大学计算机基础教程及实训指导-课件.ppt

单击此处编辑母版标题样式,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,主页,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,*,*,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,普通高等院校,“,十二五,”,规划教材,大学计算机基础教程及实训指导,第,一,部,分,计算机基础,第一章 计算机基础知识,本章主要内容,退出,计算机的发展与应用,计算机中的数据及编码,微型计算机系统,微处理器,存储器,计算机的安全,输入设备,输出设备,总线、主板与接口,软件系统,讨论题,常识性问题,什么是计算机？,计算机发展简史,计算机的特点及应用,理解应用性问题,数据在计算机之中是如何表示的？,进制、以及进制之间的转换,编码（,ASCII,码、汉字编码）,难点,进制、以及进制之间的转换,编码（,ASCII,码、汉字编码）,本次课内容,什么是计算机,1,、第一台计算机,计算机发明初衷？,计算工具的演化第一台电子计算机的产生,1,计算机概述,计算工具的演化,1,）,.,最早的计算工具,人的十指。,2,）,.,算筹,中国古代的计算工具。,根据史书的记载和考古材料的发现，古代的算筹实际上是一根根同样长短和粗细的小棍子，一般长为,-,，径粗，多用竹子制成，也有用木头、兽骨、象牙、金属等材料制成的，大约二百七十几枚为一束，放在一个布袋里，系在腰部随身携带。需要记数和计算的时候，就把它们取出来，放在桌上、炕上或地上都能摆弄。,算筹的出现年代已经不可考，但据史料推测，算筹最晚出现在春秋晚期战国初年（公元前,722,年公元前,221,年），一直到算盘发明推广之前都是中国最重要的计算工具。,计算工具的演化,3).,算盘,约产生于公元,600,年左右。,4).Slide,Rule,計算尺,十七世纪初出现了可以进行乘除运算和对数运算的,計算尺。,Circular Slide Rule,圓式計算尺,Straight Slide Rule,直式計算尺,5).,第一台机械计算机,十七世纪二十年代德国科学家制造出了人类有史以来第一台机械计算机，这台机器能够进行六位数的加减乘除运算。,Mechanical Calculators,機械式計算機,6),第一台电子计算机,ENIAC,1946,年：,2,月,14,日，美国宾西法尼亚大学摩尔学院教授莫契利（,J.Mauchiy,）和埃克特（,J.Eckert,）共同研制成功了,ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Computer):,计算机。,这台计算机总共安装了,17468,只电子管，,7200,个二极管，,70000,多电阻器，,10000,多 只电容器和,6000,只继电器，电路的焊接点多达,50,万个,机器被安装在一排,2.75,米高的金属柜里，占地面积为,170,平方米左右，总重量达 到,30,吨，其运算速度达到每秒钟,5000,次加法，可以在,3/1000,秒时间内做完两个,10,位数乘法。,6),第一台电子计算机,ENIAC,6),第一台电子计算机,ENIAC,6),第一台电子计算机,ENIAC,6),第一台电子计算机,ENIAC,什么是计算机？,计算机是一种能够按照事先存储的程序，自动、高速地对数据进行输入、处理、输出和存储的系统。,计算机能够完成的基本操作及其主要功能：,输入：,接受由输入设备（如键盘、鼠标器、扫描仪等）提供的数据。,处理：,对数值、逻辑、字符等各种类型的数据进行操作，按指定的方式进行转换。,输出：,将处理所产生的的结果等数据送到相关输出设备。,存储：,存储程序和数据。,2.,计算机的特点,(5),自动化程度高,(4),逻辑判断能力强,(3),存储容量大,(2),计算精确度高,(1),运算速度快,运算速度每秒钟执行多少条指令，常用单位,MIPS,计算机的分代,1,）,计算机的发展阶段，从电子器件发展来说，若从,1946,年算起，可将计算机的发展分为四代。