1、第1章计算机基础知识 1.1 计算机的基本概念 1.2 计算机系统的组成 1.3 信息编码 1.4 微型计算机的硬件组成 1.5 微型计算机的应用第1章计算机基础知识1.1.1计算机的发展过程1.1.2计算机的分类1.1.3计算机的特点1.1.4计算机的用途1.1.5信息的概念1.1计算机的基本概念1.1.1计算机的发展过程按照计算机电子元件的构成,计算机的发展经历了以下阶段:(1)第一代计算机。电子管计算机时期,属于计算机发展的初级阶段,计算机的运算速度慢,信息的存储容量小,主要用于科学计算,采用机器语言(二进制代码方式)和汇编语言方式设计程序。1.1计算机的基本概念1.1.1计算机的发展过
2、程按照计算机电子元件的构成,计算机的发展经历了以下阶段:(2)第二代计算机。晶体管计算机时期,计算机的体积减小,计算机操作系统软件日益成熟,计算机自动控制能力增强,主要用于科学计算和事务处理,采用类似于自然语言的高级程序语言设计程序,提高了设计程序的效率。1.1计算机的基本概念1.1.1计算机的发展过程按照计算机电子元件的构成,计算机的发展经历了以下阶段:(3)第三代计算机。集成电路计算机时期,计算机的体积明显减小,计算机的运算速度和性能明显提高,出现了计算机通信网络。这一时期微型计算机诞生,计算机广泛应用于各个领域,采用计算机高级程序语言设计程序。1.1计算机的基本概念1.1.1计算机的发展
3、过程按照计算机电子元件的构成,计算机的发展经历了以下阶段:(4)第四代计算机。大规模或超大规模集成电路计算机时期,微型计算机技术和应用发展迅猛,计算机互联网络得到广泛的应用,计算机应用领域更加广泛,多媒体信息处理非常简便,出现了面向对象的程序设计语言,计算机程序设计的效率更高。但是,计算机病毒、黑客的出现使得计算机的安全受到威胁。1.1计算机的基本概念1.1.1计算机的发展过程未来计算机的应用发展趋势是继续以互联网的应用为核心,实现物联网的应用。同时为了解决信息处理速度的问题,利用云计算增强计算机的网络功能和协同工作能力。计算机更加便于携带,计算机的智能化得到提高。1.1计算机的基本概念1.1
4、.2计算机的分类 通用计算机按照机器的规模和处理能力可以分为以下类别:(1)巨型计算机。巨型计算机具有很强的计算和处理数据的能力,主要特点表现为高速度和大容量,配有多种外部设备及丰富的、高功能的软件系统,运算速度能够达到每秒数万亿次。我国研制的银河系列、曙光系列、天河系列计算机属于巨型计算机。1.1计算机的基本概念1.1.2计算机的分类 通用计算机按照机器的规模和处理能力可以分为以下类别:(2)大型计算机。大型计算机采用并行处理器技术,具有很强的数据处理能力。(3)中型计算机。中型机主要用于事务数据处理。中型计算机用于银行系统、证券系统、大型企业和科研机构的信息管理。1.1计算机的基本概念1.
