計算機(jī)基礎(chǔ)知識--胡家才

1、信息中心：胡家才 QQ：287015185,計算機(jī)基礎(chǔ)知識,一 計算機(jī)簡介 二 計算機(jī)的數(shù)制與編碼 三 計算機(jī)的分類 四 計算機(jī)的軟硬件系統(tǒng) 五 計算機(jī)的組成部件 六 計算機(jī)語言 七 多 媒 體 八 數(shù) 據(jù) 庫 九 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 十 計算機(jī)安全,計算機(jī)基礎(chǔ)知識,,電子計算機(jī)之父 ——馮.諾伊曼,美籍匈牙利科學(xué)家

2、馮·諾依曼博士,一 計算機(jī)簡介,1933年，馮·諾依曼與愛因斯坦一起被聘為普林斯頓大學(xué)高等研究院的第一批終身教授。,馮.諾伊曼的最初構(gòu)思和設(shè)計 ? 計算機(jī)中的信息表示都采用二進(jìn)制 ? 存儲程序概念，計算機(jī)按程序自動執(zhí)行。 ? 計算機(jī)由五大部分組成。(運(yùn)算器、控制器、存 儲器、輸入和輸出設(shè)備),一 計算機(jī)簡介,,?世界上第一臺電子計算機(jī)（ENIAC） 1946年2 月

3、，世界上第一臺計算機(jī)于美國賓州大學(xué)誕生，取名“ 電子數(shù)字積分計算機(jī)（Electronic Numerical Integrator And Calculator）”，簡稱“（ENIAC）埃尼亞克” 。,一 計算機(jī)簡介,? 運(yùn)行速度：速度5000次/秒。 ? 電子設(shè)備：18000個電子管、10000只電容。 重量：30噸。 功率：150千瓦。 保存80個字節(jié),一

4、 計算機(jī)簡介,1946年2 月根據(jù)馮·諾依曼提出的改進(jìn)方案，科學(xué)家們研制出了人類第一臺具有存儲程序功能的計算機(jī)—— EDVAC,EDVAC計算機(jī)的問世， 使馮·諾依曼提出的存儲程序的思想和結(jié)構(gòu)設(shè)計方案成為了現(xiàn)實，并奠定了計算機(jī)的馮·諾依曼結(jié)構(gòu)形式?，F(xiàn)代計算機(jī)之所以能自動地連續(xù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，主要是因為具有存儲程序的功能。存儲程序是計算機(jī)工作的重要原理，是計算機(jī)能進(jìn)行自動處理的基礎(chǔ)。,一 計算機(jī)簡介

5、,計算機(jī)概述,計算機(jī)的全稱是電子數(shù)字計算機(jī)，是一種能夠快速地、高效地對各種信息進(jìn)行存儲和處理的電子設(shè)備。它按照人們事先編寫的程序?qū)斎氲脑紨?shù)據(jù)進(jìn)行加工處理、存儲或傳送，以獲得預(yù)期的輸入/輸出信息，并利用這些信息來提高社會生產(chǎn)率、改善人民的生活質(zhì)量。,一 計算機(jī)簡介,計算機(jī)發(fā)展分為4個階段,1951年研制成功并提交給美國人口統(tǒng)計使用的UNIVIAC 。許多人認(rèn)為“計算機(jī)時代”是從1951年開始。,3. 計算機(jī)時代的劃分,2024/3

6、/21,1.1.4 計算機(jī)的分類,1．按照計算機(jī)原理分類⑴ 數(shù)字式電子計算機(jī)⑵ 模擬式電子計算機(jī)⑶ 混合式電子計算機(jī)2．按照計算機(jī)用途分類⑴ 通用計算機(jī)⑵ 專用計算機(jī)3．按照計算機(jī)性能分類⑴ 巨型機(jī)（Super Computer）⑵ 小巨型機(jī)（Minisupers Computer）⑶ 大型機(jī)（Mainframe）⑷ 小型機(jī)（Minicomputer）⑸ 工作站（Workstation）⑹ 個人計算機(jī)（Per

7、sonal Computer）⑺ 單片機(jī)（Micro Controller Unit，簡稱MCU）,5.計算機(jī)的發(fā)展前景,巨型化 ：巨型化是指其高速運(yùn)算、大存儲容量和強(qiáng)功能的巨型計算機(jī)。 微型化 ：隨著微電子技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，微型計算機(jī)將發(fā)展得更加迅速，其中筆記本型、掌上型等微型計算機(jī)必將以更優(yōu)的性能價格比受到人們的歡迎。網(wǎng)絡(luò)化 ：網(wǎng)絡(luò)化是指利用現(xiàn)代通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，把分布在不同地點(diǎn)的計算機(jī)互連起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)

8、到所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。 智能化：智能化就是要求計算機(jī)能模擬人的感覺和思維能力，也是第五代計算機(jī)要實現(xiàn)的目標(biāo)。 多媒體技術(shù)：多媒體通信和分布式多媒體系統(tǒng)是多媒體技術(shù)今后的發(fā)展方向。,?巨型化：所謂巨型化，是指運(yùn)算速度更快、存儲容量更大和功能更強(qiáng)的超大型計算機(jī)，主要應(yīng)用于大型科學(xué)計算。巨型機(jī)的運(yùn)算速度可達(dá)每秒千億次、億億次甚至更高，其海量存儲能力可以輕而易舉地存儲一個大型圖書館的全部信息。隨著計算機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)

