大学计算机基础(文理类).ppt

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1、大学计算机基础大学计算机基础(文理类)重庆大学计算机学院基础教学系制作 陈莉陈莉陈莉陈莉 住宅电话：住宅电话：65105450 E-mail：Chenli_ 任课教师：课堂教学：共课堂教学：共课堂教学：共课堂教学：共46学时（第学时（第学时（第学时（第8 81818周）周）周）周）上机实习：共上机实习：共上机实习：共上机实习：共36学时（第学时（第学时（第学时（第9 91919周）周）周）周）考试方式：笔试（考试方式：笔试（考试方式：笔试（考试方式：笔试（70%70%）+实验（实验（实验（实验（30%30%）教学计划：阿兰阿兰图灵图灵在讲授第一章内容以前，让我们先来认识两位对计算机发展有重大影

2、响的人物。冯冯诺依曼诺依曼阿兰阿兰图灵图灵计算机的始祖计算机的始祖阿兰阿兰麦席森麦席森图灵图灵（Alan Alan MathisonMathison Turing Turing，19121912年年6 6月月2323日日19541954年年6 6月月7 7日日），），英国英国数学数学家家、逻辑学家逻辑学家，他被视为，他被视为计算机计算机之父。之父。他的创造力是丰富多彩的他的创造力是丰富多彩的,他是天才的数学家和他是天才的数学家和计算机理论专家。计算机理论专家。2424岁提出图灵机理论岁提出图灵机理论,31,31岁参岁参与与OLOSSUSOLOSSUS的研制。的研制。OLOSSUSOLOSSUS

3、 英国政府为了破译德国英国政府为了破译德国著名密码著名密码系统系统EnigmaEnigma，制造的一部最早期的电脑原型。，制造的一部最早期的电脑原型。这次解密这次解密帮助盟军取得了二战的胜利帮助盟军取得了二战的胜利。阿兰阿兰图灵图灵人工智能之父人工智能之父图灵图灵3333岁设想仿真系统岁设想仿真系统,35,35岁提出自动程序设计岁提出自动程序设计概念概念,38,38岁设计岁设计“图灵测验图灵测验”。图灵在图灵在量子力学、数理逻辑、生物学、化学等方面都有量子力学、数理逻辑、生物学、化学等方面都有深入的研究深入的研究,在晚年还开创了一门新学科在晚年还开创了一门新学科 非非线性力学。当然线性力学。当

4、然,图灵最高的成就还是在电脑和图灵最高的成就还是在电脑和人工智能方面人工智能方面,他是这一领域开天辟地的大师。他是这一领域开天辟地的大师。为表彰他的贡献为表彰他的贡献,专门设有一个一年一度的专门设有一个一年一度的 图灵图灵奖奖,颁发给最优秀的电脑科学家。这枚奖章就像颁发给最优秀的电脑科学家。这枚奖章就像 诺贝尔奖诺贝尔奖 一样一样,为计算机界的获奖者带来至高为计算机界的获奖者带来至高无上的荣誉。而阿兰无上的荣誉。而阿兰图灵本人图灵本人,更被人们推崇更被人们推崇为人工智能之父。为人工智能之父。冯冯诺依曼诺依曼电子计算机之父电子计算机之父冯冯诺依曼诺依曼(John von Neumann,1903

5、1957)(John von Neumann,19031957)，著名美籍匈牙利数学家，布达佩斯大学哲学博士。著名美籍匈牙利数学家，布达佩斯大学哲学博士。先后执教于柏林大学和汉堡大学。历任普林斯顿先后执教于柏林大学和汉堡大学。历任普林斯顿大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原子能委大学、普林斯顿高级研究所教授，美国原子能委员会委员，美国全国科学院院士。员会委员，美国全国科学院院士。19441944年与摩根年与摩根斯特恩斯特恩(OskarOskar Morgenstern)Morgenstern)合著合著博奕论与经博奕论与经济行为济行为是博奕论学科的奠基性著作。另著是博奕论学科的奠基性著作。另著量

