其反码记作:

[X1]反=[ [+***]原 ]反 = [ *** ]反 = ***

[X2]反=[ [ -***]原 ]反 = [ *** ]反 = *** 内容过长,仅展示头部和尾部部分文字预览,全文请查看图片预览。 汉字系统中,一般采用点阵来表示字形。使用的点阵有:16×16点阵、24×24点阵、32×32点阵、64×64点阵、96×96点阵、128×28点阵、256X 256点阵。

点阵越大,则汉字字形的质量也越好,当然,每个汉字点阵的存储量也越大。存储一个16X16点阵的汉字需要32字节。

汉字库:存储的汉字字形信息的集合称为汉字库。汉字库是汉字字形的数字化信息,用于汉字的显示和打印。 二、数制与存储单位1.3.5 计算机中的信息单位位

节 一个二进制位(bit)是构成存储器的最小单位,存储器是由许许多多个二进制位构成的,通常将连续的8个二进制位组成一个存储单元,称为字节。 存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量,单位是字节(Byte)。常用的存储容量单位有:KB(千字节)MB(兆字节)GB(吉字节)和TB(梯字节),有如下关系:1字节(Byte)=8个二进制位(bits)

1KB=1024B;

1MB=1024KB;

1GB=1024MB;

1TB=1024GB;[文章尾部最后500字内容到此结束,中间部分内容请查看底下的图片预览]请点击下方选择您需要的文档下载。

  1. 一级MsOffice复习资料
  2. 第1章 计算机基础知识
  3. 计算机应用基础试题及答案
  4. 小学信息技术全套教案(经典)
  5. ASCII码教学设计
  6. 全国计算机二级考试试题题库(附答案)
  7. 1计算机组成原理第一章
  8. 江苏专转本计算机真题及答案1111.doc
  9. 7月8日笔试-**_*XX县事业单位《计算机专业知识》(缺)
  10. 第1章 计算机基础知识
  11. 学年度信息技术社团活动工作计划
  12. 认识计算机系统 教学设计
  13. 传染病概述
  14. 第一节:认识计算机课件
  15. 计算机基础培训课件
  16. 操作系统的概述课件
  17. 操作系统的概述教学设计
  18. 历年计算机二级MS_Office真题及答案
  19. 计算机专业实习报告
  20. 三年级信息技术上册教案(1)

以上为《第1章 计算机基础知识》的无排版文字预览,完整格式请下载

下载前请仔细阅读上面文字预览以及下方图片预览。图片预览是什么样的,下载的文档就是什么样的。

图片预览