計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)統(tǒng)考第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí).ppt

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第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí),考試內(nèi)容 計(jì)算機(jī)的發(fā)展過(guò)程、分類(lèi)、應(yīng)用范圍及特點(diǎn)；信息的基本概念 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成及各部件的主要功能，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的概念 數(shù)據(jù)在計(jì)算機(jī)中的表示方式 微型計(jì)算機(jī)的硬件組成,1第一臺(tái)電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的誕生 名字：ENIAC（愛(ài)尼阿克） 年代：1946年研制：美國(guó) 賓夕法尼亞大學(xué) 軍事用途 2計(jì)算機(jī)的分類(lèi) (1)處理數(shù)據(jù)方式：電子數(shù)字計(jì)算機(jī)、電子模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)?；旌嫌?jì)算機(jī)。 (2)使用范圍：通用計(jì)算機(jī)、專(zhuān)用計(jì)算機(jī)。 (3)規(guī)模及處理能力：巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、工作站等。,第一節(jié)計(jì)算機(jī)的基本概念,計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段,計(jì)算機(jī)的主要特點(diǎn),自動(dòng)控制能力存儲(chǔ)程序 高速運(yùn)算能力千萬(wàn)億次 存儲(chǔ)容量很大存儲(chǔ)設(shè)備 很高的計(jì)算精度）幾百萬(wàn)分之一 邏輯判斷能力軟件編制 通用性強(qiáng)可編程性,計(jì)算機(jī)的主要用途,科學(xué)計(jì)算（數(shù)值計(jì)算） 數(shù)據(jù)處理（信息處理） 自動(dòng)控制 計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD計(jì)算機(jī)輔助制造CAM 計(jì)算機(jī)輔助教育CAI計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)CAT 計(jì)算機(jī)輔助工程CAE 計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS 人工智能(AI)智能機(jī)器人、專(zhuān)家系統(tǒng) 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 多媒體計(jì)算機(jī)系統(tǒng),信息的基本概念,信息是由客觀事物得到的、使人們能夠認(rèn)知客觀事物的各種消息、情報(bào)、數(shù)字、信號(hào)、圖形、圖像、語(yǔ)音等所包括的內(nèi)容。 數(shù)據(jù)是客觀事物屬性的表示，可以是數(shù)值數(shù)據(jù)和各種非數(shù)值數(shù)據(jù)；信息經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)化而成為計(jì)算機(jī)能夠處理的數(shù)據(jù) 未經(jīng)處理的數(shù)據(jù)只是基本素材，僅當(dāng)對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)加工處理產(chǎn)生出有助于實(shí)現(xiàn)特定目標(biāo)的信息時(shí)對(duì)人們才有意義。即信息實(shí)際上是指經(jīng)過(guò)處理后的數(shù)據(jù)。 信息無(wú)處不在，具有可傳遞性、共享性和可處理性等特征,1計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本組成 硬件系統(tǒng)：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的物理裝置，即由電子線路、元器件和機(jī)械部件等構(gòu)成的具體裝置。 軟件系統(tǒng)：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中運(yùn)行的程序、這些程序所使用的數(shù)據(jù)以及相應(yīng)的文檔的集合。,第二節(jié)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成,（CPU:運(yùn)算器和控制器）,馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī)的基本特點(diǎn),1946年，美籍匈牙利人馮諾依曼提出了“存儲(chǔ)程序”原理，奠定了計(jì)算機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理的技術(shù)基礎(chǔ)。