1、計算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ),長春理工大學(xué)計算機(jī)學(xué)院基礎(chǔ)部,陶 躍,第1章 計算機(jī)基礎(chǔ)知識 2學(xué)時 第2章 程序設(shè)計基礎(chǔ)與算法 2學(xué)時第3章 軟件工程基礎(chǔ) 4學(xué)時第4章 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu) 6學(xué)時第5章 數(shù)據(jù)庫技術(shù)基礎(chǔ)

2、 4學(xué)時第6章 操作系統(tǒng)及Office辦公軟件 10學(xué)時第7章 計算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 2學(xué)時復(fù)習(xí) 2學(xué)時,本課程進(jìn)度安排及考核方式,理論學(xué)時: 32學(xué)時 實驗學(xué)時:8學(xué)時(第5 11 13 15周)考核方式: 上機(jī)考試,?特別提示: 省等級考試內(nèi)容是1

3、、6、7章 國家等級考試內(nèi)容包括2、3、4和5章,全國計算機(jī)等級考試公共基礎(chǔ)知識考試內(nèi)容,公共基礎(chǔ)知識考試內(nèi)容: 1. 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與算法 2. 程序設(shè)計基礎(chǔ) 3. 軟件工程基礎(chǔ) 4. 數(shù)據(jù)庫設(shè)計基礎(chǔ) 公共基礎(chǔ)知識基本要求: (占30分)1. 掌握算法的基本概念。2. 掌握基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)及其操作。3. 掌握基本排序和查找算法。4. 掌握逐步

4、求精的結(jié)構(gòu)化程序設(shè)計方法。5. 掌握軟件工程的基本方法，具有初步應(yīng)用相關(guān)技術(shù)進(jìn)行軟件開發(fā)的能力。6. 掌握數(shù)據(jù)的基本知識，了解關(guān)系數(shù)據(jù)庫的設(shè)計。,全國計算機(jī)等級考試二級VB語言考試大綱,考試方式(筆試和上機(jī)考試) 1、筆試考試時間為90分鐘,滿分為100分. 其中公共基礎(chǔ)知識有10道選擇題和5道填空題, 占全卷的30分, VB語言為70分. 2、上機(jī)考試時間為90分鐘, 滿分100分 。上機(jī)操作包括：

5、（1） 基本操作 （2）簡單應(yīng)用 （3） 綜合應(yīng)用 有關(guān)考試大綱中的具體內(nèi)容及歷屆等級考試試題及考試環(huán)境的下載可以登陸: 東方教育網(wǎng): http:// www.eastedu.com.cn 全國計算機(jī)等級考試網(wǎng): http://www.ncre100.com,第1章 計算機(jī)基礎(chǔ)知識,,,計算機(jī)的工作原理,,,計算機(jī)系統(tǒng)的組成,4,,,計算機(jī)性能指

6、標(biāo),2,,,計算機(jī)概述,1,3,多媒體技術(shù)的應(yīng)用,,5,小結(jié)、作業(yè)與測試,,教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)環(huán)節(jié),1.1 計算機(jī)概述,,,計算機(jī)的分類,2,,,計算機(jī)的發(fā)展過程,1,,,計算機(jī)性能指標(biāo)**,3,2024/3/21,1.1 計算機(jī)的概述,,了解計算機(jī)的發(fā)展階段及劃分依據(jù); 了解計算機(jī)的分類及發(fā)展方向; 掌握計算機(jī)的主要性能指標(biāo),,學(xué)習(xí)目的,1.1.1 計算機(jī)的發(fā)展過程-計算工具的變遷,法國物理學(xué)家布萊斯.帕斯卡發(fā)明,1642加

7、減法器,1822年差分機(jī),1834年 分析機(jī),ENIAC（1946）,計算機(jī)時代,英國 數(shù)學(xué)家 查里斯.巴貝奇,唐末時期,Mark I（1944年 美）世界上第一臺大型自動數(shù)字計算機(jī) .哈佛大學(xué)教授霍華德·艾肯,電子計算機(jī)是一種能夠存儲信息(程序和數(shù)據(jù))、并能自動地、快速地、精確地處理信息的電子設(shè)備。通常人們把電子計算機(jī)也稱為電腦。 是一種能對各種數(shù)字化信息進(jìn)行處理，即協(xié)助人們獲取信息、處理信息、存儲信息和傳遞信

8、息的工具。,世界上第一臺計算機(jī)ENIAC5000次加法/秒 體重28噸 占地170m2 18800只電子管1500個繼電器 功率150KW,1.1.1 計算機(jī)的發(fā)展過程,優(yōu)點：奠定了計算機(jī)發(fā)展基礎(chǔ)，提高了效率。 19 世紀(jì)法國數(shù)學(xué)家契依列用了畢生的時間，計算π只算到小數(shù)點707位，用ENIAC則幾秒鐘就完成了。,缺點： 耗電大、存儲容量小，可靠性差，計算程序是靠接線板來設(shè)定，問題改

