1、第1頁,,第1章 計算機基礎知識,本章概述 本章的學習目標主要內(nèi)容,第2頁,本章概述,本章概括地介紹了計算機的發(fā)展及應用；計算機軟、硬件系統(tǒng)；計算機的工作原理；進位計數(shù)制及數(shù)據(jù)在計算機中的表示,第3頁,本章的學習目標,了解計算機的發(fā)展了解信息與信息技術的概念了解計算機在信息社會中的應用熟悉計算機軟、硬件系統(tǒng)及工作原理掌握不同進位計數(shù)制之間的相互轉(zhuǎn)換理解數(shù)據(jù)在計算機中的表示,第4頁,主要內(nèi)容,1.1 計算機與信息社會1

2、.2 計算機系統(tǒng)1.3 數(shù)據(jù)在計算機中的表示,第5頁,1.1 計算機與信息社會,學時：0學時 以自學為主內(nèi)容：計算機的發(fā)展 信息與信息技術概念 計算機在信息社會的應用要求：常識性了解考核：選擇題,第6頁,計算機的問世,,Electronic Numerical Integrator And Calculator,每秒5千次加減運算沒有存儲器采用十進制,1946年2月世界上第一臺真正意義上的數(shù)字電

3、子計算機ENIAC在美國加州問世,,重達 30 噸占地 170 平米耗電140 千瓦/小時18000 個電子管,第7頁,現(xiàn)代計算機鼻祖,主要貢獻： 建立圖靈機模型，奠定了可計算理論的基礎 提出圖靈測試，闡述了機器智能的概念,約翰·馮·諾依曼,艾蘭·圖靈,主要貢獻： 與同事研制人類第二臺計算機EDVAC 提出“存儲程序”概念 馮·諾依曼計算機 奠定了現(xiàn)代計算機體系結(jié)構和工作原理,第

4、8頁,計算機的分代,第9頁,組成計算機的主要電子器件圖片,電子管,晶體管,集成電路,大規(guī)模集成電路,第10頁,計算機的發(fā)展趨勢,,當前計算機技術高速發(fā)展的趨勢從未改變越來越向: 功能巨型化 體積微型化 資源網(wǎng)絡化 處理智能化方向發(fā)展,目前開發(fā)的三網(wǎng)合一的系統(tǒng)工程，即將計算機網(wǎng)、電信網(wǎng)、有線電視網(wǎng)合為一體。將來通過網(wǎng)絡能更好的傳送數(shù)據(jù)、

5、文本資料、聲音、圖形和圖像，用戶可隨時隨地在全世界范圍拔打可視電話或收看任意國家的電視和電影。,第11頁,計算機的分類,第12頁,信息與信息技術概念,通過各種渠道知道的內(nèi)容或消息都通稱信息 能擴展人的信息功能的技術都是信息技術,第13頁,1. 信息基礎技術 ? 微電子技術 ? 光電子技術

6、2. 信息系統(tǒng)技術 ? 信息獲取技術 傳感技術、遙測技術和遙感技術 ? 信息處理技術 計算機技術成為現(xiàn)代信息技術的核心 ? 信息傳輸技術 光纖通信技術、衛(wèi)星通信技術等 ? 信息控制技術 利用信息傳遞和反饋來實現(xiàn) ? 信息存貯技術 縮微品、磁盤、光盤 3. 信息應用技術 信息管理、信息控制、信息決策,信息技術內(nèi)容,對信息技術以及整個高科技領域影響最大的,第14頁,計算機

7、在信息社會的應用,計算機的應用類型1. 科學計算2. 數(shù)據(jù)處理3. 過程控制 4. 計算機輔助技術CAI/CAD/CAM 5. 人工智能6. 電子商務,第15頁,1.2計算機系統(tǒng),學時：1學時內(nèi)容：計算機硬件系統(tǒng) 計算機軟件系統(tǒng) 計算機的工作原理要求：了解計算機的軟硬件系統(tǒng)及工作原理考核：選擇題,第16頁,一個完整的計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩部分組成

8、,,第17頁,硬件系統(tǒng)的基本組成,第18頁,計算機的五大部件,,第19頁,處理器,,中央處理器,控制器,運算器,控制整個計算機所有部件的工作,執(zhí)行算術運算和邏輯運算,第20頁,存儲器是用來存儲程序和數(shù)據(jù)的部件 其基本單位是字節(jié)(Byte，B)每個字節(jié)包含8個二進制位(bit),存儲器,內(nèi)存儲器、外存儲器、高速緩沖存儲器,存儲器的容量1KB=210B=1024B1MB= 210KB= 1024KB1GB= 210MB= 1

