計算機(jī)基礎(chǔ)實踐主講教師：趙峻波計算機(jī)基礎(chǔ)知識一、計算機(jī)發(fā)展二、計算機(jī)組成與工作原理三、計算機(jī)中的信息表示計算機(jī)的發(fā)展計算機(jī)是一種可以接受輸入信息，并具有處理和存儲數(shù)據(jù)的能力以及產(chǎn)生輸出的電子裝置。是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成的一個完整的系統(tǒng)。人們根據(jù)計算機(jī)性能和硬件所使用的電子器件，將計算機(jī)的發(fā)展過程劃分為以下四個階段：電子管計算機(jī)

晶體管計算機(jī)

集成電路計算機(jī)大規(guī)模、超大規(guī)第一代（1946年~1957年）第二代（1958年~1964年）第三代（1965年~1971年）第四代（1971年至今）模集成電路計算機(jī)計算機(jī)發(fā)展數(shù)字機(jī)復(fù)代點，第一臺電子數(shù)字計算機(jī)1946年2月美國研制成功，名稱為“ElectronNumericalIntegrator

AndCalculator(ENIAC)”，即“電子積分計算機(jī)”。第一臺電子計算解決了計算速度、計算準(zhǔn)確性和雜計算的問題，標(biāo)志著計算機(jī)時的到來，但是存在一個明顯的弱即不能存儲程序。在ic重達(dá)30噸啟動電力150000瓦17000個電子管保存80個字節(jié)美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼提出了“存儲程序”的通用計算機(jī)方案，采用二進(jìn)制形式表示數(shù)據(jù)和指令，將要執(zhí)行的指令和要處理的數(shù)據(jù)按照順序編寫成程序存儲到計算機(jī)的主存儲器中速地執(zhí)行該程序，算的問題，在1952世界上第一臺具有子計算機(jī)，名稱為，計算機(jī)自動、高解決存儲和自動計年研制并運行成功存儲程序功能的電

“Electronic

Discrete

VariableAutomatic

Computer(EDVAC)”，即“電子離散變量自動計算機(jī)”。二進(jìn)制程序存儲基于馮?若依曼思想設(shè)計的計算機(jī)硬件核心由計算器、控制器、存儲器、輸入輸出設(shè)備五個部分組成。采用二進(jìn)制程序存儲運算器功能：算術(shù)運算和邏輯運算其主要部件：ALU（算術(shù)邏輯部件）控制器功能：使計算機(jī)自動地執(zhí)行程序，使各部分協(xié)調(diào)工作存儲器功能：用于保存程序和數(shù)據(jù)主存儲器（內(nèi)部存儲器）：存放當(dāng)前所執(zhí)行程序的指令和數(shù)據(jù)輔助存儲器（外部存儲器）：存放暫不參加運算的程序的指令和數(shù)據(jù)輸入設(shè)備：用于程序和數(shù)據(jù)輸入（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：鍵盤）輸出設(shè)備：用于程序和數(shù)據(jù)輸出（標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備：顯示器）計算機(jī)組成依據(jù)處理數(shù)據(jù)的形態(tài)分類：數(shù)字計算機(jī) 模擬計算機(jī)混合計算機(jī)依其使用范圍分類：通用計算機(jī) 專用計算機(jī)計算機(jī)的主要特點：處理速度快；計算精度高；存儲容量大；可靠性高；工作全自動；適用范圍廣，通用性強(qiáng)。計算機(jī)分類的計算機(jī)：各種不同類型微型計算機(jī)小型機(jī)大型機(jī)巨型機(jī)同種類計算機(jī)之間的分界線會隨術(shù)的發(fā)展而變化。不著技計算機(jī)分類計算機(jī)發(fā)展趨勢目前計算機(jī)正朝著并行處理與人工智能兩大方向發(fā)展，但這除了要靠計算機(jī)技術(shù)本身的進(jìn)步外，還受到其他相關(guān)學(xué)科研究進(jìn)展的制約，因此預(yù)計未來第五代計算機(jī)的實際應(yīng)用還有較長時間。計算機(jī)更新?lián)Q代的鮮明特點是：體積縮小、重量減輕、成本降低、可靠性能提高。當(dāng)前計算機(jī)的發(fā)展趨勢概括為四化：巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化計算機(jī)在信息社會中的應(yīng)用科學(xué)計算數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)庫應(yīng)用/OA/Internet應(yīng)用等過程控制輔助工程CAD/CAM/CAI/CAT/multimedia人工智能（AI）機(jī)器人/專家系統(tǒng)/計算機(jī)模擬計算機(jī)系統(tǒng)的組成運算器中央處理器(CPU)主機(jī) 控制器只讀存儲器ROM內(nèi)存儲器硬件系統(tǒng) 隨機(jī)存儲器RAM外部存儲器輸入設(shè)備外部設(shè)備輸出設(shè)備其它設(shè)備計算機(jī)系統(tǒng)系統(tǒng)軟件軟件系統(tǒng)應(yīng)用軟件計算機(jī)工作原理示意圖運算結(jié)果輸入設(shè)備主存儲器輔助存儲器輸出設(shè)備運算器控制器輸入輸出程序原始數(shù)據(jù)指令數(shù)據(jù)線控制信號線微機(jī)計算機(jī)系統(tǒng)硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主

