計算機基礎知識--胡家才

1、信息中心：胡家才 QQ：287015185,計算機基礎知識,一 計算機簡介 二 計算機的數(shù)制與編碼 三 計算機的分類 四 計算機的軟硬件系統(tǒng) 五 計算機的組成部件 六 計算機語言 七 多 媒 體 八 數(shù) 據(jù) 庫 九 計算機網(wǎng)絡 十 計算機安全,計算機基礎知識,,電子計算機之父 ——馮.諾伊曼,美籍匈牙利科學家

2、馮·諾依曼博士,一 計算機簡介,1933年，馮·諾依曼與愛因斯坦一起被聘為普林斯頓大學高等研究院的第一批終身教授。,馮.諾伊曼的最初構思和設計 ? 計算機中的信息表示都采用二進制 ? 存儲程序概念，計算機按程序自動執(zhí)行。 ? 計算機由五大部分組成。(運算器、控制器、存 儲器、輸入和輸出設備),一 計算機簡介,,?世界上第一臺電子計算機（ENIAC） 1946年2 月

3、，世界上第一臺計算機于美國賓州大學誕生，取名“ 電子數(shù)字積分計算機（Electronic Numerical Integrator And Calculator）”，簡稱“（ENIAC）埃尼亞克” 。,一 計算機簡介,? 運行速度：速度5000次/秒。 ? 電子設備：18000個電子管、10000只電容。 重量：30噸。 功率：150千瓦。 保存80個字節(jié),一

4、 計算機簡介,1946年2 月根據(jù)馮·諾依曼提出的改進方案，科學家們研制出了人類第一臺具有存儲程序功能的計算機—— EDVAC,EDVAC計算機的問世， 使馮·諾依曼提出的存儲程序的思想和結構設計方案成為了現(xiàn)實，并奠定了計算機的馮·諾依曼結構形式。現(xiàn)代計算機之所以能自動地連續(xù)進行數(shù)據(jù)處理，主要是因為具有存儲程序的功能。存儲程序是計算機工作的重要原理，是計算機能進行自動處理的基礎。,一 計算機簡介

5、,計算機概述,計算機的全稱是電子數(shù)字計算機，是一種能夠快速地、高效地對各種信息進行存儲和處理的電子設備。它按照人們事先編寫的程序對輸入的原始數(shù)據(jù)進行加工處理、存儲或傳送，以獲得預期的輸入/輸出信息，并利用這些信息來提高社會生產(chǎn)率、改善人民的生活質量。,一 計算機簡介,計算機發(fā)展分為4個階段,1951年研制成功并提交給美國人口統(tǒng)計使用的UNIVIAC 。許多人認為“計算機時代”是從1951年開始。,3. 計算機時代的劃分,2024/3

6、/21,1.1.4 計算機的分類,1．按照計算機原理分類⑴ 數(shù)字式電子計算機⑵ 模擬式電子計算機⑶ 混合式電子計算機2．按照計算機用途分類⑴ 通用計算機⑵ 專用計算機3．按照計算機性能分類⑴ 巨型機（Super Computer）⑵ 小巨型機（Minisupers Computer）⑶ 大型機（Mainframe）⑷ 小型機（Minicomputer）⑸ 工作站（Workstation）⑹ 個人計算機（Per

7、sonal Computer）⑺ 單片機（Micro Controller Unit，簡稱MCU）,5.計算機的發(fā)展前景,巨型化 ：巨型化是指其高速運算、大存儲容量和強功能的巨型計算機。 微型化 ：隨著微電子技術的進一步發(fā)展，微型計算機將發(fā)展得更加迅速，其中筆記本型、掌上型等微型計算機必將以更優(yōu)的性能價格比受到人們的歡迎。網(wǎng)絡化 ：網(wǎng)絡化是指利用現(xiàn)代通信技術和計算機技術，把分布在不同地點的計算機互連起來，按照網(wǎng)絡協(xié)議相互通信，以達

8、到所有用戶都可共享軟件、硬件和數(shù)據(jù)資源的目的。 智能化：智能化就是要求計算機能模擬人的感覺和思維能力，也是第五代計算機要實現(xiàn)的目標。 多媒體技術：多媒體通信和分布式多媒體系統(tǒng)是多媒體技術今后的發(fā)展方向。,?巨型化：所謂巨型化，是指運算速度更快、存儲容量更大和功能更強的超大型計算機，主要應用于大型科學計算。巨型機的運算速度可達每秒千億次、億億次甚至更高，其海量存儲能力可以輕而易舉地存儲一個大型圖書館的全部信息。隨著計算機技術的不斷發(fā)

