11计算机概述.ppt

计算机文化基础 上一页下一页结 束“计算机文化计算机文化”的内涵的内涵一、文化的定义一、文化的定义所谓文化，所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。文化的核心是文化的核心是:观念和价值返 回5/17/20232计算机文化基础 上一页下一页结 束二、计算机文化二、计算机文化 计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代初，是在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上提出来的。所谓计算机文化所谓计算机文化就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。计算机文化是人类文化发展（信息革命）的四个里程碑之一四个里程碑之一（前三个分别为：语言语言的产生、文字文字的使用与印刷术印刷术的发明）。返 回“计算机文化计算机文化”的内涵的内涵5/17/20233计算机文化基础第一章第一章计算机基础知识计算机基础知识 上一页下一页结 束1.1计算机概述计算机概述5/17/20235计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.1计算机的产生与发展计算机的产生与发展1.埃埃尼尼克克ENIAC：第一台真正意义上的数字电子计算 机，是 Electronic Numerical Integrator And Calculator的缩写。返 回于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学（费城）研制成功约18 800个真空电子管重达30吨耗电174千瓦占地约140平方米每秒运算5 000次加法5/17/20236计算机文化基础 上一页下一页结 束年代年代名称名称元件元件语言语言应用应用第一代第一代19461957电子管计算机电子管计算机电子管电子管机器语言机器语言汇编语言汇编语言科学计算科学计算第二代第二代19581964晶体管计算机晶体管计算机晶体管晶体管高级程序高级程序设计语言设计语言数据处理数据处理第三代第三代19651970集成电路计算机集成电路计算机中小规模中小规模集成电路集成电路高级程序高级程序设计语言设计语言广泛应用到各个广泛应用到各个领域领域第四代第四代1971年现在年现在集成电路计算机集成电路计算机集成电路集成电路面向对象的高面向对象的高级语言级语言网络时代网络时代第五代第五代未来计算机未来计算机光子、量子、光子、量子、DNA等等1.1.1计算机的产生与发展计算机的产生与发展5/17/20237计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.2计算机的特点计算机的特点1）运算速度快）运算速度快:浪潮的“天梭”系列高性能计算机，其运算速度已达到1.075 2万亿次/秒。2）计算精度高：）计算精度高：计算机计算数据的精度由计算机的字长和采用的计算算法决定。3）记忆能力强：）记忆能力强：计算机的存储性是计算机区别于其他计算工具的重要特征。4）逻辑判断能力强：）逻辑判断能力强：计算机内部的操作运算是根据人们预先编制的程序自动控制执行的。返 回5/17/20238计算机文化基础 上一页下一页结 束按工作原理分按工作原理分模拟计算机、数字计算机模拟计算机、数字计算机按用途划分按用途划分专用计算机和通用计算机专用计算机和通用计算机按规模划分按规模划分巨型机、大型机、中型机巨型机、大型机、中型机小型机、微型机和单片机小型机、微型机和单片机1.1.3计算机的分类计算机的分类返 回5/17/20239计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.4计算机的应用领域计算机的应用领域1.科学计算科学计算 科学计算是指科学和工程中的数值计算。是计算机最根本的应用领域，也是最早的应用领域。主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。2.信息处理信息处理 也称事务数据处理。被广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息处理是计算机应用最广泛的领域。返 回5/17/202310计算机文化基础 上一页下一页结 束3.过程控制过程控制又称实时控制，是对动态过程进行控制、指挥和协调。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。4.计算机辅助工程计算机辅助工程指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。可以缩短设计周期，提高设计质量，减少差错。如计算机辅助设计CAD、计算机辅助制造CAM、计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试CAT 等。返 回1.1.4计算机的应用领域计算机的应用领域5/17/202311计算机文化基础 上一页下一页结 束5.人工智能人工智能人工智能（AI，Artificial Intelligence）是探索计算机模拟人的感觉和思维规律的科学。人工智能研究和应用领域包括模式识别、自然语言理解、自动程序设计、智能机器人等。