第1章 計算機基礎,了解計算機的發展簡史 了解計算機的輸入輸出等硬件系統 了解系統軟件與應用軟件 了解信息的標識與存儲方式 了解多媒體計算機的組成,教學目的, 計算機發展簡史, 計算機硬件系統, 計算機軟件系統, 信息的標識與存儲, 多媒體個人計算機,本章內容,PC機的產生與發展,計算機的未來發展趨勢,計算機的起源與發展,計算機的發展簡史,1.1 計算機的發展簡史,計算機的起源與發展,1971 全球第一塊微處理器4004芯片誕生 1972 Intel宣布帶寬為8位的8008芯片開發成功 1974 新一代8位微處理器8080芯片問世 1975 MITS研制的以8080為CPU的全球第一臺微電腦Altair出世 1976 喬布斯和沃茲制作出Apple 1977 Apple 上市 1981 IBM的工程師們在佛羅里達的Boca Raton采用8086與8088微處理器芯片，設計出了自己的個人計算機IBM-PC 1982以后 80286、80386、80486、Pentium芯片高能奔騰（Pentium Pro）、多功能奔騰（Pentium MMX）、奔騰、奔騰和奔騰4等,PC機的產生與發展,巨型化 微型化 網絡化 智能化,從目前計算機科學的現狀和趨向上看，它將向著四個方向發展：,計算機的未來發展趨勢,輸入設備 CPU 主板與總線 存儲器 輸出設備,計算機硬件系統,1.2 計算機硬件系統,計算機硬件系統結構,按照馮諾依曼計算機體系結構，計算機硬件包括輸入、運算器、控制器、存儲器、輸出五個部分。,常用的輸入設備包括：鍵盤、鼠標器、掃描儀、數字化儀等。,輸入設備,鍵盤,鼠標,CPU（Central Process Unit，中央處理器）是計算機的心臟，也稱為微處理器，主要由運算器和控制器組成。,CPU,目前最具代表性的產品是Intel出產的微處理器系列，從1985年起已經陸續推出了80386、80486、Pentium（奔騰）、Pentium Pro（高能奔騰）、Pentium 、Celeron（賽揚）、Pentium 、Pentium 4。,時鐘頻率：指時鐘脈沖發生器輸出周期性脈沖的頻率。如：P的800MHz、P4的2.4GHz等。,字長：字長越大，處理信息的速度越快。如32位微處理器、64位微處理器。,控制器：從內存儲器中讀取指令，并控制計算機的各部分完成指令所指定的工作。,運算器：在控制器的指揮下，按指令的要求從內存儲器中讀取數據，完成運算，運算的結果再保存到內存儲器中的指定地址。,主板（Main board）是安裝在微型計算機主機箱中的印刷電路板，這是連接CPU、內存儲器、外存儲器、各種適配卡、外部設備的中心樞紐。,主板與總線,總線（Bus）是連接計算機中CPU、內存、外存、輸入輸出設備的一組信號線以及相關的控制電路，它是計算機中用于在各個部件之間傳輸信息的公共通道。 根據同時可以傳送的數據位數分為16位總線、32位總線等，位數越多數據傳送越快。 根據傳送的信號不同，總線又分為數據總線（Data bus，用于數據信號的傳送）、地址總線（Address bus，用于地址信號的傳送）和控制總線（Control bus，用于控制信號的傳送）。 在微型計算機中常用的總線標準有ISA總線、EISA總線、PCI總線、USB通用總線等。,存儲器是用來存放數據的設備。存儲器又分為內存儲器、外存儲器、高速緩沖存儲器。,存儲器,1內存儲器 只讀存儲器（ROM，Read Only Memory） 隨機存儲器（RAM，Random Access Memory）,2外存儲器 軟磁盤 硬磁盤 光盤存儲器,3高速緩沖存儲器,常用的輸出設備是顯示器和打印機，其中以顯示器為計算機系統的基本配置。,輸出設備,1顯示器 陰極射線管顯示器（Cathode Ray Tube，CRT） 液晶顯示器（Liquid Crystal Display，LCD）,顯示器尺寸：14英寸、15英寸等。 顯示器分辨率：VGA顯示卡64048016 SVGA顯示卡1024768256 102476816.7M 點距（Dot pitch）：0.31mm、0.28mm、0.25mm等,2打印機 點陣打印機 噴墨打印機 激光打印機,操作系統 程序設計語言 數據庫管理系統 應用軟件,計算機軟件系統,1.3 計算機軟件系統,所謂計算機軟件，就是指支持計算機運行或解決某些特定問題而需要的程序、數據以及相關的文檔。,計算機軟件系統,系統軟件是指維持計算機系統正常運行和支持用戶運行的應用軟件的基礎軟件，包括操作系統、程序設計語言、數據庫管理系統等。,應用軟件則是指為解決某個或某類給定的問題而設計的軟件。如文字處理軟件、繪圖軟件、數值計算軟件以及用戶針對各種應用而自行開發的軟件等。