9、展，電子器件的集成度將越來越高，功能會越來越強(qiáng)。?微型化 微型化是指計算機(jī)更加小巧靈便、如：筆記本電腦、掌上電腦、膝上型、書本型 等微型化個人電腦將不斷涌現(xiàn)，越來越受到人們的歡迎和青睞。,,?網(wǎng)絡(luò)化 網(wǎng)絡(luò)化是指將不同地方、不同區(qū)域、不同種類的計算機(jī)連接起來，實現(xiàn)信息共享，使人們更加方便地進(jìn)行信息交流。?智能化 智能化是指計算機(jī)夠像人一樣可以“看”、“說”、“聽”、“想”和“做”,,1．量子

10、計算機(jī)量子計算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲及處理的量子物理設(shè)備。現(xiàn)在的電子元件用電位的高低來表示0和1以進(jìn)行存儲和計算。而量子元件通過控制粒子波動的相位來實現(xiàn)輸出信號的強(qiáng)弱和有無。量子元件的使用將使計算機(jī)的工作速度大大提高（可提高約1000倍），功耗大大減少（可減少約1000倍左右），電路大大簡化且不易發(fā)熱，體積大大縮小。,計算機(jī)的發(fā)展展望,1.1.4 計算機(jī)的發(fā)展展望,2．神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)

11、 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機(jī)是模仿人的大腦的判斷能力和適應(yīng)能力，并具有可并行處理多種數(shù)據(jù)功能的計算機(jī)。具有處理零碎、含糊不清的信息的靈活性。,3．化學(xué)、生物計算機(jī),?在運(yùn)行機(jī)理上，化學(xué)計算機(jī)以化學(xué)制品中的微觀碳分子作信息載體，來實現(xiàn)信息的傳輸與儲存。因此，它具有更小的體積、更快的運(yùn)算速度和強(qiáng)大的計算能力，其信息傳輸速度可能比人腦思維速度還要快若干倍，具有十分廣闊的發(fā)展前景。,4．光子計算機(jī),光子計算機(jī)是用光子代替半導(dǎo)體芯片中的電子，以光互聯(lián)來代替

12、導(dǎo)線制成數(shù)字計算機(jī)。光計算機(jī)的目標(biāo)是充分利用光的特性， ①兩束光要發(fā)生干涉，必須頻率相同、振動方向一致和有不變的初始位相差。因此，同一根光導(dǎo)纖維中能同時傳輸許許多多波長不同或波長相同而振動方向不同的光波，它們之間不會發(fā)生干涉。②光計算機(jī)和電子計算機(jī)不同的是：光計算機(jī)是“光”導(dǎo)計算機(jī)，光在光介質(zhì)中傳輸不存在寄生電阻、電容和電感問題，因此光計算機(jī)的信息在傳輸中失真小。光器件的開關(guān)速度比電子器件快得多，信息運(yùn)算速度更高。,4．光計算機(jī),美

13、國國家航空航天局的工程師對待光學(xué)部件非常認(rèn)真。其目標(biāo)是在2010年能研制出每秒可以進(jìn)行成千上億次計算的大規(guī)模并行計算機(jī)。美國科學(xué)家認(rèn)為，這種機(jī)器必須采用光計算。光計算機(jī)必將成為很有發(fā)展前途、應(yīng)用領(lǐng)域極廣的計算機(jī)。,2．我國計算機(jī)發(fā)展歷程簡介,我國的計算機(jī)事業(yè)創(chuàng)始于20世紀(jì)50年代中期。?我國的計算機(jī)事業(yè)發(fā)展過程中一些重大事件　　1958年,我國第一個計算技術(shù)研究所——中國科學(xué)院計算機(jī)技術(shù)研究所正式建立。同年，我國第一臺電子數(shù)字計算機(jī)

14、103機(jī)研制成功?！?974年，研制成功DJS系列小型計算機(jī)。 1983年，757大型計算機(jī)和1億次的銀河巨型計算機(jī)先后問世。 1985年6月，我國成功地研制出第一臺PC機(jī)-長城,2．我國計算機(jī)發(fā)展歷程簡介,1992年，國防科技大學(xué)研制成功銀河Ⅱ型巨型機(jī)(10億次/秒)?！?003年推出百萬億次的“曙光4000L”型超級巨型機(jī)?！?005年研制成功我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的微型計算機(jī)芯片“龍芯Ⅱ”,二 計算機(jī)的數(shù)制