9、展，電子器件的集成度將越來越高，功能會越來越強。?微型化 微型化是指計算機更加小巧靈便、如：筆記本電腦、掌上電腦、膝上型、書本型 等微型化個人電腦將不斷涌現(xiàn)，越來越受到人們的歡迎和青睞。,,?網(wǎng)絡化 網(wǎng)絡化是指將不同地方、不同區(qū)域、不同種類的計算機連接起來，實現(xiàn)信息共享，使人們更加方便地進行信息交流。?智能化 智能化是指計算機夠像人一樣可以“看”、“說”、“聽”、“想”和“做”,,1．量子

10、計算機量子計算機是一類遵循量子力學規(guī)律進行高速數(shù)學和邏輯運算、存儲及處理的量子物理設備?，F(xiàn)在的電子元件用電位的高低來表示0和1以進行存儲和計算。而量子元件通過控制粒子波動的相位來實現(xiàn)輸出信號的強弱和有無。量子元件的使用將使計算機的工作速度大大提高（可提高約1000倍），功耗大大減少（可減少約1000倍左右），電路大大簡化且不易發(fā)熱，體積大大縮小。,計算機的發(fā)展展望,1.1.4 計算機的發(fā)展展望,2．神經(jīng)網(wǎng)絡計算機

11、 神經(jīng)網(wǎng)絡計算機是模仿人的大腦的判斷能力和適應能力，并具有可并行處理多種數(shù)據(jù)功能的計算機。具有處理零碎、含糊不清的信息的靈活性。,3．化學、生物計算機,?在運行機理上，化學計算機以化學制品中的微觀碳分子作信息載體，來實現(xiàn)信息的傳輸與儲存。因此，它具有更小的體積、更快的運算速度和強大的計算能力，其信息傳輸速度可能比人腦思維速度還要快若干倍，具有十分廣闊的發(fā)展前景。,4．光子計算機,光子計算機是用光子代替半導體芯片中的電子，以光互聯(lián)來代替

12、導線制成數(shù)字計算機。光計算機的目標是充分利用光的特性， ①兩束光要發(fā)生干涉，必須頻率相同、振動方向一致和有不變的初始位相差。因此，同一根光導纖維中能同時傳輸許許多多波長不同或波長相同而振動方向不同的光波，它們之間不會發(fā)生干涉。②光計算機和電子計算機不同的是：光計算機是“光”導計算機，光在光介質中傳輸不存在寄生電阻、電容和電感問題，因此光計算機的信息在傳輸中失真小。光器件的開關速度比電子器件快得多，信息運算速度更高。,4．光計算機,美

13、國國家航空航天局的工程師對待光學部件非常認真。其目標是在2010年能研制出每秒可以進行成千上億次計算的大規(guī)模并行計算機。美國科學家認為，這種機器必須采用光計算。光計算機必將成為很有發(fā)展前途、應用領域極廣的計算機。,2．我國計算機發(fā)展歷程簡介,我國的計算機事業(yè)創(chuàng)始于20世紀50年代中期。?我國的計算機事業(yè)發(fā)展過程中一些重大事件　　1958年,我國第一個計算技術研究所——中國科學院計算機技術研究所正式建立。同年，我國第一臺電子數(shù)字計算機

14、103機研制成功?！?974年，研制成功DJS系列小型計算機。 1983年，757大型計算機和1億次的銀河巨型計算機先后問世。 1985年6月，我國成功地研制出第一臺PC機-長城,2．我國計算機發(fā)展歷程簡介,1992年，國防科技大學研制成功銀河Ⅱ型巨型機(10億次/秒)?！?003年推出百萬億次的“曙光4000L”型超級巨型機?！?005年研制成功我國具有自主知識產(chǎn)權的微型計算機芯片“龍芯Ⅱ”,二 計算機的數(shù)制

15、與編碼,1.2.1 計算機與數(shù)字技術1.2.2 計算機的數(shù)制1.2.3 數(shù)據(jù)編碼,1.2.1 計算機與數(shù)字技術,在計算機領域，人們以1和0分別代表這兩種狀態(tài)，這就是計算機的二進制問題；設計一定長度序列的1、0串的各種規(guī)則的組合就可以代表不同的數(shù)據(jù)，然后可讓計算機處理和存儲，這就是編碼問題。這樣，通過二進制及其編碼技術，我們所處的復雜現(xiàn)實世界的任何事物及其屬性都有望轉化為計算機中的各種數(shù)據(jù)進行處理，并獲得想要的信息，以達到認識