9、變時，要重新接線，有的問題雖然計算幾分鐘，接線卻幾個小時。,1.1.1計算機(jī)的發(fā)展過程-電子器件的變化,圖1：電子管,圖2：晶體管,電子管的缺點：體積大；耗能高、散熱量大。,晶體管的優(yōu)點：體積??；耗能低；性能穩(wěn)定。,計算機(jī)的發(fā)展過程-電子器件的變化,圖3：集成電路 通過半導(dǎo)體集成技術(shù)將許多邏輯電路集成 在只有幾平方毫米的硅片上。,1958年集成電路問世時，一個芯片上只有５個元件； 1970年一個芯片上已能制作15

10、00個晶體管； 1971年Intel公司制成了第一批微處理4004，這一芯片集了2250個晶體管組成的電路。 1989年英特爾（Intel）公司的80486芯片上容納了120萬個晶體管， 1993年Intel公司推出的“奔騰”（Pendium）微處理機(jī)芯片集成度已達(dá)310萬個晶體管，每秒可執(zhí)行１億條指令，為486芯片的5倍。目前奔騰4 每秒可以執(zhí)行22億條指令， 芯片集成了7.2億多個晶體管。,將電腦濃縮在一顆芯片上,0.18微米芯片,

11、10微米芯片,計算機(jī)發(fā)展史,晶體管數(shù),每18個月芯片能力增長一倍。,計算機(jī)第一定律——摩爾定律,計算機(jī)發(fā)展史,1.1.1 計算機(jī)的發(fā)展過程,計算機(jī)特點-速度快,例如，對天氣預(yù)報的處理，若手工計算需要十幾天才能完成?，F(xiàn)在用計算機(jī)可以迅速分析大量的氣象資料，在十幾分鐘內(nèi)就可以完成一個地區(qū)的天氣預(yù)報工作。2004年2月7日報道，歷經(jīng)13天的鏖戰(zhàn)，世界排名第一的國際象棋大師卡斯帕羅夫（39歲）與電腦“更年少者”（“更年少者”是三屆計算

12、機(jī)國際象棋世界冠軍）的人機(jī)大戰(zhàn)平局結(jié)束。,其實早在1958年，IBM推出的取名“思考”的IBM704就成為了第一臺與人類進(jìn)行國際象棋對抗的計算機(jī)，當(dāng)時它一秒鐘可以進(jìn)行200步的運算，但是在人類棋手面前被打得丟盔卸甲。當(dāng)時電腦下象棋之所以難有突破，是計算機(jī)速度太慢的緣故。,計算機(jī)的速度快,卡斯帕羅夫曾于1997年在人機(jī)大戰(zhàn)中輸給了IBM公司的超級計算機(jī)“超級深藍(lán)”（每秒可以分析兩億步棋)，電腦若想找到當(dāng)前最優(yōu)的走法，需要全廣度全深度地搜索

13、雙方棋子所有的可能走法，估算一共有10132種，人工智能電腦下棋模擬的是人類的智能，它的啟發(fā)式搜索也是邊走邊試探。每走一步，都設(shè)法計算當(dāng)前棋局的各種可能走法及對手各種反應(yīng)的得分，然后立足于對方應(yīng)棋以后自己面臨的最壞局勢，尋找能夠爭取到的最好的結(jié)果，然后倒推回去選擇滿意的棋步，戰(zhàn)勝對手。,計算機(jī)的特點_ 超強(qiáng)的記憶能力和自動化處理能力,象棋大師根據(jù)自己的體會，得出兩條寶貴經(jīng)驗： 第一，人跟電腦下棋千萬不能出現(xiàn)時間緊張的情況，否則電

14、腦就會以快速的合理選擇將死你。第二，不要跟電腦比算度。電腦可以儲存無數(shù)個局面，簡直就像一個棋局庫，即使版本很低的電腦，在這一點上，人也比不過電腦，因為人的記憶力是有限的。就連目前很多的棋局，棋手們也不可能都記得住。要選擇不規(guī)范的走法，避開電腦的長處。否則，人剛算一步，電腦已算數(shù)百萬步了。,1.1.1 計算機(jī)的發(fā)展階段,,1958年，我國研制成功了第一臺電子計算機(jī)103機(jī)。　　自1983年起，我國相繼研制了每秒運算上億次、百億次、千億

15、次的“銀河”、“曙光”、“神威”等系列的巨型電子計算機(jī)。,計算機(jī)的發(fā)展方向:,小結(jié),微型化：滿足人們個別化需要（筆記本電 腦和掌上電腦）.巨型化：主要應(yīng)用于高尖端科學(xué)技術(shù).網(wǎng)絡(luò)化：為人們提供查找和共享信息的條 件，方便了人們的交流.智能化：使計算機(jī)具有人工智能(機(jī)器人）.,Altair 8800,計算機(jī)發(fā)展趨勢——微型化,計算機(jī)不再是單一的計算機(jī)器，而是一種信息機(jī)器，一種個人