6、量子力学的数学基础子力学的数学基础、函数算子函数算子、连续几连续几何何等。等。冯冯诺依曼诺依曼电子计算机之父电子计算机之父早期以算子理论、量子早期以算子理论、量子理论、集合论等方面的理论、集合论等方面的研究闻名。二战期间为研究闻名。二战期间为第一颗原子弹的研制作第一颗原子弹的研制作出了贡献。战后从事研出了贡献。战后从事研制电子数字计算机工作，制电子数字计算机工作，提出计算机应采用二进提出计算机应采用二进制代码和程序存储思想，制代码和程序存储思想，为现代计算机奠定了基为现代计算机奠定了基础。础。第第1 1章章 计算机基础知识计算机基础知识1.1 计算机概述计算机概述1.2 信息在计算机中的表示信

7、息在计算机中的表示1.3计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理 本章主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机的发展简本章主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机的发展简史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了计算机系统的组成史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了计算机系统的组成及工作原理；信息在计算机中的表示；微机系统的基本组成等及工作原理；信息在计算机中的表示；微机系统的基本组成等知识。知识。1.1 1.1 计算机概述计算机概述 计算机是计算机是2020世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会

8、。算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。1.1.1 计算机的发展计算机的发展1.1.2 计算机的特点计算机的特点1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的应用计算机的应用1.1.1 计算机的发展 19461946年年2 2月月1515日在美国宾夕法尼亚大

9、学诞生了世界上第日在美国宾夕法尼亚大学诞生了世界上第一台电子数字式计算机一台电子数字式计算机ENIACENIAC，在随后的五十几年中，计，在随后的五十几年中，计算机的发展突飞猛进，经历了电子管、晶体管、中小规模算机的发展突飞猛进，经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路和超大规模集成电路四个阶段。集成电路和超大规模集成电路四个阶段。在计算机的发展过程中，电子元器件的发展起着决定在计算机的发展过程中，电子元器件的发展起着决定性的作用，而计算机系统结构和软件技术的发展也不可忽性的作用，而计算机系统结构和软件技术的发展也不可忽视，所以按硬件和软件发展的过程，将计算机的发展分为视，所以按硬件和软件发展的

10、过程，将计算机的发展分为四个阶段。四个阶段。1)1)第第1 1代计算机（代计算机（19461946年年19571957年）年）电子元器件采用电子管；内存采用水银延迟线，容量电子元器件采用电子管；内存采用水银延迟线，容量只有几千字节；外存采用磁鼓、小磁芯、纸带、卡片等；只有几千字节；外存采用磁鼓、小磁芯、纸带、卡片等；运算速度每秒几千次到几万次基本运算；软件仅有机器语运算速度每秒几千次到几万次基本运算；软件仅有机器语言和汇编语言。主要用于科学计算。因此这一代计算机的言和汇编语言。主要用于科学计算。因此这一代计算机的特点是：体积庞大、耗电量高、可靠性差、维护困难特点是：体积庞大、耗电量高、可靠性差

11、、维护困难。1.1.1 计算机的发展 2 2）第）第2 2代计算机（代计算机（19581958年年19641964年）年）电子元器件采用晶体管；内存采用磁芯，外存采用磁电子元器件采用晶体管；内存采用磁芯，外存采用磁盘、磁带等，容量有几十万字节；运算速度每秒几十万次盘、磁带等，容量有几十万字节；运算速度每秒几十万次基本运算；提出了操作系统的概念，软件出现了基本运算；提出了操作系统的概念，软件出现了FORTRANFORTRAN、ALGOL60ALGOL60、COBOLCOBOL等高级语言，以及批处理系统。计算机应等高级语言，以及批处理系统。计算机应用领域扩大，开始用于数据处理和实时过程控制等。由于

12、用领域扩大，开始用于数据处理和实时过程控制等。由于采用了晶体管元件，这一代计算机相较上一代而言体积大采用了晶体管元件，这一代计算机相较上一代而言体积大大缩小、可靠性增强、寿命延长。大缩小、可靠性增强、寿命延长。3 3）第）第3 3代计算机（代计算机（19641964年年19751975年）年）电子元器件采用中小规模集成电路，因此体积进一步电子元器件采用中小规模集成电路，因此体积进一步缩小、寿命更长。内存采用半导体存储器，容量有几百千缩小、寿命更长。内存采用半导体存储器，容量有几百千字节；运算速度每秒几十万到几百万次基本运算；这一时字节；运算速度每秒几十万到几百万次基本运算；这一时期操作系统逐渐