5、1.2计算机的分类 通用计算机按照机器的规模和处理能力可以分为以下类别:(4)小型计算机。小型计算机体积小、功能强、维护方便。(5)微型计算机。微型计算机体系结构简单,软件丰富。微型计算机包括台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑等多种形式,能够满足家庭或移动信息处理的需要。1.1计算机的基本概念1.1.3计算机的特点(1)运算速度快、精度高。现代计算机运算速度能够达到每秒数万亿次,数据处理的速度相当快,是其他任何工具无法做到的事情。(2)具有存储与记忆能力。计算机可以存储数值、文字、图形、图像、音频、视频等不同格式的数据。数据能够永久地存放在计算机的磁盘中。1.1计算机的基本概念1.1.3计算机的
6、特点(3)具有逻辑判断能力。计算机借助于逻辑运算,可以进行逻辑判断,并根据判断结果自动确定下一步该做什么。(4)自动化程度高。利用计算机解决问题时,人们启动编制好的程序以后,计算机可以自动执行,一般不需要人工干预,计算机会自动得到运算结果。1.1计算机的基本概念1.1.3计算机的特点(5)计算机通用性强。目前计算机在很多领域得到了广泛应用,通过程序完成各种信息加工工作。所以,计算机具有很强的通用性。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(1)数值计算。数值计算是计算机应用的重要领域,数值计算要求量大、计算结果精度高、速度快。例如,数值计算应用于航天数据计算、气象数据加工、建筑设计计算、遥
7、感监测数据处理等方面。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(2)事务信息处理。事务信息处理是计算机应用最广泛的领域,事物信息处理主要指文字数据的处理,包括数据的收集、存储、加工、传输、利用等环节。事务信息处理广泛应用于不同领域的信息系统,例如电子政务系统、电子商务系统、办公自动化系统、企业的管理信息系统、银行的金融信息系统、证券信息系统等方面。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(3)自动控制。利用计算机进行生产过程的自动控制,可以实现生产过程的实时数据处理。自动控制的应用提高了生产过程的工作效率。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(4)计算机辅助应用。计算机辅助设计
8、(Computer Aided Design,CAD)技术是指工程技术人员利用计算机技术对产品和工程项目进行总体设计、绘图、分析的过程,利用CAD技术可以提高产品设计、建筑设计的工作效率。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(4)计算机辅助应用。计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)技术应用于产品设计工作,它可以降低产品制造的成本。计算机辅助教学(Computer Aided Instruction,CAI)技术,是一种利用计算机作为教学手段的教学技术,这个技术的应用克服了传统教学方式受到时间和空间限制的局限,可以根据学生的不同情况进行教学。
9、1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(5)人工智能的应用。人工智能的应用是指利用计算机可以模拟人的思维、感知、判断、理解活动的应用。例如,智能机器人的应用、医疗专家系统诊疗病情软件的应用属于这个范畴。(6)计算机网络的应用。利用计算机网络可以实现信息资源的共享,特别是互联网的应用与人们的生活、学习和工作密切相关,利用互联网可以获得更多的信息资源。1.1计算机的基本概念1.1.4计算机的用途(7)计算机多媒体的应用。多媒体是指文字、图片、音频和视频信息。利用计算机可以处理多媒体信息资源,制作、加工和播放多媒体资料文件,给人们带来娱乐享受。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念1.数据
10、数据是对客观事物特征的具体描述,数据能够用符号直接反映出来,其表现形式可以是文字、数值、图形、图像、语音、视频等。现实世界存在着大量数据,数据不能脱离一定的语义环境而存在,数据按照某种规范经过分类以后,形成了具有一定语义特征的数据集合。例如,学生的姓名、年龄、入校时间等数据构成了学生基本情况的数据集合。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念2、信息信息是对客观事物的抽象描述,是对大量数据加工后得到的结果。信息能够提供给人们进行管理和决策。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念2、信息信息具有真伪性,由于收集数据的策略和方法不同,因而数据处理后产生的信息具有真伪性,利用信息时要正确辨认其
11、真伪性。信息具有层次性,不同层次的人员可能需要不同层次的信息。信息分成不同的类型。例如,具有管理职能的信息称作管理信息,管理信息能够给企业的管理决策和管理目标的实现带来参考价值。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念3、信息系统信息系统是具有一定职能、以信息管理为目的、由相关要素组成的整体。信息系统的管理技术包括信息存储技术和信息处理技术。信息系统的职能是完成信息的收集、存储、加工、传递、利用等工作,其核心任务是提供信息管理服务。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念3、信息系统 现实中存在大量信息系统的应用案例。例如,对会计信息进行处理的系统称作会计信息系统,包括凭证处理、凭证审核、