15、與編碼,1.2.1 計算機(jī)與數(shù)字技術(shù)1.2.2 計算機(jī)的數(shù)制1.2.3 數(shù)據(jù)編碼,1.2.1 計算機(jī)與數(shù)字技術(shù),在計算機(jī)領(lǐng)域，人們以1和0分別代表這兩種狀態(tài)，這就是計算機(jī)的二進(jìn)制問題；設(shè)計一定長度序列的1、0串的各種規(guī)則的組合就可以代表不同的數(shù)據(jù)，然后可讓計算機(jī)處理和存儲，這就是編碼問題。這樣，通過二進(jìn)制及其編碼技術(shù)，我們所處的復(fù)雜現(xiàn)實世界的任何事物及其屬性都有望轉(zhuǎn)化為計算機(jī)中的各種數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并獲得想要的信息，以達(dá)到認(rèn)識

16、世界和改造世界的目的。,1.2.2 計算機(jī)的數(shù)制,計算機(jī)內(nèi)部采用的是只有0和1兩個數(shù)碼的二進(jìn)制數(shù)制，二進(jìn)制低位向高位進(jìn)位的規(guī)則是“逢二進(jìn)一”，以“2”為基數(shù)。十六進(jìn)制是以“16”為基數(shù)，“逢十六進(jìn)一”的數(shù)制系統(tǒng)，十六進(jìn)制包含十六個數(shù)碼：0、１、2、3、４、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。位也稱比特，記為bit或b，是計算機(jī)領(lǐng)域最小的信息單位，是用0或1來表示的一個二進(jìn)制數(shù)據(jù)位。字節(jié)也稱拜特，記為Byte或B，是計算機(jī)

17、領(lǐng)域進(jìn)行數(shù)據(jù)存儲時最常用的基本單位，與字節(jié)相關(guān)的單位有KB、MB、GB、TB、PB等。 字記為word或w，一個字由一個或若干個字節(jié)構(gòu)成，是信息交換、加工、存儲的基本單元。,,1024B=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB,1.2.3 數(shù)據(jù)編碼,目前在國際上廣泛采用美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼，即ASCII(American Standard Code for Information Interchan

18、ge)碼來表示字符(包括英文字母、英文標(biāo)點(diǎn)符號、阿拉伯?dāng)?shù)字和一些特殊符號)，稱為ASCII字符編碼標(biāo)準(zhǔn)。,注意區(qū)分：數(shù)值是有一定大小的數(shù)。數(shù)字是組成數(shù)值的一個個數(shù)。數(shù)制（Number System）是用一組固定的數(shù)字符號和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。按照進(jìn)位方式計數(shù)的數(shù)制稱為進(jìn)位計數(shù)制。,1.2 計算機(jī)中的信息,1.2.1 進(jìn)位計數(shù)制,1．進(jìn)位計數(shù)制的基本特點(diǎn)及要素進(jìn)位計數(shù)制的基本特點(diǎn)：⑴ 逢N進(jìn)一；⑵ 采用位權(quán)表示法。

19、每個數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置不同，它所表示的數(shù)值是不同的，但每個位置的值是確定的，這個固定位置的值在數(shù)學(xué)上就稱為“權(quán)”。,注意區(qū)分：數(shù)值是有一定大小的數(shù)。數(shù)字是組成數(shù)值的一個個數(shù)。,2．進(jìn)位計數(shù)制的表示方法,⑴ 二進(jìn)制（Binary notation）： 用“0”和“1”兩個數(shù)字表示。逢二進(jìn)一。 加 法 乘 法減 法0+0=0 0×0=00-0=0 0+1=1 0

20、×1=01-0=1 1+0=1 1×0=01-1=01+1=10 （逢二進(jìn)一）1×1=1 0-1=1 （借一當(dāng)二） 表示方法：（11011）2 或11011B權(quán)表示法：（11011）2 = 1?24+1?23+0?22+1?21+1?20,⑵ 八進(jìn)制（Octal notation）：用“0、1、2、3、4、5、6、7”八個數(shù)字表示。逢八進(jìn)一。表示方

21、法：（5127）8 或5127O權(quán)表示法：（5127）8=5?83+1?82+2?81+7?80,⑶ 十進(jìn)制（Decimal notation）：用“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十個數(shù)字表示。逢十進(jìn)一。表示方法：（5927）10 或5927D權(quán)表示法：（5927）10 = 5?103+9?102+2?101+7?100,⑷ 十六進(jìn)制（Hexdecimal notation）：用“0、1、……9、A、B、

22、C、D、E、F”十六個數(shù)字表示。逢十六進(jìn)一。表示方法：（5A0D7）16 或5A0D7H權(quán)表示法：（5A0D7）16 = 5?164+10?163+0?162+13?161+7?160,1.2.2 數(shù)制間的轉(zhuǎn)換,表2-1 二進(jìn)制、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的關(guān)系,,二進(jìn)制 十六進(jìn)制,二進(jìn)制

23、 八進(jìn)制,,,二、八與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換,整數(shù)從右向左小數(shù)從左向右,示例：,編碼和數(shù)制,100 110 110 111 . 010 100( 4 6 6 7 . 2 4 )8,位權(quán)法：把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和轉(zhuǎn)換公式：(F)x =an-1×xn-1 + an-2×xn-2 + ... +

24、 a1×x1 + a0×x0 + a-1×x-1 + ...示例： (1011.1) 2 = 1×23+0×22 + 1×21 + 1 ×20 +1 × 2-1 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 = (11.5)10,8 75

