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计算机应用基础教案本讲稿第一页，共四十四页第一章第一章 计算机基础知识计算机基础知识本讲稿第二页，共四十四页考试内容考试内容一、基础知识1.计算机的概念、类型及其应用领域；计算机系统的配置及主要技术指标。2.计算机中数据的表示：二进制的概念，整数的二进制表示，西文字符ASCII码表示，汉字及其编码（国标码），数据的存储单位(位、字节、字)。3.计算机硬件系统的组成和功能：CPU、存储器(ROM、RAM)以及常用的输入输出设备的功能。4.计算机软件系统的组成和功能：系统软件和应用软件、程序设计语言(机器语言、汇编、高级语言)的概念。本讲稿第三页，共四十四页计算机的发展 计算机诞生中的三个第一：计算机诞生中的三个第一：世界上第一台投入运行的电子计算机世界上第一台投入运行的电子计算机 ENIAC,1946.2,美国美国世界上第一台按存储程序控制功能设计的计算机世界上第一台按存储程序控制功能设计的计算机 EDVAC，1946-1950，美国，美国世界上第一台实际投入运行的存储程序控制的计算机世界上第一台实际投入运行的存储程序控制的计算机 EDSAC，1947-1949，英国，英国本讲稿第四页，共四十四页GlenBeck(background)andBettySnyder(foreground)programtheENIACinBRLbuilding328本讲稿第五页，共四十四页PDimageofENIACTwowomenoperatingtheENIACsmaincontrolpanelwhilethemachinewasstilllocatedattheMooreSchool本讲稿第六页，共四十四页Manattheconsole:Manatthepapertapemachine:RichardBianco.本讲稿第七页，共四十四页EDSACIinconstruction.EDSACwasoneofthefirstcomputerstoimplementthestoredprogram(vonNeumann)architecture.本讲稿第八页，共四十四页EDSAC占地54米本讲稿第九页，共四十四页EDSAC的内存槽5英尺长，内含32个内存位置本讲稿第十页，共四十四页 以以逻辑元件（电子器件）逻辑元件（电子器件）分为四代：分为四代：代次代次起止年份起止年份所用电子元器所用电子元器件件数据处理方式数据处理方式运算速度运算速度应用领域应用领域第一代第一代19461958电子管电子管汇汇编编语语言言、代代码程序码程序5千千3万万次次/秒秒国国防防及及高高科科技技第二代第二代19591964晶体管晶体管高高级级程程序序设设计计语言语言数数十十万万几几百万次百万次/秒秒工工程程设设计计、数据处理数据处理第三代第三代19651970中中、小小规规模模集集成电路成电路结结构构化化、模模块块化化程程序序设设计计、实时处理实时处理数数百百万万几几千万次千万次/秒秒工工业业控控制制、数据处理数据处理第四代第四代1971今今大大规规模模、超超大大规模集成电路规模集成电路分分时时、实实时时数数据据处处理理、计计算算机网络机网络上上亿亿条条指指令令/秒秒工工业业、生生活活等各方面等各方面本讲稿第十一页，共四十四页新一代计算机新一代计算机 在日本、美国、欧洲，从在日本、美国、欧洲，从8080年代开始，纷纷开展年代开始，纷纷开展了新一代计算机系统了新一代计算机系统(FGCS)(FGCS)的研究，目前仍未见有的研究，目前仍未见有突破性的进展。突破性的进展。本讲稿第十二页，共四十四页计算机分类数字电子计算机设计目的：通用计算机、专用计算机规模：微型、小型、巨型模拟计算机本讲稿第十三页，共四十四页 计算机的特点速度快计算机的运行速度以MIPS衡量计算精度高主要取决于计算机的字长记忆能力强有存储器可靠的逻辑判断能力能进行逻辑运算有自动控制能力具有程序控制下的自动执行能力。通用性强本讲稿第十四页，共四十四页 计算机的应用计算机的应用1.科学计算科学计算2.数据处理数据处理(信息处理信息处理)3.自动控制自动控制 4.计算机辅助设计和辅助教学计算机辅助设计和辅助教学计算机辅助设计计算机辅助设计 CAD计算机辅助制造计算机辅助制造 CAM计算机辅助测试计算机辅助测试 CAT计算机辅助教学计算机辅助教学 CAI5.