12、凭证记账、期末结账、报表处理等信息处理环节,利用会计信息系统可以提高企业会计信息的处理效率。1.1计算机的基本概念1.1.5信息的概念3信息系统再如,在企业的管理工作中,各部门之间有大量的信息交流环节,通过部门间的信息交流,能够为企业的管理者提供管理和决策服务,为企业的经营创造更多价值。所以,企业需要建立一套体系完整的信息系统,为企业的管理工作服务。1.1计算机的基本概念计算机应用基础 李刚主编 中国人民大学出版社62515195(发行公司)了解计算机的发展过程;了解计算机的分类;理解计算机的主要特点;了解计算机的主要用途;了解信息的基本概念。第1章计算机基础知识 1.2.1计算机系统的基本组
13、成 1.2.2硬件系统的组成及主要功能 1.2.3计算机数据存储的基本概念 1.2.4指令、程序、软件1.2计算机系统的组成 1.2.1计算机系统的基本组成计算机系统由硬件和软件两大部分组成,1.2计算机系统的基本组成1.2.2硬件系统的组成及功能1.1计算机的基本概念1.硬件系统的组成计算机硬件系统的组成,包括输入设备、存储设备、运算器、控制器、输出设备。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念2.计算机的工作原理(1)计算机在控制器的控制下,把以文字符号形式存在的数据或程序,通过输入设备转换成二进制代码,存储到计算机的内部存储器。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的
14、基本概念2.计算机的工作原理(2)计算机在控制器的控制下,根据程序的处理要求,从内部存储器中取得数据传送到运算器进行加工,运算器将运算的结果返回到内部存储器。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念2.计算机的工作原理(3)计算机在控制器的控制下,根据程序的处理要求,从内部存储器中取得数据传送到输出设备,经输出设备将二进制代码转换成文字符号显示或打印。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念2.计算机的工作原理(4)计算机在控制器的控制下,根据操作需要,可以将内部存储器中的数据保存到计算机的外部存储器。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机
15、各部件的职能(1)输入设备。由于计算机是电子设备,只能够识别电信号,而电信号可用0、1表示,所以计算机能够识别二进制代码信息。计算机输入设备的作用是将文字符号经过输入设备的处理转换成为二进制代码保存到计算机的内部存储器。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(2)存储设备。存储设备是存储用户输入的数据或计算机加工结果的设备。计算机的存储设备分成内部存储设备和外部存储设备两类。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(2)存储设备。计算机的内部存储器是保存当前正在加工数据的场所,内部存储器分为若干单元,每个单元有一个地址名
16、称,每个单元的数据以八位二进制代码的形式表示,内部存储器的单元个数有限,单元个数越多说明能够处理的数据越多。由于计算机内部存储器的数据是以电信号的形式存在的,所以断电会造成计算机内部存储器数据的丢失。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(2)存储设备。计算机的外部存储器是保存内部存储器数据的场所,内部存储器的数据可以以计算机文件的形式保存到外部存储器。相对于内部存储器来说,计算机的外部存储器存储数据的容量大,因为外部存储器设备可以随时增加。计算机外部存储器的数据以磁信号的形式存在,简单来说是数据在磁盘上留下的刻痕,所以计算机断电不会造成外部存储器数据的丢
17、失。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(2)存储设备。计算机的外部存储器是保存内部存储器数据的场所,内部存储器的数据可以以计算机文件的形式保存到外部存储器。相对于内部存储器来说,计算机的外部存储器存储数据的容量大,因为外部存储器设备可以随时增加。计算机外部存储器的数据以磁信号的形式存在,简单来说是数据在磁盘上留下的刻痕,所以计算机断电不会造成外部存储器数据的丢失。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(3)运算器。计算机的运算器(Arithmetic Logic Unit,ALU)是计算机进行各种运算的部件,可以进
18、行算术运算、逻辑运算和移位运算。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(4)控制器。计算机的所有工作全部是在控制器的控制和协调下完成的。控制器保存了计算机所能进行操作的操作指令。运算器和控制器称为中央处理器(CPU)。计算机CPU提供的指令越多,计算机的性能越强。单位时间内,CPU处理指令的条数越多,计算机的速度越快。CPU是衡量计算机性能好坏的重要指标,目前微型计算机采用多CPU技术,提高了计算机的性能。1.2.2硬件系统的组成及功能 1.1计算机的基本概念3.计算机各部件的职能(5)输出设备。由于计算机内部是以二进制代码的形式处理数据,所以计算机输出设
