计算机应用基础(第二版)课件.ppt

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1、第第一一章：计章：计算算机机概述概述 本章主要介绍电子计算机发展、本章主要介绍电子计算机发展、特点、应用及分类；计算机的硬件、特点、应用及分类；计算机的硬件、软件基本知识，软件与硬件的相互关软件基本知识，软件与硬件的相互关系，计算机的基本工作原理；计算机系，计算机的基本工作原理；计算机中常用的进位制数及其相互转换，机中常用的进位制数及其相互转换，机内信息的表示：内信息的表示：ASCIIASCII码、汉字机内码、码、汉字机内码、区位码、国标码、字形码；机器数的区位码、国标码、字形码；机器数的表示。表示。重点：计算机软、硬件知识，信息编重点：计算机软、硬件知识，信息编码。码。难点：计算机的工作原理

2、、机内信息难点：计算机的工作原理、机内信息（数据）编码。（数据）编码。内内内内容容容容提提提提要要要要第第一一章：计章：计算算机机概述概述本章目录1.1 1.1 计算机发展、应用和特点计算机发展、应用和特点1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理1.3 1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成1.4 1.4 计算机中的数制与编码系计算机中的数制与编码系统统1.5 1.5 计算机中正负数的表示计算机中正负数的表示第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.1计算机发展、应用和特点计算机发展、应用和特点1.1.1 1.1.1 计算机发展简史计算机发展简史1.1.2 1.1.2 计计算算

3、机机的的应应用用领领域域1.1.3 1.1.3 计算机的主要特点计算机的主要特点第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.1.1 1.1.1 计算机发展简史计算机发展简史1 1电子计算机的定义电子计算机的定义 电子计算机是电子数字计算机的简称，它是电子计算机是电子数字计算机的简称，它是一种能自动、高速而精确地进行大量数据运算和一种能自动、高速而精确地进行大量数据运算和信息处理的现代电子设备信息处理的现代电子设备。“高速高速”即运算速度即运算速度快；快；“自动自动”即是不用人工干预而是事先存储指即是不用人工干预而是事先存储指令或程序，在程序控制下自动执行各种操作；令或程序，在程序控制下自动执行各种

4、操作；“精确精确”是指计算精度高或小数有效位数可做得很是指计算精度高或小数有效位数可做得很大很大。电子计算机的这个定义体现了电子计算大很大。电子计算机的这个定义体现了电子计算机的主要特点。机的主要特点。第第一一章：计章：计算算机机概述概述2 2计算机的发展简史计算机的发展简史n世界上公认的第一台电子计算机于世界上公认的第一台电子计算机于1946年年2月月在美国宾在美国宾夕法尼大学诞生，取名为夕法尼大学诞生，取名为ENIAC（即即电子数字积分计算电子数字积分计算机机），该机使用的电子逻辑元件是电子管，共用了），该机使用的电子逻辑元件是电子管，共用了1800018000多个电子管、多个电子管、15

5、001500个继电器、个继电器、7000070000多个电阻、重多个电阻、重3030吨、吨、占地面积占地面积167167平方米、耗电平方米、耗电150150千瓦。千瓦。电子计算机的发展电子计算机的发展以电子逻辑元件的更新换代为标志以电子逻辑元件的更新换代为标志即从电子管、晶即从电子管、晶体管、中小规模集成电路到大规模或超大规模集成电路体管、中小规模集成电路到大规模或超大规模集成电路已经历四个阶段，也称四代已经历四个阶段，也称四代电子计算机；现代电子计算电子计算机；现代电子计算机正向第五代发展机正向第五代发展（第五代机要求使用新材料、新工艺（第五代机要求使用新材料、新工艺使电子计算机能识别人们的

6、自然语言，不用编程直接发使电子计算机能识别人们的自然语言，不用编程直接发号施令电子计算机就可以执行相应操作，是完全智能化号施令电子计算机就可以执行相应操作，是完全智能化的计算机）。的计算机）。电子计算机的发展趋势是：电子计算机的发展趋势是：巨、微、网、智、多媒巨、微、网、智、多媒体五个方向。体五个方向。第第一一章：计章：计算算机机概述概述生物计算机生物计算机以蛋白质分子作为逻辑以蛋白质分子作为逻辑元件的生物计算机（生物芯片），用于元件的生物计算机（生物芯片），用于模拟人脑工作。模拟人脑工作。光子计算机光子计算机用光子代替电子传递信用光子代替电子传递信息进一步提高计算机的运算速度。理论息进一步提