25、 3 8 9 1 8 1 1 0,,結(jié)果為：113,余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。示例1：,2 75 1 2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0

26、 2 1 1 0,,示例2:,結(jié)果為：1001011,進(jìn)位法：用十進(jìn)制小數(shù)乘基數(shù)，當(dāng)積為0或達(dá)到 所要求的精度時，將整數(shù)部分由上而下排列。示例： 0.625 ╳ 2 整數(shù)為1 1.250 ╳ 2 整數(shù)為0 0.50 ╳ 2

27、整數(shù)為1 小數(shù)值為0 1.0,,,,結(jié)果為：101,,,,*定位減法,【例1.3】將（105）1 0 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)。 105能被2的最大次冪26=64減，說明（105）­­1 0 轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)的最高冪次是26 ，因此它的二進(jìn)制數(shù)一定是七位，這就叫定位，然后依次用小于64的其它2的冪次來減，能減說明該冪次位為1，不能減則該冪次位為0。,,將二進(jìn)制數(shù)01100110轉(zhuǎn)

28、換成十進(jìn)制數(shù)是 。 把十進(jìn)制數(shù)120轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)為 。 （56）8= 十進(jìn)制,1.2.3 計算機(jī)中的邏輯運(yùn)算,計算機(jī)中的邏輯關(guān)系是一種二值邏輯，邏輯運(yùn)算的結(jié)果只有“真”和“假”兩個值邏輯值的每一位表示一個邏輯值，邏輯運(yùn)算是按對應(yīng)位進(jìn)行的，每位之間相互獨(dú)立，不存在進(jìn)位和借位關(guān)系，運(yùn)算結(jié)果也是邏輯值。 基本的邏輯運(yùn)算有“或”、“與”和“非”三種。 ⑴ 邏輯“或”。用于表示邏輯“或”關(guān)系的運(yùn)算，

29、“或”運(yùn)算符可用+，OR，∪或∨表示。邏輯“或”的運(yùn)算規(guī)則如下：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1,⑵ 邏輯“與”。用于表示邏輯“與”關(guān)系的運(yùn)算，稱為“與”運(yùn)算， 邏輯“與”的運(yùn)算規(guī)則如下： 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 ⑶ 邏輯“非”。用于表示邏輯非關(guān)系的運(yùn)算，

30、該運(yùn)算常在邏輯變量上加一橫線表示。邏輯“非”的運(yùn)算規(guī)則：0 = 1 即對邏輯位求反。,,1.2.4 計算機(jī)中數(shù)據(jù)存儲的組織形式,在計算機(jī)內(nèi)部，一切信息（包括數(shù)值、字符、指揮計算機(jī)動作的命令）的處理與傳送均采用二進(jìn)制形式。 為了便于對計算機(jī)內(nèi)的數(shù)據(jù)進(jìn)行有效的管理和存取，需要對內(nèi)存單元編號，即給每個存儲單元一個地址。每個單元存放一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 應(yīng)當(dāng)注意，存儲單元的地址和存儲單元中的內(nèi)容是不同的。,1.2.5 數(shù)據(jù)與信息,數(shù)據(jù)（D

31、ata）：是指計算機(jī)能夠接收和處理的物理符號，包括字符（Character）、符號（Symbol）、表格（Table）、聲音（Sound）、圖形（Picture）和活動影像（Video）等。數(shù)據(jù)可以在物理介質(zhì)上記錄和傳輸。數(shù)據(jù)有兩種形態(tài)：人讀數(shù)據(jù) 、機(jī)讀數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)與信息既有聯(lián)系又有區(qū)別。數(shù)據(jù)是信息的載體，信息則是數(shù)據(jù)的具體內(nèi)涵。對同一數(shù)據(jù)可能有不同的解釋，使之成為內(nèi)容不完全相同的信息，對同一信息也可能有不同的數(shù)據(jù)來表示。,二進(jìn)制信

32、息量的單位有：位、字長，字節(jié)、字等。 1．位（bit）電子計算機(jī)的存貯是由許多個電子線路單元組成，每一個單元稱為一個“位”（bit），它有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，分別以“0”和“1”表示。它是計算機(jī)中最小的數(shù)據(jù)單位。,2．字節(jié)（byte）8個“位”或8位二進(jìn)制數(shù)稱為一個“字節(jié)”（byte，簡寫B(tài)）。它是計算機(jī)存儲空間大小的最基本容量單位，也被認(rèn)為是計算機(jī)中最小的信息單位。字節(jié)又是衡量計算機(jī)存儲二進(jìn)制信息量的單位，它有千字節(jié)（KB）、兆

33、字節(jié)（MB）、吉字節(jié)（GB）、太字節(jié)（TB）。1KB=1024B=210B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB,3．字（word）若干個字節(jié)組成一個“字”（word）。 4．字長CPU內(nèi)每個字可包含的二進(jìn)制的長度稱為“字長”（word size）。它是計算機(jī)傳送、處理數(shù)據(jù)的信息單位，是衡量比較計算機(jī)的運(yùn)算速度的主要性能指標(biāo)之一。,數(shù)按不同的標(biāo)準(zhǔn)可以分為正數(shù)、負(fù)數(shù)、零；整數(shù)、小數(shù)；定點(diǎn)數(shù)、浮點(diǎn)數(shù)。