,计算机发展的几个阶段,器件,时间,特点,第一代,电子管数字计算机,1946,1958,体积大,耗电多,速度低,价格高,第二代,晶体管数字计算机,1959,1964,体积缩小,耗电降低,性能提高,有限兼容,第三代,集成电路数字计算机,1965,1970,体积、功耗、价格、功能等前进一大步；软件逐步完善,第四代,大规模集成电路数字计算机,1971,至今,体积更小,功耗更低,可靠性提高,软件技术更趋完善,运算速度,5,千,3,万次,/,秒,数十万,几百万次,/,秒,数百万,几千万次,/,秒,上亿条指令,/,秒,计算机的分类,按处理对象分类,数字计算机,模拟计算机,数字模拟混合计算机,按用途分类,通用计算机,专用计算机,计算机的发展与应用,计算机的分类,按规模分类,巨型计算机,大,/,中型计算机,小型计算机,微型计算机,工作站,服务器,网络计算机,计算机的发展与应用,微型机的发展,微型机已从,4,位机、,8,位机、,16,位机、,32,位机发展到,64,位机。微型机的核心是微处理器,微型机已经深入到社会生活的各个领域，并进入千家万户，真正成为大众化的信息处理工具,计算机的应用及发展趋势,(1),科学计算,(2),事务数据处理,(3),过程控制,(4),计算机辅助系统,CAI/CAD/CAM/CAT,等,(5),人工智能,机器人,/,专家系统,/,模式识别,(6),计算机网络,电子商务、电子政务,(7),文化教育和娱乐,利用计算机来模仿人类的智力活动。,计算机的发展趋向,计算机的发展趋向,微型化,巨型化,网络化,智能化,多媒体化,幻想一下未来计算机会是什么样？,天文、气象、宇航、核反应等尖端科学以及进一步探索新兴科学,仪表、家用电器、导弹弹头等,让人们利用计算机以更接近自然方式交换信息。,实现互通信息、共享资源。,使计算机具备视觉、听觉、语言、行为、思维、逻辑推理、学习、证明等能力,微软董事会主席比尔,.,盖茨提出：,未来计算机能与人对话，进入无线网络。具有看、听和说的能力。无论是在家里还是办公室，人们都能够通过对话操纵计算机,2001,年,10,月亚太会议上，盖茨又提出,未来十年，人类将迎来一个既个性化又全球化的数字时代。未来的电脑，会像一张纸那么大，它可以识别每一个人的声音，无论在何时、何地，人们都可以自由地与世界交流，再没有在线与否的限制。,计算机系统的组成与基本工作原理,计算机系统的基本组成及工作原理,硬件系统,软件系统,计算机系统的组成与基本工作原理,计算机硬件系统,计算机硬件（,hardware,）指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备，是组成计算机的物理实体，它提供了计算机工作的物质基础。,基本的硬件结构方面，一直沿袭着冯,诺依曼的体系结构。按照该体系结构，计算机硬件系统基本结构模式由,5,个部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备,计算机系统的组成与基本工作原理,计算机硬件系统五大组成部分的功能：,控制器,(Control Unit),控制器的功能则是产生各种信号，控制计算机各个功能部件协调一致地工作。控制器是计算机的神经中枢和指挥中心，计算机由控制器控制其全部动作。,运算器,(Arithmetic Unit),运算器的功能是主要对信息或数据进行加工和处理,(,主要功能是对二进制编码进行算术运算和逻辑运算,),，是计算机的核心部件。它主要由一系列的寄存器、加法器、移位器和控制电路组成。,计算机系统的组成与基本工作原理,计算机硬件系统五大组成部分的功能：,存储器,(Memory Unit),存储器的功能是用来存储以内部形式表示的各种信息，用来保存数据和程序。现代计算机系统中的存储器在总体上可分为两大类，,内存储器,和,外存储器,。,（,3,）存储器,存储器是计算机记忆信息的装置，用来保存数据和程序。存储器可分为内存储器和外存储器。,1.,内存储器,内存储器简称内存,可以直接和中央处理器进行数据交换，因此存取速度快,内存主要用来存放当前运行所需的程序和数据,内存一般按,字节,分成许许多多的存储单元，每个存储单元都有一个编号，称为,地址。,分类：,只读存储器,(ROM),随机存取存储器,(RAM),RAM,又可分为：,动态,(DRAM),静态,(SRAM),常用几种内存储器,BIOS,（基本输入输出系统）,ROM,CMOS,（存放机器系统的基本设置信息,),Cache,（高速缓冲存储器,),内存储器主要性能指标：,内存容量、存取周期,体积小，容量大，价格低，但速度慢。,应用于一般内存储器,容量小，价格高，速度快。,速度高出,DRAM,数倍,多应用于高速小容量存储器,高速缓冲存储器,(Cache),在,CPU,和内存之间设置一种高速缓冲存储器,(Cache),，以此弥补内存的运行速度与,CPU,之间的差距，,减少,CPU,直接访问内存的次数，提高处理速度,。