16、世界和改造世界的目的。,1.2.2 計算機的數(shù)制,計算機內部采用的是只有0和1兩個數(shù)碼的二進制數(shù)制，二進制低位向高位進位的規(guī)則是“逢二進一”，以“2”為基數(shù)。十六進制是以“16”為基數(shù)，“逢十六進一”的數(shù)制系統(tǒng)，十六進制包含十六個數(shù)碼：0、１、2、3、４、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。位也稱比特，記為bit或b，是計算機領域最小的信息單位，是用0或1來表示的一個二進制數(shù)據(jù)位。字節(jié)也稱拜特，記為Byte或B，是計算機

17、領域進行數(shù)據(jù)存儲時最常用的基本單位，與字節(jié)相關的單位有KB、MB、GB、TB、PB等。 字記為word或w，一個字由一個或若干個字節(jié)構成，是信息交換、加工、存儲的基本單元。,,1024B=1KB1024KB=1MB1024MB=1GB1024GB=1TB,1.2.3 數(shù)據(jù)編碼,目前在國際上廣泛采用美國標準信息交換代碼，即ASCII(American Standard Code for Information Interchan

18、ge)碼來表示字符(包括英文字母、英文標點符號、阿拉伯數(shù)字和一些特殊符號)，稱為ASCII字符編碼標準。,注意區(qū)分：數(shù)值是有一定大小的數(shù)。數(shù)字是組成數(shù)值的一個個數(shù)。數(shù)制（Number System）是用一組固定的數(shù)字符號和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。按照進位方式計數(shù)的數(shù)制稱為進位計數(shù)制。,1.2 計算機中的信息,1.2.1 進位計數(shù)制,1．進位計數(shù)制的基本特點及要素進位計數(shù)制的基本特點：⑴ 逢N進一；⑵ 采用位權表示法。

19、每個數(shù)碼在一個數(shù)中所處的位置不同，它所表示的數(shù)值是不同的，但每個位置的值是確定的，這個固定位置的值在數(shù)學上就稱為“權”。,注意區(qū)分：數(shù)值是有一定大小的數(shù)。數(shù)字是組成數(shù)值的一個個數(shù)。,2．進位計數(shù)制的表示方法,⑴ 二進制（Binary notation）： 用“0”和“1”兩個數(shù)字表示。逢二進一。 加 法 乘 法減 法0+0=0 0×0=00-0=0 0+1=1 0

20、×1=01-0=1 1+0=1 1×0=01-1=01+1=10 （逢二進一）1×1=1 0-1=1 （借一當二） 表示方法：（11011）2 或11011B權表示法：（11011）2 = 1?24+1?23+0?22+1?21+1?20,⑵ 八進制（Octal notation）：用“0、1、2、3、4、5、6、7”八個數(shù)字表示。逢八進一。表示方

21、法：（5127）8 或5127O權表示法：（5127）8=5?83+1?82+2?81+7?80,⑶ 十進制（Decimal notation）：用“0、1、2、3、4、5、6、7、8、9”十個數(shù)字表示。逢十進一。表示方法：（5927）10 或5927D權表示法：（5927）10 = 5?103+9?102+2?101+7?100,⑷ 十六進制（Hexdecimal notation）：用“0、1、……9、A、B、

22、C、D、E、F”十六個數(shù)字表示。逢十六進一。表示方法：（5A0D7）16 或5A0D7H權表示法：（5A0D7）16 = 5?164+10?163+0?162+13?161+7?160,1.2.2 數(shù)制間的轉換,表2-1 二進制、八進制、十六進制數(shù)間的關系,,二進制 十六進制,二進制

23、 八進制,,,二、八與十六進制之間的轉換,整數(shù)從右向左小數(shù)從左向右,示例：,編碼和數(shù)制,100 110 110 111 . 010 100( 4 6 6 7 . 2 4 )8,位權法：把各非十進制數(shù)按權展開求和轉換公式：(F)x =an-1×xn-1 + an-2×xn-2 + ... +

24、 a1×x1 + a0×x0 + a-1×x-1 + ...示例： (1011.1) 2 = 1×23+0×22 + 1×21 + 1 ×20 +1 × 2-1 = 8 + 0 + 2 + 1 + 0.5 = (11.5)10,8 75

25、 3 8 9 1 8 1 1 0,,結果為：113,余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列。示例1：,2 75 1 2 37 1 2 18 0 2 9 1 2 4 0 2 2 0

