计算机应用基础教程(PPT)计算机概述.ppt
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1、第一章第一章 计算机概述计算机概述n1.1 计算机概论计算机概论n1.2 计算机的基本组成及工作原理计算机的基本组成及工作原理n1.3 计算机中的数制与编码计算机中的数制与编码n1.4微型计算机的组成及配置微型计算机的组成及配置n1.5 计算机病毒计算机病毒n1.6 多媒体计算机多媒体计算机本章学习目标本章学习目标l l掌握计算机的概念、特点及其应用领域掌握计算机的概念、特点及其应用领域l l了解计算机的组成与工作原理了解计算机的组成与工作原理l l掌掌握握计计算算机机中中的的二二进进制制、八八进进制制、十十进进制制、十十六六进进制之间的数制转换制之间的数制转换l l了解微型计算机的组成及其硬
2、件配置了解微型计算机的组成及其硬件配置l l了解计算机病毒的特点、分类及防治措施了解计算机病毒的特点、分类及防治措施l l了解多媒体技术的应用了解多媒体技术的应用返回首页返回首页1.1 计算机概论计算机概论n1.1.1 什么是计算机什么是计算机n1.1.2 计算机的特点计算机的特点n1.1.3 计算机的应用计算机的应用领域领域n1.1.4 计算机的分类计算机的分类n1.1.5 计算机的发展历程及发展趋势计算机的发展历程及发展趋势返回首页返回首页1.1.1 什么是计算机什么是计算机n计计算算机机是是电电子子数数字字计计算算机机的的简简称称,是是一一种种自自动动地地、高高速速地地进进行行数数值值运
3、运算算和和信信息息处处理理的的电电子子设设备备。它它主主要要由由一一些些机机械械的的、电电子子的的器器件件组组成成,再再配配以以适适当当的的程程序序和和数数据据。程程序序及及数数据据输输入入后后可可以以自自动动执执行行,用用以以解解决某些实际问题。决某些实际问题。n计计算算机机中中的的各各个个物物理理实实体体称称为为计计算算机机硬硬件件;程序和数据则称为计算机软件。程序和数据则称为计算机软件。返回本节返回本节1.1.2 计算机的特点计算机的特点1 1运算速度快运算速度快 2计算精度高计算精度高 3自动化程度高自动化程度高 4具有超强的具有超强的“记忆记忆”能力能力5具有逻辑判断能力具有逻辑判断
4、能力6通用性强通用性强 返回本节返回本节1.1.3 计算机的应用计算机的应用领域领域1科学计算科学计算 2数据处理数据处理3自动控制自动控制 4计算机辅助系统计算机辅助系统 5逻辑关系加工及人工智能逻辑关系加工及人工智能 6计算机网络计算机网络 返回本节返回本节1.1.4 计算机的分类计算机的分类1巨型机巨型机 2大、中型计算机大、中型计算机 3小型机小型机 4微型机微型机 返回本节返回本节1.1.5 计算机的发展历程及发展趋势计算机的发展历程及发展趋势1计算机的产生计算机的产生n1822年英国人年英国人Charles Babbage提出了提出了“自动计算自动计算机机”概念,概念,1834年他
5、所设计的差分机及分析机已年他所设计的差分机及分析机已经具备了现代计算机的基本组成部件。经具备了现代计算机的基本组成部件。n 20世纪中叶,电子技术发展迅速,世纪中叶,电子技术发展迅速,1943年在美国年在美国陆军部的主持下,美国宾西法尼亚大学莫尔电工系陆军部的主持下,美国宾西法尼亚大学莫尔电工系的的John Mauchly和和Presper Eckert博士开始研制世博士开始研制世界上第一台真正的计算机界上第一台真正的计算机ENIAC,重重30吨、占地吨、占地170平方米、使用了平方米、使用了18000多个电子管、多个电子管、5000多个继多个继电器、电容器、耗电电器、电容器、耗电150KW的
6、庞然大物拉开了人的庞然大物拉开了人类科技革命的帷幕。类科技革命的帷幕。2计算机的发展计算机的发展(1)第一代计算机()第一代计算机(1946年年1958年)采用电子管作为基本元件,年)采用电子管作为基本元件,主存储器采用汞延迟浦线,其特点是主存存储器容量小、速度主存储器采用汞延迟浦线,其特点是主存存储器容量小、速度慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。慢、机器体积大、重量大、功耗大、成本高。(2)第二代计算机()第二代计算机(1959年年1964年)采用晶体管作为基本元件,年)采用晶体管作为基本元件,主存储器采用磁芯存储器其特点是主存储器容量加大、运算速主存储器采用磁芯存储器其特点是主存储器