返 回1.1.4计算机的应用领域计算机的应用领域5/17/202312计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.5计算机中的信息表示计算机中的信息表示1.常见的进位计数制 2.常用数制间的转换 返 回5/17/202313计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.进位计数制进位计数制基本概念基本概念进进位位计计数数制制：用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法，简称进制。一个进制的三要素：一个进制的三要素：数数码码：一组用来表示某种数制的符号。如：1、2、3、4、A、B、C、等。基基数数：数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称R进制。如二进制的数码是：0、1，那么基数便为2。位位权权：处在某一位上的“1”所表示的数值的大小。（R进制数中，整数部分第i位的位权为Ri-1,小数部分第j位的位权为R-j。)返 回5/17/202314计算机文化基础 上一页下一页结 束常见的几种进位计数制常见的几种进位计数制1.十进制十进制（Decimal）：）：由0、1、2、8、9十个数码组成，即基数为10。特点为：逢十进一，借一当十。用字母D表示。2.二进制（二进制（Binary）：）：由0、1两个数码组成，即基数为2。二进制的特点为：逢二进一，借一当二。用字母B表示。3.八进制八进制（Octal）：）：由0、1、2、3、4、5、6、7八个数码组成，即基数为8。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。用字母O表示。4.十六进制十六进制（Hexadecimal）：）：由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六个数码组成，即基数为16。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。用字母H表示。1.1.进位计数制进位计数制返 回5/17/202315计算机文化基础 上一页下一页结 束计算机中采用的数制二进制二进制：计算机只认识“0”和“1”，任何信息必须转换成二进制形式数据后才能由计算机进行处理、存储和传输。计算机中为什么要采用二进制？0，1两个状态易物理实现；运算规则简单。算术运算与逻辑运算容易沟通。5/17/202316计算机文化基础 上一页下一页结 束 十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111返 回5/17/202317计算机文化基础 上一页下一页结 束（1）.十进制数转化为二、八、十六进制数十进制数转化为二、八、十六进制数方法：整数部分采用除R取余法，直至商为0，得出的余数倒排，即为R进制各位的数码。小数部分采用乘R取整法，从每次乘积的整数部分得到R进制数各位的数码。(参见下例)2.常用数制之间的转换返 回5/17/202318计算机文化基础 上一页下一页结 束由上得出，由上得出，100D=1100100B 步骤一：先对整数步骤一：先对整数100进行转换：进行转换：例：将十进制数例：将十进制数100.125转化为二进制数。转化为二进制数。5/17/202319计算机文化基础 上一页下一页结 束步骤二：对小数部分步骤二：对小数部分0.125进行转换进行转换：0.1252=0.250整数0 a-10.252=0.5整数0 a-20.52=1整数1 a-3由上得出，0.125D=0.001B。将整数和小数部分组合，得出：100.125D=1100100.001B。例：将十进制数例：将十进制数100.125转化为二进制数。转化为二进制数。5/17/202320计算机文化基础 上一页下一页结 束（2 2）.二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的位权展开式，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。即按位权展开求和。例如：（1111.11）2=123+122+121+120+12-1+12-2=15.75（A10B.8）16=10163+1162+0161+11160+816-1=41 227.5 注意：在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。2.常用数制之间的转换返 回5/17/202321计算机文化基础 上一页下一页结 束（3 3）.二进制数与八进制数的相互转换二进制数与八进制数的相互转换 二二进进制制数数转转换换成成八八进进制制数数的的方方法法是是：将将二二进进制制数数从从小小数数点点开开始始，对对二二进进制制整整数数部部分分向向左左每每3位位分分成成一一组组，不不足足3位位的的向向高高位位补补0；对对二二进进制制小小数数部部分分向向右右每每3位位分分成成一一组组，不不足足3位位的的向向低低位位补补0凑凑成成3位位。每每一一组组有有3位位二二进进制制数数，分分别别转转换换成成八八进进制制数数码码中中的的一一个个数数字字，全全部部连连接接起起来即可。来即可。2.常用数制之间的转换5/17/202322计算机文化基础 上一页下一页结 束例：把二进制例：把二进制数数11111101.101转化为八进制数。