16、的信息機(jī)器。,CRAY-Ⅱ,計算機(jī)發(fā)展趨勢——巨型化,運算速度可達(dá)每秒幾百億次運算的超級計算機(jī)1975年世界上第一臺超級計算機(jī)“Cray-I”超級計算機(jī)應(yīng)用： 天氣預(yù)報、地震機(jī)理研究、石油和地質(zhì)勘探，衛(wèi)星圖像處理等大量科學(xué)計算的高科技領(lǐng)域。,計算機(jī)發(fā)展趨勢——巨型化,中國超級計算機(jī)：國防科技大學(xué)研制的“銀河1號”、 “銀河2號”和“銀河3號”, 國家智能計算機(jī)中

17、心推出的“曙光1000”(90年代 10億/秒)和“曙光200I”, “曙光3000“,運算速度為每秒3800億次(排名80位) 2004年6月，每秒運算 11萬億次的超級計算機(jī)曙光4000A研制成功，進(jìn)入全球超級計算機(jī)前十名，從而使中國成為繼美國和日本之后，第三個能研制10萬億次高性能計算機(jī)的國家。曙光高性能計算機(jī)不僅代表著中國計算機(jī)最高水平，也為“‘兩彈一星’、載人航天、基因組研究”等其他標(biāo)志性科技成就做出了重要貢獻(xiàn)。,

18、銀河Ⅱ,曙光4000A,計算機(jī)發(fā)展趨勢——網(wǎng)絡(luò)化,計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)： 計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展動力： 使用遠(yuǎn)程資源，共享程序、數(shù)據(jù)和信息資源，網(wǎng)絡(luò)用戶的通訊和合作。,計算機(jī)發(fā)展趨勢——智能化,“總有一天，人類會造出一些舉止跟人一樣的‘沒有靈魂的機(jī)械’來”。 ——笛卡爾（1637）,人類第一個“工業(yè)機(jī)器人”：一頭在紡織機(jī)上挑紗的“驢”（1742年）第一代機(jī)器人機(jī)械手（1

19、962年出現(xiàn)）第二代機(jī)器人具有“感覺”的機(jī)器人第三代機(jī)器人裝有啟發(fā)式計算機(jī)的“智能機(jī)器人”,PackbotEOD機(jī)器人-排雷機(jī)器人,美國馬薩諸塞州伯靈頓的iRobot公司制造的PackbotEOD在伊拉克戰(zhàn)場上大顯身手，幫助士兵排除路邊炸彈?！董h(huán)球科學(xué)》雜志供圖,日本機(jī)器人跑步能雙腳離地還會爬樓梯,,2007年1月9日，在美國拉斯韋加斯舉行的2007年國際消費電子展上，本田技研工業(yè)公司研制的ASIMO機(jī)器人在進(jìn)行下樓梯表演。,1

20、.1.2 計算機(jī)的分類1.按工作原理分類 電子數(shù)字計算機(jī)和電子模擬計算機(jī)2.按應(yīng)用領(lǐng)域分類 通用計算機(jī)和專用計算機(jī)3.按性能規(guī)模分類 巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)和微型機(jī)和單片機(jī),,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,應(yīng)用領(lǐng)域,,,小結(jié),,計算機(jī)按工作原理劃分：電子模擬計算機(jī): 模擬式電子計算機(jī)問世較早，內(nèi)部所使用的電信號模擬自然界的實際信號，因而稱

21、為模擬電信號。模擬電子計算機(jī)處理問題的精度差；所有的處理過程均需模擬電路來實現(xiàn)，電路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，抗外界干擾能力極差。數(shù)字式電子計算機(jī): 是當(dāng)今世界電子計算機(jī)行業(yè)中的主流，其內(nèi)部處理的是一種稱為數(shù)字信號的電信號。它的主要特點是“離散”，在相鄰的兩個符號之間不可能有第三種符號存在。由于這種處理信號的差異，使得它的組成結(jié)構(gòu)和性能優(yōu)于模擬式電子計算機(jī)。,1.1.2 計算機(jī)的分類,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計

22、算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.2 計算機(jī)的分類,：計算機(jī)按設(shè)計目的劃分： 1）通用機(jī)： 適用解決多種一般問題，該類計算機(jī)使用領(lǐng)域廣泛、通用性較強(qiáng)，在科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理和過程控制等多種用途中都能適應(yīng)。設(shè)計和制造技術(shù)復(fù)雜，國外只有美國的IBM、DEC公司，日本的富士通、日立公司。制造廠家通常又稱其為“企業(yè)級”計算機(jī)。 2）專用機(jī)： 用于解決某個特定方面

23、的問題，配有為解決某問題的軟件和硬件，如在生產(chǎn)過程自動化控制、工業(yè)智能儀表等專門應(yīng)用。,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.2 計算機(jī)的分類,計算機(jī)按規(guī)模劃分：（1）巨型計算機(jī)（超級計算機(jī)）： 應(yīng)用于國防尖端技術(shù)和現(xiàn)代科學(xué)計算中。巨型機(jī)的運算速度可達(dá)每秒十幾萬億次，研制巨型機(jī)是衡量一個國家經(jīng)濟(jì)實力和科學(xué)水平的重要標(biāo)志。 20