7、高计算机的运算速度。理论上能提高上能提高300多倍。多倍。1984年年5月，欧洲研月，欧洲研制出了世界上第一台光子计算机。制出了世界上第一台光子计算机。量子计算机量子计算机用量子原理和量子态用量子原理和量子态（位）表示二进制位，量子逻辑门取代（位）表示二进制位，量子逻辑门取代电子逻辑门研制的计算机。速度更高、电子逻辑门研制的计算机。速度更高、功能更强。功能更强。第第一一章：计章：计算算机机概述概述前四代机的主特点前四代机的主特点代次代次起止年起止年份份所用电子逻所用电子逻辑辑元件元件软件发展状软件发展状况况运算速运算速度度主存储器与主存储器与辅助存储器辅助存储器第一代第一代19461957电子

8、管电子管机器语言机器语言5千千3万次万次/秒秒延迟线或磁延迟线或磁鼓（磁带）鼓（磁带）第二代第二代19581964晶体管晶体管汇编语言高汇编语言高级语言级语言数十万数十万几几百万次百万次/秒秒磁芯磁芯存储器存储器（磁盘）（磁盘）第三代第三代19651970中、小规模集中、小规模集成电路成电路操作系统诞生，操作系统诞生，结构化程序设结构化程序设计、实时处理计、实时处理数百万数百万几几千万次千万次/秒秒半导体存储半导体存储器（磁盘为器（磁盘为主）主）第四代第四代1970今今大规模、超大大规模、超大规模集成电路规模集成电路网络操作系统网络操作系统诞生，面向对诞生，面向对象程序设计象程序设计上亿条指上

9、亿条指令令/秒秒集成度高的集成度高的增导体（磁增导体（磁盘、光盘）盘、光盘）第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.1.2 计算机的特点、应用与分类（1）运运算算速速度度快快（CPU主主频频、字字长长、主主板板外外频、内存速度、总线宽度等）。频、内存速度、总线宽度等）。（2）计算精度高（字长、数据总线宽度）。）计算精度高（字长、数据总线宽度）。（3）存存储储容容量量大大，具具有有记记忆忆能能力力（内内存存、外外存存容量大）。容量大）。（4）具具有有逻逻辑辑判判断断能能力力（由由运运算算器器实实现现逻逻辑辑运运算）。算）。（5）高高度度集集成成化化、自自动动化化事事先先存存储储程程序序（具具有有

10、固固定定的的指指令令系系统统或或指指令令集集）、程程序序控控制制下下工工作作。1、计算机的主要特点计算机的主要特点第第一一章：计章：计算算机机概述概述2、计算机的应用计算机的应用（1）科学计算（数值计算）科学计算（数值计算加、减、乘、除运算）加、减、乘、除运算）。（2）自动控制（实时控制）自动控制（实时控制自动化的基本标志）自动化的基本标志）。（3）数据处理）数据处理（信息处理（信息处理事务处理，如档案管理、事务处理，如档案管理、工资管理、股票系统、银行结算系统）。工资管理、股票系统、银行结算系统）。（4）计算机辅助系统（）计算机辅助系统（CADCAD、CAMCAM、CAICAI、CATCAT

11、）。（5）人工智能人工智能（AIAI）。（6）信息高速公路（网络）。信息高速公路（网络）。（7）电子商务（）电子商务（E-Business）返回本节目录返回本节目录第第一一章：计章：计算算机机概述概述 对对电电子子计计算算机机进进行行分分类类可可以以按按处处理理对对象象不不同同划划分分有有：电电子子数数字字计计算算机机（离离散散对对象象“0”“0”，“1”“1”）和和电电子子模模拟拟计计算算机机（连连续续变变化化对象对象电流、电压）。电流、电压）。也可以按系统总体规模与功能划分有也可以按系统总体规模与功能划分有(1)(1)巨型机巨型机(2)(2)大型主机大型主机(3)(3)中型机中型机(4)(

12、4)小型机小型机(5)(5)微型机微型机(6)(6)工作站工作站3、计算机的分类、计算机的分类第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.2 1.2 计算机的基本工作原理计算机的基本工作原理 第第一一章：计章：计算算机机概述概述第第一一章：计章：计算算机机概述概述程序程序+数数据据输出结果输出结果数据信息数据信息控制信号控制信号第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.3 计算机系统的组成计算机系统的组成 1.3.1 计算机硬件组成计算机硬件组成1.3.2 计算机软件组成计算机软件组成1.3.3 计算机语言计算机语言1.3.4 计算机系统的性能指标计算机系统的性能指标第第一一章：计章：计算算机机概述