34、,1.2.6 計算機(jī)中數(shù)的表示方法,1．原碼 一個二進(jìn)制數(shù)同時包含符號和數(shù)值兩部分，用最高位表示符號，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號數(shù)的方法為原碼表示法。,2．反碼 反碼是另一種表示有符號數(shù)的方法。對于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對于負(fù)數(shù)，在求反碼的時候，除了符號位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。,計算機(jī)中數(shù)據(jù)的表示方法,3．補(bǔ)碼 補(bǔ)碼是表示帶符號數(shù)的最直接方法。對于正數(shù)，其補(bǔ)碼與原碼相同

35、；對于負(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,數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示方式,機(jī)器數(shù)/真值,編碼和數(shù)制,1,1,,,帶符號的機(jī)器數(shù),-77,,,,原碼,反碼,補(bǔ)碼,數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示方式,編碼和數(shù)制,定點(diǎn)小數(shù)：,定點(diǎn)整數(shù)：,定點(diǎn)數(shù),符號位,隱含小數(shù)位（+0.5),符號位,隱含小數(shù)位（-3),數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示方式,編碼和數(shù)制,31 30 24

36、23 22 0,如：0.27E-2 → + 0.27 * 10-2,浮點(diǎn)數(shù),數(shù)據(jù)在計算機(jī)中的表示方式,編碼和數(shù)制,1．基本ASCII碼ASCII碼是用七位二進(jìn)制表示一個字符，由于從0000000到1111111共有128種編碼，可用來表示128個不同的字符。其中包括10個數(shù)字、26個小寫字母、26個大寫字母、運(yùn)算符號、標(biāo)點(diǎn)符號以及控制符號等。 以一個字節(jié)來存放一個ASCII碼字符。每個字節(jié)中多余出來的一位

37、（最高位），在計算機(jī)內(nèi)部一般保持為0或在編碼傳輸中用作奇偶校驗位。見表1-5，0、A、a的ASCII值？,1.2.7 字符的二進(jìn)制編碼,計算機(jī)不但能對數(shù)值進(jìn)行運(yùn)算和處理，對非數(shù)值信息（如文字、符號、圖形、圖像、語音、音樂等）也能進(jìn)行處理。處理的前提是對這些非數(shù)值信息數(shù)值化。西文是由拉丁字母、數(shù)字、標(biāo)點(diǎn)符號以及一些特殊符號所組成的，它們統(tǒng)稱為字符，所有字符的集合叫做字符集。 目前計算機(jī)中使用的最廣泛的西文字符集及其編碼是ASCII碼

38、，即美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼（American Standard Code for Information Interchange）。,1．基本ASCII碼,2．?dāng)U充ASCII碼,3. 漢字編碼我國于1981年頒布了《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》GB2312-80（簡稱G80集）。該字符集把高頻字、常用字和次常用字歸結(jié)為漢字基本集（共6763個），再按出現(xiàn)的頻度分為一級漢字3755個（按拼音排序）和二級漢字3008個（按部首排序）

39、 區(qū)位碼與國標(biāo)碼之間存在著簡單的對應(yīng)關(guān)系：字符的國標(biāo)碼＝字符的區(qū)位碼＋2020H 漢字的國標(biāo)碼的第一、二字節(jié)的最高位均置1，就是該漢字的機(jī)內(nèi)碼（簡稱內(nèi)碼），即漢字機(jī)內(nèi)碼＝漢字國標(biāo)碼＋8080H,漢字編碼的分類輸入碼交換碼（國標(biāo)碼）GB2312-80機(jī)內(nèi)碼字型碼（漢字的在計算機(jī)中的存儲與輸出均是以點(diǎn)陣的形式。*注：一個漢字在計算機(jī)中的存儲空間計算：點(diǎn)陣/8B。）,3．計算機(jī)中漢字的編碼 漢字在內(nèi)存中存儲二進(jìn)制編碼形

40、式——機(jī)內(nèi)碼國標(biāo)GB2312-80（漢字交換碼） 共收收集漢字、字母、圖形等符號7445個，其中漢字共有6763個，按94行×94列 排成一張表。,2024/3/21,,,相關(guān)內(nèi)容： 區(qū)位碼——漢字、符號等在國標(biāo)GB2312-80大碼表中排列的行(區(qū)號)、列（位）十進(jìn)制編號。如：,“啊”的區(qū)位碼為：,1601,國標(biāo)碼——為避免與ASCII碼的控制字符相區(qū)別，國標(biāo)碼中，兩個字節(jié)都從00100000開始編碼，稱為國標(biāo)碼。通

41、常將其寫成十六進(jìn)制的形式。如：,“啊”的國標(biāo)碼為：,0011,0000 0010,0001,即：3021H,機(jī)內(nèi)碼——也稱為內(nèi)碼，是漢字在計算機(jī)內(nèi)部真正存儲、處理時所采用的二進(jìn)制編碼。占兩個字節(jié)，每字節(jié)最高位為1。 即在國標(biāo)碼的基礎(chǔ)上每字節(jié)最高位改為1,“啊”：,1011,0000 1010,0001 (B0A1H) 內(nèi)碼,,1.4 計算機(jī)的信息表示方法,1.4.1 數(shù)字化信息編碼的概念 計算機(jī)中的所有電子器件都采

