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计算机基础知识课件(经典)_图文

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计算机基础
网络维护中心 马超 E-mail:mchao@xj.cninfo.net

学习内容
第一章 信息社会与计算机基础知识 第二章 常用操作系统 第三章 字处理软件word2003 第四章 电子表格 Excel2003 第五章 计算机网络与Internet使用基础

第一章 计算机基础知识
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1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7

信息技术概述 计算机概述 计算机系统组成 计算机硬件组成及性能指标 数据在计算机中的表示 多媒体技术 信息安全与知识产权

1.1 信息技术概述
? 数据是一组表示数量、行为和目标的非随机的可鉴

别的符号。

? 信息是描述客观事物运动状态及运动方式的数据,

是按一定目的组织起来的,具有一定结构的数据集 合。由此可见,数据是原料,信息是产品。

?数据和信息是知识的源泉 ?智慧是指经过客观现实验证 而得到充实的知识

人类历史上的五次信息革命 ? 第一次:语言的使用 ? 第二次:文字的创造 ? 第三次:印刷术的发明 ? 第四次:电报、广播、电视的发明和普及应用 ? 第五次:计算机与网络技术的应用 信息技术(IT):利用科学的原理、方法及先进的 工具和手段,有效的开发和利用信息资源的技术体系。 它包括微电子技术、计算机技术、通信技术、网络技 术、大众传媒技术和传感技术。

1.2 计算机概述
计算机(Computer)是一种能接收和存 储信息,并按照存储在其内部的程序 (这些程序是人们意志的体现)对输入 的信息进行加工、处理,然后把处理结 果输出的高度自动化的电子设备。

? 计算机的实质是一种信息处理机。

1.2 计算机概述
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1.2.1 计算机发展概况 社会的发展,复杂的计算促进了先进计算 工具的出现,特别是战争的需要。
?

1. 第一台计算机的诞生 世界上第一台数字式电子计算机是由美国宾夕法 尼亚大学的物理学家约翰· 莫克利(John Mauchly) 和工程师普雷斯伯· 埃克特(J-Presper Eckert) 领导的科研小组于1943年开始研制并于1946年完 成,取名为ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator)。

第一台电子计算机(ENIAC)
5000次加法/秒 体重30吨

占地170m2
17468只电子管

6000个继电器
功率174KW

第一台程序存储式计算机
世界上第一台程序存储式计算EDSAC由英国剑桥

大学的莫利斯· 威尔克于1949年研制成功,它标志
着计算机时代的真正开始。 冯.诺伊曼(Von Neumann)

第一台程序存储计算机 EDSAC 1949

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2. 计算机的分代
第二代 (1960-1963) 晶体管 几十万-百万(次/秒)

第一代 (1946-1959) 电子管 5千-4万(次/秒)

第三代 (1964-1970) 集成电路 百万-几百万(次/秒)

第四代 (1971-至今) (超)大规模集成电路 几百万-几亿(次/秒)

第一代 (1946~1959) 电子管 5千~4万(次/秒)

第一代计算机的特点:
采用电子管作为基本物理器件。体积大、能 耗高、速度慢、容量小,应用也仅限于科学 计算和军事目的。

20 世纪50年代,IBM 704型采用电子管的第一代电子 计算机。

第二代 (1960~1963) 晶体管 几十万~百万(次/秒)

第二代计算机的特点:

采用晶体管作为基本物理器件。体积小、能耗低、 稳定性强,这一时期适用于事务处理的FORTRAN语 言得到广泛的应用,因此,应用范围从单纯的科学 计算和军事目的扩展到事务处理、工程设计、数据 处理等方面。

IBM公司于1959年生产的IBM 7090型采用晶体管的第 二代电子计算机。它的体积减小了,运算速度却更快。

第三代 (1964~1970) 集成电路 百万~几百万(次/秒)

第三代计算机的特点:

采用中小规模集成电路作为基本物理器件。它具 有通用化、系列化、标准化的特点。

1964年4月IBM360系统问世。它成为使用集成电路的 第三代电子计算机的著名代表

第四代 (1971~至今) (超)大规模集成电路 几百万~几亿(次/秒)

第四代计算机的特点: 采用大规模和超大规模集成电路作为基本物理器 件。这一时期的计算机计算速度可达几百万甚至 上亿次每秒。在系统结构方面发展了并行处理技 术分布式计算机系统和计算机网络等;软件方面 发展了数据库系统,分布式操作系统、高效可靠 的高级语言以及软件工程标准化等。