转化为八进制数。二二进进制制3位分位分组组011111101101转换为转换为八八进进制数制数3755所以，所以，11111101.101B=375.5O。将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的进制数转换成相应的3 3位二进制数，依次连接起来位二进制数，依次连接起来即可。即可。2.常用数制之间的转换5/17/202323计算机文化基础 上一页下一页结 束2.常用数制之间的转换 （4 4）.二进制数与十六进制数的相互转换二进制数与十六进制数的相互转换二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即可。十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进制数，然后依次连接起来即可。5/17/202324计算机文化基础 上一页下一页结 束例：例：将将10110001.101B转换为十六进制数。转换为十六进制数。二二进进制制4位分位分组组101100011010转换为转换为十六十六进进制数制数B1A所以，所以，10110001.101 B=B1.AH。2.常用数制之间的转换5/17/202325计算机文化基础 上一页下一页结 束2.常用数制之间的转换十进制 二、八、十六进制整：除整：除R取余；取余；小：乘小：乘R取整取整按权展开求和按权展开求和二进制 八（十六进制）从小数点向两边按每三（四）从小数点向两边按每三（四）位并一位位并一位一位拆三（四）位一位拆三（四）位5/17/202326计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.6非数值信息的表示非数值信息的表示 1 1、字符编码、字符编码ASCII码：ASCII(AmericanStandardCodeforInformationInterchange)码，即美国信息交换标准代码。码，即美国信息交换标准代码。规定：用规定：用1字节字节(位位)最高位为最高位为,后位给出后位给出128个编码。个编码。编码编码字符或动作字符或动作对应十进制数对应十进制数0111101=611000001A651100001a970001010换行换行100000111响铃响铃70001101回车回车13128种字符：种字符：95个可见字符，个可见字符，33个控制字符个控制字符;5/17/202327计算机文化基础 上一页下一页结 束2 2、汉字编码、汉字编码（1）.国标码：1981年，GB2312-80国家标准，其中有6763个汉字和682个非汉字字符，其字符及编码称为国标码国标码又叫国际交换码又叫国际交换码。GB2312字符集的构成：一级常用汉字3755个，按汉语拼音排列 二级常用汉字3008个，按偏旁部首排列 非汉字字符682个国国标标码码编编码码原原则则：汉汉字字用用两两个个字字节节表示，每个字节的最高位为表示，每个字节的最高位为0 0。1.1.6非数值信息的表示非数值信息的表示5/17/202328计算机文化基础 上一页下一页结 束2 2、汉字编码、汉字编码（2）.机机内内码码：国标码GB2312不能直接在计算机中使用，以为它没有考虑与基本的信息交换代码ASCII码的冲突。比如：“大”的国标码是3473H，与字符组合“4S”的ASCII相同。为了能区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）两个字节最高位改为1，称为“机内码”。即机内码=国标码+8080H。如“大”的机内码为：3473H+8080H=B4F3H1.1.6非数值信息的表示非数值信息的表示5/17/202329计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.6非数值信息的表示非数值信息的表示2 2、汉字编码、汉字编码 （3 3）.区位码：将区位码：将GB231280GB231280的全部字的全部字符排列在一个符排列在一个9494行行9494列的二维代码表中，列的二维代码表中，每两个字节分别用两位十进制编码，前字每两个字节分别用两位十进制编码，前字节的编码为区码，后字节的编码为位码，节的编码为区码，后字节的编码为位码，此即区位码。此即区位码。5/17/202330计算机文化基础 上一页下一页结 束区位码、国标码和机内码的关系区位码、国标码和机内码的关系汉字汉字区位码区位码国标码国标码汉字内码汉字内码中中8680(0101011001010000)B(1101011011010000)B华华5942(0011101100101010)B(1011101110101010)B5/17/202331计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.7计算机工作原理计算机工作原理1.冯冯诺诺依依曼曼（VonNeumann）原原理理：主主要要提提出出了了存存储储程程序序工工作作原原理理，决决定定了了计计算算机机硬硬件系统由以下五个基本部分组成。件系统由以下五个基本部分组成。图2 硬件系统五大组成部分框图 返 回5/17/202332计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.7计算机工作原理计算机工作原理2.