13、概述完完整整的的计计算算机机系系统统由由硬硬件件系系统统和和软软件件系系统统两大部分组成的。两大部分组成的。硬硬件件（hardware）是是组组成成计计算算机机的的看看得得见见摸摸得得着着的的电电子子、机机械械和和光光电电等等物物理理设设备备，它包括计算机的主机和外部设备。它包括计算机的主机和外部设备。软软件件（software）为为运运行行、管管理理和和维维护护计计算算机机系系统统而而编编制制的的各各种种程程序序及及其其文文档档的的统统称。软件可分为称。软件可分为的系统软件和应用软件两大类的系统软件和应用软件两大类。第第一一章：计章：计算算机机概述概述 计算机硬件系统由五个基本部件组成，即运

14、算器、控制器、存储器、输入设备与输出设备（输入输出设备又统称I/O设备）。（1）、运算器运算器由加法器和补码器组成，是用以完成算术运算与逻辑运算的部件，又称为ALU（算术逻辑部件）。（2）、控制器控制器由是产生控制信号，使整机自动协调工作的部件。运算器和控制器集成在一起统称为CPU。第第一一章：计章：计算算机机概述概述（3）、存储器存储器是用来存放程序和数据的，它可分为有内存与外存两大类。内存直接受CPU控制与管理，是计算机工作的舞台，具有暂存信息的特点；外存可以永久性保存信息，但它必须通过内存与CPU交换数据信息。内存有ROM、RAM、DRAM、SDRAM、PROM、EEPROM、DDR；外

15、存有软磁盘、硬磁盘、优盘、光盘、磁带。（4）输入设备输入设备是用以完成信息输入的设备，它必须由输入转换程序参与将输入的信号转为机内数据信息存储。常用设备有键盘、鼠标、扫描仪、光笔。第第一一章：计章：计算算机机概述概述（5 5）、输出设备）、输出设备输出设备输出设备能实现把机内数字信息在输出处理程序参能实现把机内数字信息在输出处理程序参与情况下转换为人们能轻易识别的信息载体形式的与情况下转换为人们能轻易识别的信息载体形式的设备。如：显示器（通过显卡转数字信息为模拟信设备。如：显示器（通过显卡转数字信息为模拟信号输出显示出来）、打印机、绘图仪。号输出显示出来）、打印机、绘图仪。2 2、总线、总线总

16、线总线连接计算机系统五个部件成为一个有机整连接计算机系统五个部件成为一个有机整体、并负责传输信息的公共通道。体、并负责传输信息的公共通道。本质上是一组通本质上是一组通信导线信导线,有内部总线与外部总线，外部总线即数据线。有内部总线与外部总线，外部总线即数据线。总线可分为数据总线、地址总线、控制总线三大类，总线可分为数据总线、地址总线、控制总线三大类，数据总线专用于传递数据信息、地址总线专用于传数据总线专用于传递数据信息、地址总线专用于传递地址码，控制总线专用于传递控制信号。递地址码，控制总线专用于传递控制信号。下图用于说明硬件的组成关系：下图用于说明硬件的组成关系：第第一一章：计章：计算算机机

17、概述概述硬硬件件主主机机外外设设主存主存(内存内存)ROM,RAM,DRAM,SDRAM,DDR输入设备输入设备输出设备输出设备外存储器外存储器软盘、硬盘软盘、硬盘键盘、鼠标、光笔、扫描仪键盘、鼠标、光笔、扫描仪显示器、打印机、绘图仪显示器、打印机、绘图仪CD-ROM、WORM、ROCD运算器运算器控制器控制器寄存器寄存器CPU中央处理器中央处理器主主板、显卡、声卡、电源板、显卡、声卡、电源第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.3.2计算机的软件组成计算机的软件组成 软件软件是计算机中使用的各种各样的程序及其文是计算机中使用的各种各样的程序及其文档。而程序是由命令或指令系列构成的，换句档。而

18、程序是由命令或指令系列构成的，换句话说命令或指令的集合称为程序；指令是计算话说命令或指令的集合称为程序；指令是计算机完成某项基本操作的二进制代码，指令由操机完成某项基本操作的二进制代码，指令由操作码和操作数组成。作码和操作数组成。软件可分为软件可分为系统软件和应用软件系统软件和应用软件两大类两大类。1、系统软件、系统软件系统软件系统软件是用以管理、控制和维护计算机及外是用以管理、控制和维护计算机及外围设备，方便用户使用计算机，支持应用软件围设备，方便用户使用计算机，支持应用软件开发的程序总和开发的程序总和。第第一一章：计章：计算算机机概述概述系统软件它包括：系统软件它包括：（1）、）、操作系统

19、操作系统用以统一管理计算机软用以统一管理计算机软件和硬件资源、控制计算机工作流程、提高用件和硬件资源、控制计算机工作流程、提高用户使用计算机效率的系统软件。如：户使用计算机效率的系统软件。如：PC-DOS，MS-DOS，WINDOWS、UNIX，LINUX等。等。（2）、）、服务程序服务程序系统自检程序、诊断程系统自检程序、诊断程序、监控程序、输入输出管理程序、系统设置序、监控程序、输入输出管理程序、系统设置程序、设备驱动程序程序、设备驱动程序。（3）、）、语言处理程序语言处理程序建立各种高级语言建立各种高级语言的处理环境，对源代码程序进行解释、编译和的处理环境，对源代码程序进行解释、编译和执