英国国家航空管理局的控制中心,空中交通管制用 IBM计算机进行控制

电子恐龙的缩骨法——晶体管
晶体管实质上是按显微比例的真空管建造的。
电子管的缺点: 体积大; 晶体管的优点: 体积小; 耗能低; 性能稳定。

耗能高、散热量大。

ENIAC

划时代的实验装置

计算机第一定律——摩尔定律
集成电路的集成度每18个月翻一番
单 位 时 间 执 行 的 指 令 数

晶 体 管 数

百 万 条 每 秒

/

“贝尔定律”:认为如果保持计算能力不变,微处理器的价格和体 积每18个月减小一倍。

1.2.2 计算机分类
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1.按用途划分
(1)通用机:适用解决多种一般问题,该 类计算机使用领域广泛、通用性较强,在 科学计算、数据处理和过程控制等多种用 途中都能适应。 ? (2)专用机:用于解决某个特定方面的问 题,配有为解决某问题的软件和硬件,如 在生产过程自动化控制、工业智能仪表等 专门应用。
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2.按规模划分
(1)巨型计算机:应用于国防尖端技术和现代 科学计算中。巨型机的运算速度可达每秒百万亿 次,研制巨型机是衡量一个国家经济实力和科学 水平的重要标志。 ? (2)大/中型计算机:具有较高的运算速度,每 秒可以执行几千万条指令,而且有较大的存储空 间。往往用于科学计算、数据处理或作为网络服 务器使用。 ? (3)小型计算机:规模较小、结构简单、运行 环境要求较低,一般应用于工业自动控制、测量 仪器、医疗设备中的数据采集等方面。小型机在 用作巨型计算机系统的辅助机方面也起了重要作 用。

(4)微型计算机:中央处理器(CPU)采用微 处理器芯片,体积小巧轻便,广泛用于商业、 服务业、工厂的自动控制、办公自动化以及大 众化的信息处理。 ? (5)工作站:工作站是一种以个人计算机和分 布式网络计算为基础,主要面向专业应用领域, 具备强大的数据运算与图形、图像处理能力, 为满足工程设计、动画制作、科学研究、软件 开发、金融管理、信息服务、模拟仿真等专业 领域而设计开发的高性能计算机。 ? (6)服务器:在网络环境下为多个用户提供服 务的共享设备,一般分为文件服务器、打印服 务器、计算服务器和通信服务器等。
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3.按处理对象划分
(1)数字计算机:计算机处理时输入 和输出的数值都是数字量。 ? (2)模拟计算机:处理的数据对象直 接为连续的电压、温度、速度等模拟数 据。 ? (3)数字模拟混合计算机:输入输出 既可是数字也可是模拟数据。
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1.2.3 计算机的特点

计算机是一种高度自动化的信息处理 设备。主要特点有:
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运算速度快; 自动连续的高度计算; 计算精度高; 记忆能力强,存储容量大; 可靠的逻辑判断能力; 可靠性高,通用性强。

计算机的应用领域
1. 科学计算:指计算机应用于完成科学 研究和工程技术中所提出的数学问题(数值计 算)。一般要求计算机速度快、精度高,存储 容量相对大。科学计算是计算机最早的应用方 面。 2.信息处理:信息处理主要是指非数值形式 的数据处理,包括对数据资料的收集、存储、 加工、分类、排序、检索和发布等一系列工作。 3.过程控制:把计算机用于科学技术、军事 领域、工业、农业等各个领域的过程控制。

4.计算机辅助系统:有计算机辅助教学(CAI)、 计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造 (CAM)、计算机辅助测试(CAT)、计算机集成 制造(CIMS)等系统。 5.多媒体技术:把数字、文字、声音、图形、 图像和动画等多种媒体有机组合起来,利用计算 机、通信和广播电视技术,使它们建立起逻辑联 系,并能进行加工处理的技术。 目前多媒体计算机技术的应用领域正在不断 拓宽,除了知识学习、电子图书、商业及家庭应 用外,在远程医疗、视频会议中都得到了极大的 推广。

6.计算机通信:是计算机技术与通信技术结合 的产物,计算机网络技术的发展将处在不同地域 的计算机用通讯线路连接起来,配以相应的软件, 达到资源共享的目的。 7.人工智能:研究解释和模拟人类智能、智能行 为及其规律的一门学科。其主要任务是建立智能 信息处理理论,进而设计可以展现某些近似于人 类智能行为的计算系统。人工智能学科包括:知 识工程、机器学习、模式识别、自然语言处理、 智能机器人和神经计算等多方面的研究