7、容量加大、运算速度加快、减小了体积、重量、功耗及成本,提高了计算机的可度加快、减小了体积、重量、功耗及成本,提高了计算机的可靠性。靠性。(3)第三代计算机()第三代计算机(1965年年1971年)基本电子元件是中、小规年)基本电子元件是中、小规模集成电路(几十至几百个模集成电路(几十至几百个/mm2),),其特点是功能进一步增强,其特点是功能进一步增强,体积功耗进一步降低。体积功耗进一步降低。(4)第四代计算机()第四代计算机(1971年至今)是大规模、超大规模集成电路年至今)是大规模、超大规模集成电路(几万至几千万个(几万至几千万个/mm2),),主存采用半导体存储器,容量大大增主存采用半导
8、体存储器,容量大大增加,外存主要有磁盘、光盘,运算速度可达几亿次加,外存主要有磁盘、光盘,运算速度可达几亿次/秒,计算机秒,计算机开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。开始向标准化、模块化、系列化、多元化的方向前进。3计算机的发展趋势计算机的发展趋势(1)智能化)智能化 (2)网络化)网络化 (3)巨型化)巨型化 (4)微型化)微型化 (5)多媒体化)多媒体化 返回本节返回本节1.2 计算机的基本组成及工作原理计算机的基本组成及工作原理n1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成n1.2.2 计算机硬件的基本组成及工作原理计算机硬件的基本组成及工作原理n1.2.3计算机软件计算机软
9、件返回首页返回首页1.2.1 计算机系统的组成计算机系统的组成n一一个个完完整整的的计计算算机机系系统统由由计计算算机机硬硬件件系系统统及软件系统两大部分构成。及软件系统两大部分构成。n计算机硬件是计算机系统中由电子、机械计算机硬件是计算机系统中由电子、机械和光电元件组成的各种计算机部件和设备和光电元件组成的各种计算机部件和设备的总称,是计算机完成各项工作的物质基的总称,是计算机完成各项工作的物质基础。础。n计算机软件是在计算机硬件设备上运行的计算机软件是在计算机硬件设备上运行的各种程序及其相关文档的总称。各种程序及其相关文档的总称。返回本节返回本节1.2.2 计算机硬件的基本组成及工作原理计
10、算机硬件的基本组成及工作原理图图1.1 1.1 计算机硬件组成及简单工作原理计算机硬件组成及简单工作原理1运运算算器器:用用于于加加工工、处处理理数数据据的的部部件件,主主要要完完成成对对数数据据的的算算术运算和逻辑运算。术运算和逻辑运算。2控控制制器器:是是计计算算机机的的控控制制部部件件,它它控控制制其其他他部部件件协协调调统统一一的的工作,并能完成对指令的分析和执行。工作,并能完成对指令的分析和执行。3存储器存储器:是计算机的记忆装置,主要是存放程序和数据。:是计算机的记忆装置,主要是存放程序和数据。4输输入入设设备备:是是从从计计算算机机外外部部向向计计算算机机内内部部传传送送信信息息
11、的的装装置置。其其功功能能是是将将数数据据、程程序序及及其其他他信信息息,从从人人们们熟熟悉悉的的形形式式转转换换为为计计算算机机能能够够识识别别和和处处理理的的形形式式输输入入到到计计算算机机内内部部。常常用用的的输输入入设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。设备有键盘、鼠标、光笔、扫描仪等。5输输出出设设备备 :输输出出设设备备是是将将计计算算机机的的处处理理结结果果传传送送到到计计算算机机外外部部供供计计算算机机用用户户使使用用的的装装置置。其其功功能能是是将将计计算算机机内内部部二二进进制制形形式式的的数数据据信信息息转转换换成成人人们们所所需需要要的的或或其其他他设设备备能能接接受受和和
12、识识别别的的信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。信息形式。常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等。图图1.21.2 运算器示意图运算器示意图图图1.3 1.3 内存储器原理内存储器原理图图1.4 1.4 CPUCPU访问内、外存储器的方式访问内、外存储器的方式返回本节返回本节1.2.3计算机软件计算机软件1系统软件系统软件(1)操操作作系系统统:是是计计算算机机软软件件中中最最重重要要的的程程序序,用用来来管管理理和和控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。控制计算机系统中的硬件和软件资源的大型程序。(2)语语言言处处理理程程序序:必必须须和和计计算算机机语语言言及及计计