9、024MB1TB= 210GB= 1024GB,第21頁,,,,,計算機的工作原理示意圖,第22頁,計算機的工作原理是存貯程序和程序控制,為了完成某種任務，人們要明確計算機完成任務的基本操作順序，然后用計算機可以識別的指令來編排完成任務的操作順序，這個操作順序就是程序，把程序和原始數(shù)據(jù)通過輸入設備輸送到計算機的內(nèi)存儲器中，計算機即可按程序編排的順，一步一步地取出指令，自動地完成任務。,第23頁,是指計算機系統(tǒng)中的程序及其文檔程序：

10、 計算任務的處理對象和處理規(guī)則的描述文檔： 為了便于了解程序所需的闡明性資料,計算機軟件,,第24頁,計算機軟件,軟件分系統(tǒng)軟件和應用軟件二大類,第25頁,系 統(tǒng) 軟 件,是指控制和協(xié)調(diào)計算機及其外部設備、支持應用軟件的開發(fā)和運行的軟件 一般包括操作系統(tǒng)（Windows7）、語言處理程序、系統(tǒng)支持軟件和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)等。,第26頁,應 用 軟 件,是為計算機在特定領域中的應用而開發(fā)的專用軟件 1. 辦

11、公軟件包（Word、Excel、PowerPoint） 2. 圖形和圖象處理軟件 3. 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng) 4. Internet服務軟件 5. 娛樂與學習軟件,第27頁,計算機軟件,第28頁,學時：1學時內(nèi)容：1、進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換 2、數(shù)據(jù)在計算機中的表示 要求：理解使用二進制原因 掌握不同進制之間的轉(zhuǎn)換 理解數(shù)值型和非數(shù)值型數(shù)據(jù)在計算機

12、 中的表示考核：選擇題,1.3 數(shù)據(jù)在計算機中的表示,第29頁,在計算機內(nèi)部，數(shù)據(jù)的存儲和處理都是采用二進制數(shù)基數(shù)為2的計數(shù)制數(shù)被稱為二進制數(shù)二進制數(shù)的特點：1、易于物理實現(xiàn)2、運算規(guī)則簡單3、機器運行可靠性高4、通用性強計算機內(nèi)部使用是二進制數(shù)，而我們使用的是十進制數(shù)，因此在計算機內(nèi)部要進行不同數(shù)制的轉(zhuǎn)換。,1.3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,第30頁,計算機中所說的數(shù)據(jù)數(shù)值型數(shù)據(jù)和非數(shù)值型數(shù)據(jù),1.

13、3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,第31頁,1.3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,第32頁,進位計數(shù)制是一種計數(shù)的方法，在日常生活中，人們最習慣使用十進制數(shù)，而實際上存在著多種進位制數(shù)。 例如，鐘表計時以60秒為1分，以60分為1小時，是六十進制；鉛筆包裝以12為一打，這是十二進制。 在計算機中主要使用二進制數(shù)。,1.3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,由于二進制數(shù)太長，不便記憶，在計算機中還經(jīng)常使用八進制數(shù)和十六進制數(shù)。,第33頁,1.3.

14、1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,二進制數(shù)可表示為,169.6=1×102+6×101+9×100 +6×10-1,十進制數(shù)可表示為,169.6=1×102+6×101+9×100 +6×10-1,,,,基數(shù),權,數(shù)碼,169.6=1×102+6×101+9×100 +6×10-1,第34頁,例如：(110111.01)B

15、=32+16+4+2+1+0.25=(55.25)D,N=an-1×rn-1＋an-2×rn-2＋…＋a0×r0＋a-1×r-1＋…＋a-m×r-m,R進制數(shù)N可表示 為：,R進制數(shù)用 r個基本符號（例如0，1，2，…，r-1）表示數(shù)值,1.3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,第35頁,r 進制轉(zhuǎn)化成十進制：數(shù)碼乘以各自的權的累加例：(11010)B=(1×24+1×2

16、3+0×22+1×21+0×20)D =(16+8+0+2+0)=(26)D(254)O= (2×82+5×81+4×80)D=(128+40+4)D=(172)D(354)H= (3×162+5×161+4×160)D=(768+80+4)D=(852)D,進制表示符號B