1.2.4 指令和程序
输入计算机的信息一般有两类:一类称为数 据,一类称为程序。计算机通过执行指令来处理 各种信息的。 1、指令是指示计算机如何工作的命令,由 操作码和地址码组成。 2、程序是由一系列指令组成的,它是为解 决某一问题而设计的一系列排列有序的指令的集 合。

3、存储程序和程序控制原理 称为冯.诺伊曼(Von Neumann)原理, 是计算机实现自动运算或处理过程的基础。 其特点是:计算机在工作时,先将相关程序 和数据放入内存,执行时CPU(Central Processing Unit)根据情况取出指令并执行, 如此循环直到结束。

1.3

计算机系统的基本组成

1.3.1

计算机硬件系统

1.3.2
1.3.3

计算机软件系统
计算机的发展趋势

计 算 机 系 统 框 图

1.3.1 计算机硬件系统
计算机硬件系统的主要组成:
“存储程序”计算机的硬件系统由五个基本部 分组成。它们是:运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备。 其中存储器又有内存储器和外存储器之分。

外存是存放程序和数据的 “仓库”,可以长时间保存 大量信息,

计算机硬件基本组成框图
(外)存储器
内存是程序工作的空间。 程序和数据必须调入内存方 可执行。

输入 设备
执行算术

(内)存储器

输出 设备

和逻辑运算的
部件

计算机的指挥中心,负 数据流 责对控制指令进行分析, 地 址 然后发出操作控制信号, 中央处理器(CPU) 控制流 控制并协调计算机各个 部分的工作。
运算器 控制器

运算器:执行算术和逻辑运算的部件。 控制器:计算机的指挥中心,负责对控制指令进行分析,然 后发出操作控制信号,控制并协调计算机各个部分的工作。 CPU:控制器和运算器被集成 在 一块超大规模集成电路芯 片中被称为中央处理器(Central Processing Uint) 存储器:主要是存放程序和数据。程序是计算机操作的依据, 数据是计算机操作的对象。为了实现自动计算,各种信息必 须预先存放在计算机的某个地方,即存储器。存储器有内存 和外存,外存是存放程序和数据的?仓库?可以长时间保存 大量信息,但是程序必须调入内存放可执行,待处理的数据 也只有进入内存后才能被程序加工。 输入输出设备:(input/output)简称I/O设备,它们实现了外部 世界与主机之间的信息交换,提供了人机交互的硬件环境。

1.3.2 计算机软件系统
计算机软件(software) 一般可分为系统软件和 应用软件
1 系统软件 系统软件:通常是负责管理、控制和维护计算机的各 种软硬件资源,并为用户提供一个友好的操作界面,

以及服务于一般目的的上机环境。常见的系统软件主
要指操作系统和软件开发工具(语言处理程序即汇编 和编译程序、工具软件、系统实用程序)等。

(1)操作系统

操作系统是计算机的第一层软件,它能对计算 机系统中的软件和硬件资源进行有效的控制和管理, 合理组织协调计算机的运行,并为其他系统软件和 应用软件提供服务和支持, 为用户提供一个使用计 算机的工作环境,起到用户和计算机之间的接口作 用。DOS Windows OS/2 UNIX Linux (2)软件开发工具(语言处理程序 程序设计语言)
每一种程序设计语言都有自己的一套软件开发 工具。软件开发工具是程序设计的工作平台,用它完 成用高级语言编写的程序文本输入、编辑、语法和逻 辑检测,编译生成目标程序或解释执行等工作。 (3) 数据库管理系统 DBMS

2 应用软件 应用软件:是专业人员为各种应用目的而开发的程 序,这些程序通常是利用高级语言编程生成的。常 见的应用软件有办公自动化软件、管理信息系统、 大型科学计算软件包。

1.3.3

计算机的发展趋势

1、计算机发展——微型化

计算机不再是单一的计算的机器,而是一种 信息机器,一种个人的信息机器。

Altair 8800

2、计算机发展——巨型化
运算速度可达每秒几百亿次运算的超级计算机 1975年世界上第一台超级计算机?Cray-I” 超级计算机应用:天气预报、地震机理研究、 石油和地质勘探,卫星图像处理等大量科学计 算的高科技领域。 中国超级计算机: 国防科技大学: “银河1号”、 “银河2号”和“银河3号” 中国科学院计算机研究所: “曙光1000” 、“曙光200I”和“曙光3000” 11万亿次的曙光4000A(AMD,2560) 联想:四万亿次超级计算机深腾6800 CRAY-Ⅱ

曙光4000A

深腾6800

3、计算机发展——网络化
计算机网络:

计算机技术与通信技术结合 的产物,将分布在不同地点 的计算机连接起来,组成规 模更大、功能更强的网络结 构。 计算机网络的发展动力: 使用远程资源,共享程序、 数据和信息资源,网络用户 的通讯和合作。

计算机发展——智能化 模拟人的感觉和思维过程的能力 “总有一天,人类会造出一些举止跟人一样的 ‘没有灵魂的机械’来?。
——笛卡尔(1637)

第一代机器人 机械手(1962年出现) 第二代机器人 具有?感觉?的机器人

第三代机器人 装有启发式计算机的?智能机器人?