人工智能人工智能本讲稿第十五页，共四十四页计算机系统计算机系统硬件系统硬件系统软件系统软件系统主机主机外部设备外部设备内存内存CPU运算器运算器寄存器寄存器随机存储器随机存储器(RAM)只读存储器只读存储器(ROM)外存储器外存储器输入输入/输出设备（输出设备（I/O设备）设备）系统软件系统软件(操作系统、操作系统、语言处理程序等语言处理程序等)应用软件应用软件(字处理、计算机辅助设计等字处理、计算机辅助设计等)控制器控制器存储器存储器 计算机系统组成计算机系统组成本讲稿第十六页，共四十四页 计算机硬件系统的基本结构计算机硬件系统的基本结构 冯冯.诺依曼体系结构（存储程序原理）：将程序和数据存放在计算机内部的诺依曼体系结构（存储程序原理）：将程序和数据存放在计算机内部的存储器中，计算机在程序的控制下一步一步进行处理，直到得出结果。存储器中，计算机在程序的控制下一步一步进行处理，直到得出结果。二进制二进制 程序与数据一样存放在内存程序与数据一样存放在内存五大模块（五大模块（控制器、运算器、存储器，输入设备、输出设备）控制器、运算器、存储器，输入设备、输出设备）本讲稿第十七页，共四十四页软件分类软件分类系统软件系统软件操作系统操作系统 Windows、UNIX。语言处理程序语言处理程序Turbo C 连接程序连接程序 LINK诊断程序诊断程序 QAPLUS、WINTEST。数据库系统数据库系统 FoxPro、Oracle。应用软件应用软件文字处理软件文字处理软件 WPS、Word。表格处理软件表格处理软件 Excel辅助设计软件辅助设计软件 AutoCAD实时控制软件实时控制软件 FIX计算机软件基础知识指令、程序、软件指令、程序、软件软件软件=程序程序+数据数据+文档文档本讲稿第十八页，共四十四页计算机语言知识机器语言汇编语言高级语言C+JAVAVB本讲稿第十九页，共四十四页计算机语言处理程序计算机语言处理程序（1）源程序源程序用高级语言或汇编语言编写的程序。用高级语言或汇编语言编写的程序。（2）目标程序目标程序把源程序翻译成的机器语言程序。把源程序翻译成的机器语言程序。（3）汇编汇编 把汇编语言源程序翻译成的机器语言程序的过程。把汇编语言源程序翻译成的机器语言程序的过程。所使用的翻译程序称为所使用的翻译程序称为汇编程序汇编程序。（4）解释解释把高级语言源程序逐句翻译，翻译一句执行一句，把高级语言源程序逐句翻译，翻译一句执行一句，边翻译边执行。解释执行所用的程序边翻译边执行。解释执行所用的程序称解释程称解释程 序序。本讲稿第二十页，共四十四页 字节（字节（Byte：拜特，简称：拜特，简称B）信息表示的基本单位信息表示的基本单位 8位位(Bit)=1个字节个字节(Byte)，即：即：8Bit=1B 信息表示的另外几个常用单位：信息表示的另外几个常用单位：千字节（千字节（KB或或K）、兆字节（）、兆字节（MB或或M）千兆字节（千兆字节（GB或或G）、兆兆字节（）、兆兆字节（TB或或T）1KB=210=1024B 1MB=1024KB1GB=1024MB 1TB=1024GB信息表示本讲稿第二十一页，共四十四页计算机数据的表示及编码一、信息和数据的概念一、信息和数据的概念有两类数据：有两类数据：1.数值数据：如数值数据：如+15、-17.6；2.非数值数据：如字母（非数值数据：如字母（A、B）、符号（）、符号（+、&）、汉字，也）、汉字，也叫字符数据。叫字符数据。存在计算机中信息都是采用二制编码形式存在计算机中信息都是采用二制编码形式二、计算机为什么采用二进制？二、计算机为什么采用二进制？由计算机电路所采用的器件所决定的。由计算机电路所采用的器件所决定的。采用二进制的优点：运算简单、电路实现方便、成本低廉。采用二进制的优点：运算简单、电路实现方便、成本低廉。本讲稿第二十二页，共四十四页 数的进位制数的进位制一、常用的各种进位制及表示一、常用的各种进位制及表示1、二进制：数码、二进制：数码 0，1 基基 2 表示形式表示形式 B2、八进制：数码、八进制：数码 0，1，7 基基 8 表示形式表示形式 O3、十进制：数码、十进制：数码 0，1，9 基基 10 表示形式表示形式 D 4、十六进制：数码、十六进制：数码 0，1，9，A，B，C，D，E，F 基基 16 表示形式表示形式 H 如：如：100111O，1011D，1011001BH，1011DH，1011B （100111）B （780）D （1289ABC）H 本讲稿第二十三页，共四十四页不同进制之间的转换1.r 进制转化成十进制an.a1a0.a-1.a-m(r)=a*rn+a*r1+a*r0+a*r-1+.a*r-m 10101(B)=1 24+0 23+1 22+0 21+1 20 =24+22+1=21101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75101(O)=82+1=65101A(H)=163+16+104106本讲稿第二十四页，共四十四页 2.