,CPU,对,Cache,的访问速度比一般内存快数倍。,目前,在常用微机中,Cache,分为二级,。,内存储器,(RAM),Cache,CPU,采用,动态,(DRAM),体积小，容量大，,价格低，但速度慢,采用,静态,(SRAM),容量小，价格高,速度快,速度比,DRAM,高出数倍,CPU,内存储器,(RAM),早期做法,目前,CPU,的处理速度比,RAM,高出几个数量级。,使,CPU,经常处于等待状态，降低处理速度,2.,外存储器,外存储器简称外存,。,它通常是一种与主机相对独立的存储器部件。,外存容量一般都比较大，但存取速度慢,外存不能直接与,CPU,交换信息,微机常用的外存储器有三种：软盘存储器、硬盘存储器和光盘存储器,输入设备,(Input Device),输入设备的功能是将要加工处理的外部信息转换为计算机能够识别和处理的内部形式，以便于处理；,输入设备是人与计算机系统进行交互的工具，它将程序和数据的信息转换成相应的电信号，让计算机能识别和接收。,目前常用的输入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪、图形板、语音输入器等。,输出设备,(Output Device),输出设备的功能是将信息从计算机的内部形式转换为使用者所要求的形式，以便能为人们识别或被其它设备所接收；,输出设备也是人与计算机交互的工具，它将计算机内部信息传递出来，即将计算机结果输出。,目前常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪和声音播放装置等。,2.,软件系统,软件（,software,）是指程序和相关文档的集合,没有配备任何软件的计算机称为,裸机,软件可分为系统软件和应用软件两大类,用 户,应用软件,其他系统软件,操作系统,硬件,系统软件：,是管理、监控和维护计算机资源的软件。,包括操作系统、程序设计语言处理程序、数据库管理系统、服务程序等。,特点：与硬件系统不可分割、公用性、基础性,应用软件：,是用户为了解决实际问题而编制或外购的各种程序。,系统软件与应用软件,操作系统,(Operating System),是用户和计算机的接口，对硬、软件资源进行管理的一种软件,(1),按操作系统所管理的用户数划分,单用户操作系统、多用户操作系统 单用户操作系统又分：单任务,/,多任务,(2),按操作系统的功能划分,:,批处理操作系统、分时操作系统、实时操作系统、网络操作系统,（,unix,、,Linux,、,NetWare,、,windowsNT,）,、分布式操作系统等,1.,操作系统,操作系统的功能,:,微处理器管理 存储管理 作业管理 设备管理 文件管理,PC,操作系统发展历程：,DOSWin3.xWin9xWin2000WinXP,2.,程序设计语言,程序设计语言,(,计算机语言,),大致分为三类,(,三代,),机器语言,：,机器语言是用二进制代码表示的计算机能直接识别和执行的一种,机器指令,的集合。,10110000,00000101,.,2.,程序设计语言,汇编语言,:,为了克服机器语言难读、难编、难记和易出错的缺点,人们就用与代码指令实际含义相近的英文缩写词、字母和数字等符号来取代指令代码,(,如用,ADD,表示运算符号,“,”,的机器代码,),于是就产生了汇编语言。所以说,汇编语言是一种用助记符表示的仍然面向机器的计算机语言。,MOV A,5,ADD A,2,.,2.,程序设计语言,高级语言,:,高级语言是面向用户的语言。无论何种机型的计算机,只要配备上相应的,高级语言的编译或解释程序,则用该高级语言编写的程序就可以通用,。,LET A=5+2,20 PRINT A,.,目前世界上有几百种高级语言，下面主要介绍我们比较常见的几种：,BASIC,语言、,FORTRAN,语言、,PASCAL,语言,C,语言、,C,语言、,Java,语言,可视化语言：,Visual Basic,、,delphi,、,visual c,3.,数据库管理系统,(DBMS),主要用于数据处理,建立、使用、管理和维护数据库,微机上最常用数据库管理系统有：,dBASE,，,FoxBASE,FoxPro,Visual FoxPro,，,Oracle,SyBASE,Informix,等。,4.,服务程序,也称支撑软件,协助用户进行软件开发或硬件维护的软件。