13、成熟。计算机开始广泛应用于各个领域。期操作系统逐渐成熟。计算机开始广泛应用于各个领域。1.1.1 计算机的发展 4 4）第）第4 4代计算机（代计算机（19751975年至今）年至今）电子元器件采用大规模、超大规模集成电路；内存采用集电子元器件采用大规模、超大规模集成电路；内存采用集成度很高的半导体存储器，容量有几百兆字节；运算速度每成度很高的半导体存储器，容量有几百兆字节；运算速度每秒几千万次甚至几十亿次基本运算；这一时期出现了微型计秒几千万次甚至几十亿次基本运算；这一时期出现了微型计算机、数据库系统、分布式操作系统以及开发了各种应用软算机、数据库系统、分布式操作系统以及开发了各种应用软件。

14、计算机在各个领域大显身手，计算机发展进入了网络化件。计算机在各个领域大显身手，计算机发展进入了网络化时代。时代。5)5)新一代计算机新一代计算机 新一代计算机主要指正在研制中的具有逻辑推理和知新一代计算机主要指正在研制中的具有逻辑推理和知识库的智能计算机、神经网络计算机和生物计算机等。它将识库的智能计算机、神经网络计算机和生物计算机等。它将突破当前计算机的结构模式，更加注重逻辑推理或模拟的突破当前计算机的结构模式，更加注重逻辑推理或模拟的“智能智能”，能够把信息采集、存储、处理、通信和人工智能等，能够把信息采集、存储、处理、通信和人工智能等功能结合起来，使之不仅可以重复执行人的命令，还可以具功

15、能结合起来，使之不仅可以重复执行人的命令，还可以具备逻辑推理和知识学习的能力，使计算机的功能更完善、应备逻辑推理和知识学习的能力，使计算机的功能更完善、应用范围更广泛。总之，未来的计算机将向巨型化、微型化、用范围更广泛。总之，未来的计算机将向巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体方向发展。网络化、智能化和多媒体方向发展。1.1 1.1 计算机概述计算机概述 计算机是计算机是2020世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。特别是将计算机、通信、网络技

16、术和多媒体技术等结合起来的特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。1.1.1 计算机的发展计算机的发展1.1.2 计算机的特点计算机的特点1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的应用计算机的应用1.1.2 计算机的特点 计算机之所以能够应用于各个领域，能完成各计算机之所以能够应用于各个领域，能完成各种复杂的处理任务，是因为它具有以下一些基本种复杂的处理任务，是

17、因为它具有以下一些基本特点：特点：运算速度快运算速度快 计算精度高计算精度高 存储容量大存储容量大 具有逻辑判断能力具有逻辑判断能力 高度自动化高度自动化1.1 1.1 计算机概述计算机概述 计算机是计算机是2020世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，信息技术，对人类社会的生产和生活

18、方式都产生了巨大的影响，使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。1.1.1 计算机的发展计算机的发展1.1.2 计算机的特点计算机的特点1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的应用计算机的应用1.1.3 计算机的分类 计算机种类繁多，功能各异，确切分类比较困计算机种类繁多，功能各异，确切分类比较困难。按照难。按照19891989年由年由IEEEIEEE科学巨型机委员会提出的科学巨型机委员会提出的运算速度分类法运算速度分类法,计算机可分计算机可分:巨型机巨型机 大型通用机大型通用机 小型机小型机 微型机微型机 工作站工作站1

19、.1 1.1 计算机概述计算机概述 计算机是计算机是2020世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计世纪最重大的发明之一，在短短几十年间，计算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。算机技术的迅猛发展，促使人类进入了丰富多彩的信息社会。特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的特别是将计算机、通信、网络技术和多媒体技术等结合起来的信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，信息技术，对人类社会的生产和生活方式都产生了巨大的影响，使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。使之更具有数字化、集成化、智能化及个性化等特点。1.1.1 计算机的发展计算机的发展

20、1.1.2 计算机的特点计算机的特点1.1.3 计算机的分类计算机的分类1.1.4 计算机的应用计算机的应用1.1.4 计算机的应用 随着计算机技术的发展，计算机的功能越来越随着计算机技术的发展，计算机的功能越来越强。归结起来大致可以分为以下几个方面强。归结起来大致可以分为以下几个方面:数值计算数值计算 数据处理数据处理 实时控制实时控制 计算机辅助功能计算机辅助功能 模式识别与智能系统模式识别与智能系统第1章 计算机基础知识1.1 计算机概述计算机概述1.2 信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示1.3计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理 本章主要介绍了计算机的基础知识，包