24、04年6月，每秒運算 11萬億次的超級計算機(jī)曙光4000A. 美國的IBM生產(chǎn)的軍用機(jī)重106噸，12.3萬億/秒，日本在2005年4月生產(chǎn)出運算速度可達(dá)每秒38.5萬億次的“宇宙模擬器”(探索宇宙)。 應(yīng)用： 天氣預(yù)報、核武器、石油勘探、空間技術(shù)。,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.2 計算機(jī)的分類,計算機(jī)按規(guī)模劃分：（2）大/中型計算機(jī)：

25、 具有較高的運算速度，每秒可以執(zhí)行幾千萬條指令，而且有較大的存儲空間。往往用于科學(xué)計算、數(shù)據(jù)處理或作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器使用。（3）小型計算機(jī)： 規(guī)模較小、結(jié)構(gòu)簡單、運行環(huán)境要求較低，一般應(yīng)用于工業(yè)自動控制、測量儀器、醫(yī)療設(shè)備中的數(shù)據(jù)采集等方面。常作為局域網(wǎng)服務(wù)器.,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.2 計算機(jī)的分類,計算機(jī)按規(guī)模劃分：. （

26、4）微型計算機(jī)(個人計算機(jī))： （Personal Computer，PC）， 中央處理器（CPU）采用微處理器芯片，它具有體積小、可靠性高、功耗低、適應(yīng)性強(qiáng)和價格便宜等特點。微型機(jī)自1977年推出以來，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、服務(wù)業(yè)、辦公自動化、家庭等各個領(lǐng)域，,（5）工作站： 工作站是由通用計算機(jī)轉(zhuǎn)向?qū)Ｓ枚霈F(xiàn)的一種新機(jī)種，一種介于微機(jī)與小型機(jī)之間的高檔微機(jī)系統(tǒng)主要面向?qū)?/p>

27、業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域，具備強(qiáng)大的數(shù)據(jù)運算與圖形、圖像處理能力，為滿足工程設(shè)計、動畫制作、科學(xué)研究、軟件開發(fā)、金融管理、信息服務(wù)、模擬仿真等專業(yè)領(lǐng)域而設(shè)計開發(fā)的高性能計算機(jī)。,（6） 網(wǎng)絡(luò)計算機(jī): 是多個計算機(jī)的互連，再與Internet連接。可以實現(xiàn)資源共享，大大提高計算機(jī)系統(tǒng)的使用效率。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)在信息查詢、電子教育、網(wǎng)上購物等方面已獲得廣泛應(yīng)用，已成為人們離不開的工具。服務(wù)器： 在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下為多個

28、用戶提供服務(wù)的共享設(shè)備，一般分為文件服務(wù)器、打印服務(wù)器、計算服務(wù)器和通信服務(wù)器等。,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.3 計算機(jī)的主要性能指標(biāo),1．運算速度: 是指計算機(jī)每秒鐘能執(zhí)行的指令數(shù)。 單位為每秒百萬條指令，簡稱MIPS（Million Instructions Per Second)。 1980~1987年,速度1~2MIPS, 目前幾千M

29、IPS。2．主頻（時鐘頻率）： 是指計算機(jī)的CPU在單位時間內(nèi)輸出的脈沖數(shù)。通俗地可理解為每秒鐘運算的次數(shù)，它在很大程度上決定了計算機(jī)的運行速度。單位MHz。Intel486的主頻為33MHz~120MHz.等。 目前，微機(jī)的主頻：幾GHz 2.3GHz=2.3×1024MHz,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1

30、.1.3 計算機(jī)的主要性能指標(biāo),3．字長 字長是指計算機(jī)能夠同時處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)，它是一個重要的技術(shù)指標(biāo)，直接影響到計算機(jī)的計算精度和速度。計算機(jī)的字長越長，表示的有效位數(shù)就越多，因而精度和速度就越高，功能越強(qiáng)，主要由CPU型號而定。有32位（微機(jī)）、64位（工作站）、128位(大、中型）. 計算機(jī)的主頻越高、字長越長，計算機(jī)的運算速度越快。,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計

31、算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.3 計算機(jī)的主要性能指標(biāo),4．內(nèi)存容量：位： bit(比特），是最小的信息單位.字節(jié)：byte或B，是信息存儲中最常用的 基本單位. 一個字節(jié)能存儲8位二進(jìn)制數(shù),一個鍵盤字符在機(jī)內(nèi)占一個字節(jié). 千字節(jié) 1KB=210B=1024B 兆字節(jié) 1MB=1024KB=220B吉字節(jié) 1

32、GB=1024MB=230B,內(nèi)存容量是指隨機(jī)存儲器RAM存儲容量的大小，它反映了計算機(jī)處理數(shù)據(jù)量的能力，主存容量越大，計算機(jī)處理時與外存儲器交換數(shù)據(jù)的次數(shù)越少，處理速度越快. 目前： 64MB、128MB、256MB、 512MB 、1GB,,,,1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)的發(fā)展,,,,計算機(jī)的分類,,,性能指標(biāo),,,小結(jié),,1.1.3 計算機(jī)的主要性能指標(biāo),5. 可靠性與可用性系統(tǒng)的可靠性