19、备的作用是将计算机内部的二进制代码转换成为人们能够识别的图形或符号。1.2.3计算机数据存储的基本概念1.1计算机的基本概念1.计算机为什么采用二进制表达信息由于计算机是由电子元件组成的电子设备,计算机只能识别电压信息,简单来说当计算机的电子元件有电压时,可以用“1”表示,无电压时用“0”表示。计算机要处理文字、数值、声音、图像等数据时,必须将它们转换成为二进制代码。1.2.3计算机数据存储的基本概念 1.1计算机的基本概念2.计算机为什么采用二进制表达信息计算机中存储数据的最小单位是一位二进制代码,称作1bit(比特),其结果值是“0”或“1”,一位二进制代码能够表达两个信息状态。计算机一次
20、能处理的二进制的位数称作字长。1.2.3计算机数据存储的基本概念 1.1计算机的基本概念2.计算机为什么采用二进制表达信息计算机存储单位的换算关系:1.2.3计算机数据存储的基本概念 1.1计算机的基本概念2.计算机为什么采用二进制表达信息计算机的指令和内存单元的地址采用二进制代码表示,指令的条数、单元的个数与计算机的字长有关,指令条数越多说明计算机的功能越强。理论上来说,32位字长的计算机可以有232条指令,可以提供232个内存单元,因此说字长是衡量计算机性能的重要指标。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类1.1计算机的基本概念1.指令指令是指挥机器工作的命令,计算机能够执行的指令的集合
21、,称作计算机的指令系统。指令的种类和多少与计算机的机型有关。通常一条指令包括操作码和操作数,操作码决定要完成的操作,操作数指参加运算的数据及其所在的单元地址。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念2.程序程序是用某种计算机程序设计语言编写的、按一定逻辑排列的指令序列。程序是为了解决某个问题,将问题分解成若干个最小步骤,每个步骤用计算机语言的命令或语句完成,所以程序是一组语句序列。计算机程序设计语言是开发应用软件的软件工具。利用计算机程序设计语言可以编写应用程序。例如,进行数值运算和过程处理可以选用Visual C语言、Visual Basic语言设计应用程序。1.2.
22、4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件软件是指支持计算机运行或解决某些特定问题而需要的程序、数据以及相关的文档。软件包括系统软件和应用软件。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件:是指维持计算机系统正常运行,负责控制和协调计算机及外部设备,支持应用软件开发和运行的软件。操作系统软件是计算机必须安装的软件。主要作用是管理软件和硬件资源,控制和协调计算机各部件工作。Windows系统是微型计算机常见的操作系统软件。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 数据库管理系统是维护和管
23、理数据库的软件。利用计算机解决事务数据处理问题,例如财务管理、人事管理等时,需要用数据库管理系统软件来解决。事务处理问题首先需要建立数据库模型,然后设计加工数据的程序。例如,常用的数据库管理系统有Access、Visual FoxPro、SQL Server、MySQL等。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 办公软件用于编辑文字和加工表格数据。常用的办公软件有Microsoft Office、WPS。Microsoft Office主要包括:Word文字处理软件,可以进行文字、图片和表格处理。Excel是电子数据表格处理软件,可以进行表格数据
24、的编辑和加工运算,可以制作统计图;Outlook 是电子邮件通信软件;Access是微软发布的关系型数据库管理系统软件;PowerPoint 是制作演示文稿幻灯片的软件。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 影音播放软件是处理视频或音频文件的软件。播放软件类别繁多,常用的影音播放软件有微软公司的Windows Media Player、Adobe公司的Flash Player等。图形图像处理软件用于广告制作、平面设计、影视后期制作等领域。常用的产品有Adobe公司的Photoshop软件。浏览器软件是显示网页程序的软件工具。浏览器软件包括微软的
25、Internet Explore浏览器、Mozilla公司的Firefox浏览器。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 下载软件是用来将互联网的文件下载到客户端计算机的工具软件。各大型网站都有下载文件的实用程序。常见的下载软件有迅雷、网际快车、超级旋风等。互联网为人们提供了大量的信息资源,互联网信息是网页程序在浏览器的控制下,以网页页面的形式展示给浏览者的,要想在互联网上发布信息,需要设计网页程序文件。常用的网页程序设计软件有Dreamweaver。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 查杀计算