機(jī)外

設(shè)微處理器（CPU）總線系統(tǒng)內(nèi)存儲器（內(nèi)存）控制器運算器隨機(jī)存儲器（RAM）只讀存儲器（ROM）軟盤硬盤光盤鍵盤鼠標(biāo)

掃描儀顯示器、投影機(jī)打印機(jī)繪圖儀外存儲器（外存）輸入設(shè)備（Input）輸出設(shè)備（Output）系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件操作系統(tǒng)語言處理程序

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)通信管理程序應(yīng)用軟件包用戶程序硬件系統(tǒng)軟件系統(tǒng)主機(jī)是計算機(jī)硬件中最重要的部分，打開主機(jī)機(jī)箱后，可以看到內(nèi)部結(jié)構(gòu)。其中包括主板、微處理器芯片、內(nèi)存、擴(kuò)展板，還有軟盤驅(qū)動器、硬盤及其驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器以及電源。另外，為了在CPU、內(nèi)存儲器、外存儲器和外部設(shè)備之間傳遞數(shù)據(jù)和指令，主機(jī)中還有各類通信總線。主板是電腦系統(tǒng)中最大的一塊印刷電路板，由印刷電路板、CPU插座、控制芯片、CMOS只讀存儲器、CACHE存儲器、各種擴(kuò)展插槽、鍵盤插座、各種連接插座和各種開關(guān)及跳線組成的微處理器（中央處理器，CPU）是電腦中最關(guān)鍵的部件，是由超大規(guī)模集成電路（VLSI）工藝制成的芯片，它由控制器、運算器、寄存器組和輔助部件組成。用于交流穩(wěn)壓及停電保護(hù)

(如：UPS)直流穩(wěn)壓電源向主板、軟盤驅(qū)動器、硬盤驅(qū)動器或光盤驅(qū)動器等提供電源

(位于機(jī)箱內(nèi))不間斷電源計算機(jī)電源總線是連接微機(jī)CPU、內(nèi)存儲器和外部設(shè)備（I/O設(shè)備）的公共信息通道。在總線上傳送數(shù)據(jù)、地址和控制三種信號，傳送數(shù)據(jù)信號的線稱為數(shù)據(jù)總線DB（DataBus），傳送地址信號的線稱為地址總線（Address

Bus），傳送控制信號的線稱為控制總線CB（Control

Bus）ROM（只讀存儲器）特點：所存數(shù)據(jù)只能讀出（調(diào)用），不能用一般的方法修改；斷電數(shù)據(jù)不會丟失用途：一般用于存放系統(tǒng)信息RAM（隨機(jī)存取存儲器）特點：新進(jìn)舊出，斷電數(shù)據(jù)全部丟失只有內(nèi)存能與CPU直接交換信息內(nèi)存=ROM+RAM內(nèi)存儲器軟磁盤1.44MB的3.5〃盤，1.2MB的5.25〃盤軟盤是外存，軟盤驅(qū)動器（drive)是I/O設(shè)備硬磁盤磁帶既是外存，又是I/O設(shè)備磁帶是外存，磁帶機(jī)是I/O設(shè)備只讀光盤（CD-ROM,DVD-ROM）可刻錄光盤（DVD-RW）CD-ROM,DVD-ROM是外存，CD-ROM驅(qū)動器或DVD-ROM驅(qū)動器是I/O設(shè)備

CD-ROM的存儲容量一般在650MB左右。DVD-ROM存儲容量一般在4G左右U盤全稱USB閃存盤(USB

flash

disk),它是一種使用USB接口的無需物理驅(qū)動器的微型高容量移動存儲產(chǎn)品，通過USB接口與電腦連接，即插即用。以上外存中，存取速度最快是硬盤，其余依次是U盤、光盤、軟盤、磁帶。各種存儲器中，存取速度最快的則是內(nèi)存。外存儲器輸入設(shè)備：鍵盤、鼠標(biāo)、掃描儀、光筆、手寫板、語音輸入設(shè)備等輸出設(shè)備顯示器

display

或

monitor打印機(jī)（針式，噴墨、激光）

Printer繪圖儀等既是輸入又是輸出的設(shè)備：軟盤驅(qū)動器、光盤驅(qū)動器、磁帶機(jī)、調(diào)制解調(diào)器Modem既是輸入又是輸出又是外部存儲器的設(shè)備：硬盤輸入輸出設(shè)備計算機(jī)軟件程序、有計算機(jī)的工作并完協(xié)調(diào)計算作系統(tǒng)、種功能的程序和數(shù)據(jù)。件分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大統(tǒng)軟件一般是用來管理、維護(hù)計部