42、用具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的二值電路表示二進(jìn)制。采用二進(jìn)制有如下優(yōu)點(diǎn)：二進(jìn)制代碼在物理上容易實現(xiàn)，如電源的開關(guān)，電磁的導(dǎo)通或截止等。二進(jìn)制數(shù)編碼、運(yùn)算規(guī)則簡單二進(jìn)制代碼可進(jìn)行邏輯運(yùn)算?！　?,2. 計算機(jī)中字符的編碼 如：'A'——01000001 'i' ——01101001 ',' ——00100111 用哪個二進(jìn)串表示哪個字符?有何規(guī)則

43、?答：編碼規(guī)則: ASCII碼，P29 表2-1-1 美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(American Standard Code for Information Interchange)——ASCII 碼,后被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織ISO采用。,美國標(biāo)準(zhǔn)信息代碼——ASCII 　? ASCII碼基本字符集包括了128個字符 ?采用 7位編碼(00000000-01111111)，最高位為0，共8位，在內(nèi)存中存儲占一個字節(jié).,編碼規(guī)

44、律：例： 'a' ～'z'： 97～122 'A'～'Z'： 65～90 '0'～'9'： 48～57規(guī)律：空格＜標(biāo)點(diǎn)符號＜數(shù)字＜大寫字母＜小寫字母另：ASCII碼表中也有不可顯示不可打印字符，對應(yīng)十進(jìn)制值為0-32,例：從鍵盤上按鍵輸

45、入“ CHINA”的字串，傳送進(jìn)計算機(jī)的是?01000011、01001000、01001001、01001110、01000001,1.4 計算機(jī)的軟硬件系統(tǒng),計算機(jī)系統(tǒng)的組成計算機(jī)硬件系統(tǒng)的五個基本組成部分計算機(jī)軟件系統(tǒng)的分類計算機(jī)軟件、硬件系統(tǒng)之間的關(guān)系,計算機(jī)系統(tǒng)的組成,,,,二、計算機(jī)系統(tǒng)的組成1、計算機(jī)系統(tǒng)的基本組成

46、 CPU 主機(jī) 內(nèi)存儲器 硬件系統(tǒng)

47、 外設(shè) 輸入/輸出設(shè)備 外存儲器 計算

48、機(jī)系統(tǒng) 操作系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 語言處理系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 程序設(shè)計語言

49、 系統(tǒng)服務(wù)程序等 工具軟件

50、 應(yīng)用軟件 專用軟件 用戶程序等,,,,,,,,2、硬件系統(tǒng)的組成及各個部件的主要功能1946年美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮.諾依曼提出了以二進(jìn)制存儲控制程序原理，奠定了計算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的技術(shù)基礎(chǔ)。存儲程序原理的主要思想是：將程序和數(shù)據(jù)存放到計算機(jī)內(nèi)部的存儲器中，計算機(jī)在

51、程序的控制下一步一步進(jìn)行處理，直到得出結(jié)果。馮.諾依曼結(jié)構(gòu)計算機(jī)由五大部分構(gòu)成如下圖：,,馮.諾依曼結(jié)構(gòu)的計算機(jī),（1）運(yùn)算器和控制器。運(yùn)算器是對數(shù)據(jù)進(jìn)行各種算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算的部件。它由加法器和補(bǔ)碼器等組成。控制器依據(jù)程序中規(guī)定的控制方式，按照要求控制數(shù)據(jù)的讀取、指令的尋址、程序的執(zhí)行，以及計算機(jī)中各部件之間的協(xié)調(diào)工作等。（2）存儲器 存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。又分內(nèi)存外存內(nèi)存：內(nèi)存也稱主存儲器（或主存）。CPU只能直接存取

52、存儲在內(nèi)存中的程序和數(shù)據(jù)。特點(diǎn)：存儲速度快，存儲容量有限分為ROM(只讀存儲器)RAM(隨機(jī)存儲器),外存也稱輔助存儲器（或外部存儲器） 常見的有磁帶、磁盤和光盤,軟盤存儲的信息是按磁道和扇區(qū)組織存儲的。磁道號從外向內(nèi)編起越來越大。格式化：就是對磁盤進(jìn)行劃分磁道和扇區(qū)并寫上個扇區(qū)的地址標(biāo)記。通常格式化后在軟盤上會產(chǎn)生四個區(qū)域，即引導(dǎo)區(qū)（BOOT）、文件分配表（FAT）、文件目錄表區(qū)（FDT）和數(shù)據(jù)區(qū)。硬盤是按柱面、磁頭