21、括计算机的发展简本章主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机的发展简史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了计算机系统的组成史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了计算机系统的组成及工作原理；信息在计算机中的表示；微机系统的基本组成等及工作原理；信息在计算机中的表示；微机系统的基本组成等知识。知识。1.2.1 1.2.1 数制及其转换数制及其转换 计算机中所有的信息都是用二进制表示的，这是因为信计算机中所有的信息都是用二进制表示的，这是因为信息在计算机中是以器件的物理状态来表示的。二进制计数只息在计算机中是以器件的物理状态来表示的。二进制计数只需要两个数字符号需要两个数字符号0 0和和1 1，可以用

22、两种不同的状态，可以用两种不同的状态低电平和低电平和高电平来表示。另外，二进制的运算规则也最简单，其运算高电平来表示。另外，二进制的运算规则也最简单，其运算电路容易实现。电路容易实现。1.2.1 数制及其转换数制及其转换1.2.2 字符的编码字符的编码1.2.3 汉字的编码汉字的编码 1.2.1 1.2.1 数制及其转换数制及其转换1 1）数制）数制数制：数制：就是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数就是用一组固定的数字和一套统一的规则来表示数目的方法。目的方法。1.2.1 1.2.1 数制及其转换数制及其转换基数：基数：在十进制中，基数为在十进制中，基数为1010，因为用了，因为用了0

23、0，1 1，2 2，3 3，9 9共共1010个基本符号来表示数值。个基本符号来表示数值。在二进制中，基数为在二进制中，基数为2 2，因为只用了，因为只用了0 0和和1 1两个两个基本符号来表示数值。基本符号来表示数值。位权：位权：即某个固定位置上的计数单位。即某个固定位置上的计数单位。例如十进制数例如十进制数333.33333.33，每个，每个3 3所处的位置不同，所所处的位置不同，所代表的值也不相同。按位权展开为：代表的值也不相同。按位权展开为：由此可看出：权的值恰好就是基数的某次幂。由此可看出：权的值恰好就是基数的某次幂。2 2）数制之间的转换）数制之间的转换 二进制、八进制、十六进制数

24、转换为十进制数二进制、八进制、十六进制数转换为十进制数用位权展开：只要将各位数码乘以各自的权值累加即可。用位权展开：只要将各位数码乘以各自的权值累加即可。1.2.1 1.2.1 数制及其转换数制及其转换 十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数十进制数转换为二进制、八进制、十六进制数十进制数整数部分：将该整数不断除以十进制数整数部分：将该整数不断除以2 2、8 8、1616取余数，直到商为取余数，直到商为0 0，余数，余数从右到左排列，首次取得的余数在最右边。从右到左排列，首次取得的余数在最右边。十进制数小数部分：将该小数不断乘以十进制数小数部分：将该小数不断乘以2 2、8 8、1616取整数

25、，直到小数部分为取整数，直到小数部分为0 0或达到所求的精度为止，余数从左到右排列，首次取得的余数在最左边。或达到所求的精度为止，余数从左到右排列，首次取得的余数在最左边。1.2.1 1.2.1 数制及其转换数制及其转换 二进制数、八进制数、十六进制数之间的转换二进制数、八进制数、十六进制数之间的转换 由于二进制数、八进制数、十六进制数之间存在特殊关系由于二进制数、八进制数、十六进制数之间存在特殊关系（2 23 3=8=8，2 24 4=16=16），所以一位八进制数相当于三位二进制数；），所以一位八进制数相当于三位二进制数；一位十六进制数相当于四位二进制数。一位十六进制数相当于四位二进制数。

26、二进制数转换成八进制数时，采用三位一并法，不足三位二进制数转换成八进制数时，采用三位一并法，不足三位补补0 0；二进制数转换为十六进制数时，采用四位一并法，不足；二进制数转换为十六进制数时，采用四位一并法，不足四位补四位补0 0。反之，八进制数或十六进制数转换为二进制数时只。反之，八进制数或十六进制数转换为二进制数时只要一位扩展为三位或四位即可。要一位扩展为三位或四位即可。1.2.2 1.2.2 字符的编码字符的编码 由于计算机中的一切信息都是以二进制的形式存储、运由于计算机中的一切信息都是以二进制的形式存储、运算、识别和处理的，因此，无论是字母或是其它各种字符也算、识别和处理的，因此，无论是