20、行。执行。如：汇编语言、如：汇编语言、Basic、Fortran、C、Pascal。第第一一章：计章：计算算机机概述概述（4）、）、数据库管理系统数据库管理系统提供数据库建立、提供数据库建立、维护、使用、操作、编程等命令的系统软件。维护、使用、操作、编程等命令的系统软件。如：如：Foxbase、Foxpro,Dephin。（5）、）、工具软件工具软件工具软件也是为了方便工具软件也是为了方便用户使用计算机而开发的，所以它属于系统软用户使用计算机而开发的，所以它属于系统软件的范畴。如：件的范畴。如：Winzip,WinRAR,杀毒软件、杀毒软件、系统恢复软件、系统保护软件、图片浏览软件、系统恢复软

21、件、系统保护软件、图片浏览软件、播放器软件、文档转换软件播放器软件、文档转换软件。（6）、）、程序库程序库标准程序集合。标准程序集合。下图反映计算机硬件、软件和用户之间的关系。下图反映计算机硬件、软件和用户之间的关系。第第一一章：计章：计算算机机概述概述用户程序用户程序应用软件应用软件系统软件系统软件硬件硬件硬件、软件和用户的关系图硬件、软件和用户的关系图第第一一章：计章：计算算机机概述概述（1）操作系统操作系统（OS）操作系统操作系统是用来管理计算机软硬件资源，是用来管理计算机软硬件资源，控制计算机工作流程，并能方便用户使用一系控制计算机工作流程，并能方便用户使用一系列程序的总和。它是计算机

22、中最基本的，同时列程序的总和。它是计算机中最基本的，同时也是最重要的系统软件，其性能的高低直接影也是最重要的系统软件，其性能的高低直接影响到计算机系统整体性能的优化和使用方便程响到计算机系统整体性能的优化和使用方便程度。操作系统是用户与计算机的接口，对计算度。操作系统是用户与计算机的接口，对计算机进行操作依靠操作系统提供的命令完成，操机进行操作依靠操作系统提供的命令完成，操作系统是其它所有程序软件的基础。作系统是其它所有程序软件的基础。OS是是Operating System的缩写，直译含的缩写，直译含义是：操作系统。义是：操作系统。第第一一章：计章：计算算机机概述概述、操作系统的、操作系统的

23、功能功能操作系统的功能主要表现在两个方面：操作系统的功能主要表现在两个方面：一、通过软、硬件资源管理，提高计算机使用效率。一、通过软、硬件资源管理，提高计算机使用效率。二、提供良好的使用环境，提高用户的工作效率二、提供良好的使用环境，提高用户的工作效率。可概括为可概括为五大管理功能五大管理功能 处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。管理。从用户角度上讲，操作系统的功能主要体现为：从用户角度上讲，操作系统的功能主要体现为：以文以文件名为基本单位，实现了机内信息按名存取。件名为基本单位，实现了机内信息按名存取。第第一一章：计章：计算算机机

24、概述概述、操作系统的分类、操作系统的分类从系统功能的角度，可将操作系统从系统功能的角度，可将操作系统分为：分为：1)批处理操作系统；批处理操作系统；2)分时操作系统；分时操作系统；3)实时操作系统；实时操作系统；4)单用户操作系统；单用户操作系统；5)网络操作系统。网络操作系统。第第一一章：计章：计算算机机概述概述（2）语言处理程序）语言处理程序 语言处理程序是计算机的系统软件的重要组语言处理程序是计算机的系统软件的重要组成部分之一，它是运行高级语言源程序的前提条成部分之一，它是运行高级语言源程序的前提条件，或者说是建立高级语言源程序运行环境的程件，或者说是建立高级语言源程序运行环境的程序，它

25、主要负责把源程序翻译为目标程序，实现序，它主要负责把源程序翻译为目标程序，实现源程序到目标程序的转换。比如汇编程序、源程序到目标程序的转换。比如汇编程序、C 语语言编译程序等都是语言处理程序。言编译程序等都是语言处理程序。高级语言必须有相应语言处理程序支持才能高级语言必须有相应语言处理程序支持才能运行，语言处理程序或语言翻译程序建立起了高运行，语言处理程序或语言翻译程序建立起了高级语言程序的运行环境。级语言程序的运行环境。第第一一章：计章：计算算机机概述概述（3）、服务程序）、服务程序 诊断程序、调试查错程序、链接程序诊断程序、调试查错程序、链接程序自检程序等自检程序等（4）、系统程序库）、系