馮諾依曼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)： 存儲(chǔ)程序控制要求計(jì)算機(jī)完成的功能，必須事先編制好相應(yīng)的程序，并輸入到存儲(chǔ)器中，計(jì)算機(jī)的工作過(guò)程即運(yùn)行程序的過(guò)程 程序由指令構(gòu)成，程序和指令都用二進(jìn)制數(shù)表示 指令由操作碼和地址碼組成 以CPU中央處理器為中心,馮諾依曼結(jié)構(gòu)計(jì)算機(jī) 由五大部分組成,運(yùn)算器：算術(shù)運(yùn)算與邏輯運(yùn)算 控制器：指揮控制中心 存儲(chǔ)器：保存程序、數(shù)據(jù)、運(yùn)算的中間及最終結(jié)果 內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存或主存）：容量小、速度快、成本高 外存儲(chǔ)器（外存或輔存）：容量大、速度慢、成本低 輸入設(shè)備：鼠標(biāo)、鍵盤(pán)、掃描儀、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器和觸摸屏等 輸出設(shè)備：顯示器、打印機(jī)、繪圖儀、磁盤(pán)驅(qū)動(dòng)器,主板與CPU概念,主板：主板是固定在主機(jī)箱箱體上的一塊電路板，主板上裝有大量的有源電子元件。主板是計(jì)算機(jī)各種部件相互連接的紐帶和橋梁。 中央處理器(CPU)：是計(jì)算機(jī)的核心，包括運(yùn)算器、控制器和寄存器等。計(jì)算機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)是在它的指揮控制下實(shí)現(xiàn)的，所有的算術(shù)和邏輯運(yùn)算都是由它完成的，CPU是決定計(jì)算機(jī)速度、處理能力、產(chǎn)品檔次的關(guān)鍵部件,存儲(chǔ)器：內(nèi)存儲(chǔ)器（內(nèi)存）和外存儲(chǔ)器（外存）,內(nèi)存是計(jì)算機(jī)的主要工作存儲(chǔ)器，一般計(jì)算機(jī)在工作時(shí)，所執(zhí)行的指令及處理的數(shù)據(jù)均從內(nèi)存取出。內(nèi)存的速度快，但容量有限，主要用來(lái)存放計(jì)算機(jī)正在使用的程序和數(shù)據(jù)。內(nèi)存容量是反映計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)很重要的指標(biāo)。內(nèi)存分為： 只讀存儲(chǔ)器ROM（read only memory） 只能讀而不能寫(xiě)入信息，它一般用來(lái)存儲(chǔ)固定的系統(tǒng)軟 件和字庫(kù)等內(nèi)容，只能被調(diào)用，而不能被重寫(xiě)或修改， 也不會(huì)因斷電而消失。 隨機(jī)存取存儲(chǔ)器RAM（randomaccess memory） 可以進(jìn)行任意的讀寫(xiě)操作。RAM由半導(dǎo)體器件組成，一 旦斷電，信息就會(huì)丟失，所以不能永久保存。 外存具有存儲(chǔ)容量大、存取速度低、可長(zhǎng)期保存的特點(diǎn)，常用于存放備用的程序和數(shù)據(jù)等。外存中存放的程序或數(shù)據(jù)必須調(diào)入內(nèi)存后，才能被計(jì)算機(jī)執(zhí)行和處理。按照接入方式不同分為： 光驅(qū)接入：CD、DVD（數(shù)字通用光盤(pán)）、藍(lán)光碟（DVD之后的下一代光盤(pán)格式之一） USB接入：U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán),接口,接口：接口作為計(jì)算機(jī)主機(jī)與外設(shè)之間的橋梁，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)與外部設(shè)備之間交換信息的重要工作。其作用為： 匹配主機(jī)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)形式（協(xié)調(diào)不同存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)形式不同的數(shù)據(jù)） 匹配主機(jī)與外設(shè)之間的工作速度（協(xié)調(diào)主機(jī)與外設(shè)間工作速度差異） 在主機(jī)與外設(shè)之間傳遞控制信息（協(xié)助完成主機(jī)與外設(shè)間的信息交流） 接口的類(lèi)型決定數(shù)據(jù)傳輸方式，主要有： 并行接口（用于連接高速外設(shè)如打印機(jī)，傳輸信息按字節(jié)方式進(jìn)行，多采用Centronics連接標(biāo)準(zhǔn)） 串行接口（用于連接低速外設(shè)，傳輸信息按比特順序進(jìn)行，采用EIA RS-232C連接標(biāo)準(zhǔn)）,總線（bus）,是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)各部件之間相互連接、傳送信息的公共通道，由一組物理導(dǎo)線組成。在總線中，一次傳輸信息的位數(shù)稱(chēng)為總線的寬度。按傳送的信息類(lèi)型可以分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線。 微型計(jì)算機(jī)中，總線按照位置分為 芯片總線（局部總線：微處理器內(nèi)部的總線）、 系統(tǒng)總線（板總線：連接各種插件板，以擴(kuò)展系統(tǒng)功能） 外總線（通信總線：連接外部設(shè)備）。 在微型計(jì)算機(jī)中常用的系統(tǒng)總線有：IBM PC總線、 ISA總線、EISA總線及PCI總線。 PCI總線是一種高性能的系統(tǒng)總線，構(gòu)成了CPU與外部設(shè)備之間的高速通路。目前個(gè)人計(jì)算機(jī)中，基本上都是用PCI總線，并保持一定數(shù)量的ISA總線插槽。