,包括编辑程序、连接装配程序、纠错程序、诊断程序及工具软件等,5.,应用软件,应用软件可分为,通用应用软件,和,专用应用软件,（用户程序）两种,通用应用软件包一般是从软件公司购买的,用户程序一般是用户自己组织编写的,办公软件,美国微软公司：,Office 97,Office2000 Office2002,Office2003,珠海金山公司：,WPS 97,WPS Office,WPS Office 2002,WPS Office 2003,计算机系统的基本组成及工作原理,2.,计算机基本结构,运算器,中央处理器 控制器,主机,内存储器,硬件,外部设备,计算机,系统操作系统,系统软件 语言处理程序,数据库管理系统,软件,服务程序,应用软件 通用应用软件,专用应用软件,(,用户程序,),只读存储器,(ROM),随机存取存储器,(RAM),外存储器,输入设备,输出设备,冯,诺依曼体系结构,体系结构指的是,构成系统主要部件的总体布局、部件的主要性能以及这些部件之间的连接方式。冯,诺依曼体系结构的要点：,计算机由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备,5,大部分组成。,控制器和运算器是其核心，称为,CPU,按存储程序原理进行工作,冯,诺依曼计算机,存储程序工作原理,:,计算机的两个基本能力：,一是能够存储程序,二是能够自动地执行程序,。,计算机是利用,“,存储器,”,（内存）来存放所要执行的程序的，而称之为,CPU,的部件可以依次从存储器中,取出程序中的每一条指令,，并加以,分析,和,执行,，直至完成全部指令任务为止。,直到目前为止，计算机尚未摆脱冯,诺依曼结构，其,主要特征,是：,程序存储,（,Program Storage,）。具体地说，在上述计算机中，要实现机器的自动计算，必须先根据题目的要求，编制出求解该问题的计算程序（,Computational Program,），并通过输入设备将该程序存入计算机的存储器中，称为“程序存储”。,采用二进制,（,Binary,）。计算机只能存储并识别二进制代码表示的计算程序和数据，称为“采用二进制”。,3.,计算机工作原理,计算机的基本组成：控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备,数据流,控制流,程序,数据,处理,结果,输入设备,输出设备,外存储器,内存储器,运算器,控制器,计算机的工作原理,:,存储程序及程序控制,存放运行的程序和数据,取指令,分析指令,执行指令,计算机中信息的表示,人类进入了以计算机为主要应用工具的信息化时代,信息技术,(,IT,),的核心是,计算机与现代通信技术的结合,在信息化的社会中如何高速快捷的获取和利用信息？,举列说明信息的重要性？,计算机在信息社会起到什么作用？,计算机中信息的表示,信息和数据,数据,是指能够输入计算机并由计算机处理的符号,例如：数值、文字、语言、图形、图像等。,信息的载体，是信息的具体表示形式。,信息,是数据所表达的含义,例如：数据,39oC,本身是没有意义的。当数据以某种形式经过处理、描述或与其它数据比较时，才能成为信息。某个病人的体温是,39oC,，这才是信息，信息是有意义的。,数据可以分为数值数据和非数值数据两大类：,数值数据就是我们平时常见的数值，,30,、,28.6,等；,非数值数据包括：字母、汉字、各种符号、图形、图像、声音等。,计算机内数据的表示,计算机的机内数据，都是用二进制数来表示的。,二进制表示数据有以下优点：,可行性,可靠性,简易性,通用性,计算机与外部交往仍然采用人们熟悉和便于阅读的形式，它们之间的转换，则由计算机系统的硬件和软件来实现。,1.,数的进制,数制即表示数的方法，按进位的原则进行计数的数制称为进位数制，简称,进制,。,进位计数制三个基本特点,:,基数,某计数制中,数码（进制中的记数符号）的个数，如,十进制的基数为,10,，数码为,0,，,1,，,2,，,3,，,9,逢,n,进一,如十进制中逢,10,进,1,位权,某计数制中,数位中数码所代表数值的大小等于这数码乘上一个固定的值,该值称为,位权,的，如,10,，,100,，,计算机内部采用什么进制？