Deepblue

Garry Kasparov

计算机发展——多媒体化

利用计算机技术、通讯技术和大 众传播技术,来综合处理多种媒 体信息的计算机。包括文本、声 音、图形、视频图像、动画等。

1.4 微型计算机的硬件组成及性能指标
1.4.1 微型计算机的硬件组成 1、微机系统的基本结构 2、中央处理器(CPU) 3、内部存储器 4、主板 5、外部存储器

6、输入设备
7、输出设备 8、电源与机箱

1、微机系统的基本结构
控制器

主 机 硬 件 系 统 微 机 计 算 机 系 统 外 设

微处理器(CPU) 总线系统 内存储器(内存) 外存储器(外存) 只读存储器(ROM) 软盘 硬盘 光盘 键盘 鼠标 扫描仪 显示器、投影机 打印机 绘图仪 运算器 随机存储器(RAM)

输入设备(Input)

输出设备(Output) 操作系统 语言处理程序 数据库管理系统 网络通信管理程序 应用软件包 用户程序

软 件 系 统

系 统 软 件 应 用 软 件

2、中央处理器(CPU) CPU是计算机中最关键的部件,它由控制器、运算器、

寄存器组和辅助部件组成。
运算器:用来进行算术运算和逻辑运算的元件。 控制器:从存储器中取出指令、分析指令、确定指令类 型并对指令进行译码,负责向其他各部件发出控制信号。 寄存器:用来存放当前运算所需的各种操作数、地址信

息、中间结果等内容。

pentium75

几种类型的CPU

Intel Pentium 4 Extreme Edition的晶体 管已多达1亿7,800万个

AMD Athlon64

Intel Core 2 Duo

3、

内部存储器

计算机的存储器系统是由主存储器(内存)、高速缓 冲存储器(cache)、辅助存储器(外存)和管理这些 存储器的软件组成。内存用于存放执行的程序和待处 理的数据,它直接或通过缓存与CPU交换信息,外存 储器是长期保存程序和数据的地方。

内存——内存的参数
内存容量直接影响到电脑的速度,甚至关系到某些软件是否能 够运行,因此它是电脑性能的一项重要指标。目前单条内存的容 量有256MB、512MB、1024MB等规格。从一定程度上讲,计算 机性能瓶颈并不再CPU或其它部件,而在于内存。现在的应用软 件越来越大,对内存的容量要求也越来越高。

●256MB DDR内存

4、 主板
主板是电脑系统中最大、最重要的一块电路板。不管是CPU、内存还是各种功能卡和 外部设备都是靠主板联系在一起,从而形成一个完整的系统。因此,主板是整个计算 机内部结构的基础,电脑整体运行速度和稳定性在相当程度上取决于主板的质量。

5、 外部存储器
外存(辅助存储器)用来长期存放程序和数据。外存 上的信息主要由操作系统管理,它一般只和内存进行 信息交换。常见外存储器有磁盘、磁带、光盘等。

盘片

磁头

光盘和光盘驱动器(CD-ROM DVD)
导出区

数据区 导入区 目录表

光盘存储器的类型

CD-ROM(只读光盘 Compact Disc Read Only Memory) 700MB CD-R(CD-Recorder)简单地讲,就是可以一次写入、多次读 出的刻录光盘。 CD-RW(CD-ReWritable),代表一种“重复写入”的光盘。

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DVD-ROM(只读光盘 Compact Disc Read Only Memory) 可录光盘分为一次写入和可擦写两种类型。 一次写入型有DVD-R/+R(CD-Recorder) 可擦写性有DVD-RW、DVD+RW 、 DVD-RAM DVD-RAM优点:
一是高达10万次复写次数,保存年限更长(长达100年); ? 二是格式化时间很短,格式化好的光盘不需特殊的软件就可 进行写入和擦写,也就是说它具有强大的本地直接裁剪与编 辑的功能,用户可以像操作软盘一样轻松使用它; ? 三是具有强大的缺陷管理与纠错能力(写入时),可确保写 入数据的万无一失; ? 四是具有独一无二的读写可同时进行的能力;五是它支持版 权保护技术。 缺点:兼容性差、盘片价格昂贵
?