27、字母或是其它各种字符也必须按一定的规则变为二进制编码才能输入计算机。字符编必须按一定的规则变为二进制编码才能输入计算机。字符编码就是为每一个字符确定一个对应的整数值的等值二进制数码就是为每一个字符确定一个对应的整数值的等值二进制数作为编码。但是，如果任意规定字符与整数的对应关系，势作为编码。但是，如果任意规定字符与整数的对应关系，势必不利于信息的交换。为此，人们建立了一些字符编码标准，必不利于信息的交换。为此，人们建立了一些字符编码标准，常用的有常用的有ASCIIASCII（American Standard Code for American Standard Code for Inform

28、ation Interchange,Information Interchange,美国标准信息交换代码）码美国标准信息交换代码）码 ASCIIASCII编码标准用编码标准用7 7位二进制数编码，用来表示位二进制数编码，用来表示128128种不种不同的字符，同的字符，这是因为这是因为2 27 7=128=128。如下表所示：。如下表所示：1.2.2 1.2.2 字符的编码字符的编码上表包括可从键盘上敲人，并可以显示和打印的上表包括可从键盘上敲人，并可以显示和打印的 9595个字符：个字符：大写、小写各大写、小写各2626个英文字母；个英文字母；0 09 9共共1010个数字；个数字；通用的运算

29、符和标点符号：、通用的运算符和标点符号：、（*）、）、/、！等。！等。还有还有3333个字符，其编码值为个字符，其编码值为 0 03131和和 127127，即，即 ：000 0000 000 0000001 1111001 1111和和 111 1111111 1111它们不对应任何可印刷字符，它们被用作控制码。它们不对应任何可印刷字符，它们被用作控制码。例如：表中的例如：表中的CRCR（编码为（编码为00011010001101、码值为、码值为 1313）表示）表示“换行换行”，而，而DELDEL（编码为（编码为11111111111111、码值为、码值为127127）则是删除控制码等等。

30、）则是删除控制码等等。1.2.2 1.2.2 字符的编码字符的编码 对计算机字符的处理实际上是对字符编码进行对计算机字符的处理实际上是对字符编码进行处理。例如：比较字符处理。例如：比较字符A A和和B B的大小，实际上是对的大小，实际上是对A A和和B B的的ASCIIASCII码码 6565和和6666进行比较。进行比较。由上表还可看出：字符由上表还可看出：字符0 09 9这这1010个数字字符的个数字字符的低低4 4位码分别为位码分别为0000000010011001，刚好对应十进制数，刚好对应十进制数0 09 9的等值二进制值。既体现了正常的排序关系，又的等值二进制值。既体现了正常的排序

31、关系，又便于便于ASCIIASCII码与二进制码之间的转换。而英文字母码与二进制码之间的转换。而英文字母的编码顺序与正常的字母排序一致，且相同字母的的编码顺序与正常的字母排序一致，且相同字母的大小写大小写ASCIIASCII码值之间都相差码值之间都相差3232，有利于大、小写，有利于大、小写字母之间的编码转换。字母之间的编码转换。例如：例如：A(65)a(97)65+32=97A(65)a(97)65+32=97 a(97)a(97)A(65)97-32=65A(65)97-32=65 1.2.3 1.2.3 汉字的编码汉字的编码 汉字在计算机中也必须用二进制编码来表示。由于汉字汉字在计算机中

32、也必须用二进制编码来表示。由于汉字是象形结构，字数多，字形复杂，常用汉字就多达四五千是象形结构，字数多，字形复杂，常用汉字就多达四五千个，显然对汉字的编码用个，显然对汉字的编码用1 1个字节（个字节（8 8位二进制数）长度是位二进制数）长度是不够的。而用两个字节可以表示不够的。而用两个字节可以表示2562562562566553665536种不同的种不同的符号，我国国家标准局采用了加以修正的两字节汉字编码符号，我国国家标准局采用了加以修正的两字节汉字编码方案，只用了两个字节的低方案，只用了两个字节的低7 7位。这个方案可以容纳位。这个方案可以容纳1281281281281638416384个不