十进制转化成十进制转化成 r 进制进制 整数部分：整数部分：除以除以 r取余数，直到商为取余数，直到商为0，余数从右到左排列，余数从右到左排列。小数部分：小数部分：乘以乘以 r取整数，整数从左到右排列取整数，整数从左到右排列。例如，将一个十进制整数例如，将一个十进制整数108.375转换为二进制整数。转换为二进制整数。本讲稿第二十五页，共四十四页108.375=1101100.011本讲稿第二十六页，共四十四页十进制整数转换成八进制整数的方法是：除十进制整数转换成八进制整数的方法是：除8取余法。取余法。十进制整数转换成十六进制整数的方法是：除十进制整数转换成十六进制整数的方法是：除16取余法。取余法。例如，将十进数例如，将十进数108转换为八进制整数和十六进制整数的演算过程分转换为八进制整数和十六进制整数的演算过程分别如图（别如图（a）和图（）和图（b）所示。）所示。本讲稿第二十七页，共四十四页 二进制数与八进制数之间的转换 （1）二进制数转换成八进制数）二进制数转换成八进制数 二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，整数部分从右向左始，整数部分从右向左3位一组，小数部分从左向右位一组，小数部分从左向右3位一组，位一组，若不足三位用若不足三位用0补足即可。补足即可。例如，将例如，将1100101110.1101B1100101110.1101B转换为八进制数的方法如下：转换为八进制数的方法如下：本讲稿第二十八页，共四十四页 （2）八进制数转换成二进制数）八进制数转换成二进制数 方法是：以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三方法是：以小数点为界，向左或向右每一位八进制数用相应的三位二进制数取代，然后将其连在一起即可。若中间位不足位二进制数取代，然后将其连在一起即可。若中间位不足3位在前位在前面用面用0补足。补足。例如，将例如，将3216.43转换为二进制数的结果如下：转换为二进制数的结果如下：(3216.43)(3216.43)8 811010001110.100011B11010001110.100011B本讲稿第二十九页，共四十四页 二进制数与十六进制数之间的转换二进制数与十六进制数之间的转换（1）二进制数转换成十六进制数）二进制数转换成十六进制数转换方法：从小数点开始，整数部分从右向左转换方法：从小数点开始，整数部分从右向左4位一组；小数部分从左向右位一组；小数部分从左向右4位一组，不足四位用位一组，不足四位用0补足，每组对应一位十六进制数即可得到十六补足，每组对应一位十六进制数即可得到十六进制数。进制数。例如，将二例如，将二进进制数制数1101101110.110101B转换为转换为十六十六进进制数制数。1101101110.110101B1101101110.110101B36E.D4H36E.D4H本讲稿第三十页，共四十四页(2)十六进制数转换成二进制数十六进制数转换成二进制数方法方法是：是：以小数点以小数点为为界，向左或向右每一位十六界，向左或向右每一位十六进进制数用相制数用相应应的四的四位二位二进进制数取代，然后将其制数取代，然后将其连连在一起即可。在一起即可。36E.D4H 36E.D4H 1101101110.110101B1101101110.110101B本讲稿第三十一页，共四十四页八进制数与十六进制数之间的相互转换八进制数与十六进制数之间的相互转换 八八进进制数与十六制数与十六进进制数之制数之间间的的转换转换，一般通，一般通过过二二进进制数作制数作为桥为桥梁梁，即先将八即先将八进进制或十六制或十六进进制数制数转换为转换为二二进进制数，再将二制数，再将二进进制数制数转换转换成十六成十六进进制数或八制数或八进进制数。制数。本讲稿第三十二页，共四十四页1.西文字符编码西文字符编码ASCII码码 常用字符有常用字符有128个，编码从个，编码从0到到127。空格空格 20H32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127；普通字符：；普通字符：94个个 每个字符占一个字节，每个字符占一个字节，用用7位，最高位为位，最高位为0。信息编码信息编码 本讲稿第三十三页，共四十四页2.汉字编码汉字编码 汉字输入码（即汉字的汉字输入码（即汉字的外部码外部码）；）；汉字信息在计算机内部处理时，统一使用汉字信息在计算机内部处理时，统一使用机内码机内码；汉字信息在输出时使用汉字信息在输出时使用字形码字形码以确定一个汉字的点阵以确定一个汉字的点阵（1）国标区位码）国标区位码 GB2312-80基基本本集集中中的的汉汉字字与与符符号号组组成成一一个个9494的的矩矩阵阵。