大学计算机基础第一章
《大学计算机基础》第1章 计算机基础知识
第1章
《大学计算机基础(Windows 10 + Office 2016)》教材编写组
高等学校计算机教育——信息素养教育
本章内容
1.1 计算机概论 1.2 数制与编码 1.3 计算机系统
高等学校计算机教育——信息素养教育
即将学习
1.1 计算机概论 1.2 数制与编码 1.3 计算机系统
数据库先后经历了层次数据库、网状数据库和关系数据库等各 个阶段的发展。数据库技术在各个方面的快速的发展。特别是关系 型数据库已经成为目前数据库产品中最重要的一员。主流的关系数 据库有Oracle、DB2、SQL Server、Sybase、MySQL等。
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大学计算机基础
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1.1 计算机概论
（3）过程控制(实时控制)
过程控制又称实时控制，指用计算机对操作数据进行实时采集、 检测、处理和判断，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自 动调节的过程。目前，计算机的实时控制功能被广泛用于操作复杂 的钢铁企业、石油化工业、医药工业等生产中。计算机自动控制还 在国防和航空航天领域中起决定性作用，例如无人驾驶飞机、导弹、 人造卫星和宇宙飞船等飞行器的控制，都是靠计算机实现的。
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大学计算机基础
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1.1 计算机概论
第一台电子计算机——埃尼阿克
•5000次加法/秒
•体重30多吨
•占地170m2
•1500个继电器
•18800只电子管
•功率150KW •耗资48万美元
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大学计算机基础
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1.1 计算机概论
现代计算机的发展阶段通常以构成计算机的电子器件来划分， 到目前为止已经历经四代。
本科课程大学计算机基础第一章课件
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1.2.1数据与信息
第1章 计算机与信息技术
信息是数据中所包含的意义。通俗地讲， 信息是经过加工处理并对人类社会实践和生产 活动产生决策影响的数据。 数据与信息既有区别，又有联系。数据 是表示信息的，但并非任何数据都能表示信息， 信息只是加工处理后的数据，是数据所表达的 内容。另一方面信息不随表示它的数据形式而 改变，它是反映客观现实世界的知识，而数据 则具有任意性，用不同的数据形式可以表示同 样的信息。
第1章 计算机与信息技术
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本章重点及难点
第1章 计算机与信息技术
本章重点： 计算机的发展、特点、分类及主要应用 计算机的有关概念、基本工作原理、组成和各部 分的作用 信息与信息技术 信息的表示与存储、数制的转换 计算机中的数制、数制之间的相互转换、二进制 编码 本章难点： 数制与数制之间的相互转换
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第1章 计算机与信息技术
天选之子
《大学息技术
1. 2. 3. 4. 5.
运算速度快 计算精度高 具有很强的“记忆”和逻辑判断能力 程序控制下自动操作 通用性强
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1.1.3 计算机的分类
第1章 计算机与信息技术
1. 按工作原理分类 按工作原理可分为电子模拟计算机、电子 数字计算机和模拟数字混合计算机 。 2. 按制造计算机所用元器件分类 按制造计算机所用的元器件可分为第一代 计算机、第二代计算机、• 第三代计算机、 第四代计算机。
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1.1.3 计算机的分类
第1章 计算机与信息技术
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信息的特点
第1章 计算机与信息技术
大学计算机基础-第1章-第2章优选全文
微处理器的外频
CPU的基准频率，单位与主 频相同。 外频是CPU与周边设备传输 数据的频率，具体是指CPU 到芯片组之间的总线速度， 即系统总线的工作频率。
微处理器的倍频
CPU和系统总线之间相 差的倍数，即外频和主 频的倍数关系。
3．微处理器性能
前端总线频率
前端总线（Front Side Bus， FSB）将CPU连接到主内 存和通向磁盘驱动器、 调制解调器以及网卡一 类系统部件的外设总线。
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工业、生活 等各方面
大 学 计 算 机 基 础
3.微型计算机 简称微机或PC。笔记本化、微型
化、和专业化，运算速度越来越快， 操作简易、价格便宜。
● 1.按设计目的可分为 ● 2.按用途可分为
通用计算机
专用计算机 科学计算与工程计算计算机
工业控制计算机 数据计算机
● 3.按大小可分为
巨型计算机 小型计算机 微型计算机
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RAM(随机存储器) —存放模块、程 序、结果，读数 据不变，写数据 替换。断电数据 消失。
代计算机的基本概念，理论上证明了研制通用数 字计算机的可行性。
1945年，匈牙利出生的美籍数学家冯· 诺依曼 （John von Neumann，1903 ~ 1958）提出了
在数字计算机内部的存储器中存放程序的概念。 这是所有现代计算机的范式，被称为“冯· 诺依