33、 在給定的時間內(nèi)，計算機(jī)系統(tǒng)能正常運轉(zhuǎn)的概率，通常用平均無故障工作時間MTBF （Mean Time Between Failures)表示。 MTBF的時間越長，系統(tǒng)的可靠性越高。系統(tǒng)的可維護(hù)性： 計算機(jī)的維修概率,通常用平均修復(fù)時間（Mean Time To Repair,簡稱MTTR）表示，即從故障發(fā)生到故障修復(fù)所需的時間。系統(tǒng)的可用性： 若MTBF很高，且MTTR很低

34、，則稱該計算機(jī)具很高的可用性。,,,小結(jié),本節(jié)主要講解了計算機(jī)的誕生，計算機(jī)的發(fā)展、計算機(jī)的分類及計算機(jī)的性能指標(biāo) ,重點掌握性能指標(biāo).,1.2 計算機(jī)的工作原理及系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)的基本工作原理,4,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),2,,,計算機(jī)系統(tǒng)的組成,1,,教學(xué)重點與難點,3,2024/3/21,計算機(jī)的工作原理及系統(tǒng)組成,,,學(xué)習(xí)目的,了解計算機(jī)系統(tǒng)的構(gòu)成；掌解計算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大功能部件；理解計算機(jī)軟件系統(tǒng)的分類，

35、了解常見的各種系統(tǒng)和應(yīng)用軟件。,,,,1.2 計算機(jī)原理及組成,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,小結(jié),,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-硬件系統(tǒng)的組成,,數(shù)據(jù)流指令流控制流,（外）存儲器,（內(nèi)）存儲器,,,中央處理器（CPU）,運算器,控制器,輸入設(shè)備,輸出設(shè)備,,,,,,,,,,硬件系統(tǒng): 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備組成。,,1.

36、運算器： 用于加工、處理數(shù)據(jù)的部件，主要完成對數(shù)據(jù)的算術(shù)運算和邏輯運算。 2.控制器： 是計算機(jī)的控制部件，它控制其他部件協(xié)調(diào)統(tǒng)一的工作，并能完成對指令的分析和執(zhí)行。,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,硬件系統(tǒng): 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,中央處理器（CPU）：運算器+控制器,,3.存儲器： 是計算機(jī)的記憶

37、裝置，用來存儲程序和數(shù)據(jù)存儲器的分類：內(nèi)存儲器： （內(nèi)存或主存） 速度快，容量小，直接與CPU進(jìn)行信息交換，存放運算器傳送來的數(shù)據(jù)。外存儲器： （外存或輔存） 速度慢，容量大，不能直接與CPU進(jìn)行信息交換，須將外存內(nèi)容調(diào)入內(nèi)存；存放暫不用的數(shù)據(jù)和程序。(硬盤、光盤),,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,硬件系統(tǒng):

38、 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,,,本章小結(jié),,,a,b,,C P U,,內(nèi)存儲器,,C P U,,內(nèi)存,,外存,CPU訪問內(nèi)、外存儲器的方式,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,硬件系統(tǒng): 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,主機(jī)：CPU+內(nèi)存儲器,內(nèi)存儲器分類及特點-RAM/ROM***,1.分類: 隨

39、機(jī)存儲器RAM（Random Access Memory）和只讀存儲器ROM（Read-Only Memory）兩種。 2. 特點: RAM: RAM中的信息可隨機(jī)地讀出或?qū)懭?，一旦關(guān)機(jī)（斷電）后， RAM信息不再保存。 ROM: ROM中的信息通常只能讀出而不能寫入，斷電后，ROM中的原有內(nèi)容保持不變，用戶信息的存儲在RAM中。,裸機(jī)：沒有配上軟件系統(tǒng)的計算機(jī)稱為裸機(jī)

40、,內(nèi)存儲器與外存儲器的特點：,,,本章小結(jié),4. 輸入設(shè)備： 是外部向計算機(jī)傳送信息的裝置，其功能是將數(shù)據(jù)、程序及其它信息，從人們熟悉的形式轉(zhuǎn)換成計算機(jī)能接受的信息形式，輸入到計算機(jī)內(nèi)部。 常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、數(shù)碼相機(jī)等。5. 輸出設(shè)備： 功能是將計算機(jī)內(nèi)部二進(jìn)制信息轉(zhuǎn)換成人們所需要的或者其它設(shè)備能接受和識別的信息形式。 常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)、繪圖儀等。,,,,計算機(jī)

41、系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,硬件系統(tǒng): 運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-總線,總線： 總線(Bus)是連接計算機(jī)中CPU、內(nèi)存、外存、各種輸入/輸出設(shè)備的一組物理信號線及其相關(guān)的控制電路，它是計算機(jī)中用于在各部件間傳送信息的公用通路。,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-總線,數(shù)據(jù)總線(data bus)：

42、 傳輸數(shù)據(jù)地址總線(address bus)： 傳送存儲單元或輸入/輸出接口 的地址信息控制總線(control bus)：傳輸控制器的控制信號。,計算機(jī)系統(tǒng)的組成-硬件系統(tǒng)小結(jié),,,,,,硬件,,系統(tǒng),,,,,,,,,主機(jī),,,,,外設(shè),,,中央處理單元,,,內(nèi)存儲器（主存儲器）: RAM、ROM,,運算器,,控制器,,,,輸入設(shè)備（鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀),,