13、算算机机程程序序设设计计结结合起来。合起来。(3)服服务务性性程程序序:是是指指为为了了帮帮助助用用户户使使用用与与维维护护计计算算机机,提提供供服服务务性性手手段段,支支持持其其他他软软件件开开发发,而而编编制制的的一一类类程程序序。主主要要有有以以下下几几种种:工工具具软软件件、编编辑辑程程序序、调调试试程程序序、诊诊断断程序。程序。(4)数数据据库库管管理理系系统统:是是对对计计算算机机中中所所存存放放的的大大量量数数据据进进行行组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。组织、管理、查询并提供一定处理功能的大型系统软件。图图1.5 1.5 汇编、编译与解释过程汇编、编译与解释过程
14、2应用软件应用软件(1)文字处理程序)文字处理程序(2)电子表格处理程序)电子表格处理程序(3)软件开发程序)软件开发程序(4)用户应用程序)用户应用程序 返回本节返回本节1.3 计算机中的数制与编码计算机中的数制与编码n1.3.1 计算机中的各种数制计算机中的各种数制n1.3.2 二进制的算术、逻辑运算二进制的算术、逻辑运算n1.3.3 数制之间的转换数制之间的转换n1.3.4 数的定点与浮点表示法数的定点与浮点表示法n1.3.5 数字化信息编码数字化信息编码返回首页返回首页1.3.1 计算机中的各种数制计算机中的各种数制n在在计计算算机机内内部部,信信息息广广泛泛采采用用二二进进制制形形式
15、式表表示示,有有时时还还会使用十进制、八进制、十六进制。会使用十进制、八进制、十六进制。n十十进进制制使使用用广广泛泛,它它主主要要用用在在计计算算机机外外部部。特特点点:一一是是十十进进制制由由十十个个不不同同的的数数符符组组成成:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9,即即基基数数为为“10”;二二是是十十进进制制遵遵循循每每相相邻邻两两位位“逢十进一逢十进一”的原则。的原则。n二二进进制制是是用用于于计计算算机机内内部部描描述述各各种种信信息息的的一一种种数数制制。特特点点:一一是是二二进进制制由由“0”和和“1”两两个个符符号号构构成成,即即基基数数为为2;二是每相邻两位遵循;二是每相
16、邻两位遵循“逢二进一逢二进一”的原则。的原则。n八八进进制制和和十十六六进进制制是是为为了了弥弥补补二二进进制制数数字字长长过过长长而而出出现现在计算机中的,它们主要用来描述存储单元的地址。在计算机中的,它们主要用来描述存储单元的地址。返回本节返回本节1.3.2 二进制的算术、逻辑运算二进制的算术、逻辑运算1算术运算算术运算n算术运算是指利用、算术运算是指利用、()等、()等符号连接二进制数完成的运算。符号连接二进制数完成的运算。2逻辑运算逻辑运算n二二进进制制的的逻逻辑辑运运算算包包括括And(与与)、Or(或)、或)、Not(非)三种运算。非)三种运算。返回本节返回本节1.3.3 数制之间
17、的转换数制之间的转换1二进制数与十进制数的互相转换二进制数与十进制数的互相转换2八八进进制制数数、十十六六进进制制数数同同十十进进制制数数之之间间的的相互转换相互转换3二二进进制制数数同同八八进进制制数数、十十六六进进制制数数的的互互相相转换转换返回本节返回本节1.3.4 数的定点与浮点表示法数的定点与浮点表示法1数的定点表示数的定点表示(1)定定点点整整数数:将将小小数数点点固固定定在在数数的的最最低低位位之之后后,其格式如图其格式如图1.6所示所示。(2)定定点点小小数数:将将小小数数点点固固定定在在数数的的符符号号位位之之后后、最高数位之前,其格式如图最高数位之前,其格式如图1.7所示。
18、所示。2数的浮点表示数的浮点表示n浮浮点点表表示示法法中中的的小小数数点点位位置置不不是是固固定定不不变变的的,是是浮浮动动的的。任任何何浮浮点点数数都都由由阶阶码码和和尾尾数数两两部部分分组组成成,其其格式如图格式如图1.8所示。所示。图图1.6 1.6 定点整数的存储格式定点整数的存储格式图图1.7 1.7 定点小数的存储格式定点小数的存储格式图图1.8 1.8 浮点数存储格式浮点数存储格式返回本节返回本节1.3.5 数字化信息编码数字化信息编码n数数字字化化信信息息编编码码是是把把少少量量二二进进制制符符号号(代代码码),根根据据一一定定规规则则组组合合起起来来,以以表表示示大大量量复复
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