6、 输入设备
(1) 键盘
功能键 主键盘和 打字键 控制键 小数字键 编辑键 状态显示灯

104键盘

键 Shift







又称上档键,利用此键来输入上档字符 大写字母锁定键,利用此键来输入大写字母 位于键盘最下面的一个最长的键,按下空格键,将输入一个空 格字符 按下此键可使光标回退一格,删除光标左边的一个字符 回车键。按下此键,表示前面的输入结束 制表定位键 转换键,此键通常和其他键组成特殊功能键 控制键,通常和其他键组合在一起使用 系统的热启动,使用的方法是:按住Ctrl和Alt键不放,再击 打Del键

Caps Lock 空格键 Backspace Enter Tab Alt Ctrl Ctrl+Alt+Del

光标移动键和编辑键的功能
按 键
← →

功 光标左移一个字符 光标右移一个字符




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Del

删除键,删除光标位置的一个字符

Ins

插入键,此键是开关键,有两种状态:插 入状态和改写状态。按下此键(奇数次), 进入插入状态,所输入的字符将被插入在 当前光标之前;再按下此键(偶数次), 进入改写状态,所输入的字符将覆盖当前 光标处的字符

(2)鼠标
鼠标根据其使用原理可分为:机械鼠标、光 电鼠标和光电机械鼠标。
滚动小球 机械鼠标

反射板 光电鼠标

(3) 扫描仪
扫描仪是一种把可视文字、图片胶片等资料和小型实物 转换为计算机可处理的数字图形文档,使用OCR软件可 以进一步把文字、表格等图形信息转换文字处理软件可 编辑的文本稳当。 扫描仪的技术指标 ●扫描仪的光学分辨率:它反映出扫描图像的清晰程度。 主要有:1000 ×1200dpi,1200 ×2400dpi及更高的光学 平板扫描仪 分辨率。 ●色彩位数:反映扫描仪对扫描的图像色彩范围的辨析 能力。扫描仪的色彩位数越多越能真实反映原是图像的 色彩。色彩位数使用?位?来描述,主要有:42位48位。 ●扫描幅面(A4); ●接口(EPP增强型并行;USB)
手持扫描仪

(4) 光笔

(5) 数字化仪
(6) 麦克风 (7) 数码相机 (8)摄像头

7 输出设备
输出设备是用来输出经过计算机运算或处理后所得 的结果,并将结果以字符、数据、图形等人们能够识别 的形式进行输出。常见输出设备有显示器、打印机、投 影机、绘图仪、声音输出设备等。

(1)显卡
显卡的主要作用是对图形函数进行加速。所以显卡 也称为图形加速卡。图形加速卡有自己的用来执行 图形加速任务的图形函数加速器和显存,因此就可 以大大减少CPU宝贵的运算时间。 显卡的主要技术参数 ●图像分辨率 ●色彩数目

(2)显示器
显示器是电脑中最基本的输出设备,主要有两类:一种使CRT (Cathode Ray Tube Display,阴极射线管显示器),另一种使 LCD(Liquide Crystal Display,液晶显示器)。显示器必须通过 显卡与主板连接。

CRT显示器的主要技术指标 ●显示器尺寸:15寸,17寸,19寸等 ●点距: CRT上相邻两同色荧光点之间的距离。点距 越小显示的画面就越细腻、清晰、自然。目前大多数 显示器的点距世0.25mm,高档显示器点距已达 0.21mm。 ●分辨率:是指显示器所能显示的像素个数,像素越 密,分辨率越高,图像越清晰。例如某显示器的分辨 率为:800 × 600;1024 ×768表示该显示器在水平方 能显示800个像素,在垂直方向上能显示600个像素。 另外,一定的分辨率还需要相应配置的显卡支持才能 实现。

●场频:又称垂直刷新频率。所谓垂直扫描频率是指 一个画面一秒钟内要刷新的次数。刷新速度越快图像 越稳定。根据国际视讯标准器材规定,对于分辨率为 640 ×480的画面,75Hz刷新频率是基本要求。人眼才 不会感到明显的闪烁。 ●行频:又称水平扫描频率。它是指显示器的电子枪 每秒钟可以产生的水平线条数。

LCD显示器的主要技术指标 ●可视角度:一般一水平视角为主要参数,目前市场 上的产品的水平视角介于100°—150°之间。 ●响应时间:反映了液晶显示器个像素点对输入信 号的反应速度。响应时间越小,运动画面才不会有 拖尾的感觉。 ●显示色素: ●亮度