17、二進制O八進制D十進制H十六進制,1.3.1 進位計數(shù)制及相互轉(zhuǎn)換,第36頁,十進制轉(zhuǎn)化成r進制：,整數(shù)部分：除 r 逆序取余數(shù)，直到商為0小數(shù)部分：乘 r 順序取整數(shù)，直到小數(shù)部分接近0,,例 100.345 (D) ≈1100100.01011(B),100(D)=144(O)=64(H),,十進制轉(zhuǎn)化成r進制：,整數(shù)部分：除 r 逆序取余數(shù)，直到商為0小數(shù)部分：乘 r 順序取整數(shù)，直到小數(shù)部分接近0,二進制、八進制、十六

18、進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換,一位八進制數(shù)對應三位二進制數(shù)一位十六進制數(shù)對應四位二進制數(shù)二進制轉(zhuǎn)化成八(十六)進制) 整數(shù)部分：從右向左按三(四)位進行分組 小數(shù)部分：從左向右按三(四)位進行分組 不足位數(shù)補零占位,第39頁,二進制、八進制、十六進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換,,001 101 101 110.110 101 (B) = 1556.65(O) 1 5 5 6

19、 6 50011 0110 1110.1101 0100 (B) =36F.D4 (H ) 3 6 F D 4,第40頁,二進制、八進制、十六進制數(shù)間的關系,,⒈ 數(shù)值型數(shù)據(jù)的表示數(shù)值型數(shù)據(jù)是用以表示量的大小、正負。在計算機內(nèi)，數(shù)值是用二進制來表示的，也就是說，無論多大的數(shù)，在計算機中只能用0和1來表示。⒉ 字符型數(shù)據(jù)的表示包括：西文字符、漢字、聲音、圖像,1.3

20、.2 數(shù)據(jù)在計算機中的表示,第42頁,American Standard Code for Information Interchange(美國標準信息交換代碼 )128個常用字符，用7位二進制編碼，從0到127 控制字符：0～32，127；普通字符：94個。 例如：“a”字符的編碼為1100001，對應的十進制數(shù)是97； 換行 0AH

21、 10 回車 0DH 13 空格 20H 32 ‘0’～‘9’ 30H～39H 48～57 ‘A’～‘Z’ 41H～5AH 65～90 ‘a(chǎn)’～‘z’ 61H～7AH 97～122,西文字符編碼----ASCII碼,第43頁,

22、漢字系統(tǒng)對每個漢字規(guī)定了輸入計算機的代碼，即漢字的外部碼，鍵盤輸入漢字是輸入漢字的外部碼。計算機為了識別漢字，要把漢字的外部碼轉(zhuǎn)換成漢字的內(nèi)部碼，以便進行處理和存儲。為了將漢字以點陣的形式輸出，還要將漢字的內(nèi)部碼轉(zhuǎn)換為漢字的字形碼，確定一個漢字的點陣。并且，在計算機和其它系統(tǒng)或設備需要信息、數(shù)據(jù)交流時還必須采用交換碼。,漢字字符編碼,漢字編碼系統(tǒng)主要是解決在漢字處理過程中的各個環(huán)節(jié)中漢字的編碼問題。漢字編碼常指漢字的國家標準信息碼、漢

23、字機內(nèi)碼、輸入編碼和字型編碼。,第44頁,漢字交換碼概念：漢字交換碼是計算機與其他系統(tǒng)或設備間交換漢字信息的標準編碼漢字輸入碼 概念：也稱外碼，是為了將漢字輸入計算機而編制的代碼，它是代表某一漢字的一級鍵盤符號漢字機內(nèi)碼 　　概念：漢字機內(nèi)碼（內(nèi)碼）是計算機系統(tǒng)中用來存儲和處理中、西方信息的代碼漢字輸出碼 　　輸出碼概念：漢字輸出碼又稱漢字字形碼或漢字字模，它是將漢字字形經(jīng)過點陣數(shù)字化后形成的一串二進制數(shù)，用于漢字的顯示和

24、打印。,第45頁,聲音的表示,聲音是一種連續(xù)變化的模擬量，我們可以通過“模/數(shù)”轉(zhuǎn)換器對聲音信號按固定的時間進行采樣，把它變成數(shù)字量，一旦變成數(shù)字形式，便可以把聲音存儲在計算機中并進行處理了。,圖像的表示,一幅圖像可以因為是由一個個像點構成的，每個像點必須用若干二進制位進出現(xiàn)實世界五彩繽紛的顏色。當圖像分解為一系列像點，每個點用若干bit表示時，這幅圖像數(shù)字化了。數(shù)字圖像數(shù)據(jù)量特別巨大，假定畫上有150000個點，每個點用24個bit來