主要處

。件，如文管理軟件件、殺毒軟件、軟關(guān)靈成各軟系機(jī)內(nèi)語言應(yīng)字處等。更有效地工作的軟件，理程序和一些服務(wù)性程序軟件一般是為某個具體應(yīng)軟

財會硬件用

操作系統(tǒng)

用開理

軟件件（software）是計算機(jī)系統(tǒng)中各類文件以及所需要的數(shù)據(jù)的總稱。軟件是魂，包括指揮、控制計算機(jī)各部分協(xié)調(diào)類。軟

件

算機(jī)及包括操發(fā)的軟、人事用戶程序或文檔二進(jìn)制128瓦

64瓦

32瓦

16瓦

8瓦1

1

1

0

14瓦02瓦

1瓦1

0SUM=1*128+1*64+1*32+8*1+2*1=234進(jìn)制轉(zhuǎn)換十進(jìn)制數(shù)

非十進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分：余數(shù)法：除基數(shù)取余數(shù)、由下而上排列小數(shù)部分：進(jìn)位法：用十進(jìn)制小數(shù)乘基數(shù)取進(jìn)位數(shù)，由上而下排列非十進(jìn)制數(shù)

十進(jìn)制數(shù)位權(quán)法：把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開求和視頻資料二進(jìn)制十六進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制三位并一位一位拆四位一位拆三位四位并一位進(jìn)制轉(zhuǎn)換信息存儲單位b7b6b5b4b3b2b1b0信息的常用單位有位、字節(jié)和字。位：是計算機(jī)中存儲數(shù)據(jù)的最小單位，指二進(jìn)制數(shù)中的一個位數(shù)，其值為“0”或“1”，稱為“比特”，用（bit）

表示。字節(jié)（Byte）：是計算機(jī)存儲容量的基本單位，計算機(jī)存儲容量的大小是用字節(jié)的多少來衡量的。用“B”表示。單位還有KB（千字節(jié)）、MB（兆字節(jié)）和GB（千兆字節(jié)）一個ASCII碼用1個字節(jié)表示。字：指計算機(jī)一次存取、加工、運算和傳送的數(shù)據(jù)

長度。計算機(jī)字的長度越長，則其精度和速度越高。計算機(jī)字長有8位、16位、32位和64位。在數(shù)據(jù)單位間存在著以下?lián)Q算關(guān)系。1

B

=8bit1

KB=210

B

=1024

B1

MB=220

B

=1024

KB1GB=230

B

=1024

MB1

TB=240

B

=1024

GB英文編碼為在不同的計算機(jī)之間交換信息時，對字符編碼遵守相同的規(guī)則，美國制定了ASCII（American

StandardCode

for

Information

Interchange）即美國信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼。后來成為世界各國統(tǒng)一采用的英文字符編碼。二進(jìn)制0000010100111001011101110000NULDELSP0@P`p0001SOHDC1!1AQaq0010STXDC2"2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv0111BELETB'7GWgw1000BSCAN(8HXhx1001HTEM)9IYiy1010LFSUB*:JZjz1011VTESC+;K[k{1100FFFS,<L\l|1101CRGS-=M]m}1110SORS.>N^n~1111SIUS/?O_oDEL中文編碼為了統(tǒng)一漢字編碼，我國在1981年頒布了“通用漢字字符集（基本集）及其交換碼標(biāo)準(zhǔn)”GB2321-80，我們稱之為國際碼。它是漢字交換碼的國家標(biāo)準(zhǔn)。漢字外部碼又稱輸入碼，由鍵盤輸入漢字時主要是輸入漢字的外碼，每個漢字對應(yīng)一個外部碼。漢字輸入方法不同，可根據(jù)自己的需要選擇不同的輸入方法。最為普遍的漢字輸入方法是拼音碼、五筆字型碼和自然碼機(jī)內(nèi)碼是計算機(jī)內(nèi)部存儲和加工漢字時所用的代碼。不管用何種漢字輸入碼將漢字輸入計算機(jī)，為存儲和處理方便，都需將各種輸入碼轉(zhuǎn)換成長度一致的漢字內(nèi)部碼。一般用二個字節(jié)表示一個漢字的內(nèi)碼。漢字交換碼（國標(biāo)碼）規(guī)定了《信息交換用漢字編碼字符集—基本集》，即GB2312-80簡稱國標(biāo)