,微處理器、微機(jī)和微機(jī)系統(tǒng),微處理器：微型計(jì)算機(jī)的核心部分是由一片或幾片大規(guī)模集成電路組成的，具有運(yùn)算器和控制器功能的中央處理器(CPU)。 微型計(jì)算機(jī)：以微處理器為核心，配上由大規(guī)模集成電路制成的存儲(chǔ)器、輸入輸出接口電路及系統(tǒng)總線所組成的計(jì)算機(jī)，簡(jiǎn)稱(chēng)微型計(jì)算機(jī)。微型計(jì)算機(jī)的共同特點(diǎn)是體積小，適合放在辦公桌上使用，而且每個(gè)時(shí)刻只能一人使用，因此又稱(chēng)為個(gè)人計(jì)算機(jī)(PC) 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：以微型計(jì)算機(jī)為中心，配以相應(yīng)的外圍設(shè)備、電源和輔助電路，以及指揮微型計(jì)算機(jī)工作的系統(tǒng)軟件，就構(gòu)成了微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。,14,常用的外部設(shè)備,外存儲(chǔ)器：包括CD、DVD、藍(lán)光碟、U盤(pán)、移動(dòng)硬盤(pán)等。 鍵盤(pán)：用戶(hù)用來(lái)鍵入命令、程序、數(shù)據(jù)的主要輸入設(shè)備。常用的標(biāo)準(zhǔn)鍵盤(pán)按鍵的個(gè)數(shù)有101鍵、103鍵和105鍵等。按鍵開(kāi)關(guān)類(lèi)型：機(jī)械式、薄膜式、電容式和導(dǎo)電橡膠式4種 鼠標(biāo)：是一種快速輸入設(shè)備，可以取代傳統(tǒng)鍵盤(pán)的光標(biāo)移動(dòng)鍵。一般有兩個(gè)（左右）或三個(gè)（左中右）按鍵。 目前鼠標(biāo)主要有機(jī)械式和光電式兩種。無(wú)線鼠標(biāo)與主機(jī)之間通過(guò)紅外線或“藍(lán)牙”等技術(shù)進(jìn)行通信 掃描儀是一種用來(lái)輸入圖片和文字資料的輸入設(shè)備，有黑白和彩色兩種 顯示器顯示用戶(hù)鍵入的命令、程序、數(shù)據(jù)以及計(jì)算機(jī)運(yùn)行結(jié)果或系統(tǒng)給出的提示信息等的輸出設(shè)備。 顯示器按顯示顏色分為彩色顯示器和單色顯示器；按顯示 原理分為陰極射線顯示器（CRT）和LCD液晶顯示器。 衡量顯示器的性能指標(biāo)有：分辨率、顯示卡的 RAM容量等。顯卡的標(biāo)準(zhǔn)包括：CGA、EGA、VGA、 SVGA、TVGA等。 打印機(jī)：輸出設(shè)備，包括：針式打印機(jī)、噴墨打印機(jī)、激光打印機(jī)。打印質(zhì)量可用打印分辨率來(lái)衡量，單位是 “點(diǎn)數(shù)/每英寸”（dpi） 繪圖儀：是計(jì)算機(jī)的圖形輸出設(shè)備。分為平臺(tái)式和滾筒式兩種,衡量一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)性能優(yōu)劣的技術(shù)指標(biāo)主要有：,運(yùn)算速度每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù)，是衡量CPU工作速度的指標(biāo)。計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度與主頻、字長(zhǎng)有關(guān)，還與內(nèi)存、硬盤(pán)等的工作速度有關(guān)。 主頻 計(jì)算機(jī)的時(shí)鐘頻率，是指CPU單位時(shí)間（秒）內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，一般用吉赫(GHz)為單位。時(shí)鐘頻率越高，運(yùn)算速度越快 字長(zhǎng)CPU一次可以處理的二進(jìn)制位數(shù)。字長(zhǎng)主要影響計(jì)算機(jī)的計(jì)算精度、處理數(shù)據(jù)的范圍和速度。字長(zhǎng)有8位、16位、32位和64位等。字長(zhǎng)越長(zhǎng)，表示一次讀寫(xiě)和處理數(shù)據(jù)的范圍越大，處理數(shù)據(jù)的速度越快，計(jì)算精度越高 內(nèi)存容量衡量計(jì)算機(jī)記憶能力的指標(biāo)。容量大，能存入的字節(jié)數(shù)就多，能直接接納和存儲(chǔ)的程序就長(zhǎng)，計(jì)算機(jī)的解題能力和規(guī)模就大。 外部設(shè)備的配置及擴(kuò)展能力計(jì)算機(jī)系統(tǒng)配接各種外部設(shè)備的可能性、靈活性和適應(yīng)性。一臺(tái)計(jì)算機(jī)允許配接的外部設(shè)備受系統(tǒng)接口和相關(guān)軟件的制約。,（1）指令：指令是計(jì)算機(jī)執(zhí)行某種操作的命令，由操作碼和地址碼組成。 （2）程序：為解決某一問(wèn)題而設(shè)計(jì)的一系列有序的指令或語(yǔ)句的集合。 （3）程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言 機(jī)器語(yǔ)言：即二進(jìn)制語(yǔ)言。是計(jì)算機(jī)唯一能直接識(shí)別、直接執(zhí)行的計(jì)算機(jī)語(yǔ)言。 匯編語(yǔ)言：用匯編語(yǔ)言編寫(xiě)的程序稱(chēng)為匯編語(yǔ)言源程序，需要用匯編程序?qū)⒃闯绦騾R編（即“翻譯”）成機(jī)器語(yǔ)言程序，計(jì)算機(jī)才能執(zhí)行。 高級(jí)語(yǔ)言：高級(jí)語(yǔ)言與具體的計(jì)算機(jī)指令系統(tǒng)無(wú)關(guān)。