26、机病毒的软件。计算机病毒是破坏计算机正常工作的程序,计算机病毒可以通过网络方式发布和传播,并通过运行程序被激活。计算机病毒不仅破坏计算机的软件,造成程序运行异常或数据丢失,计算机病毒也可以破坏硬件设备。由于微型计算机的体系结构简单,随着计算机互联网应用的普及,利用网络传播计算机病毒的情况越来越严重,病毒给信息的安全带来了威胁,所以计算机需要安装查杀计算机病毒的软件。1.2.4指令、程序、软件以及软件的分类 1.1计算机的基本概念3.软件(1)系统软件 聊天软件可以实现实时通信,聊天时可以1对1或1对多进行文字、声音、视频交流。常用的聊天软件有QQ、MSN等。1.2.4指令、程序、软件以及软件的
27、分类 1.1计算机的基本概念3.软件(2)应用软件:是指为解决某个或某类给定的问题而设计的软件。如会计电算化软件、教学管理软件、网络购物软件、网络银行软件等。计算机应用基础 李刚主编 中国人民大学出版社62515195(发行公司)理解计算机系统的基本组成;了解硬件系统的组成及各个部件的主要功能;理解计算机数据存储的基本概念;了解指令、程序、软件的概念以及软件的分类。第1章计算机基础知识 1.3.1数制及数制转换 1.3.2字符编码 1.31.3信息编码信息编码1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换 1.数制及其表示数制是一种计数进位的规则,常见的有十进制、二进制、八进制、十六进制。(1)
28、十进制。十进制是最常用的计数方法。十进制数计数规则是逢十进位,十进制数的各位可以用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9共10个符号表示。例如,65、1024等表示十进制数。1.3信息编码1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换 (2)二进制。二进制数是计算机内部存储数据采用的计数方法。二进制数的计数规则是逢二进位,二进制数的各位可以用0、1共2个符号表示。例如,(01000001)2、(1111)2等表示二进制数。1位二进制数能够表达“0”、“1”共2个信息状态,2位二进制数能够表达“00”、“01”、“10”、“11”共4个信息状态n位二进制数能够表达2n个信息状态。1.3信息编码1.
29、3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换(3)八进制。八进制数是为了便于记忆二进制数而采用的计数方法。八进制数的计数规则是逢八进位,八进制数的各位可以用0、1、2、3、4、5、6、7共8个符号表示。例如,(101)8、(77)8等表示八进制数。1.3信息编码1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换(4)十六进制。十六进制数也是为了便于记忆二进制数而采用的计数方法。十六进制数的计数规则是逢十六进位,十六进制数的各位可以用0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F共16个符号表示。例如,(41)16、(A9F)16等表示十六进制数。1.3信息编码1.3.1数值在计算机中的表
30、示形式及数制转换1.3信息编码十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制0 000010101012A1 111111101113B2 2102212110014C3 3113313110115D4 41004414111016E5 51015515111117F6 611066161000020107 711177171000121118 81000108181001022129 9100111919100112313四种进制数对照表1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 十进制数 5 对应的二进制数：101
31、1.3信息编码01152221 0 1 0 1 1结果被除数除数余数商商小于1为止1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 十进制数 90 对应的八进制数：1321.3信息编码321908811 1 3 1 3 2 2结果被除数除数余数商商小于8为止1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 十进制数189 对应的十六进制数：BD1.3信息编码131891611 B D B D结果被除数除数余数商商小于16为止1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 二进制数 101对应的十进制数：5 1.3信息编码011224 1 0 1 0 1 1
32、结果本位为1的位权的和：4+0+1=5位权:2的位数次幂位数：右向左依次0、1、2、本位1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 八进制数 132对应的十进制数：90 1.3信息编码0118264 1 3 1 3 2 2结果本位为1的位权的和：64+24+2=90位权:8的位数次幂位数：右向左依次0、1、2、本位1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 十六进制数 BD对应的十进制数：189 1.3信息编码01116 B BD D结果本位为1的位权的和：11X16+13=189位权:16的位数次幂位数：右向左依次0、1、2、本位1.3.1数值在计算机中的