43、輸出設(shè)備（顯示器、打印機(jī)、繪圖儀）,,外存儲器（軟盤、硬盤、光盤、優(yōu)盤）,,,,其他：網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（網(wǎng)卡、聲卡、顯卡）,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng) 指令是對計算機(jī)進(jìn)行程序控制的最小單位。 由操作碼與地址碼組成。 程序就是為解決某一具體問題而用一種特殊語言來編寫的計算機(jī)指令的有序集合。 文檔是描述程序操作及使用的有關(guān)資料。 軟件是提高計算機(jī)使用效率、擴(kuò)大計算機(jī)功能的程序、數(shù)據(jù)和文檔的總

44、稱。 通常軟件分為兩類： 系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-軟件系統(tǒng) P5,1．系統(tǒng)軟件： 系統(tǒng)軟件是計算機(jī)軟件中的重要部分，它是管理和控制計算機(jī)軟硬件資源，方便用戶使用計算機(jī)的一組程序的集合 .系統(tǒng)軟件包括:操作系統(tǒng)(Dos 、U

45、nix、Windows)程序設(shè)計語言(機(jī)器、 匯編 、高級 、非過程 、智能語言)語言處理程序(源程序、 目標(biāo)程序、 編譯、 解釋)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(FoxPro 、Oracle 、Access)網(wǎng)絡(luò)軟件(網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng))系統(tǒng)服務(wù)程序(或稱軟件研制開發(fā)工具、支持軟件、支撐軟件、工具軟件主要有編輯程序、調(diào)試程序 、裝配和連接程序、 測試程序),,,2．應(yīng)用軟件： 應(yīng)用軟件是為解決某些具體問題而開發(fā)的各種應(yīng)用程序.

46、,包括兩部分內(nèi)容。用戶自己編寫的:專用的軟件包: 通常由計算機(jī)專業(yè)人員與相關(guān)專業(yè)的技術(shù)人員共同開發(fā)完成. 如財務(wù)管理軟件、圖書管理軟件、繪圖軟件等。常用的工具軟件有文字編輯軟件Word、WPS、電子表格軟件Excel、瑞星殺毒軟件以及多媒體軟件等。,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,管家婆管理軟硬件資源協(xié)調(diào)后臺工作,服務(wù)生

47、提供用戶與計算機(jī)的交互接口,操作系統(tǒng)：管理和控制計算機(jī)的軟硬件資源，合理組織計算機(jī)的工作流程，為用戶提供一個使用計算機(jī)的工作環(huán)境，是用戶與計算機(jī)的接口，是最基本的系統(tǒng)軟件。,,,硬件、系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件之間的關(guān)系如圖所示,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-軟件系統(tǒng)(計算機(jī)程序設(shè)計語言),程序設(shè)計語言:

48、程序設(shè)計語言就是用戶用來編寫程序的語言，是人與計算機(jī)進(jìn)行信息交換的工具。它包括機(jī)器語言、匯編語言、高級語言、非過程化語言以及智能化語言。 1．機(jī)器語言： 就是二進(jìn)制語言,是計算機(jī)唯一能直接識別、直接執(zhí)行的計算機(jī)語言，因不同的計算機(jī)指令系統(tǒng)不同，所以機(jī)器語言程序沒有通用性。 例：011011 000000 000000 000001 110101 代表清除累加器，然后將內(nèi)存地址為117的單

49、元內(nèi)容與累加器的內(nèi)容相加。,1,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-軟件系統(tǒng)(計算機(jī)程序設(shè)計語言),2．匯編語言： 匯編語言是機(jī)器語言的進(jìn)化，它和機(jī)器語言基本上是一一對應(yīng)的，但在表示方法上用一種助記符表示。匯編語言和機(jī)器語言都是面向機(jī)器的程序設(shè)計語言，一般稱為低級語言。,如上: 011011 000000 000000 000001 110101對應(yīng)的匯編語言: C

50、LA 00 017,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-軟件系統(tǒng)(計算機(jī)程序設(shè)計語言),3．高級語言： 是獨立于機(jī)器的算法語言，它克服于初級語言的缺點，接近于自然語言和數(shù)字公式的表示方式，因此用高級語言編寫的程序易讀、易記、通用性強(qiáng)。高級語言不再面向機(jī)器而是面向過程，因此也稱為面向過程語言,如BASIC、PASCAL、FORTRAN 、C語言等。4. 非過程化語言及智能化語言 使用非過

51、程化語言編程，用戶只要告訴輸入計算機(jī)中的已知條件及加工處理之后所需的輸出結(jié)果，計算機(jī)系統(tǒng)就能根據(jù)用戶的要求自動完成，而不需要用戶再去進(jìn)行算法的描述。目前已經(jīng)有非過程化語言SQL、面向?qū)ο蟮恼Z言（Visual C++、Visual Basic、java）和智能化語言（Prolog、Lisp），這些語言的出現(xiàn)給人們使用計算機(jī)帶來了極大的方便。,例：編程：A=7+8機(jī)器語言 匯編語言