33、同的汉字。个不同的汉字。国标码（国标码（GBGB码）即中华人民共和国国家标准信息交换汉码）即中华人民共和国国家标准信息交换汉字编码，代号为字编码，代号为GB2312GB23128080。国标码中收集了。国标码中收集了 74457445个汉字个汉字和图形符号，其中汉字和图形符号，其中汉字 67636763个，分为二级，一级汉字个，分为二级，一级汉字37553755个，按拼音排序；二级汉字个，按拼音排序；二级汉字30083008个，按部首排序；还有其个，按部首排序；还有其它图形符号它图形符号682682个。个。1.2.31.2.3 汉字的编码汉字的编码 GB2312 GB23128080规定，所有

34、收录其中的汉字和符规定，所有收录其中的汉字和符号组成一个号组成一个94949494（88368836）的矩阵。该矩阵的每）的矩阵。该矩阵的每一行称为一个一行称为一个“区区”，每一列称为一个，每一列称为一个“位位”。区的序号和位的序号都是从区的序号和位的序号都是从 l l9494，它的前两位，它的前两位叫做区码，后两位叫做位码，所以区位码是一个叫做区码，后两位叫做位码，所以区位码是一个四位十进制数。而国标码则是一个四位十六进制四位十进制数。而国标码则是一个四位十六进制数。数。1.2.3 1.2.3 汉字的编码汉字的编码例如汉字是从例如汉字是从1616区开始的，处在第一个位置上的汉字区开始的，处在

35、第一个位置上的汉字“啊啊”的区位码和国标码如下：的区位码和国标码如下：汉字汉字 第一字节第一字节 第二字节第二字节 国标码国标码 区位码区位码 啊啊 001l0000 00100001 3021H 1601D001l0000 00100001 3021H 1601D 在国标码中，一个汉字占两个字节，每个字节最高位在国标码中，一个汉字占两个字节，每个字节最高位为为0 0，为了在计算机中将，为了在计算机中将ASCIIASCII码和国标码区分开，一般将码和国标码区分开，一般将国标码的最高位置为国标码的最高位置为1 1，变换后的国标码就叫做汉字机内，变换后的国标码就叫做汉字机内码。码。1.2.3 汉字

36、的编码汉字的编码下面是几种码的对照表：下面是几种码的对照表：字符字符“0”与字符与字符“！”的的ASCII码：码：0110000 0100001 7位位字符字符“0”与字符与字符“！”的机内码：的机内码：00110000 00100001 8位，最高位位，最高位为为0 汉字汉字“啊啊”的国标码：的国标码：00110000 00100001 16位作为一个整位作为一个整体体 汉字汉字“啊啊”的机内码：的机内码：10110000 10100001 16位作为一个整位作为一个整体体 国标码和机内码虽然与汉字具有一一对应的关系，但用国标码和机内码虽然与汉字具有一一对应的关系，但用它们来输入汉字却并不方

37、便。实际上，一个汉字系统必须它们来输入汉字却并不方便。实际上，一个汉字系统必须具备汉字输入、汉字显示、汉字存储、汉字打印及汉字传具备汉字输入、汉字显示、汉字存储、汉字打印及汉字传输等五项功能才能完成对汉字的处理。所以，每个汉字都输等五项功能才能完成对汉字的处理。所以，每个汉字都有五种表示方法，即输入码、内码、显示字模码、打印字有五种表示方法，即输入码、内码、显示字模码、打印字模码及传输码。模码及传输码。1.2.3 1.2.3 汉字的编码汉字的编码 输入码：输入码：汉字输入是计算机汉字处理的关键，输入码汉字输入是计算机汉字处理的关键，输入码（外码）是指用户从键盘上键入汉字时所使用的汉字编（外码）

38、是指用户从键盘上键入汉字时所使用的汉字编码。常用的汉字输入码有拼音码、五笔字型码、首尾码码。常用的汉字输入码有拼音码、五笔字型码、首尾码等，输入的汉字码由键盘管理程序转换成机内码，以便等，输入的汉字码由键盘管理程序转换成机内码，以便保存、显示、打印和传输。保存、显示、打印和传输。字模码：字模码：为了能显示和打印汉字，必须存储汉字字型。为了能显示和打印汉字，必须存储汉字字型。目前普遍使用的汉字字型码是用点阵方式表示的，称为目前普遍使用的汉字字型码是用点阵方式表示的，称为“点阵字模码点阵字模码”。就是将汉字象图像一样置于网状方格。就是将汉字象图像一样置于网状方格上，每格是存储器的一个位。上，每格是