,使用二进制数,一个十进制数可按位权展开成一个多项式，例如：,(12.136),2,10,1,+210,0,+110,-1,+310,-2,+610,-3,进位计数制及它们之间的转换,十进制,：,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,，,7,，,8,，,9,二进制,：,0,，,1,八进制,：,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,，,7,十六进制,：,0,，,1,，,2,，,3,，,4,，,5,，,6,，,7,，,8,，,9,，,A,B,C,D,E,F,十六进制数,十进制数 二进制数,八进制数,计算机中常用的进制,二进制数的算术运算与十进制的算术运算类似,但其运算规则更为简单,二进制运算,加 法,乘 法,减 法,除 法,0+0=0,0+1=1,1+0=1,1+1=10(,逢二进一,),0,0=0 0,1=0 1,0=0 1,1=1,0-0=0,1-0=1,1-1=0,0-1=1(,借一当二,),0,0=0,0,1=0,1,0=(,没有意义,),1,1=1,算数运算,【,例,】,：二进制数,1010,与,1011,相加,算式,:,被加数 （,1010,）,2,（,10,）,10,加数 （,1011,）,2,（,11,）,10,进位,+,）,10100,和数 （,10101,）,2,结果：（,1010,）,2,+,（,1011,）,2,=,（,10101,）,2,算数运算,【,例,】,二进制数,11000011,与,00010001,相减。,算式：被减数 （,1100 0011,）,2,（,195,）,10,减数 （,0001 0001,）,2,（,17,）,10,借位,）,11,差数 （,1011 0010,）,2,（,178,）,10,结果：,(1100 0011),2,(0001 0001),2,=(1011 0010),2,逻辑运算,逻辑很容易用二进制的,“,0,”,和,“,1,”,来表示，一般用,“,1,”,表示真，用,“,0,”,表示假。,逻辑运算有,“,或,”,、,“,与,”,和,“,非,”,三种。,“,或,”,运算符可用,+,，,OR,或表示。,逻辑,“,或,”,的运算规则如下：,0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1,【,例,】,如果,A=110 1001,，,B=,（,101 0101,）；求,A+B,。,110 1001,+101 0101,111 1101,结果：,A+B=1101001+1010101=111 1101,逻辑运算,逻辑,“,与,”,。用于表示逻辑与关系的运算，称为,“,与,”,运算，与运算符可用,AND,，,或表示。,逻辑,“,与,”,的运算规则如下：,00=0 01=0 10=0 11=1,即两个逻辑位进行,“,与,”,运算，只要有一个为,“,假,”,，逻辑运算的结果为,“,假,”,。,【,例,】,如果,A=1101001,，,B=,（,1010101,），求,AB,。,110 1001,101 0101,100 0001,结果：,A,B=1101001+1010101=100 0001,逻辑运算,逻辑,“,非,”,。用于表示逻辑非关系的运算，该运算常在逻辑变量上加一横线表示。,逻辑,“,非,”,的运算规则：,1=0,，,0=1,即对逻辑位求反。,1),十进制数转换成二进制数,不同数制间的转换,整数部分的转换：,除,2,取余法：,用,2,逐次去除待转换的十进制整数，直至商为,0,时停止。每次所得的余数即为二进制数码，先得到的余数在低位，后得到的余数排在高位。,例将,83,转换成二进制数，逐次除,2,取余：,83,41,20,10,5,2,1,0,得到的余数由下至上依次为：,1,、,0,、,1,、,0,、,0,、,1,、,1,可得到：,（,83,）,10,（,1010011,）,2,1,2,0,0,1,0,1,1,2,2,2,2,2,2,83,41,20,10,5,2,1,0,2,83,41,20,10,5,2,1,0,2,十进制小数转换成二进制小数,2.,数制之间的转换,乘,2,取整法：,逐次用,2,去乘待转换的十进制小数，将每次得到的整数部分（,0,或,1,）依次记为二进制小数位，以第一个为最高位，依次排列，直到所得乘积为,0,或小数点的位数达到精度要求为止。,例,将,0.8125,转换为二进制小数，逐次乘,2,取整：,0.8125,2,1 .6250,2,1 .250,2,0 .50,2,1 .0,可得：,（,0.8125,）,10,（,0.1101,）,2,整数部分为,1,整数部分为,1,整数部分为,0,整数部分为,1,值得注意的是,:,并非每一个十进制小数都能转换为有限位的二进制小数，此时可以采用,0,舍,1,入的方法进行处理（类似于十进制中的四舍五入的方法）。