●对比度
●刷新频率

(2)打印机
热升华打印机 喷蜡打印机 喷墨打印机

针式打印机

激光打印机

8 、电源与机箱
1 机箱如图

固定和保护电脑组件,屏蔽电磁辐射。机箱有立式和
卧式等类型。 机箱面板上一般有电源开关(Power Switch)和电源 指示灯(Power)、复位按钮(Reset)、睡眠指示灯 (Sleep)、 硬盘工作状态指示灯 ( HDD LED)。

另外,光驱和软驱的盘片插口以及USB接口和Mic插
孔 也在面板上。

2

电源

它为电脑中的所有部件提供所需的电源。电源风扇帮助 电源散热。 电源提供多种插头,主要是20芯的主板插头,4芯驱动 器专用插头,4芯插头提供了+12V和+5V两组电压,一 般黄色电线代表+12V电源,红色代表+5V电源,黑色 代表地线,另外还提供了+3.3V电压输出。

9 微型计算机硬件发展展望
1. 功能强大: 微机的运算速度、存储器容量大大加强。 2. 微型化、集成化: 半导体材质不断改进,目前已研制出了铜芯片,使计算机 的结构与形式发生了变化。如笔记本电脑、掌上电脑。

笔记本电脑

掌上电脑

1.4 .2 微型计算机的性能指标 1、字长:字长是指计算机能直接处理的二进制信
息的位数。

2、内存容量 :内存容量。指内存储器能够存储
信息的总字节数。容量越大,运行速度越快。

3、存取周期:存储器连续进行读/写操作所允许
的最短时间间隔,称为存取周期。存取周期越短,则 存取速度越快,它是反映存储器性能的一个重要参数。 通常,存取速度的快慢决定了运算速度的快慢

4、运算速度:运算速度是指计算机每秒钟能执行的指令 条数。单位是次/秒或百万次/秒。 5、时钟频率(主频):时钟频率是指CPU在单位时间(s) 内发出的脉冲数。时钟频率越快,计算机的运算速度也越 快。主频的单位是兆赫兹(MHz)。 6、输入输出数据的传送率(外设) 7、通用寄存器的数量

8、可靠性与兼容性:可靠性是指在给定时间内,计算机 系统能正常运转的概率。可用性是指计算机的使用效率。 可维护性是指计算机的维修效率。可靠性、可用性和可维 护性越高,则计算机系统的性能越好。

1.5 数据在计算机中的表示
1.5.1 数制及数制转换 数制:进位计数制,人们利用符号来计数的方法. 数码:一组用来表示某种数制的符号,例1、2、A等。 基数:数制所使用的数码的个数,常用“R”表示, 称R进制。 “逢R进一,借一当R” 位权:数码在不同位置上的权值。如十进制的22

1、常用的进位计数制
十进制(D) 二进制(B) 八进制 (O) 十六进制(H)

十进制(Decimal) 日常生活中最常见的是十进制数

二进制(Binary System) 二进制数只有两个代码“0”和“1”,所有的数据都 由它们的组合来实现。二进制数据在进行运算时,遵 守“逢二进一,借一当二”的原则。

128瓦

64瓦

32瓦

16瓦

8瓦

4瓦

2瓦

1瓦

1 1 1 0 1 0 1 0 八进制和十六进制(Octal Hexadecimal) 八进制按“逢八进一”的原则计数,十六进制数按 “逢十六进一”的原则计数 数的表示方法: 如12ABC可表示为:1、12ABC(16) 2、12ABCH 3、(12ABC)16

2、数制的转换:

(1)其它进制转换为十进制
按位权展开即可 例:(10110.011)2=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1 +1×2-2+1×2-3=(22.375) (2)十进制转换为二进制 将一个十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数时,其 整数部分和小数部分分别用?除R逆取余法?和?乘R顺取整 法?转换,然后将结果加小数点三部分合在一起(R为某进制 的基数)。

例 : 将(35.6875)10转换为二进制数。


2 2

用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数:
35 17 ………… 余数为1 ………… 余数为1 低位

2
2 2

8
4 2

………… 余数为0
………… 余数为0 ………… 余数为0

2

1
0

………… 余数为1

高位

故:(35)10 = (100011)2

验证:1×25+0 × 24+0 × 23+0 × 22+1 × 21+1 × 20=32+2+1=35



用乘2取整法将小数部分(0.6875)10转换为二进制形式:
2 …… 整数部分为1 高位

0. 6875 ×

1.3750 0. 3750 × 2

即:(0.6875)10 = (0.1011)2 ③ 整数部分(35)10 = (100011)2 与小数部分合并,可得:(35.6875)10 = (100011.1011)2