39、存储器的一个位。16161616点阵就是在横向点阵就是在横向1616点、纵向点、纵向1616点的网状方格上写一个汉字，有笔画的格对点的网状方格上写一个汉字，有笔画的格对应应1 1，无笔画的格对应，无笔画的格对应0 0。这种用点阵形式存储汉字字型。这种用点阵形式存储汉字字型信息的集合称为汉字字模库，简称汉字字库。信息的集合称为汉字字模库，简称汉字字库。1.2.3 1.2.3 汉字的编码汉字的编码因此，一个因此，一个16161616点阵的汉字就需要用点阵的汉字就需要用1616/8=321616/8=32字节字节来表示它的点阵数字信息，而一个来表示它的点阵数字信息，而一个32323232点阵的汉字则

40、需点阵的汉字则需要要128128字节表示。表现汉字的点阵数越高，则汉字字形的字节表示。表现汉字的点阵数越高，则汉字字形的质量越好，只不过所占存储容量也越大。质量越好，只不过所占存储容量也越大。一般说来，在计算机内处理的是汉字的内码，而在显一般说来，在计算机内处理的是汉字的内码，而在显示器、打印机上要输出的则是汉字字形，因此应事先把全示器、打印机上要输出的则是汉字字形，因此应事先把全部汉字字形都存放在计算机内，并通过汉字处理系统的专部汉字字形都存放在计算机内，并通过汉字处理系统的专门处理程序自动把要输出的汉字内码转换成对应的汉字字门处理程序自动把要输出的汉字内码转换成对应的汉字字形后输出。形后输

41、出。第1章 计算机基础知识 1.1 计算机概述计算机概述 1.2 信息在计算机中的表示信息在计算机中的表示 1.3计算机系统的组成与工作原理计算机系统的组成与工作原理 本章主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机本章主要介绍了计算机的基础知识，包括计算机的发展简史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了的发展简史、特点、分类、应用领域等。简要介绍了计算机系统的组成及工作原理；信息在计算机中的表计算机系统的组成及工作原理；信息在计算机中的表示；微机系统的基本组成等知识。示；微机系统的基本组成等知识。1.3 计算机系统的组成与工作原理 一个完整的计算机系统是由硬件系统和软件系统构成的。硬件是计算机一个完

42、整的计算机系统是由硬件系统和软件系统构成的。硬件是计算机系统中的物理装置的总称。硬件系统决定了计算机运算速度的快慢；运算系统中的物理装置的总称。硬件系统决定了计算机运算速度的快慢；运算数据的长度；运算结果的精确度等。软件是计算机运行所需要的各类程序数据的长度；运算结果的精确度等。软件是计算机运行所需要的各类程序及其有关资料的总称。计算机千变万化的功能正是通过各种各样的软件来及其有关资料的总称。计算机千变万化的功能正是通过各种各样的软件来实现的。硬件与软件是相辅相成的，缺一不可。实现的。硬件与软件是相辅相成的，缺一不可。1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系统1.3.2 计算机的基本工作原理

43、计算机的基本工作原理 1.3.3 计算机的软件系统计算机的软件系统 1.3.4 微型计算机系统的主要性能指标微型计算机系统的主要性能指标1.3.5 微型计算机的组装及基本配置方案微型计算机的组装及基本配置方案硬件外设主机CPU输入设备输出设备内存外存磁盘硬盘光盘软盘打印机音箱显示器闪存扫描仪键盘鼠标摄像头数码相机主板1.3.1 计算机的硬件系统1.3.1 1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系统1 1）硬件系统的组成）硬件系统的组成 计算机硬件系统主要由控制器、运算器、存储器和计算机硬件系统主要由控制器、运算器、存储器和输入输出设备五部分组成。输入输出设备五部分组成。1.3.1 1.3.1

44、 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 CPUCPU CPUCPU（Control Control ProcesssingProcesssing Unit Unit）也称为中央处）也称为中央处理器，它是整台计算机的核心部件，由控制器、运算器、理器，它是整台计算机的核心部件，由控制器、运算器、寄存器等组成。寄存器等组成。CPUCPU在微机中又称为微处理器芯片，是在微机中又称为微处理器芯片，是采用超大规模集成电路工艺制成的。采用超大规模集成电路工艺制成的。1 1）控制器）控制器 控制器是计算机的指挥控制中心，它根据用户程序控制器是计算机的指挥控制中心，它根据用户程序中的指令控中的指令控 制机器各部分自