26、 2 1 1 0,,示例2:,結果為：1001011,進位法：用十進制小數(shù)乘基數(shù)，當積為0或達到 所要求的精度時，將整數(shù)部分由上而下排列。示例： 0.625 ╳ 2 整數(shù)為1 1.250 ╳ 2 整數(shù)為0 0.50 ╳ 2

27、整數(shù)為1 小數(shù)值為0 1.0,,,,結果為：101,,,,*定位減法,【例1.3】將（105）1 0 轉換成二進制數(shù)。 105能被2的最大次冪26=64減，說明（105）­­1 0 轉換成二進制數(shù)的最高冪次是26 ，因此它的二進制數(shù)一定是七位，這就叫定位，然后依次用小于64的其它2的冪次來減，能減說明該冪次位為1，不能減則該冪次位為0。,,將二進制數(shù)01100110轉

28、換成十進制數(shù)是 。 把十進制數(shù)120轉換成二進制數(shù)為 。 （56）8= 十進制,1.2.3 計算機中的邏輯運算,計算機中的邏輯關系是一種二值邏輯，邏輯運算的結果只有“真”和“假”兩個值邏輯值的每一位表示一個邏輯值，邏輯運算是按對應位進行的，每位之間相互獨立，不存在進位和借位關系，運算結果也是邏輯值。 基本的邏輯運算有“或”、“與”和“非”三種。 ⑴ 邏輯“或”。用于表示邏輯“或”關系的運算，

29、“或”運算符可用+，OR，∪或∨表示。邏輯“或”的運算規(guī)則如下：0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1,⑵ 邏輯“與”。用于表示邏輯“與”關系的運算，稱為“與”運算， 邏輯“與”的運算規(guī)則如下： 0×0=0 0×1=0 1×0=0 1×1=1 ⑶ 邏輯“非”。用于表示邏輯非關系的運算，

30、該運算常在邏輯變量上加一橫線表示。邏輯“非”的運算規(guī)則：0 = 1 即對邏輯位求反。,,1.2.4 計算機中數(shù)據(jù)存儲的組織形式,在計算機內部，一切信息（包括數(shù)值、字符、指揮計算機動作的命令）的處理與傳送均采用二進制形式。 為了便于對計算機內的數(shù)據(jù)進行有效的管理和存取，需要對內存單元編號，即給每個存儲單元一個地址。每個單元存放一個字節(jié)的數(shù)據(jù)。 應當注意，存儲單元的地址和存儲單元中的內容是不同的。,1.2.5 數(shù)據(jù)與信息,數(shù)據(jù)（D

31、ata）：是指計算機能夠接收和處理的物理符號，包括字符（Character）、符號（Symbol）、表格（Table）、聲音（Sound）、圖形（Picture）和活動影像（Video）等。數(shù)據(jù)可以在物理介質上記錄和傳輸。數(shù)據(jù)有兩種形態(tài)：人讀數(shù)據(jù) 、機讀數(shù)據(jù) 數(shù)據(jù)與信息既有聯(lián)系又有區(qū)別。數(shù)據(jù)是信息的載體，信息則是數(shù)據(jù)的具體內涵。對同一數(shù)據(jù)可能有不同的解釋，使之成為內容不完全相同的信息，對同一信息也可能有不同的數(shù)據(jù)來表示。,二進制信

32、息量的單位有：位、字長，字節(jié)、字等。 1．位（bit）電子計算機的存貯是由許多個電子線路單元組成，每一個單元稱為一個“位”（bit），它有兩個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，分別以“0”和“1”表示。它是計算機中最小的數(shù)據(jù)單位。,2．字節(jié)（byte）8個“位”或8位二進制數(shù)稱為一個“字節(jié)”（byte，簡寫B(tài)）。它是計算機存儲空間大小的最基本容量單位，也被認為是計算機中最小的信息單位。字節(jié)又是衡量計算機存儲二進制信息量的單位，它有千字節(jié)（KB）、兆

33、字節(jié)（MB）、吉字節(jié)（GB）、太字節(jié)（TB）。1KB=1024B=210B1MB=1024KB1GB=1024MB1TB=1024GB,3．字（word）若干個字節(jié)組成一個“字”（word）。 4．字長CPU內每個字可包含的二進制的長度稱為“字長”（word size）。它是計算機傳送、處理數(shù)據(jù)的信息單位，是衡量比較計算機的運算速度的主要性能指標之一。,數(shù)按不同的標準可以分為正數(shù)、負數(shù)、零；整數(shù)、小數(shù)；定點數(shù)、浮點數(shù)。