52、 備注00111110 00000111 LD A，7 7 A11000110 00001000 ADD A，8 8+(A) A01110110 HALT 停止所有操作BASIC語言： 10 LET A=7+8

53、 20 END,三種語言的比較,,,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成-軟件系統(tǒng)(系統(tǒng)軟件-語言處理程序),目標(biāo)程序：用機(jī)器語言編的程序。匯編語言源程序：用匯編語言編寫的程序匯編程序：將匯編語言源程序翻譯成目標(biāo)程序。源程序： 用高級語言編的程序。翻譯程序：將源程序翻譯成目標(biāo)程序的程序。 有編譯程序和解釋程序。,,,§1.1計算機(jī)概述,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,計算機(jī)軟件

54、系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,本章小結(jié),,1.2.1 計算機(jī)工作原理,計算機(jī)工作原理采用的是“存儲程序”原理，由美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（J. Von Neumann）提出的。,,,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,,,計算機(jī)軟件系統(tǒng),,,計算機(jī)工作原理,,,計算機(jī)硬件系統(tǒng),,,,小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,2.“存儲程序”原理核心內(nèi)容如下： 1.)計算機(jī)硬件包括控制器、運算器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備5部分。

55、 2.)計算機(jī)的指令和數(shù)據(jù)都用二進(jìn)制數(shù)表示。 3.)程序存放在存儲器中，計算機(jī)自動執(zhí)行程序中的指令。,,,計算機(jī)運行程序的過程就是執(zhí)行程序中指令的過程，執(zhí)行指令有以下3個步驟：,1.取指令： CPU根據(jù)其內(nèi)部的程序計數(shù)器的內(nèi)容，從存儲器中取出對應(yīng)的指令，同時程序計數(shù)器增加一個數(shù)，使其為下一條指令的地址。2.分析指令： CPU分析所取出的指令，確定要進(jìn)行的操作。3.執(zhí)行指令： CPU

56、根據(jù)指令的分析結(jié)果，向有關(guān)的部件發(fā)出相應(yīng)的控制信號，相關(guān)的部件進(jìn)行工作，完成指令規(guī)定的操作。,,計算機(jī)系統(tǒng)組成,計算機(jī)軟件系統(tǒng),計算機(jī)工作原理,計算機(jī)硬件系統(tǒng),小結(jié),1.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成,,,小結(jié),本節(jié)簡要介紹了以下內(nèi)容：　　1.計算機(jī)系統(tǒng)的組成：硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)；　　2.構(gòu)成計算機(jī)硬件系統(tǒng)的五大部件：輸入設(shè)備、存儲器、運算器、控制器、輸出設(shè)備，及其工作原理；　　3.計算機(jī)軟件的分類：系統(tǒng)軟件（包括操作系統(tǒng)、語言處理程序和數(shù)

57、據(jù)庫管理系統(tǒng)）和應(yīng)用軟件（如辦公軟件、MIS系統(tǒng)、財務(wù)軟件、CAD軟件等）。,1.2.2 計算機(jī)系統(tǒng)的組成小結(jié),,1.3 多媒體技術(shù)應(yīng)用,.媒體兩種含義： 存儲信息的物理實體（紙張、磁盤、光盤等） 信息的表現(xiàn)形式（文字、聲音、圖像等）與計算機(jī)信息處理有關(guān)的媒體有五種： 感覺媒體、 表示媒體、存儲媒體 表現(xiàn)媒體、 傳輸媒體,1.3 多媒體技術(shù)應(yīng)用-媒體的分類,(1) 感覺媒體。是作用于人的感覺器官的信息的表現(xiàn)形式，

58、如文字、聲音、 圖像等。(2) 表示媒體。是信息在計算機(jī)內(nèi)部采用的表現(xiàn)形式，即二進(jìn)制編碼。(3) 存儲媒體。是用來存放表示媒體，以便使計算機(jī)能隨時進(jìn)行加工處理的物理載體，如磁盤、光盤等。(4) 表現(xiàn)媒體。是用來實現(xiàn)感覺媒體和表示媒體之間轉(zhuǎn)換的物理設(shè)備，即計算機(jī)的輸入和輸出設(shè)備，如鍵盤、掃描儀、顯示器、打印機(jī)、話筒等。(5) 傳輸媒體。是用來把表示媒體在計算機(jī)之間傳送的通信載體，如光纜、同軸電纜、電話線、雙絞線等。,1.3 多媒

59、體技術(shù)應(yīng)用-多媒體技術(shù),多媒體技術(shù)： 多媒體技術(shù)就是利用計算機(jī)技術(shù)把文字、聲音、圖形、圖像等多種媒體信息通過計算機(jī)進(jìn)行數(shù)字化采集、壓縮和解壓縮、存儲和傳播而綜合為一體化的技術(shù)。 目前多媒體技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于教育、通訊 、電子出版、電視、商業(yè)等領(lǐng)域。 多媒體技術(shù)具有三個顯著的特性，即信息媒體的多樣性、多種技術(shù)的集成性、處理過程的交互性、實時性等特點。,常用的多媒體硬件有：聲卡:

60、 實現(xiàn)輸入或輸出的模擬信號與在機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換處理,有8、16位或32位,32位聲卡具有立體聲效果).,1.3.2 多媒體(MPC)計算機(jī)系統(tǒng),一個多媒體計算機(jī)系統(tǒng): 多媒體硬件系統(tǒng)和多媒體軟件系統(tǒng)。,聲卡,視頻卡: 也稱顯卡，主要處理圖像文件，負(fù)責(zé)將視頻圖像的模擬信號與在機(jī)內(nèi)的數(shù)字信號的轉(zhuǎn)換處理.CD-ROM: 只讀光盤,存儲容量650MB音箱、喇叭等,多媒體軟件系統(tǒng)有：支持多

61、媒體功能的操作系統(tǒng): 如Windows98、Windows XP等；多媒體數(shù)據(jù)開發(fā)軟件: 主要用來完成聲音錄制與編輯、圖像的掃描輸入與動畫的編輯制作等；多媒體創(chuàng)作工具軟件: 如Authorware、Visual Basic、Visual C++等。 此外還有各種多媒體應(yīng)用軟件，如教學(xué)軟件、百科全書等。,1.3.2 多媒體(MPC)計算機(jī)系統(tǒng),,,計算機(jī)中常用數(shù)制（補(bǔ)充）,基

62、本概念進(jìn)制，即進(jìn)位制 基數(shù)權(quán)值,,小結(jié),,,,,常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換方法,,,計算機(jī)中數(shù)的表示方法,,,信息編碼,,,信息計量單位,,,小結(jié),,,,小結(jié),常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法,按權(quán)展開多項式,,,1.3 計算機(jī)概述,,計算機(jī)中常用數(shù)制,,,,常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換方法,,,計算機(jī)中數(shù)的表示方法,,,信息編碼,,,信息計量單位,,,小結(jié),,,,,,,非十進(jìn)制,十進(jìn)制,,按權(quán)展開求和,例1：將 1011.01B 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)1011.

63、01B= 1×23 +0×22 +1×21 +1×20 + 0×2-1 +1×2-2= 8+2+1+0.25=11.25D例2：將B7.FH 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)B7.FH = 11×161 + 7×160 + 15×16-1 = 176+ 7+0.9375 =183.9375D    例3：將

64、372.6O 轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制數(shù)372.6O = 3×82 + 7×81 + 2×80 + 6×8-1 =192+56+2+0.75=250.75D,,1.3 計算機(jī)概述,,,,,,,,,,小結(jié),非十進(jìn)制,十進(jìn)制,,整數(shù)部分：除基取余（倒排） 小數(shù)部分：乘基取整,例1：將 27.75D 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),,,,,,,,,,,,,小結(jié),,小結(jié),非十進(jìn)制,十進(jìn)制,,整數(shù)部分：除基取余

65、（倒排）小數(shù)部分：乘基取整,例1：將 27.75D 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),27.75D = 11011.11B,,信息編碼,小結(jié),常用數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換方法,例2：將 1725.6875D 轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù),1725.6875D = 3275.54O,,小結(jié),,八進(jìn)制,二進(jìn)制,,三位分組,以小數(shù)點為界，向左向右按每三位分成一組，每組用一位八進(jìn)制代替。,例1：將 1101.01101B 轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制數(shù),首尾組不足三位時，首尾用“0”補(bǔ)足,1101.0

66、1101B = 15.32O,,1.3 計算機(jī)概述,,計算機(jī)中常用數(shù)制,,,,常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換方法,,,計算機(jī)中數(shù)的表示方法,,,信息編碼,,,信息計量單位,,,小結(jié),,二進(jìn)制與八進(jìn)制對應(yīng)關(guān)系：000-0，001-1，010-2，011-3， 100-4，101-5，110-6，111-7,,,,小結(jié),八進(jìn)制,二進(jìn)制,,例2：將 34.27O 轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),34.27O = 11100.010111B,,,1.3 計算機(jī)概述

67、,,計算機(jī)中常用數(shù)制,,,,常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換方法,,,計算機(jī)中數(shù)的表示方法,,,信息編碼,,,信息計量單位,,,小結(jié),,小結(jié),十六進(jìn)制,二進(jìn)制,,四位分組,16 = 24,,一位十六進(jìn)制數(shù)需要四位進(jìn)制數(shù)來表示。,例1：將 11010101.11101001B 轉(zhuǎn)換為十六進(jìn)制數(shù),11010101.11101001B = D5.E9H,,信息編碼,信息計量單位,小結(jié),二進(jìn)制與十六進(jìn)制數(shù)對應(yīng)關(guān)系：0000-0，0001-1，0010-2，

68、0011-3，0100-4，0101-5，0110-6，0111-7，1000-8，1001-9，1010-A，1011-B，1100-C，1101-D，1110-E，1111-F,,例2：將 D3.E7H轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制數(shù),D3.E7H = 11010011.11100111H,,1.3 計算機(jī)概述,,計算機(jī)中常用數(shù)制,,,,常用數(shù)制的轉(zhuǎn)換方法,,,計算機(jī)中數(shù)的表示方法,,,信息編碼,,,信息計量單位,,,小結(jié),,不能直接轉(zhuǎn)換，