53、號和扇區(qū)的格式存儲信息的。數(shù)據(jù)在硬盤上的位置通過柱面號、磁頭號和扇區(qū)號三個參數(shù)來確定。光盤,存儲容量的表示方法 ： 計算機(jī)中表示存儲容量的單位有位、字節(jié)等。位（也稱作比特位）：是存儲設(shè)備的最小信息容量單位，是用0和1表示的二進(jìn)制數(shù)位。記作bit（binary bit），或小寫字母b。字節(jié)是計算機(jī)的最小存儲單位。微機(jī)中一個字節(jié)包含了8個bit。字節(jié)記作Byte，或大寫母B。為了便于表示，人們用一些特定的符號表示容量的大小

54、。千字節(jié)1KB（KiloBytes）=210B=1024B兆字節(jié)1MB（MegaBytes）=1024KB=220吉字節(jié)或千兆字節(jié)1GB（GigaBytes）=1024MB=230太字節(jié)1TB（TeraBytes）=1024GB拍字節(jié)1PB(PetaBytes)=1024TB,（3）輸入設(shè)備常見的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、磁帶機(jī)、磁盤機(jī)、光盤機(jī)、掃描儀條形碼讀入器、數(shù)碼相機(jī)等。（4）輸出設(shè)備 常見的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)

55、、繪圖儀等。馮.諾依曼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)是：存儲程序控制、程序由指令構(gòu)成、指令是由操作碼和地址碼構(gòu)成、機(jī)器以CPU為中心。,3、指令、程序、軟件的概念以及軟件的分類（1）指令：包含有操作碼和地址碼的一串二進(jìn)制代碼（2）程序：為解決某一問題而設(shè)計的一系列有序的指 令或語句的集合。（3）軟件：能夠指揮計算機(jī)工作的程序與程序運(yùn)行時 所需要的數(shù)據(jù)，以及與這些

56、程序和數(shù)據(jù)有 關(guān)的文字說明和圖表資料的集合，其中文 字說明和圖表資料又稱文檔。（4）裸機(jī)：不裝備任何軟件的計算機(jī)稱為硬件計算機(jī) 或裸機(jī)。,（5）計算機(jī)軟件系統(tǒng)根據(jù)各種軟件在系統(tǒng)中所處的不同的地位和作用，可以將軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件：是管理、監(jiān)控、維護(hù)計算機(jī)資源，使計算機(jī)

57、 高效率工作的一組文件和程序。分為：操作 系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)和例行服務(wù)程序三類。應(yīng)用軟件：為解決計算機(jī)各類應(yīng)用問題而編制的軟件系統(tǒng)，它具有很強(qiáng)的實用性。應(yīng)用軟件是由系統(tǒng)軟件開發(fā)的，分為（用戶程序和應(yīng)用軟件包）,（6）程序設(shè)計語言機(jī)器語言：即二進(jìn)制語言，這是直接用二進(jìn)制代碼指令表示的計算機(jī)語言，是計算機(jī)唯一能直接識別、直接執(zhí)行的計算機(jī)語言。匯編語言：用一些助記符表示指令

58、功能的計算機(jī)語言，它和機(jī)器語言基本上是一一對應(yīng)的，便于記憶。高級語言：與具體的計算機(jī)指令無關(guān)，其表達(dá)方式更接近人們對求解過程或問題的描述方式。這是面向程序的、易于掌握和書寫的程序設(shè)計語言。,馮·諾依曼計算機(jī)思想,(1)計算機(jī)應(yīng)由五個基本部分組成：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。(2)各基本部件的功能是：存儲器應(yīng)能存放數(shù)據(jù)和指令，控制器應(yīng)能自動執(zhí)行指令，運(yùn)算器應(yīng)能進(jìn)行加、減、乘、除等基本運(yùn)算。操作人員可

59、以通過輸入、輸出設(shè)備與主機(jī)進(jìn)行通信。(3)計算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)。(4)將編好的程序和原始數(shù)據(jù)送入內(nèi)存儲器中，然后啟動計算機(jī)工作，計算機(jī)應(yīng)在不需操作人員干預(yù)的情況下，自動完成逐條取出指令和執(zhí)行指令的任務(wù)。,計算機(jī)硬件系統(tǒng)五個基本組成部分,,,1.4.2 計算機(jī)軟件系統(tǒng),1. 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng) 編譯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 2. 應(yīng)用軟件日常辦公軟件網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件 多媒體編輯軟件 工具軟件 各

60、種專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用軟件,1.4.3 計算機(jī)軟硬件系統(tǒng)的關(guān)系,硬件和軟件互相依存 ： 硬件是軟件賴以工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，軟件的正常工作是硬件發(fā)揮作用的唯一途徑。計算機(jī)系統(tǒng)必須配備完善的軟件系統(tǒng)才能正常工作，從而充分發(fā)揮其硬件的各種功能。 硬件和軟件無嚴(yán)格界線 ： 隨著計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，在許多情況下，計算機(jī)的某些功能既可以由硬件來實現(xiàn)，也可以由軟件來實現(xiàn)。因此，硬件與軟件在一定意義上說沒有絕對嚴(yán)格的界線。 硬件和軟件協(xié)同