曼结构”，按这一结构建造的计算机称为存储程 序计算机，又称为通用计算机。长达101页的 EDVAC（Electronic Discrete Variable Computer，“离散变量自动电子计算机”的简
云计算（英语：Cloud Computing），是一种基
于互联网的计算方式，通过这种方式，共享的软硬 件资源和信息可以按需提供给计算机和其他设备。 典型的云计算提供商往往提供通用的网络业务应用， 可以通过浏览器等软件或者其他Web服务来访问，
大学计算机基础第一章
1.计算机已经了4代计算机硬件和软件的更新与发展2.计算机工作最重要的特征是存储程序和程序控制3.主频是决定微处理器性能优劣的重要指标4.在微机系统中，硬件与软件的关系是固定不变的的关系5.在计算机内，信息的表示格式是二进制码6.基本字符的ASCII码在机器中的表示方法准确地描述应是使用8位二进制码，最左边一位为07.微机在工作中，由于断电或突然“死机”,重新启动后则计算机RAM（随机存储器）中的信息将全部消失，ROM（只读存储器)中的信息不会丢失。
8.使用计算机时，开关机顺序会影响主机寿命，正确的方式是：开机，打印机，显示器，主机；关机，主机，显示器，打印机9.高速缓存器（Cache）是为了解决CPU与内存之间的速度不匹配问题（CPU存取速度过快而RAM存取速度慢）10.一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成11.只有内存中的信息可以被CPU直接处理12.硬盘工作是应特别避免震动13.MIPS常用来描述计算机的运算速度，，其含义是每秒钟处理百万条指令14.协调计算机工作的设备是控制器15.用户可以更改下面哪种设备里面的数据(D)A,BIOS B,CD-ROM(只读性光盘）C,ROM（只读存储器）D,CMOS16.在微型计算机中，常见到的EGA,VGA等是指显示适配卡类型17.微型计算机使用半导体存储器作为内存是指RAM，之所以称为内存，是因为1，它和CPU 都安装在主板上2，计算机程序在当中运行，速度快，能够提高机器性能3，它和CPU直接交换数据B接口是连接外部装置的一个串口标准19.第一台电子计算机ENIAC诞生于1946年2月20.冯.诺依曼模型主要可归纳为以下三点：1，计算机有5个组成部分：输入，存储，处理（运算），控制和输出2，计算机程序和程序运行所需要的数据以二进制形式存放在计算机的存储器中3，计算机根据程序的指令序列进行运算或操作，即存在程序储存的概念奠定了当代计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备等组成的结构体系21.数制中的一些名词术语：数码：用数字表示一种数制的数值基：数制所使用的数码个数权：某数制每一位所具有的值21.进制转换1.非十进制数转换为十进制数位权法：把各非十进制数按权展开求和转换公式：(F)x =an-1×xn-1 + an-2×xn-2 + ... + 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 2.十进制整数转换为非十进制整数除基数余数法：除基数取余数、由下而上排列。
大学计算机基础 第1章计算机基础知识
二、 数制转换
1．R进制数转换成十进制数 将非十进制数N转换成十进制数，只需将数N按位权展 开并求出多项式的和即可。 例如： 110011.101B=1×25+1×24+0×23+0×22+1×21+1×20+1×2-1 +0×2-2+1×2-3=51.625D 531.72O=5×82+3×81+1×80+7×8-1+2×8-2=345.9063D 1C.05H=1×161+12×160+0×16-1+5×16-2=28.0195D
二、 计算机的诞生
第一台计算机（ENIAC）电子数值积分式计算机 1943年~1946年2月 美国宾夕法尼亚大学研制， 为解决复杂的弹道计算而研制的。 ENIAC共有17468个电子管，1500个继电器，重 达30吨，占地170平方米，耗电174KW，每秒钟能计 算5000次加法。 主要缺点：存储容量小，只能存20个字长为10位 的十进制数；用线路连接的方法来编排程序。
大学计算机基础 第1章 计算机基础知识
1.计算机的诞生
1.1.1 计算机的发展历史
第二次世界大战爆发带来了强大的计算需求。美国宾夕法尼亚大学电子 工程系的教授莫奇利（JohnMauchly）和他的研究生埃克特（John Presper Eckert）计划采用真空管建造一台通用电子计算机，帮助军 方计算弹道轨迹。1943年这个计划被军方采纳，莫奇利和埃克特开始 研制电子数字积分计算机（ElectronicNumerical Integrator And Calculator，ENIAC），并于1946年研制成功，如图1-1所示。
科学计算 数据处理 实时控制 计算机辅助系统 网络应用 人工智能 生活、工作
1.1.4 计算机的应用
目录
1.2 计算机进制与信息编码 ➢ 1.2.1 进位计数制 ➢ 1.2.2 数制间转换 进制与信息编码
信息是丰富多彩的，有数值、文字、声音、图形、图像、视频等， 但是计算机本质上只能处理二进制的“0”和“1”，因此，必须将各 种信息转换成计算机能够接收和处理的二进制数据。这种转换往往由外 部设备和计算机自动进行。进入计算机中的各种数据都要转换成二进制 数存储，计算机才能进行运算和处理。同样，从计算机中输出的数据也 要进行逆向转换。
图1-1 第一台电子数字积分计算机
2.计算机的发展
第一代：电子管计算机（1946-1957年） 1946年2月14日，标志现代计算机诞生的ENIAC在费城公之于世
。ENIAC代表了计算机发展史上的里程碑，它通过不同部分之间的重新 接线编程，拥有并行计算能力。ENIAC使用了18000个电子管、 70000个电阻器，有500万个焊接点，耗电160千瓦，其运算速度比 MarkI快1000倍，它是第一台普通用途计算机。与此同时，美国数学 家冯·诺依曼提出了现代计算机的基本原理-存储程序控制原理。当今的 计算机仍属于冯·诺依曼架构。
《大学计算机基础》第1章 入门
产品系列： 客户机操作系统： Window 95、98、2000和XP等 服务器操作系统： Windows NT Server、Server 2000和Server 2003等 特点