33、表示形式及数制转换2.数制间的转换 二进制 100101对应的八进制数：45 1.3信息编码54 100 100 101101八进制数（73）按位转换成对应的二进制数，不足3位补0，可以得到对应的二进制数（111011）。本位每3位一组每组转换为对应的十进制数1.3.1数值在计算机中的表示形式及数制转换2.数制间的转换 二进制 100101对应的十六进制数：26 1.3信息编码62 10 10 01010101十六进制数（A7）按位转换成对应的二进制数，不足4位补0，可以得到对应的二进制数（10100111）。本位每4位一组每组转换为对应的十进制数1.3.2字符编码1.ASCII编码(1)AS
34、CII编码的作用。ASCII(American Standard Code for Information Interchange)编码即美国标准信息交换码,是微型计算机普遍采用的英文字符编码方案。ASCII编码解决英文符号在计算机中保存的问题,它给每个英文符号分配一个唯一的二进制代码,计算机通过保存和处理每个符号对应的二进制代码完成对英文符号的加工。1.3信息编码1.3.2字符编码1.ASCII编码(2)ASCII编码方案。ASCII编码方案将所有英文字母包括大写和小写、数字符号、特殊符号有规律地排列成为一个符号集合,每个符号依次用八位二进制代码表示,所以一个符号存储在计算机内部占用1个字节
35、。每个符号二进制代码左侧第一位为“0”,其余七位是0或1的组合,这样ASCII编码方案中共有27个符号,如表12所示。例如,字母“A”的ASCII编码是“01000001”,字母“a”的ASCII编码是“01100001”。当我们在键盘上输入字母“A”时,计算机内存存储的是ASCII编码“01000001”,计算机输出设备处理到“01000001”时,屏幕上就显示“A”符号。1.3信息编码1.3.2字符编码2.汉字编码(1)汉字编码的作用。汉字编码解决的是汉字及中文符号在计算机中保存的问题,按照汉字的编码方案将每个中文符号分配一个二进制代码,计算机通过保存和处理每个符号对应的二进制代码完成对汉
36、字的加工。1.3信息编码1.3.2字符编码2.汉字编码汉字编码方案是指收集所有汉字、特殊符号形成汉字符号集合,所有符号有规律地排列,每个符号依次用十六位二进制代码表示,一个汉字符号在计算机内部存储占2个字节。每个汉字的二进制代码左侧第1位和第9位为“1”,所以汉字编码方案中共有214个符号。汉字国标码(GB 2312-1980)是汉字编码的国家标准,国标码字符集共有7 445个字符,分为3个部分:符号区包括常用符号、序号、希腊字符、制表符共682个符号。一级字库包括常用汉字,按照汉字拼音的顺序排列,共3 755个符号。二级字库包括不常用汉字,按照汉字的偏旁排列,共3 008个符号。1.3信息编
37、码计算机应用基础 李刚主编 中国人民大学出版社62515195(发行公司)了解数值在计算机中的表示形式及数制转换;了解字符编码。第1章计算机基础知识 1.4.1微处理器和微型计算机系统 1.4.2CPU、内存、接口和总线 1.4.3常用外部设备的性能指标 1.4.4微型计算机的主要性能指标1.41.4微型计算机系统的组成微型计算机系统的组成1.4.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统1.微型计算机微型计算机是能自动、高速、精确地处理信息的电子设备,具有算术运算和逻辑判断能力,能通过预先编好的程序自动完成数据的加工处理,微型计算机以微处理器为核心,采用总线结构模式。微型计算机包括很多档次和型号
38、,例如台式计算机、笔记本电脑、掌上电脑。1.4 1.4 微型计算机的硬件组成2.微型计算机系统微型计算机的硬件系统包括主机和外部设备。其中主机包括中央处理器、存储器、各种接口,采用大规模集成电路集成在主板上。外部设备包括输入设备、输出设备、电源。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.1微处理器、微型计算机和微型计算机系统1.微型计算机主板主板是计算机中的一块电路板,用于连接各种设备和插卡。主板上有CPU插槽、高速缓存、内存插槽、控制芯片组(CMOS/BIOS集成块等)、总线扩展(PCI、ISA、AGP)、外部设备接口(如键盘接口、鼠标接口、COM口、LPT口、GAME口、USB接口)、外部设备插
39、槽等。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线(1)CMOS/BIOS。CMOS是保存着计算机开机参数的芯片,BIOS是处理CMOS的程序。计算机启动时要按照CMOS设置的参数工作,计算机的用户可以修改CMOS设置的参数,CMOS集成在主板上。由于CMOS中也保存着计算机的时钟参数,需要电力来维持,所以每一块主板上都会有一颗纽扣电池,叫做CMOS电池。要设置CMOS里存放的参数,必须通过BIOS程序把设置好的参数写入CMOS。通过设置计算机的CMOS密码,可以只让知道密码的人使用计算机。启动计算机时,连续按Del键计算机进入系统参数设置界面,可以设置访问计算机的密码。1.