34、,1.2.6 計算機中數(shù)的表示方法,1．原碼 一個二進制數(shù)同時包含符號和數(shù)值兩部分，用最高位表示符號，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號數(shù)的方法為原碼表示法。,2．反碼 反碼是另一種表示有符號數(shù)的方法。對于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對于負數(shù)，在求反碼的時候，除了符號位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。,計算機中數(shù)據(jù)的表示方法,3．補碼 補碼是表示帶符號數(shù)的最直接方法。對于正數(shù)，其補碼與原碼相同

35、；對于負數(shù)，則其補碼為反碼加1。,4．數(shù)的小數(shù)點表示法,（1）數(shù)的定點表示（2）數(shù)的浮點表示,數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式,機器數(shù)/真值,編碼和數(shù)制,1,1,,,帶符號的機器數(shù),-77,,,,原碼,反碼,補碼,數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式,編碼和數(shù)制,定點小數(shù)：,定點整數(shù)：,定點數(shù),符號位,隱含小數(shù)位（+0.5),符號位,隱含小數(shù)位（-3),數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式,編碼和數(shù)制,31 30 24

36、23 22 0,如：0.27E-2 → + 0.27 * 10-2,浮點數(shù),數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式,編碼和數(shù)制,1．基本ASCII碼ASCII碼是用七位二進制表示一個字符，由于從0000000到1111111共有128種編碼，可用來表示128個不同的字符。其中包括10個數(shù)字、26個小寫字母、26個大寫字母、運算符號、標點符號以及控制符號等。 以一個字節(jié)來存放一個ASCII碼字符。每個字節(jié)中多余出來的一位

37、（最高位），在計算機內部一般保持為0或在編碼傳輸中用作奇偶校驗位。見表1-5，0、A、a的ASCII值？,1.2.7 字符的二進制編碼,計算機不但能對數(shù)值進行運算和處理，對非數(shù)值信息（如文字、符號、圖形、圖像、語音、音樂等）也能進行處理。處理的前提是對這些非數(shù)值信息數(shù)值化。西文是由拉丁字母、數(shù)字、標點符號以及一些特殊符號所組成的，它們統(tǒng)稱為字符，所有字符的集合叫做字符集。 目前計算機中使用的最廣泛的西文字符集及其編碼是ASCII碼

38、，即美國標準信息交換代碼（American Standard Code for Information Interchange）。,1．基本ASCII碼,2．擴充ASCII碼,3. 漢字編碼我國于1981年頒布了《信息交換用漢字編碼字符集——基本集》GB2312-80（簡稱G80集）。該字符集把高頻字、常用字和次常用字歸結為漢字基本集（共6763個），再按出現(xiàn)的頻度分為一級漢字3755個（按拼音排序）和二級漢字3008個（按部首排序）

39、 區(qū)位碼與國標碼之間存在著簡單的對應關系：字符的國標碼＝字符的區(qū)位碼＋2020H 漢字的國標碼的第一、二字節(jié)的最高位均置1，就是該漢字的機內碼（簡稱內碼），即漢字機內碼＝漢字國標碼＋8080H,漢字編碼的分類輸入碼交換碼（國標碼）GB2312-80機內碼字型碼（漢字的在計算機中的存儲與輸出均是以點陣的形式。*注：一個漢字在計算機中的存儲空間計算：點陣/8B。）,3．計算機中漢字的編碼 漢字在內存中存儲二進制編碼形

40、式——機內碼國標GB2312-80（漢字交換碼） 共收收集漢字、字母、圖形等符號7445個，其中漢字共有6763個，按94行×94列 排成一張表。,2024/3/21,,,相關內容： 區(qū)位碼——漢字、符號等在國標GB2312-80大碼表中排列的行(區(qū)號)、列（位）十進制編號。如：,“啊”的區(qū)位碼為：,1601,國標碼——為避免與ASCII碼的控制字符相區(qū)別，國標碼中，兩個字節(jié)都從00100000開始編碼，稱為國標碼。通

41、常將其寫成十六進制的形式。如：,“啊”的國標碼為：,0011,0000 0010,0001,即：3021H,機內碼——也稱為內碼，是漢字在計算機內部真正存儲、處理時所采用的二進制編碼。占兩個字節(jié)，每字節(jié)最高位為1。 即在國標碼的基礎上每字節(jié)最高位改為1,“啊”：,1011,0000 1010,0001 (B0A1H) 內碼,,1.4 計算機的信息表示方法,1.4.1 數(shù)字化信息編碼的概念 計算機中的所有電子器件都采