在在此此矩矩阵阵中中，每每一一行行称称为为一一个个“区区”，每每一一列列称称为为一一个个“位位”，于于是是我我们们用用一一个个字字节节对对“区区”编码，另一个字节对编码，另一个字节对“位位”编码。编码。本讲稿第三十四页，共四十四页 （2）字长（）字长（WORDS）或称字或称字，单位：位，单位：位 计计算算机机中中存存储储一一条条指指令令或或一一个个数数据据所所用用的的二二进进制制位位的的多多少少称称为为计计算算机的字长机的字长 如：如：Pentium 系列为系列为32位计算机。位计算机。（3）地址：）地址：存储器单元的编号存储器单元的编号 常常是以字节为编址单位即：常常是以字节为编址单位即：每个字节都有地址每个字节都有地址 例如：地址从1000H4FFFH之间的存储空间是：本讲稿第三十五页，共四十四页 （1）控制器：控制器：控制整个计算机的各个部件有条不紊地工作，控制整个计算机的各个部件有条不紊地工作，它它 的基本功能是从内存取指令和执行指令的基本功能是从内存取指令和执行指令。（2）运算器：）运算器：其功能是算术运算和逻辑运算。其功能是算术运算和逻辑运算。1.中央处理机（中央处理机（CPU）微机硬件组成2.内存储器：（简称内存或主存）半导体存储器。内存储器：（简称内存或主存）半导体存储器。RAM（随机存储器）（随机存储器）是用户程序和数据使用的存储器，是用户程序和数据使用的存储器，断电后，断电后，RAM中的信息随之丢失。中的信息随之丢失。ROM（只读存储器）（只读存储器）是用来存放固定的程序（如是用来存放固定的程序（如:BIOS）和信息，断电后，和信息，断电后，ROM中的信息保持不变。中的信息保持不变。本讲稿第三十六页，共四十四页3、外存储器：、外存储器：（又称辅助存储器）（又称辅助存储器）常用的外存储器有：软盘、硬常用的外存储器有：软盘、硬盘、磁盘和光盘盘、磁盘和光盘 本讲稿第三十七页，共四十四页（2）硬）硬 盘：盘：由若干个涂有磁性材料的铝合金圆由若干个涂有磁性材料的铝合金圆盘组成。它的特点是把磁头、盘片及执盘组成。它的特点是把磁头、盘片及执行机构都密封在一个腔体内，与外界环行机构都密封在一个腔体内，与外界环境隔绝。采用这种技术的硬盘称为温彻境隔绝。采用这种技术的硬盘称为温彻斯特盘斯特盘。硬磁盘的两个主要性能指标：硬磁盘的两个主要性能指标：平均寻道时间（平均寻道时间（ms)和内部传输速率和内部传输速率(转转/分）分）（3）磁带）磁带顺序存取设备。顺序存取设备。（4）光盘）光盘是利用光学方式进行读写信息的园盘。是利用光学方式进行读写信息的园盘。本讲稿第三十八页，共四十四页等级考试题目1、计算机最早的应用领域是_。A辅助工程B过程控制C数据处理D数值计算2、在下列字符中，其ASCII码值最大的一个是_。AZB9C空格字符Da本讲稿第三十九页，共四十四页3、要存放10个2424点阵的汉字字模，需要_存储空间。A72BB320BC720BD72KB4、RAM具有_的特点。A断电后，存储在其内的数据将全部丢失B存储在其内的数据将永久保存C用户不能随机写入数据D存取速度慢5、KB（千字节）是度量存储器容量大小的常用单位之一，这里的1KB等于_。A1000个字节B1024个字节C1000个二进位D1024个字本讲稿第四十页，共四十四页6、下列设备中，读写数据最快的是_。A软盘BCD-ROMC硬盘D磁带7、下列软件中，_属于应用软件。AWindowsxpBWordxpCUnixDLinux本讲稿第四十一页，共四十四页8、下列叙述中，正确的一条是_。A用高级程序语言编写的程序称为源程序B计算机能直接识别并执行用汇编语言编写的程序C机器语言编写的程序执行效率最低D不同型号的计算机具有相同的机器语言9、英文缩写CAD的中文意思是_。A计算机辅助设计B计算机辅助制造C计算机辅助教学D计算机辅助管理10、在下列字符中，其ASCII码值最大的一个是_。A9BZCdDX本讲稿第四十二页，共四十四页11、根据汉字国标码GB2312-80的规定，将汉字分为常用汉字（一级）和非常用汉字（二级）两级汉字。二级汉字按_排列。A偏旁部首笔画多少B汉语拼音字母C每个字的笔划多少D使用频率多少12、计算机之所以能按人们的意志自动进行工作，主要是因为采用了_。A二进制数制B高速电子元件C存储程序控制D程序设计语言13、微机断电后，下列说法中，正确的一条是_。ARAM中的数据会丢失掉BEPROM中的数据会丢失掉CROM中的数据会丢失掉D硬盘中的数据会丢失本讲稿第四十三页，共四十四页14、下列设备中，_不能作为计算机的输出设备。A打印机B显示器C绘图仪D键盘15.下列数中最大的是_。A11111100BB222C336OD1A0H本讲稿第四十四页，共四十四页