61、發(fā)展： 軟件隨硬件技術(shù)的迅速發(fā)展而發(fā)展，而軟件的不斷發(fā)展與完善又促進(jìn)了硬件的更新，二者密切地交織發(fā)展，缺一不可。,1.5.1 計算機(jī)的組成部件,CPU內(nèi)存主板總線顯卡、聲卡、調(diào)制解調(diào)器、網(wǎng)卡等各種適配器 電源外部存儲器 主機(jī)箱 鍵盤、鼠標(biāo)顯示器打印機(jī),1.5.1 計算機(jī)的組成部件,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,1、計算機(jī)的硬件組成 計算機(jī)硬件通常由主機(jī)、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)和其它外

62、部設(shè)備（如打印機(jī)、音箱、掃描儀等）五個功能部件組成。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,首先我們來介紹計算機(jī)的核心功能部件——主機(jī) 主機(jī)是計算機(jī)的核心部件，是計算機(jī)的大總管。主機(jī)安裝在主機(jī)箱內(nèi)，在主機(jī)箱內(nèi)有主板、CPU、內(nèi)存、硬盤、光驅(qū)、軟驅(qū)、電源和顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等 。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,主板又稱為系統(tǒng)板或母板，是微機(jī)內(nèi)最大的一塊集成電路板，是主機(jī)的骨架，大多數(shù)設(shè)備都得通過它連在一起；它是整個計算機(jī)的組

63、織核心。目前生產(chǎn)主板的有Intel和AMD兩家公司，主板的兼容性、擴(kuò)展性及BIOS技術(shù)是衡量主板性能的重要指標(biāo)。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,中央處理器（CPU）是主機(jī)的心臟，統(tǒng)一指揮調(diào)度計算機(jī)的所有工作。CPU的運(yùn)行速度直接決定著整臺計算機(jī)的運(yùn)行速度。世界上生產(chǎn)CPU的公司主要有Intel和AMD兩家公司。人們常說的是雙核處理器(Dual Core Processor) 是指在一個處理器上集成兩個運(yùn)算核心，而不是主機(jī)內(nèi)有兩個

64、CPU。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,內(nèi)存，是計算機(jī)的記憶裝置，是電腦工作過程中貯存處理數(shù)據(jù)信息的地方。與主板，CPU一起并稱為計算機(jī)的三駕馬車。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,內(nèi)存分SD、DDR、DDR2、DDR3 區(qū)別：1、它們的頻率是不一樣的。 DDR的頻率最高只到400，頻率一般為266；333；400 DDR2是從533開始的，頻率為

65、533；667；800；1066； DDR3的工作頻率是1066以上，常見的有1066、1333和1600 2。它們的金手指的數(shù)量也是不一樣的 3。他們的插口是不一樣的，這個是最容易區(qū)別的。 SD的內(nèi)存條有兩個“牙齒” DDR的內(nèi)存條只有一個“牙齒”，且偏向一邊。

66、 DDR2的內(nèi)存條只有一個“牙齒”，且偏向中間。 常見的品牌有：金士頓，威剛，黑金剛，宇瞻，三星，海盜船等,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,硬盤，是存儲程序和數(shù)據(jù)的設(shè)備，是平時安裝各種軟件和存貯文件的地方，相當(dāng)于主機(jī)的肚子。硬盤容量越大，存貯的東西就越多。 硬盤常見轉(zhuǎn)速：5400，7200 硬盤常見容量：80G，160G，320G，500G，640G，1T… 硬

67、盤的品牌有：希捷，西部數(shù)據(jù)，日立，邁拓…,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,顯卡，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對于從事專業(yè)圖形設(shè)計的人和游戲玩家來說顯卡非常重要。 顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD（ATI）和Nvidia(英偉達(dá))兩家。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,光驅(qū)，用來讀寫光碟內(nèi)容的機(jī)器。目前，光驅(qū)可分為CD-ROM、DVD光驅(qū)(DVD-ROM)、刻錄機(jī)和藍(lán)光機(jī)等。,,,一、硬件篇—

68、—計算機(jī)各硬件的組成,電源,網(wǎng)卡,聲卡,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,顯示器是微機(jī)所必需的輸出設(shè)備，用來顯示計算機(jī)的輸出信息。顯示器分為純平（ CRT ）顯示器和液晶顯示器，普通屏和寬屏。,,,一、硬件篇——計算機(jī)各硬件的組成,鍵盤是微機(jī)中不可缺少的輸入設(shè)備，目前普遍使用的有101鍵、104鍵和108鍵等幾種形式，101鍵的鍵盤沒有Windows菜單快捷鍵。幾種鍵盤的主要差別是功能鍵的多少，不影響使用。 常用的鍵盤

69、接口類型有三種：一個是PS/2（也就是通常說的圓口）；一個是USB接口；一個是無線。 鼠標(biāo)是一種指點(diǎn)式設(shè)備，分為機(jī)械鼠標(biāo)和光電鼠標(biāo)，常見的鼠標(biāo)接口有PS/2、USB、無線三種類型。,,一、硬件篇——常見硬件問題,硬件問題初判斷的方法——“望、聞、問，切” 望：就是看的意思，即打開機(jī)箱看看有無灰塵，觀察系統(tǒng)板卡有無松動，電阻、電容引腳是否相碰，表面是否有燒焦痕跡，芯片表面是否開裂，數(shù)據(jù)線或電源線有無插牢插對等。