42、用具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)的二值電路表示二進制。采用二進制有如下優(yōu)點：二進制代碼在物理上容易實現(xiàn)，如電源的開關，電磁的導通或截止等。二進制數(shù)編碼、運算規(guī)則簡單二進制代碼可進行邏輯運算?！　?,2. 計算機中字符的編碼 如：'A'——01000001 'i' ——01101001 ',' ——00100111 用哪個二進串表示哪個字符?有何規(guī)則

43、?答：編碼規(guī)則: ASCII碼，P29 表2-1-1 美國信息交換標準代碼(American Standard Code for Information Interchange)——ASCII 碼,后被國際標準化組織ISO采用。,美國標準信息代碼——ASCII 　? ASCII碼基本字符集包括了128個字符 ?采用 7位編碼(00000000-01111111)，最高位為0，共8位，在內存中存儲占一個字節(jié).,編碼規(guī)

44、律：例： 'a' ～'z'： 97～122 'A'～'Z'： 65～90 '0'～'9'： 48～57規(guī)律：空格＜標點符號＜數(shù)字＜大寫字母＜小寫字母另：ASCII碼表中也有不可顯示不可打印字符，對應十進制值為0-32,例：從鍵盤上按鍵輸

45、入“ CHINA”的字串，傳送進計算機的是?01000011、01001000、01001001、01001110、01000001,1.4 計算機的軟硬件系統(tǒng),計算機系統(tǒng)的組成計算機硬件系統(tǒng)的五個基本組成部分計算機軟件系統(tǒng)的分類計算機軟件、硬件系統(tǒng)之間的關系,計算機系統(tǒng)的組成,,,,二、計算機系統(tǒng)的組成1、計算機系統(tǒng)的基本組成

46、 CPU 主機 內存儲器 硬件系統(tǒng)

47、 外設 輸入/輸出設備 外存儲器 計算

48、機系統(tǒng) 操作系統(tǒng) 系統(tǒng)軟件 語言處理系統(tǒng) 軟件系統(tǒng) 程序設計語言

49、 系統(tǒng)服務程序等 工具軟件

50、 應用軟件 專用軟件 用戶程序等,,,,,,,,2、硬件系統(tǒng)的組成及各個部件的主要功能1946年美籍匈牙利數(shù)學家馮.諾依曼提出了以二進制存儲控制程序原理，奠定了計算機的基本結構和工作原理的技術基礎。存儲程序原理的主要思想是：將程序和數(shù)據(jù)存放到計算機內部的存儲器中，計算機在

51、程序的控制下一步一步進行處理，直到得出結果。馮.諾依曼結構計算機由五大部分構成如下圖：,,馮.諾依曼結構的計算機,（1）運算器和控制器。運算器是對數(shù)據(jù)進行各種算術運算和邏輯運算的部件。它由加法器和補碼器等組成?？刂破饕罁?jù)程序中規(guī)定的控制方式，按照要求控制數(shù)據(jù)的讀取、指令的尋址、程序的執(zhí)行，以及計算機中各部件之間的協(xié)調工作等。（2）存儲器 存儲程序和數(shù)據(jù)的部件。又分內存外存內存：內存也稱主存儲器（或主存）。CPU只能直接存取

52、存儲在內存中的程序和數(shù)據(jù)。特點：存儲速度快，存儲容量有限分為ROM(只讀存儲器)RAM(隨機存儲器),外存也稱輔助存儲器（或外部存儲器） 常見的有磁帶、磁盤和光盤,軟盤存儲的信息是按磁道和扇區(qū)組織存儲的。磁道號從外向內編起越來越大。格式化：就是對磁盤進行劃分磁道和扇區(qū)并寫上個扇區(qū)的地址標記。通常格式化后在軟盤上會產(chǎn)生四個區(qū)域，即引導區(qū)（BOOT）、文件分配表（FAT）、文件目錄表區(qū)（FDT）和數(shù)據(jù)區(qū)。硬盤是按柱面、磁頭

53、號和扇區(qū)的格式存儲信息的。數(shù)據(jù)在硬盤上的位置通過柱面號、磁頭號和扇區(qū)號三個參數(shù)來確定。光盤,存儲容量的表示方法 ： 計算機中表示存儲容量的單位有位、字節(jié)等。位（也稱作比特位）：是存儲設備的最小信息容量單位，是用0和1表示的二進制數(shù)位。記作bit（binary bit），或小寫字母b。字節(jié)是計算機的最小存儲單位。微機中一個字節(jié)包含了8個bit。字節(jié)記作Byte，或大寫母B。為了便于表示，人們用一些特定的符號表示容量的大小