,例,.,将十进制数,83.8125,转换成二进制数,(83.8125),10,=(83),10,+(0.8125),10,=(,1010011,),2,+(0.1101),2,=(1010011.1101),2,任意十进制数转换成二进制数,对于任意一个既有整数部分，又有小数部分的十进制数，在转换为二进制数时,:,只要将它的整数部分和小数部分分别按除,2,取余和乘,2,取整的法则转换，最后把所得的结果用小数点连接起来即可。,根据公式：,B=b,n,1,2,n,1,+b,n,2,2,n,2,+b,1,2,1,+,b,0,2,0,+b,1,2,1,+b,m,2,m,将待转换的二进制数按各数位的权展开成一个多项式，求出该多项式的和就可以了。,例将二进制数,1101.01,转换为十进制数,(1101.01),2,12,3,12,2,02,1,12,0,02,1,12,2,（,13.25,）,10,二进制数转换为十进制数,3.,二进制数与十六进制数之间的转换,将二进制数转换为十六进制数,因为,2,4,16,，因此四位二进制数与一位十六进制数是完全对应的。,四位一并法：,从待转换的二进制数的小数点开始，分别向左、右两个方向进行，将每,四位合并为一组,，不足四位的以,0,补齐（,注意：整数部分在前面补,0,，小数部分在末尾补,0,）。然后每四位二进制数用一个相应的十六进制码（,0,F,）表示，即完成二十六转换工作,3.,二进制数与十六进制数之间的转换,例,.,将二进制数,11001011.01011,转换为十六进制数,1100 1011 .0101 1000,C B .5 8,因此,:(11001011.01011),2,(CB.58),16,3.,二进制数与十六进制数之间的转换,将十六进制数转换为二进制数,“,一分为四,”,法,把每个十六进制数码用四位二进制数代替就完成了十六二转换工作。,例,:,将（,576.35,）,16,转换成二进制数。,将八进制数的每位数码依次用三位二进制数代替，即得：,（,576.35,）,16,（,0101 0111 0110.0011 0101,）,2,二进制数转换成八进制数,因为,2,3,8,，所以三位二进制数位相当于一个八进制数位，它们之间存在简单直接的关系。,三位一并法：,从待转换的二进制数的小数点开始，分别向左、右两个方向进行，将每,三位合并为一,组，不足三位的以,0,补齐。然后每三位二进制数用相应的八进制码（,0,7,）表示，即完成二八转换工作。,4.,二进制数与八进制数之间的转换,例,将（,101010001.001,）,2,转换成八进制数。,首先以小数点为阶，分别向左右两个方向每三位划分成一组（以逗号作为分界符）：,101,，,010,，,001.001,，,然后，每三位用一个相应八进制数码代替，即得：,（,101010001.001,）,2,（,521.1,）,8,4.,二进制数与八进制数之间的转换,八进制数转换成二进制数,为上述转换的逆过程。将每一位八进制数码用三位二进制数码代替，即,“,一分为三,”,。,例,将（,576.35,）,8,转换成二进制数。,将八进制数的每位数码依次用三位二进制数代替即得：,（,576.35,）,8,（,101111110.011101,）,2,4.,二进制数与八进制数之间的转换,下列各数中，最大的一个数是,A.(11011001),2,B.(75),10,C.(37),8,D.(A7),16,想一想,思考题,A,思考：十进制与八进制、十六进制之间如何转换？,4.,二进制数与八进制数之间的转换,计算机的数据单位,在计算机内部，数据是以二进制形式存储和运算的。,数据采用的单位有位、字节和字。,位：位,(bit),是指二进制数的一个位,字节：,简写为,B,，,一个字节由,8,个二进制位组成，即,1 B=8 bit,。,字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本容量单位。,存储器的容量：,B,，,KB,（千），,MB,（兆），,GB,（吉），,TB,（太）,1K,1024 B,、,1MB,1024 KB,、,1GB,1024 MB,、,1TB=1024 GB,计算机的数据单位,字：字是计算机内部一次基本动作可同时处理的二进制代码。,字长：组成一个字的二进制位数叫做该字的字长。如,32,位机中,1,个字为,4,个字节（即,32,位）。,注意：字与字长的区别，字是单位，而字长是指标，指标需要用单位去衡量。