26、统程序库 比如：函数，数制转换程序、数值积比如：函数，数制转换程序、数值积分等标准程序分等标准程序。第第一一章：计章：计算算机机概述概述2.2.应用软件应用软件 为解决某一专门方向问题而开发的为解决某一专门方向问题而开发的程序程序称为应用程序（软件）。比称为应用程序（软件）。比如：如：WPS、OFFICE（WORD、EXCEL 等等）、字表处理软件、图等等）、字表处理软件、图形处理软件、多媒体制作软件、动画形处理软件、多媒体制作软件、动画制作软件制作软件。第第一一章：计章：计算算机机概述概述机器语言机器语言是唯一能被计算机直接识别和执行的计是唯一能被计算机直接识别和执行的计算机语言。算机语言。

27、机器语言由二进制代码机器语言由二进制代码0和和1组成，由于不组成，由于不同类型计算机使用的指令系统不同，所以不同类型的同类型计算机使用的指令系统不同，所以不同类型的计算机中的机器语言也不同，机器语言兼容性差。计算机中的机器语言也不同，机器语言兼容性差。机器语言的主要机器语言的主要特点特点 （1）、）、机器语言程序不要翻译和解释计算机就能机器语言程序不要翻译和解释计算机就能直接识别和执行；直接识别和执行；（2）、机器语言程序的执行速度快、效率高；）、机器语言程序的执行速度快、效率高；（3）、机器语言的记忆、编写和阅读难，通用性）、机器语言的记忆、编写和阅读难，通用性与可移植性差。与可移植性差。（

28、4）、不同计算机有不同的机器语言。）、不同计算机有不同的机器语言。1、机器语言机器语言面向计算机硬件的程序语言面向计算机硬件的程序语言1.3.3、计算机程序设计语言、计算机程序设计语言第第一一章：计章：计算算机机概述概述 汇编程序汇编程序语言是一种符号语言，它用英文缩写和语言是一种符号语言，它用英文缩写和数字代替机器指令，但仍然保留指令由操作码和操数字代替机器指令，但仍然保留指令由操作码和操作数组成的形式，作数组成的形式，如：指令加是（如：指令加是（ADD）、）、指令指令减（减（SUB）、）、传送指令为（传送指令为（MOV）。汇编语言的汇编语言的特点特点：（：（1）、以符号代替指令；（、以符号

29、代替指令；（2）、）、执行时必须经过编译；（执行时必须经过编译；（3）、汇编程序随机器不）、汇编程序随机器不同而不同，是面向计算机硬件的程序语言。同而不同，是面向计算机硬件的程序语言。汇编语言源程序汇编语言源程序汇编程序汇编程序机器语言程序机器语言程序汇编汇编2、汇编语言、汇编语言第第一一章：计章：计算算机机概述概述机器语言与汇编语言都是面向计算机硬件的程序机器语言与汇编语言都是面向计算机硬件的程序语言，所以又称为低级语言语言，所以又称为低级语言。3、高级语言、高级语言 高级语言又称算法语言高级语言又称算法语言，是一种独立于机器的程序设是一种独立于机器的程序设计语言，也就是说高级程序设计语言对

30、任何一种机器都实计语言，也就是说高级程序设计语言对任何一种机器都实用；高级程序设计语言通用性广、可移植性强，对采用不用；高级程序设计语言通用性广、可移植性强，对采用不同指令系统的计算机它都适用。同指令系统的计算机它都适用。高级程序设计语言的特点：高级程序设计语言的特点：（1）、接近自然语言和、接近自然语言和数学公式形式；（数学公式形式；（2）、源程序不择机；（）、源程序不择机；（3）、必须经语必须经语言处理程序解释或编译方能执行。言处理程序解释或编译方能执行。常用的高级程序设计语言有常用的高级程序设计语言有：Basic，Cobol，Fortran，Pascal,C语言，语言，C+,Visual

31、 Basic,Visual C,Visual FoxPro。第第一一章：计章：计算算机机概述概述计算机不能直接识别高级语言源程序，高级语言源程序必须经计算机不能直接识别高级语言源程序，高级语言源程序必须经翻译程序翻译成机器语言目标程序后才能执行。翻译程序翻译成机器语言目标程序后才能执行。高级语言的执行方式有两种高级语言的执行方式有两种：（1）、解释方式：对源程序解释一句执行一句，速度慢，但便于纠错和程序调试。（2）、编译方式：一次性编译所有源程序，后再执行，速度快、但不易纠错。高级语言高级语言源程序源程序解释程序解释程序运算运算结果结果解释执行解释执行运算运算结果结果编译程序编译程序高级语言高