54、。千字節(jié)1KB（KiloBytes）=210B=1024B兆字節(jié)1MB（MegaBytes）=1024KB=220吉字節(jié)或千兆字節(jié)1GB（GigaBytes）=1024MB=230太字節(jié)1TB（TeraBytes）=1024GB拍字節(jié)1PB(PetaBytes)=1024TB,（3）輸入設備常見的輸入設備有鍵盤、鼠標、磁帶機、磁盤機、光盤機、掃描儀條形碼讀入器、數(shù)碼相機等。（4）輸出設備 常見的輸出設備有顯示器、打印機

55、、繪圖儀等。馮.諾依曼結構的主要特點是：存儲程序控制、程序由指令構成、指令是由操作碼和地址碼構成、機器以CPU為中心。,3、指令、程序、軟件的概念以及軟件的分類（1）指令：包含有操作碼和地址碼的一串二進制代碼（2）程序：為解決某一問題而設計的一系列有序的指 令或語句的集合。（3）軟件：能夠指揮計算機工作的程序與程序運行時 所需要的數(shù)據(jù)，以及與這些

56、程序和數(shù)據(jù)有 關的文字說明和圖表資料的集合，其中文 字說明和圖表資料又稱文檔。（4）裸機：不裝備任何軟件的計算機稱為硬件計算機 或裸機。,（5）計算機軟件系統(tǒng)根據(jù)各種軟件在系統(tǒng)中所處的不同的地位和作用，可以將軟件分為系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。系統(tǒng)軟件：是管理、監(jiān)控、維護計算機資源，使計算機

57、 高效率工作的一組文件和程序。分為：操作 系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)和例行服務程序三類。應用軟件：為解決計算機各類應用問題而編制的軟件系統(tǒng)，它具有很強的實用性。應用軟件是由系統(tǒng)軟件開發(fā)的，分為（用戶程序和應用軟件包）,（6）程序設計語言機器語言：即二進制語言，這是直接用二進制代碼指令表示的計算機語言，是計算機唯一能直接識別、直接執(zhí)行的計算機語言。匯編語言：用一些助記符表示指令

58、功能的計算機語言，它和機器語言基本上是一一對應的，便于記憶。高級語言：與具體的計算機指令無關，其表達方式更接近人們對求解過程或問題的描述方式。這是面向程序的、易于掌握和書寫的程序設計語言。,馮·諾依曼計算機思想,(1)計算機應由五個基本部分組成：運算器、控制器、存儲器、輸入設備和輸出設備。(2)各基本部件的功能是：存儲器應能存放數(shù)據(jù)和指令，控制器應能自動執(zhí)行指令，運算器應能進行加、減、乘、除等基本運算。操作人員可

59、以通過輸入、輸出設備與主機進行通信。(3)計算機內部采用二進制來表示指令和數(shù)據(jù)。(4)將編好的程序和原始數(shù)據(jù)送入內存儲器中，然后啟動計算機工作，計算機應在不需操作人員干預的情況下，自動完成逐條取出指令和執(zhí)行指令的任務。,計算機硬件系統(tǒng)五個基本組成部分,,,1.4.2 計算機軟件系統(tǒng),1. 系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng) 網(wǎng)絡系統(tǒng) 編譯系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) 2. 應用軟件日常辦公軟件網(wǎng)絡應用軟件 多媒體編輯軟件 工具軟件 各

60、種專業(yè)領域的應用軟件,1.4.3 計算機軟硬件系統(tǒng)的關系,硬件和軟件互相依存 ： 硬件是軟件賴以工作的物質基礎，軟件的正常工作是硬件發(fā)揮作用的唯一途徑。計算機系統(tǒng)必須配備完善的軟件系統(tǒng)才能正常工作，從而充分發(fā)揮其硬件的各種功能。 硬件和軟件無嚴格界線 ： 隨著計算機技術的發(fā)展，在許多情況下，計算機的某些功能既可以由硬件來實現(xiàn)，也可以由軟件來實現(xiàn)。因此，硬件與軟件在一定意義上說沒有絕對嚴格的界線。 硬件和軟件協(xié)同