45、动、协调地工作。具体而制机器各部分自动、协调地工作。具体而言，它首先要命令存储器读出一条指令，这叫取指过程。言，它首先要命令存储器读出一条指令，这叫取指过程。接着对这条指令进行分析，指出该指令要完成什么样的接着对这条指令进行分析，指出该指令要完成什么样的操作，并按寻址特征指明操作数的地址，这叫分析指令操作，并按寻址特征指明操作数的地址，这叫分析指令过程。最后根据操作数所在的地址，取出操作数并完成过程。最后根据操作数所在的地址，取出操作数并完成某种操作，这叫作执行过程。以上就是通常所说的完成某种操作，这叫作执行过程。以上就是通常所说的完成一条指令操作的取指、分析和执行三阶段。一条指令操作的取指、

46、分析和执行三阶段。1.3.1 1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 2 2）运算器）运算器 运算器又称为算术运算单元（运算器又称为算术运算单元（Arithmetic Arithmetic Logic UnitLogic Unit，ALUALU），是对信息加工和处理的部），是对信息加工和处理的部件，主要负责完成算术运算和逻辑运算以及移位件，主要负责完成算术运算和逻辑运算以及移位操作。算术运算指加、减、乘、除，逻辑运算指操作。算术运算指加、减、乘、除，逻辑运算指与、或、非、判断、比较等。更复杂的计算也要与、或、非、判断、比较等。更复杂的计算也要通过这些基本运算来实现。我们通常所说的通过这些

47、基本运算来实现。我们通常所说的“CPUCPU是是3232位的位的”就是指就是指ALUALU所能处理的数据的位所能处理的数据的位数是数是3232。CPU中央处理器中央处理器u主要包括运算器和控制器两部分主要包括运算器和控制器两部分 u是电脑的核心部件，决定计算机是电脑的核心部件，决定计算机 的性能的性能 u主要由主要由INTEL和和AMD公司生产公司生产u发展：发展：286、386、486、奔腾、奔腾、P、P、P1.3.1 1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 存储器存储器 具有记忆能力，用于存放数据和程序的设备称为存具有记忆能力，用于存放数据和程序的设备称为存储器。向存储器存入数据叫储

48、器。向存储器存入数据叫“写写”，从存储器中取出数据，从存储器中取出数据叫叫“读读”，读、写操作统称为对存储器访问。存储器按其，读、写操作统称为对存储器访问。存储器按其功能的不同又分为内存储器和外存储器。功能的不同又分为内存储器和外存储器。内存储器内存储器内存储器内存储器 内存储器又称为主存（内存储器又称为主存（Main MemoryMain Memory），它和），它和CPUCPU一起构成一起构成了计算机的主机部分。内存储器主要用来存放正在运行的了计算机的主机部分。内存储器主要用来存放正在运行的程序和当前使用的数据。内存由半导体存储器组成，比外程序和当前使用的数据。内存由半导体存储器组成，比外

49、存容量小、速度快。内存中含有很多的存储单元，每个单存容量小、速度快。内存中含有很多的存储单元，每个单元可以存放一个元可以存放一个8 8位的二进制数，即一个字节。内存中的位的二进制数，即一个字节。内存中的每个字节各有一个固定的编号，该编号称为地址。每个字节各有一个固定的编号，该编号称为地址。CPUCPU就就是按存储器中的地址来存取数据的。是按存储器中的地址来存取数据的。1.3.1 1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系统 内存内存按其工作方式不同又可分为：按其工作方式不同又可分为：随机存储器随机存储器RAMRAM（Random Access MemoryRandom Access Memor

50、y）是一种读写存储器，可随时读出或写入信息。由是一种读写存储器，可随时读出或写入信息。由于于RAMRAM上的数据是以电信号的形式保留的，因此上的数据是以电信号的形式保留的，因此一旦断电，它所存储的数据将全部丢失。我们通一旦断电，它所存储的数据将全部丢失。我们通常在购机时所说的计算机内存容量指的就是常在购机时所说的计算机内存容量指的就是 RAM RAM 的容量。依据存储元件结构的不同，的容量。依据存储元件结构的不同，RAM RAM 又可分又可分为静态为静态 RAMRAM（SRAMSRAM）和动态）和动态 RAMRAM（DRAMDRAM）。）。1.3.1 1.3.1 计算机的硬件系统计算机的硬件系