0. 7500 …… 整数部分为0 0. 7500 × 2

1. 5000 …… 整数部分为1

0. 5000
× 2 低位

1. 0000 …… 整数部分为1

注意: 在上例中,将十进制小数转换成为二进制小数的过程中, 乘积小数部分变成?0”,表明转换结束。实际上将十进 制小数转换成二进制、八进制、十六进制小数过程中小 数部分可能始终不为零,因此只能限定取若干位为止。

将十进制数转换为八进制、十六进制数的规则和方法与 之相同,只是R(基数)的取值不同。

(3)二进制数与八进制、十六进制数间的转换
因为23=8,24=16,

所以,一位十六进制数可由四位二进制数来表示
一位八进制数可由三位二进制数来表示。

作反向转换:
三位二进制数可用一位八进制数表示 四位二进制数可用一位十六进制数来表示

二进制数转换为八进制、十六进制数
转换原则:以小数点为中心,分别向前、后每三(或 四)位一组,不足三(或四)位时以?0”补足,并将 每组二进制数转换为相应的八(或十六)进制数即可。 例:将二进制数11010111100.11011转换为八进制数 和十六进制数。 (11010111100.11011)2 = (011 010 111 100.110 110)2 = (3274.66)8 (11010111100.11011)2 = (0110 1011 1100.1101 1000)2 = (6BC.D8)16

八进制、十六进制数转换为二进制数
转换原则:将每位八进制(或十六进制)数码用相 应的三位(或四位)二进制数来代替,再去掉整数 首部的零和小数尾部的零即可。 例:将八进制数214.74和十六进制数1C2.A4转换为 二进制数。 (214.74)8 = (010 001 100.111 100)2 = (10001100.1111)2 (1C2.A4)16 = (0001 1100 0010.1010 0100)2 = (111000010.101001)2

1.5.2信息的存储单位
位(bit):度量数据的最小单位
字节(Byte):最常用的基本单位

b7 b6 b5 b4 b3 b2 b1 b0
1 0 0 1 0 1 0 1

K 字节

1KB = 210 Byte =1024 Byte

M(兆)字节 G(吉) 字节 T(太)字节

1MB = 1024 KB 1GB = 1024 MB 1TB = 1024 GB

字:字是位的组合, 并作为一个 独立的信息单位处理。 字长:一个字包含的二进制位数 称为字长。 计算机字长: 计算机字长一般是指参加运算的寄存器所含

有的二进制数的位数, 它代表了计算机硬件的精度。 微机一般字长为16位、32位、64位等。

非数值信息(字符)的表示
1 西文字符编码 ASCII码是?美国信息交换标准代码?的简称, ASCII码包括0—9十个数字,大小写英文字母及专用符 号等95种可打印字符,还有33种控制字符。一个字符 的ASCII码通常占一个字节,用七位二进制数码组成, 所以ASCII码最多可表示128个不同的符号。例如:数 字0—9用ASCII码表示为30H—39H;大写英文字母A—Z 的ASCII码为41H——5AH, ?H”表示十六进制。 30H 转化成二进制位0110000,这就是机器内数字0的ASCII 码。由于ASCII码采用七位编码,没有用到字节的最高 位,系统就用这一位作为校验码。

2 中文信息编码

汉字在计算机内如何表示呢?当然,只能采用二进制的
数字信息编码。汉字数量大,显然用一个字节是不够的。 因此,采用?国家标准信息交换用汉字编码?即国标码。 国标码是二字节码,用两个七位二进制数码表示一个汉 字。例如;巧字代码时39H 41H,在机内形式如下:

0111001

1000001
交换码 机内码 字形码

输入码

1.6 多媒体技术
多媒体技术:是把数字、文字、声音、图形、 图像和动画等多种媒体有机组合起来,利用 计算机、通信和广播电视技术,使它们建立 起逻辑联系,并能进行加工处理(包括对这 些媒体的录入、压缩和解压缩、存储、显示 和传输等)的技术。
? 1、媒体:指信息表示和传播的载体。