61、發(fā)展： 軟件隨硬件技術的迅速發(fā)展而發(fā)展，而軟件的不斷發(fā)展與完善又促進了硬件的更新，二者密切地交織發(fā)展，缺一不可。,1.5.1 計算機的組成部件,CPU內存主板總線顯卡、聲卡、調制解調器、網(wǎng)卡等各種適配器 電源外部存儲器 主機箱 鍵盤、鼠標顯示器打印機,1.5.1 計算機的組成部件,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,1、計算機的硬件組成 計算機硬件通常由主機、顯示器、鍵盤、鼠標和其它外

62、部設備（如打印機、音箱、掃描儀等）五個功能部件組成。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,首先我們來介紹計算機的核心功能部件——主機 主機是計算機的核心部件，是計算機的大總管。主機安裝在主機箱內，在主機箱內有主板、CPU、內存、硬盤、光驅、軟驅、電源和顯卡、聲卡、網(wǎng)卡等 。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,主板又稱為系統(tǒng)板或母板，是微機內最大的一塊集成電路板，是主機的骨架，大多數(shù)設備都得通過它連在一起；它是整個計算機的組

63、織核心。目前生產(chǎn)主板的有Intel和AMD兩家公司，主板的兼容性、擴展性及BIOS技術是衡量主板性能的重要指標。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,中央處理器（CPU）是主機的心臟，統(tǒng)一指揮調度計算機的所有工作。CPU的運行速度直接決定著整臺計算機的運行速度。世界上生產(chǎn)CPU的公司主要有Intel和AMD兩家公司。人們常說的是雙核處理器(Dual Core Processor) 是指在一個處理器上集成兩個運算核心，而不是主機內有兩個

64、CPU。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,內存，是計算機的記憶裝置，是電腦工作過程中貯存處理數(shù)據(jù)信息的地方。與主板，CPU一起并稱為計算機的三駕馬車。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,內存分SD、DDR、DDR2、DDR3 區(qū)別：1、它們的頻率是不一樣的。 DDR的頻率最高只到400，頻率一般為266；333；400 DDR2是從533開始的，頻率為

65、533；667；800；1066； DDR3的工作頻率是1066以上，常見的有1066、1333和1600 2。它們的金手指的數(shù)量也是不一樣的 3。他們的插口是不一樣的，這個是最容易區(qū)別的。 SD的內存條有兩個“牙齒” DDR的內存條只有一個“牙齒”，且偏向一邊。

66、 DDR2的內存條只有一個“牙齒”，且偏向中間。 常見的品牌有：金士頓，威剛，黑金剛，宇瞻，三星，海盜船等,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,硬盤，是存儲程序和數(shù)據(jù)的設備，是平時安裝各種軟件和存貯文件的地方，相當于主機的肚子。硬盤容量越大，存貯的東西就越多。 硬盤常見轉速：5400，7200 硬盤常見容量：80G，160G，320G，500G，640G，1T… 硬

67、盤的品牌有：希捷，西部數(shù)據(jù)，日立，邁拓…,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,顯卡，是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件，承擔輸出顯示圖形的任務，對于從事專業(yè)圖形設計的人和游戲玩家來說顯卡非常重要。 顯卡圖形芯片供應商主要包括AMD（ATI）和Nvidia(英偉達)兩家。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,光驅，用來讀寫光碟內容的機器。目前，光驅可分為CD-ROM、DVD光驅(DVD-ROM)、刻錄機和藍光機等。,,,一、硬件篇—

68、—計算機各硬件的組成,電源,網(wǎng)卡,聲卡,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,顯示器是微機所必需的輸出設備，用來顯示計算機的輸出信息。顯示器分為純平（ CRT ）顯示器和液晶顯示器，普通屏和寬屏。,,,一、硬件篇——計算機各硬件的組成,鍵盤是微機中不可缺少的輸入設備，目前普遍使用的有101鍵、104鍵和108鍵等幾種形式，101鍵的鍵盤沒有Windows菜單快捷鍵。幾種鍵盤的主要差別是功能鍵的多少，不影響使用。 常用的鍵盤

69、接口類型有三種：一個是PS/2（也就是通常說的圓口）；一個是USB接口；一個是無線。 鼠標是一種指點式設備，分為機械鼠標和光電鼠標，常見的鼠標接口有PS/2、USB、無線三種類型。,,一、硬件篇——常見硬件問題,硬件問題初判斷的方法——“望、聞、問，切” 望：就是看的意思，即打開機箱看看有無灰塵，觀察系統(tǒng)板卡有無松動，電阻、電容引腳是否相碰，表面是否有燒焦痕跡，芯片表面是否開裂，數(shù)據(jù)線或電源線有無插牢插對等。