32、级语言源程序源程序机器语言机器语言目标程序目标程序编译编译执行执行图图1-6高级语言的解释执行和编译执行高级语言的解释执行和编译执行第第一一章：计章：计算算机机概述概述4、高级程序设计语言处理程序、高级程序设计语言处理程序 高级程序设计语言的语言处理程序是可将高高级程序设计语言的语言处理程序是可将高级语言源程序转换为机器语言目标程序的程序。级语言源程序转换为机器语言目标程序的程序。高级语言处理程序又叫翻译程序，它的功能是：高级语言处理程序又叫翻译程序，它的功能是：完成语言间的翻译转换，同时进行语法、语义检完成语言间的翻译转换，同时进行语法、语义检查变量储存空间分配。语言处理程序有三种。查变量储

33、存空间分配。语言处理程序有三种。1、汇编程序、汇编程序把汇编语言源程序翻译成为把汇编语言源程序翻译成为机器代码目标程序，称为汇编。机器代码目标程序，称为汇编。2、解释程序、解释程序边扫描边执行的翻译程序，边扫描边执行的翻译程序，它按程序先后顺序读一句解释一名句、执行一句，它按程序先后顺序读一句解释一名句、执行一句，出错停顿在错误语句上等待修改。解释过程不产出错停顿在错误语句上等待修改。解释过程不产生目标程序。生目标程序。3、编译程序、编译程序将源程序全部编译成为机器将源程序全部编译成为机器语言目标程序后再执行，编译要生成目标程序，语言目标程序后再执行，编译要生成目标程序，目标程序可以脱离源程序

34、使用。目标程序可以脱离源程序使用。第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.3.4 计算机系统的性能指标计算机系统的性能指标 1、主频、主频CPU时钟频率，时钟频率，1.7 4.0GHz；2、字长字长CPU一次能处理的数据位数一次能处理的数据位数,64位；位；3、主存容量、主存容量随机存储器随机存储器RAM的容量；的容量；4、硬盘容量、硬盘容量10GB120GB；5、运算速度运算速度MIPS（百万条指令百万条指令/秒）秒）,400左右左右；6、外部设备配置、外部设备配置显示器、打印机、扫描仪；显示器、打印机、扫描仪；7、软件配置、软件配置操作系统操作系统Win95/98/Me/2000/XP/、

35、2003，应用软件应用软件Office97/2000/XP；8、可靠性可靠性用系统平均无故障时间来描述；公式用系统平均无故障时间来描述；公式第第一一章：计章：计算算机机概述概述MTBF越大计算机系统的可靠性越好；越大计算机系统的可靠性越好；9、可维护性、可维护性用平均发生故障后的修复时间长短用平均发生故障后的修复时间长短来描述，公式为来描述，公式为MTTR越小越好。越小越好。10、性能价格比、性能价格比一般计算机系统是高性能高价一般计算机系统是高性能高价格，但性价比越高肯定更适宜。格，但性价比越高肯定更适宜。第第一一章：计章：计算算机机概述概述计计算算机机系系统统硬硬件件软软件件主主机机外外设

36、设主存主存(内存内存)ROM,RAM,DRAM,SDRAM,DDRCPU（运算器，控制器运算器，控制器,寄存器）寄存器）输入设备输入设备输出设备输出设备外存储器外存储器软盘、硬盘软盘、硬盘键盘、鼠标、光笔、扫描仪键盘、鼠标、光笔、扫描仪显示器、打印机、绘图仪显示器、打印机、绘图仪CD-ROM、WORM、ROCD系统软件系统软件应用软件应用软件操作系统操作系统服务程序服务程序语言处理程序语言处理程序数据库管理系统数据库管理系统工具软件工具软件DOS、WINOWDS、UNIX、LINUXBASIC、C、PASCALFoxBase、FoxPRO压缩、解压、杀毒压缩、解压、杀毒Office、WPS、信

37、息管理、工资管理信息管理、工资管理财务管理财务管理第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.4计算机中的数制和编码系统计算机中的数制和编码系统1.4.1 1.4.1 计算机中的数制计算机中的数制1.4.2 1.4.2 十进制数十进制数1.4.3 1.4.3 二进制数二进制数 1.4.4 1.4.4 八进制数与十六进制数八进制数与十六进制数1.4.5 1.4.5 不同进位制数的识别不同进位制数的识别1.4.6 1.4.6 常用进位制数之间的互换常用进位制数之间的互换1.4.7 1.4.7 计算机信息编码计算机信息编码1.4.8 1.4.8 计算机信息容量单位计算机信息容量单位第第一一章：计章：计算