? 2、媒体可分为感觉媒体、表示媒体、表现媒体、

存储媒体和传输媒体。 ? 3、多媒体:是多种媒体的综合,而现在所指的多 媒体往往指多媒体技术。

? 4、多媒体技术的特点有:
? (1)信息载体的多样性
? (2)多种信息的综合和集成处理 ? (3)多媒体系统是一个交互式系统

? 5、多媒体计算机的关键技术有:
? (1)视频和音频数据的压缩和解压缩技术。 ? (2)专用芯片

? (3)大容量存储器
? (4)研制适用于多媒体技术的软件

? 6、多媒体计算机(MPC:Multimedia Personl Computer) 现 代 MPC 的 主 要 硬 件 配 置 必 须 包 括 CD-ROM、音频卡和视频卡,这3方面 既是构成现代MPC的重要组成部分, 也是衡量一台MPC功能强弱的基本标 志。

1.7 信息安全与知识产权
1.7.1 计算机信息安全概述
计算机信息系统组成:实体、信息和人。 计算机信息系统安全:实体安全、运行安全和信息安全。

1、实体安全:计算机硬件系统免遭人为或自然破坏。
2、运行安全:为保障系统功能的安全实现,提供一套安 全措施来保护信息处理过程的安全。

3、信息安全:指为确保信息的保密性、完整性、可用性 和可控性采取的措施。

1.7.2 计算机信息受到的攻击
对计算机信息的人为破环称为攻击。(没有硝烟的 战斗)。

在信息攻击中,以“黑客”为主。 “黑客”(hacker),也称“计算机狂”,网络入侵者的代名词。

1、“黑客”的攻击方式
(1)主动攻击 指篡改系统中所含信息或者改变系统的状态及操作,主要威胁信 息的完整性、可用性和真实性。主要手段有:冒充、篡改和抵赖,其他 还有非法登录、非授权访问、破坏通信规程和协议等。 (2)被动攻击 指窃密型攻击,主要威胁信息的保密性。常见手段有:偷窃、分 析。 2、信息运行安全技术 主要包括风险分析、评估跟踪技术、应急技术、容错存储技术、访 问控制、密码技术、数字签名和防火墙技术。

1.7.3计算机病毒的概述
? 1.计算机病毒的特性 ? 病毒是一种程序,所以它具有程序的所 有特性,除此之外,它还具有隐蔽性、 潜伏性、传染性和破坏性。 ? 病毒通常的扩展途径是将自身的具有破 坏性的代码复制到其他有用代码中,它 的传播是以计算机系统的运行及读写磁 盘为基础的 。

?3.病毒的传播途径
?在计算机应用的早期,软盘是传播病毒的最主 要方式,随着网络的飞速发展,软盘趋于淘汰, 网络这个载体给病毒的传播插上了翅膀。据统 计,通过网络邮件系统附件传播的病毒超过病 毒传播总途径的60%。继“CIH”病毒之后,又 相继出现了“罗密欧与朱丽叶”、“智能病 毒”、“震荡波”等新型网络病毒。

计算机病毒的预防
?预防计算机病毒要注意以下几个环节:
?l创建紧急引导盘和最新紧急修复盘。 ?l使用外来磁盘或其他机器的文件时,要先杀毒再使用。

?l对不需要写操作的磁盘进行写保护。
?l为计算机安装病毒检测软件,定期清查病毒,并注意及时 升级。

?l为计算机安装专门用于防毒、杀毒的病毒防火墙或防护卡。
?l在上网时,尽量减少可执行代码交换,能脱网工作时尽量脱 网工作。

病毒的检测与消除
?1.病毒的检测
?病毒潜伏在计算机中,不被激发,是很难得被发现的,因此要 仔细观察系统的异常现象。一般计算机出现异常,首先判断是否 是计算机硬件造成的,如果硬件系统正常,则应该考虑是否感染 了计算机病毒。如果安装在计算机中的病毒检测软件或硬件检测 到病毒后,就应该立即采取相应的措施。发生下列情况时,计算 机也可能感染了病毒: ?l计算机启动速度无原因就变得很慢。 ?l内存无原因大量被占用。 ?l经常无缘无故地死机。 ?l磁盘文件无原因地变长。 ?l磁盘读写的时间变长。 ?l出现莫明其妙的显示信息。 ? 程序运行出现不合理的结果。

? 2. 病毒的清除 ? 对病毒的清除一般使用杀毒软件来进行。 杀毒软件的作用原理与病毒的作用原理正 好相反,可以同时清除几千种甚至上万种 病毒,且对计算机中的数据没有影响。 ? 常见的杀病毒软件有卡巴斯基 (Kaspersky) Mca-fee(麦咖啡)诺顿(norton)、瑞星、 KV3000、金山毒霸等

十进制 二进制 八进制 十六进制

R=10,使用0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 R=2 ,使用0,1 R=8 ,使用0,1,2,3,4,5,6,7 R=16 ,使用0,……,9,A,B,C,D,E,F


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