,操作系統（Operating System，OS）是計算機中用來控制和管理系統中的硬件資源和軟件資源，并且提供用戶支持的程序以及與之有關的各種文檔。,操作系統,它是整個計算機系統的管理控制中心。,對CPU、內存以及各種設備的運行管理 中斷（Interrupt）的處理 任務的協調與管理 提供用戶操作界面 完成用戶的各種指令操作等,主要功能：,目前在微機上運行的操作系統主要有MS-DOS、Windows、Unix、Linux等。,程序（Program）是指用某一種計算機語言編寫的計算機可以直接或間接執行的代碼序列。例如C、Basic、Pascal等都是常用的程序設計語言。,程序設計語言,1機器語言 機器語言（Machine language）是一種面向計算機的程序設計語言，用它所設計的程序是目標程序。可移植性較差。,2匯編語言 匯編語言（Assembly language）是一種接近機器語言的符號語言。,3高級語言 高級語言（High-level language）是一種完全符號化的語言，其中采用自然語言（英語）中的詞匯和語法習慣，容易為人們理解和掌握；它完全獨立于具體的計算機，編寫的程序為源程序，具有很強的可移植性。,將源程序翻譯成目標程序，其翻譯過程有兩種方式：一是解釋方式，二是編譯方式。,數據庫管理系統（Data Base Management System，DBMS）：以數據庫的方式組織和管理數據，通過DBMS實現數據的整理加工、存儲、檢索和更新等日常管理工作。,數據庫管理系統,DBMS功能： 對數據庫的建立與維護功能 對數據庫中的數據進行排序、檢索和統計的功能 數據或查詢結果的輸出功能 方便的編程功能 數據的安全性、完整性以及并發控制等功能。,目前常用的數據庫管理系統有Microsoft Access 、Oracle、Sybase、Visual FoxPro。,1文字處理軟件 專門用于各種文字處理的應用軟件，提供了文字的輸入、編輯、格式處理，頁面布置，圖形插入，表格編輯等功能，使人們可以在它所提供的環境中輕松處理自己的文章、著作。如金山WPS、微軟Word等。,應用軟件,2圖形圖像處理軟件 （1）AutoCAD：是目前廣泛應用的計算機繪圖軟件。 （2）3DS Max：是AutoDesk公司推出的多功能、真實感強、具備實體造型功能的三維動畫軟件。 （3）Photoshop：是Adobe公司出品的專門用作平面圖像處理的應用軟件。,3其他專用軟件 用于輸入、存儲、修改、檢索、報表制作等各種信息管理的軟件，如財務管理系統、倉庫管理系統、人事檔案管理系統、設備管理系統、計劃管理系統等。,數的進制 數據的存儲單位 字符的編碼,信息的標識與存儲,1.4 信息的標識與存儲,進位數制，簡稱“進制”是按進位的原則進行計算的數制。,數的進制（一）,進制的特點： （1）數制的基數確定了所采用的進位計數制。 表示一個數時所用的數字符號的個數稱為基數（Radix）。如十進制數制的基數為10；二進制的基數為2。對于N進位數制，有N個數字符號。如十進制中有10個數字符號：09；二進制有2個符號：0和1；八進制有8個符號：07；十六進制共有16個符號：09、AF。 （2）逢N進一。 如十進制中逢10進1；八進制中逢8進1；二進制中逢2進1；十六進制中逢16進1。 （3）采用位權表示方法。 處在不同位置上的相同數字所代表的值不同，一個數字在某個位置上所表示的實際數值等于該數值與這個位置的因子的乘積，而該位置的因子由所在位置相對于小數點的距離來確定，簡稱為位權（Weight）。,位權與基數的關系是：位權的值恰是基數的整數次冪。,數的進制（二）,數據的表示： 可以用數據后加一個特定的字母來表示它所采用的進制：字母D表示數據為十進制（也可以省略）；字母B表示數據為二進制；字母O表示數據為八進制；字母H表示數據為十六進制。例如：567.17D（十進制的567.17）、110.11（十進制的110.11，省略了字母D）、110.11 B（二進制的110.11）、245O（八進制的245）、234.5BH（十六進制的234.5B）。,在計算機中，數據存儲的最小單位為比特（bit），1比特為1個二進制位。,數據的存儲單位,字節（Byte，B），1個字節為8個二進制位。 除字節外，還有千字節（KB）、兆字節（MB）、吉字節（GB）、太字節（TB）。 它們的換算關系是： 1 KB=1 024 B=210B 1 MB=1 024 KB=1048 576 B=220B 1 GB=1 024 MB=1 048 576 KB=1 073 741 824 B=230B 1 TB=1 024 GB=240B,字符的編碼（一）,1ASC碼,字符的編碼（二）,2漢字編碼,（1）區位碼。 （2）漢字的機內碼。 （3）漢字輸入碼。 （4）漢字字形碼。,多