40、4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线(2)BIOS。BIOS(Basic Input Output System)是指基本输入输出系统程序,是主板上的一块芯片,BIOS为计算机提供最低级、最直接的硬件控制程序,简单地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个转换器。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线(2)BIOS。BIOS(Basic Input Output System)是指基本输入输出系统程序,是主板上的一块芯片,BIOS为计算机提供最低级、最直接的硬件控制程序,简单地说,BIOS是硬件与软件程序之间的一个转换器。由于CMOS与BIOS都跟电
41、脑系统设置密切相关,CMOS是存放系统参数的地方,而BIOS中系统设置程序是完成参数设置的手段。因此,准确的说法应是通过BIOS设置程序对CMOS参数进行设置,所以这两个概念不能混淆。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线2.微处理器微处理器也称CPU,是微型计算机的核心,包括控制器和运算器。CPU(Center Processor Unit)的作用是控制计算机工作、进行算术运算和逻辑运算处理。CPU是计算机的核心,CPU性能的好坏决定了计算机的运行速度和计算机的处理能力。计算机中的指令系统是一台计算机能够进行操作的指令的集合,指令系统保存在计算机的CPU中。计算机采用
42、多核CPU,可以提高计算机处理数据的能力和速度。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线2.微处理器衡量CPU性能好坏的指标包括:(1)主频:也叫做时钟频率,单位是Hz(例如3.5GHz),表示单位时间内脉冲数字信号振荡的速度,与CPU实际的运算能力没有直接关系。主频越高,CPU的工作速度越快。(2)CPU缓存(Cache Memory):是CPU与内存之间的临时存储器,它的容量比内存小但交换速度快。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线3.内部存储器内部存储器是计算机存储加工数据的场所。利用计算机加工数据时,首先要通过计算机的输入设备输入数据,数
43、据转换成二进制代码保存到计算机的内部存储器,当完成数据加工以后,需要把内部存储器存储的数据以文件的形式保存到计算机的外部存储器,如硬盘。内部存储器存储数据的容量是有限的。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线3.内部存储器由于计算机加电以后才能工作,所以存储在内存中的信息是“电”信号,计算机断电后信息丢失。计算机内存中的信息按照单元存放,每个单元有一个单元地址,每个单元的地址采用二进制代码表示,单元地址数的个数与计算机的字长有关,理论上32位字长的计算机能够提供232个内存单元,所以内部存储器的存储容量有限。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线
44、3.内部存储器有些操作系统(例如Windows)在处理时,提出了虚拟内存的概念,当内部存储器空间不足时,计算机把内部存储器的部分数据临时保存到外部存储器,这样可以节省内部存储器的存储空间,所以计算机的内部存储器和外部存储器在不影响计算机正常工作的前提下有频繁的数据导入和导出操作,这样可以满足数据加工的需要。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线4.显卡显卡是连接主机与显示器的接口卡,显卡插在主板的插槽上,显示器的信号线与显卡的接口连接。显卡的作用就是控制计算机的图形输出,把计算机的数字信号变为显示器可以辨别的视频信号,性能好的显卡可以输出高品质的显示画面。显示卡由显示芯