就像生活中重量与公斤的关系，公斤是单位，重量是指标，重量需要用公斤加以衡量。,字符与汉字编码,两类字符：,键盘字符,和,汉字字符,键盘字符在计算机中如何表示？,ASCII,码,常用的汉字编码又是如何存储到计算机中的？,机内码,编码的概念,实例：如何用,01,代码表示,A,、,B,、,C,、,D,四个符号？,A,B,C,D,00,01,10,11,A,B,C,D,01,10,11,00,A,B,C,D,10,11,00,01,编码的概念,编码,就是采用少量的基本符号，选用一定的组合原则，以表示大量复杂多样的信息技术。,计算机只能识别,1,和,0,，因此在计算机内表示的数字、字母、符号等都要以二进制数码的组合来代表，这就是二进制编码。根据不同的用途，有各种各样的编码方案，较常用的有,ASCII,码、,EBCDIC,码、汉字编码等。,1.,ASCII,码,ASCII,码,（美国国家信息交换标准码）是使用最广的，针对字符的编码方案。标准的,ASCII,编码使用,7,个比特来表示,2,7,个符号（,128,个符号），包括,大小写字母、特殊控制字符、数字和标点符号,。,通常用一个表来给出,ASCII,编码。,每个,ASCII,码用一个字节表示,，,最高二进制位为,0,.,1,ASCII,码,1,ASCII,码,例如：大写字母,A,其,ASCII,码为,1000001,即：,ASC(A)=65,小写字母,a,其,ASCII,码为,1100001,即,ASC(a)=97,可推得,ASC(D)=68,ASC(d)=100,字符可以在计算机中表示了，那么汉字在计算机内又是如何表示的？,2.,汉字的编码,汉字是一种特殊的字符，同样采用编码的形式在计算机内表示和存储它。,信息交换用汉字编码字符集 基本集,国家标准,GB2312,就是这样的,编码表,。汉字编码表比,ASCII,编码表要大得多，它由,94X94,的表构成，即有,94,行，,94,列。每个汉字对应一个区位。,2.,汉字的编码,1.,区位码和国标码,从汉字编码表中求得的汉字编码称为汉字的,“,区位码,”,。因此我们又把这个汉字编码表称为汉字的,“,区位表,”,。区位码可以唯一确定某一汉字或符号。,国标码又称交换码,，它是,在不同汉字处理系统间进行汉字交换时所使用的编码,。这个编码可在区位码的基础上产生的，方法是分别在,“,区,”,码和,“,位码,”,上各加,“,32,”,（即十六进制,20H,）得到,。,例如，汉字,“,啊,”,的区位码十进制表示为,16 01,，,16,进制表示为,1001H,，则国标码十进制表示为,48 33,，国标码十六进制表示,30 21H,。,2.,汉字的编码,2.,汉字内码,(,机内码,),汉字内码,是在计算机内部表示汉字的代码。,设置机内码的目的在于，在对汉字进行处理时能与,ASCII,码进行区分，使中西文可以混合在同一文本中能同时作不同的处理。,机内码可在国标码的基础上产生，分别在,“,高位,”,码和,“,低位,”,码上个各加,“,128,”,（即十六进制,80H,）得到。如，,例如，汉字,“,啊,”,的国标码十进制表示为,48 37,，国标码十六进制表示,30H 21H,。则机内码,48+128,37+128(176,165)-B0H A1H,每个汉字内码采用两个字节表示，最高二进制位均为,1,问题？,有了汉字的区位码为什么又要引入国标码和机内码？能不是实际举列说明？,汉字的编码,3.,汉字外码,(,汉字输入码,),汉字如何输入到计算机？,通过,“,输入码,”,也称,“,外码,”,。用以在进行汉字输入时用的汉字编码；也即是,“,汉字输入法,”,使用的编码。,常用的有,“,区位码输入法,”,编码、,“,全拼输入法,”,编码、,“,五笔字型输入法,”,编码、,“,双拼双音输入法,”,编码等。,4.,汉字字形码,字符和汉字除用,“,内码,”,被表示、存储和处理外，另一个重要的表示是字符和汉字的,“,图形,”,字符输出，即显示和打印出字符和汉字的外部形状。为此，计算机系统必须维护一个,“,字库,”,，存储每一个字符或汉字的可视字形。这种可视字形称为,“,字模,”,。,建立字模的一种方法是,点阵,法。