计算机的工作过程计算机的工作过程 （1）控制器控制输入设备或外存储器将数据和程序输入到内存储器；（2）在控制器指挥下，从内存储器取出指令送入控制器；（3）控制器分析指令，指挥运算器、存储器、输入输出设备等执行指令规定的操作；（4）运算结果由控制器控制送存储器保存或送输出设备输出；5/17/202333计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.7计算机工作原理计算机工作原理3.计算机指令与指令系统计算机指令与指令系统 （1）指令是指示计算机完成某个基本操作所执行的命令。它由一串二进制代码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。（2）指令系统：一台计算机有许多指令，作用也各不相同。所有指令的集合称为计算机指令系统。（3）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。（4）软件是指使计算机运行所需的程序、数据和软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关的文档的总和。有关的文档的总和。返 回5/17/202334计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.8计算机软件系统计算机软件系统计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。计算机系统的软件分为系统软件和应用软件两类。系统软件系统软件系统软件系统软件：管理、控制和维护计算机资源，提供用户与计算机管理、控制和维护计算机资源，提供用户与计算机管理、控制和维护计算机资源，提供用户与计算机管理、控制和维护计算机资源，提供用户与计算机界面等的软件。界面等的软件。界面等的软件。界面等的软件。应用软件：应用软件：应用软件：应用软件：是为解决各种实际问题而专门研制开发的软件。是为解决各种实际问题而专门研制开发的软件。是为解决各种实际问题而专门研制开发的软件。是为解决各种实际问题而专门研制开发的软件。5/17/202335计算机文化基础 上一页下一页结 束1、系统软件、系统软件（1）.操作系统（操作系统（OS，OperatingSystem）是最重要的）是最重要的系统软件，主要功能是管理计算机系统中的软硬件资源，系统软件，主要功能是管理计算机系统中的软硬件资源，合理组织计算机工作流程，使用户能灵活、方便、有效合理组织计算机工作流程，使用户能灵活、方便、有效地使用计算机地使用计算机。是用户和计算机之间的接口。操作系统是一个庞大的管理控制程序，它包括五个管理功能：进程管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。操作系统按同时管理的作业数可分为单用户单任务操作系统（DOS）、单用户多任务操作系统（Windows）和多用户多任务操作系统（UNIX和Linux）。Windows操作系统是目前最常用的操作系统。5/17/202336计算机文化基础 上一页下一页结 束1、系统软件、系统软件（2）.数据库管理系统数据库管理系统数据库是在计算机中建立的一组互相关联和数据集合。数据库是在计算机中建立的一组互相关联和数据集合。数据库管理系统：是数据库管理系统：是用来建立、管理、维护、使用数据库的系统软件。常用的数据库管理系统有微机上的FoxPro、FoxBASE+、Access和大型数据库管理系统如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等，它们都是关系型数据库管理系统。5/17/202337计算机文化基础 上一页下一页结 束1、系统软件、系统软件“翻译”通常有两种方式：编译和解释。它们的基本功能是把用面向用户的高级语言编写的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。（3）.编译软件：编译软件：用高级程序设计语言编写的源程序，计算机是不能直接执行的，必须经过翻译才能执行，这些翻译程序就是编译软件。5/17/202338计算机文化基础 上一页下一页结 束2、应用软件、应用软件（1）文字处理软件）文字处理软件：输入、存储、修改、编辑、：输入、存储、修改、编辑、打印文字资料。常用的有打印文字资料。常用的有Word，WPS等。等。5/17/202339计算机文化基础 上一页下一页结 束2、应用软件、应用软件（2）信息管理软件）信息管理软件：输入、存储、修改、检索信：输入、存储、修改、检索信息，如工资管理软件等。可多个联接构成息，如工资管理软件等。可多个联接构成MIS系系统统5/17/202340计算机文化基础 上一页下一页结 束2、应用软件、应用软件（3）网络应用软件：用于网上资源的浏览、电子）网络应用软件：用于网上资源的浏览、电子邮件的收发、远程信息的传送邮件的收发、远程信息的传送5/17/202341计算机文化基础 上一页下一页结 束2、应用软件、应用软件（4）计算机辅助设计软件：用于高效地绘制、修）计算机辅助设计软件：用于高效地绘制、修改工程图纸，进行常规的设计计算，帮助用户寻改工程图纸，进行常规的设计计算，帮助用户寻求较优的设计方案。常用的有求较优的设计方案。常用的有AutoCAD等。等。5/17/202342计算机文化基础 上一页下一页结 束1.1.9知识与技能拓展知识与技能拓展 光子计算机（课后阅读）返 回5/17/202343计算机文化基础