38、算机机概述概述1.4.1 1.4.1 数字化信息编码的概念数字化信息编码的概念1数字化信息编码的概念数字化信息编码的概念 电电子子计计算算机机机机内内信信息息是是数数字字化化表表示示的的，即即不不论论是是字字符符、数数字字、图图形形、图图象象、声声音音、动动画画、影视等等都均采用影视等等都均采用二进制数表示。二进制数表示。2 2、机内信息（数据）为什么采用二进制数表示、机内信息（数据）为什么采用二进制数表示 原因主要有三：原因主要有三：（1 1）、二进制数数码少（只）、二进制数数码少（只0 0和和1 1两个），两个），容易实现数码的表示容易实现数码的表示(用逻辑电路表示用逻辑电路表示)。（2

39、2）、二进制数运算法则简单。如：）、二进制数运算法则简单。如：第第一一章：计章：计算算机机概述概述加法运算法则加法运算法则：0+0=0；0+1=1+0=1；1+1=10减法运算法则：减法运算法则：0-0=1-1=0；0-1=1；1-0=1乘法运算法则：乘法运算法则：00=0；01=10=0；11=1除法运算法则：除法运算法则：00=0；01=0；11=1十进制数算术运算法则比起二进制数来就多得多十进制数算术运算法则比起二进制数来就多得多了，加法运算法则就要了，加法运算法则就要100条；用逻辑电路实现条；用逻辑电路实现运算其电路结构复杂得多。运算其电路结构复杂得多。（3）、采用二进制数易于实现逻

40、辑运算。因为）、采用二进制数易于实现逻辑运算。因为逻辑变量只取两值：真和假，二进制数正好也只逻辑变量只取两值：真和假，二进制数正好也只有两个数码，两者之间一一对应。通常规定：有两个数码，两者之间一一对应。通常规定：“0”代表逻辑真，代表逻辑真，“1”代表逻辑假。代表逻辑假。第第一一章：计章：计算算机机概述概述1、进位制数与非位制数进位制数与非位制数（1）、进位制数）、进位制数具有固定数码（数字符号）具有固定数码（数字符号）和进位基数，数码的不同排列表示不同数、同一数和进位基数，数码的不同排列表示不同数、同一数码在数中不同位置表示大小不同的计数体系。码在数中不同位置表示大小不同的计数体系。（2）

41、、非进位制数）、非进位制数每一个数都用不同符号表每一个数都用不同符号表示的计数体系。如罗马数示的计数体系。如罗马数、，、2、进位制数的基本特征、进位制数的基本特征（1）、数码个数固定；（）、数码个数固定；（2）存在进位基数；）存在进位基数；(3)、可作加权展开。可作加权展开。1.4.2 十进制数第第一一章：计章：计算算机机概述概述3、十进制数、十进制数十进制数是日常生活中使用最多的进位制数，它十进制数是日常生活中使用最多的进位制数，它共有十个数字符号即数码：共有十个数字符号即数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。进位基数是。进位基数是10（即缝（即缝10向高位进一，而高向高位进一，而高

42、位借一当位借一当10）。可按权展开或乘权求和展开，方法）。可按权展开或乘权求和展开，方法如下如下式中式中N代表任意十进制数，代表任意十进制数，Ai代表不同位置上的十进代表不同位置上的十进制数数码，制数数码，n和和m都是整数，都是整数，n为小数点左边的位数，为小数点左边的位数，m为小数点右边的位数。为小数点右边的位数。第第一一章：计章：计算算机机概述概述实例：实例：1.4.3二进制数二进制数二进制数是电子计算机内部数据信息编码使用的进位二进制数是电子计算机内部数据信息编码使用的进位制数，二进制数只有两个数码：制数，二进制数只有两个数码：0和和1，其进位基数是，其进位基数是2，即缝二向高位进一，高

43、位借一当二使用。二进制，即缝二向高位进一，高位借一当二使用。二进制数也可作加权展开，方法如下：数也可作加权展开，方法如下：第第一一章：计章：计算算机机概述概述1.4.4八进制数与十六进制数八进制数与十六进制数1、八进制数、八进制数计算机机内信息采用二进制表示，但二进制数也计算机机内信息采用二进制表示，但二进制数也有缺陷和不足有缺陷和不足主要是数位多，读取识别难；因此主要是数位多，读取识别难；因此在计算机中又常用八进制或十六进制数显示机内数据。在计算机中又常用八进制或十六进制数显示机内数据。八进制数的特点是八进制数的特点是：（1）、固定数码为八个，即）、固定数码为八个，即0、1、2、3、4、5、