高級(jí)語(yǔ)言編寫(xiě)的源程序，必須編譯成目標(biāo)程序，再生成可執(zhí)行程序，才能在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行。,軟件系統(tǒng),軟件,軟件是能夠指揮計(jì)算機(jī)工作的程序、程序運(yùn)行時(shí)所需的數(shù)據(jù)及有關(guān)這些程序和數(shù)據(jù)的開(kāi)發(fā)、使用、維護(hù)所需要的所有文檔、文字說(shuō)明和圖表資料的集合 計(jì)算機(jī)軟件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。 系統(tǒng)軟件：是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的基本軟件，也是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)必備的軟件。 應(yīng)用軟件：為解決計(jì)算機(jī)各類(lèi)應(yīng)用問(wèn)題而編制的軟件系統(tǒng)，它具有很強(qiáng)的實(shí)用性。應(yīng)用軟件是在系統(tǒng)軟件支持下開(kāi)發(fā)的。,知識(shí)要點(diǎn) 1.計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算 計(jì)算機(jī)中采用二進(jìn)制是由計(jì)算機(jī)所使用的邏輯器件所決定。這種邏輯器件是具有兩種狀態(tài)的電路（觸發(fā)器）。 好處是：運(yùn)算簡(jiǎn)單；實(shí)現(xiàn)方便；工作可靠且邏輯性強(qiáng)。 2.各進(jìn)制計(jì)數(shù)方法-N進(jìn)制（基數(shù)：N） 運(yùn)算原則：“逢N進(jìn)一”，“借一當(dāng)N” 十進(jìn)制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。 二進(jìn)制數(shù)：0和1。 八進(jìn)制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7。 十六進(jìn)制數(shù)：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A，B，C，D，E，F(xiàn)。,第三節(jié)信息編碼,進(jìn)制轉(zhuǎn)換法則：,（1）十進(jìn)制轉(zhuǎn)換為其它進(jìn)制數(shù)法則： 整數(shù)部分除基取余，商為0止，倒排列。（其中的基即基數(shù)（幾進(jìn)制的基數(shù)就是幾），余即余數(shù)。） 小數(shù)部分乘基取整法。 （2）R進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)的法則： 把R進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制只要把R進(jìn)制數(shù)寫(xiě)成基數(shù)R按權(quán)展開(kāi)的多項(xiàng)式（用本位值乘以權(quán)值再累加）。 （3）八進(jìn)制、十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換為二進(jìn)制： 一位拆三位（一位拆四位），依次用對(duì)應(yīng)二進(jìn)制數(shù)表示。 （4）二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為八進(jìn)制、十六進(jìn)制： 三位并一位（四位并一位），依次用對(duì)應(yīng)的八、十六制數(shù)表示。,數(shù)制轉(zhuǎn)換表（利用附件中的計(jì)算器）,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單位,位（b，bit）：二進(jìn)制的最小單位 字節(jié)（B，Byte）：8個(gè)二進(jìn)制位 字（word）：計(jì)算機(jī)一次所能處理數(shù)據(jù)的最大位數(shù)稱(chēng)為該機(jī)器的字長(zhǎng)，不同的機(jī)器組成字長(zhǎng)的字節(jié)數(shù)可能不同。 存儲(chǔ)容量： 1B=8b 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 1PB=1024TB,字符編碼,編碼是指對(duì)輸入到計(jì)算機(jī)中的某種非數(shù)值型數(shù)據(jù)用二進(jìn)制數(shù)來(lái)表示的轉(zhuǎn)換規(guī)則。不同的機(jī)器、不同類(lèi)型的數(shù)據(jù)的編碼方式是不同的。 字符編碼：大多數(shù)計(jì)算機(jī)采用ASCII碼作為字符編碼。 ASCII碼即“美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼”，采用位二進(jìn)制編碼，可以表示128個(gè)字符。為使用方便，在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)單元中一個(gè)ASCII碼值占一個(gè)字節(jié)（8位），其最高位置0，ASCII碼占后7位。 其中0-9為48-57，A-Z：65-90 ，a-z：97-122。ASCII碼值升序排列依次為數(shù)字、大寫(xiě)字母、小寫(xiě)字母。 漢字編碼：我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)采用連續(xù)的兩個(gè)字節(jié)表示漢字編碼，且規(guī)定每個(gè)字節(jié)的最高位置1。,