,右边为啊字,16,16,的点阵法表示,汉字处理大致可分为三个步骤：,(1),汉字信息输入,(,键盘输入、语音输入或字形输入,)(2),汉字信息的加工处理,(,从某种意义上说，汉字处理过程实际上就是对汉字代码的转换过程,),(3),汉字信息的输出,(,显示输出、打印输出和语音输出等,),每个汉字是由,特定点阵构成的图形,例如：啊,16*16,的点阵,占用,2*16,个字节的存储空间,输出编码,：汉字点阵的图形编码,0001 1111,0111 1111,1,2,0000 1001,0000 0010,汉字编码之间的关系,其他系统的汉字编码,交换码,（国标码）,显示,打印,输入,机内,码,字形,码,汉字,信息,外码,(,输入码,),汉字,信息,汉字库,两个字节,最高二进制位均为,1,5.,其他汉字编码,其他汉字编码有,BIG5,、,GBK,、,UCS,等,。,BIG5,码俗称,“,大五码,”,，是通行于台湾、香港地区的一个繁体字编码方案。,GBK(,汉字扩展内码规范,),是中华人民共和国全国信息技术标准化技术委员会于,1995,年,12,月制定的一个汉字编码标准，它向下与,GB,编码兼容，向上支持,ISO/IEC10646,国际标准。一共收录了,20902,个汉字和图形符号，简、繁体字融于一库。,ISO/IEC10646(,通用多,8,位编码字符集,),是国际标准化组织于,1993,年公布的一个编码标准，简称,UCS,。它用于对世界各国文字进行统一编码。,微型计算机系统基础知识,微型计算机的硬件系统,微型计算机的软件系统,微型计算机的主要性能指标,人机界面,微型计算机的硬件系统,微型计算机的基本组成,微型计算机的硬件系统,微型计算机的基本配置,主板,主板,CPU,插座,4,个,ISA,扩展槽,3,个,PCI,扩展槽,4,个内存条插槽,2个,IDE,接口,1个,软驱接口,电源连接,键盘接口,并行接口,串行接口,充电电池,中央处理器（,CPU,）,CPU,包括,运算器,和,控制器,，是计算机的运算和控制中心。,单,CPU,及多,CPU,CPU,主要技术性能指标：,字长及主频率,字长：,计算机内部一次基本动作可同时处理的二进制代码。字长越长，计算机的计算精度越高，速度越快。,主频：,内部时钟频率。在微型机主板中，有一个不断产生时钟信号的装置，称为时钟发生器，该发生器产生的时钟信号频率称为外部时钟频率（外频），也称系统总线频率。,主频率,=,外频率*倍频,主频很大程度上决定了,CPU,的处理速度，主频越高，,CPU,的处理速度就越快。,常见的微处理器,奔腾微处理器的发展：,Pentium Pentium Pro Pentium MMX P P P4,安腾,(ITanium,，,64,位,),型号：,Intel,、,AMD,微型计算机的硬件系统,微型计算机的硬件系统,内存储器,采用大容量内存条,64MB/,条、,128MB/,条、,256MB/,条和,512MB/,条、,1GB/,条、,2GB/,条,只读存储器（,ROM,）,装入了,BIOS,（基本输入输出系统）,中断服务程序、,BIOS,系统设置程序、,POST,上电自检、系统启动时的引导程序,微型计算机的硬件系统,硬盘,微型计算机的硬件系统,CD,光盘存储器,CD,光盘具有容量大、寿命长、价格低等特点,一个,CD,光盘的容量为,650 MB,类型：只读,/,一次写入型,/,可擦写型,光盘刻录机,DVD,光盘存储器,一个,DVD,光盘的容量为,4.7G/17GB,目前流行,16,倍速,DVD,微型计算机的硬件系统,光盘,微型计算机的硬件系统,软盘,写保护开关（开,=,保护）,中心轴,活动挡板,塑料外壳,纸环,盘片,磁道、扇区,软盘的容量,=,磁面数,磁道数,扇区数,字节数,/,扇区,例如：软盘容量,=2*50*16*512,微型计算机的硬件系统,闪盘,基本输入设备,1.,键盘,键盘是最常用、最基本的一种输入设备,打开“开始”,菜单,相当于鼠标右击，使之弹出当前对象的快捷菜单,2.,鼠标,(Mouse),在图形界面的环境下，鼠标可以取代键盘进行光标定位或完成某些特定的输入,3.,扫描仪,图像输入设备,基本输入设备,基本输出设备,1.,显示器,显示器的种类很多，目前常用的是以阴极射线管,(CRT),为核心的显示器，笔记本式微机基本上采用液晶显示器。,几个重要概念：显示器的点距、像素和分辨率，刷新率，显示卡，显存,(,VRAM,),，真彩色,显示器,VRAM,CPU,2.,液晶显示器,基本输出设备,3.,打印机,三类具有图形功能的打印机,:,(1),针式打印机,(2),喷墨打印机,(3),激光打印机,基本输出设备,接 口,PS2,键盘、,鼠标接口,并行接口,串行接口,四个,USB,接口,RJ45LAN,接口,信息安全与职业道德,信息安全概述,计算机病毒及其防治,计算机犯罪,道德与相