44、6、7。（2）、进位基数是）、进位基数是8。（缝。（缝8向高位进一，高位借一向高位进一，高位借一当当8使用）使用）（3）、八进制数也可加权展开。）、八进制数也可加权展开。（4）、每个八进制数数码都可用三位二进制数表示。）、每个八进制数数码都可用三位二进制数表示。第第一一章：计章：计算算机机概述概述例如：例如：2、十六进制数、十六进制数十六进制数的特点是：十六进制数的特点是：（1）、数码为十六个，即）、数码为十六个，即09、A、B、C、D、E、F。（2）、）、进位基数为进位基数为16。（3）、十六进制数也可按权展开）、十六进制数也可按权展开（4）、每一个十六进制数码都可以用四位二进数表示。）、每

45、一个十六进制数码都可以用四位二进数表示。第第一一章：计章：计算算机机概述概述例如：例如：1.4.5不同进位制数的标识不同进位制数的标识为了区分不同进位制数，我们常用以下方法标识：为了区分不同进位制数，我们常用以下方法标识：（1）、十进制数加下标）、十进制数加下标10或字母或字母D表示，由于十进制表示，由于十进制第第一一章：计章：计算算机机概述概述数是常用进位制数，所以也可以以缺省方式表示，即数是常用进位制数，所以也可以以缺省方式表示，即无下标或字母时统一视为十进制数。如：无下标或字母时统一视为十进制数。如：123=123D=（123）10（2）、）、二进制数采用在数值前后加圆括号与下标二进制数

46、采用在数值前后加圆括号与下标2或或在数值后加字母在数值后加字母B表示。如：（表示。如：（11011）2=11011B（3）、）、八进制数用在数值前后加圆括号与下标八进制数用在数值前后加圆括号与下标8或在或在数值后加字母数值后加字母O表示。如：（表示。如：（3476）8=3476O（4）、）、十六进制数用在数值前后加圆括号与下标十六进制数用在数值前后加圆括号与下标16或或在数值后加字母在数值后加字母H表示。如：（表示。如：（AB23）16=AB23H1.4.6常用进位制数之间的相互转换常用进位制数之间的相互转换1、二、八、十六进制数转换为十进制数、二、八、十六进制数转换为十进制数第第一一章：计章

47、：计算算机机概述概述二、八和十六进制数转换为等值十进制数的方法二、八和十六进制数转换为等值十进制数的方法相同，都是按加权展开或乘以权值求和进行变换。举相同，都是按加权展开或乘以权值求和进行变换。举例如下例如下第第一一章：计章：计算算机机概述概述2、十进制数转换为二、八、十六进制数、十进制数转换为二、八、十六进制数方法：整数部份采用除以基数取余数法，简称除基取方法：整数部份采用除以基数取余数法，简称除基取余；小数部份采用乘以基数取整法。举例如下余；小数部份采用乘以基数取整法。举例如下192.625=()B=()O=()H整数部份整数部份用短除法实现。用短除法实现。小数部份小数部份用连乘法完成。用

48、连乘法完成。第第一一章：计章：计算算机机概述概述19222962480002240212262 30012110高高低低1928824803003高高低低19216161200C高高低低192=11000000B192=300O192=C0H余余余余余余第第一一章：计章：计算算机机概述概述0.62521.25010.25020.50000.50021.0001高高低低0.625=0.101B0.62585.00050.625=0.5O0.625163750A625+10.0000.625=0.AH整整第第一一章：计章：计算算机机概述概述192.625=11000000.101B=300.5O=

49、C0.AH3、二进制数与八进制数的互换、二进制数与八进制数的互换二进制数与八进制数的互换可利用八进制数数码的特二进制数与八进制数的互换可利用八进制数数码的特征：每一个八进制数数码都可用三位二进制数表示征：每一个八进制数数码都可用三位二进制数表示（原因是：（原因是：23=8），即对应关系如下），即对应关系如下八八01234567二二000001010011100101110111利用这个关系，可简单进行二、八进制数之间的利用这个关系，可简单进行二、八进制数之间的互换。方法为：互换。方法为：第第一一章：计章：计算算机机概述概述（1）、八进制数到二进制数）、八进制数到二进制数照搬八进制数数码对照搬八

50、进制数数码对应的三位二进制数到原八进制数的数码位置处，去掉首应的三位二进制数到原八进制数的数码位置处，去掉首尾多余的尾多余的0即可。如：即可。如：（1567）8=（001101110111）2=（1101110111）2（23.74)8=(010011.111100)2=(10011.1111)2（2）、二进制数到八进制数）、二进制数到八进制数以小数点为基准，整以小数点为基准，整数部份从小数点处起向左每三位一节分组，最高位不足数部份从小数点处起向左每三位一节分组，最高位不足三位的在左边添三位的在左边添0补足三位；小数部份自小数点处起向补足三位；小数部份自小数点处起向右划分，也是三位一节分组，最