45、片、显示内存组成,这些组件决定了计算机屏幕上的输出,包括屏幕画面显示的速度、颜色。衡量显卡的指标是显示分辨率和显示内存,显示内存起到显示缓冲的作用,可以保证屏幕画面的流畅,目前已有内存为1 024M的显卡产品。显卡如图18所示。显示芯片厂商将3D技术加入到显卡技术中,产生了3D加速卡、3D绘图显示卡等产品。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线5.声卡声卡也叫做音频卡,是计算机进行声音处理的设备,包括利用话筒采集音频数据和利用音箱播放音频数据。由于话筒和喇叭设备识别的是模拟信号,而计算机所能处理的是数字信号,所以要想让计算机识别和处理音频数据,需要用声卡将模拟信号和数字
46、信号进行转换,这样计算机就可以利用声卡处理模拟信号。从结构上分,声卡可分为模数转换电路和数模转换电路两部分。模数转换电路负责将麦克风等声音输入设备采到的模拟声音信号转换成为计算机能处理的数字信号。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线5.声卡数模转换电路负责将计算机使用的数字声音信号转换成为喇叭等设备能使用的模拟信号。声卡工作时需要有声音处理软件的支持,包括驱动程序、混频程序(Mixer)和音频播放程序等。声卡有两个接口,一个接话筒,另一个接音箱。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线6.网卡网卡是计算机连接局域网或互联网的设备,。(1)有线网卡
47、。有线网卡插在计算机主板的插槽内。有线网卡可以直接连接到互联网,也可以利用RJ45接口,通过双绞线连接到的局域网交换机,再连接到服务器,借助网卡可以实现网络数据通信。利用网卡也可以先连接局域网再登录互联网。例如,办公室的台式计算机通过网卡连上局域网后可以上互联网,这是因为局域网做了一个访问互联网的出口,如果出口被关闭,那么只能登录局域网而不能登录互联网。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线6.网卡(2)无线网卡。无线网卡的作用跟有线网卡一样,安装了无线网卡的计算机,或者内置无线网卡的笔记本电脑,通过必要设置以后可以登录互联网,实现无线上网。无线网卡按照接口分类包含PC
48、I接口(内置)、USB接口(外置)和PCMICA接口(外置)无线网卡三种,其中PCI接口无线网卡适用于台式电脑,PCMICA接口产品适用于笔记本电脑,USB接口的产品可以兼顾台式计算机和笔记本电脑。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线7.接口接口指外部设备与主板系统采用何种方式进行连接。常见的接口类型有并口、串口(也称为RS232接口)和USB接口。(1)并口又称为并行接口。目前,并行接口主要作为打印机端口,采用的是25针D形接头。所谓“并行”是指8位数据同时通过并行线进行传送,这样数据传送速度大大提高,但并行传送的线路长度受到限制,因为长度增加,干扰就会增加,数据也
49、就容易出错。目前计算机基本上都配有并口。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线7.接口(2)串口又称为串行接口,微机一般有两个串行口COM1和COM2。串行口不同于并行口之处在于它的数据和控制信息是一位接一位地传送出去的。虽然这样速度会慢一些,但传送距离较并行口更长,因此若要进行较长距离的通信,应使用串行口。通常COM1使用的是9针D形连接器,也称为RS232接口,而COM2有的使用老式的DB25针连接器,也称为RS422接口,不过目前已经很少使用。(3)USB(Universal Serial Bus),通用串行总线接口。USB接口具有传输速度更快,支持热插拔以及连接
50、多个设备的特点。目前已经在各类外部设备中被广泛采用。1.4 微型计算机的硬件组成1.4.2CPU、内存、接口和总线8.总线总线(Bus)是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线,它是由导线组成的传输线束,按照计算机所传输的信息种类,计算机的总线可以划分为数据总线DB(Data Bus)、地址总线AB(Address Bus)和控制总线CB(Control Bus),分别用来传输数据、数据地址和控制信号。总线是一种内部结构,它是CPU、内存、输入和输出设备传递信息的公用通道,主机的各个部件通过总线相连接,外部设备通过相应的接口电路再与总线相连接,从而形成了计算机硬件系统。在计算机系统中,各