“回收站”机制 回收站”
可恢复或彻底清除已删除的对象（硬盘） 其他盘（如软盘、U盘）没有“回收站”机制 直接清除方法：Shift+Delete
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Windows 文件管理
设置文件或文件夹属性
执行菜单“文件” “属性”命令， 属性” 执行菜单“文件”→“属性”命令，出现 “属性” 对话框，可显示文件或文件夹的相关属性，如名称、 对话框，可显示文件或文件夹的相关属性，如名称、 位置、大小等属性。 位置、大小等属性。 设置属性 “只读”复选框 “隐藏”复选框 通过单击“高级”按钮、“共享”选项卡或“安 全”选项卡，可为文件或文件夹设置更多的属性
窗口组成
左右两个窗格：文件夹和文件列表窗格
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Windows 文件管理
展开和折叠文件夹
使用文件夹图标前的+、 标记 使用文件夹图标前的 、-标记
打开文件夹
在左窗格中单击 在右窗格中双击 在地址栏中输入路径
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Windows 文件管理
显示方式设置
调整左右窗格大小（拖动分隔线） 设置对象显示格式（ “缩略图”、“平铺”、“图 标”、“列表”和“详细信息”） 设置对象的排序方式（按名称、大小、类型和修改日期 等方式） 文件夹选项，如设置显示隐藏文件和所有文件的扩展名。
《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识
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1.1.5 计算机的类型
按速度等指标分类
巨型机 大型通用机 微型计算机
工作站 服务器
按用途及使用范围分类
专用计算机 通用计算机
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1.1.6 计算机的新技术
嵌入式技术
将计算机作为信息处理的部件， 嵌入到应用系统中的一种技术。
网格计算
充分利用成千上万个网络中 的闲置计算机共同参与计算。
中间件技术
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第三代计算机
采用中、小 规模集成电 路代替了独 立元件晶体 管。
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将电脑浓缩在一颗芯片上
750,000,000 晶
体
管
数
0.18微米芯片
目
2,300
10微米芯片 4004
奔腾4
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计算机第一定律——摩尔定律
晶 体 管 数
计算机的CPU性能 每18个月，集成度将翻一番，速度
将提高一倍，而其价格将降低一半。
信息技术 ➢ 联合国教科文组织对信息技术的定义
应用在信息加工和处理中的科学、技术与工 程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧 和应用；计算机及其与人、机的相互作用； 与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。
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现代信息技术的内容和特点
现代信息技术的内容 ➢ 信息基础技术
新材料、新能源、新器件的开发和制造技术
单
位
时
间百
执
万 条
/
行每
的秒
指
令
数
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1.1.2 计算机发展的几个阶段
根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展 分为四个阶段
第一代
(1946~1958) 电子管
5千~几万（次/秒）
第二代
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大学计算机基础第一章
第一章计算机及信息技术概述
1.电子计算机的发展历程
①1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。
②电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路电子计算机发展时间：
2.计算机的类型按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机
3.按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机
4.计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
（含义）A.运算速度快运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量，是计算机性能的指标之一 B.计算精度高应用于数值计算C.具有逻辑判断能力信息检索、图形识别D.记忆性强E. 可靠性高、通用性强应用于数据处理、工业控制、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）办公自动化。
应用领域：1）数值计算（主要是科学研究等数学计算问题）2）数据及事务处理（非科技方面的数据管理和计算处理）3）自动控制与人工智能（多用于航空航天领域）4）计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）5）通信与网络
5.计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化1、光计算机2、生物计
算机3、量子计算机
6.常用的数制
基数：R进制的基数=R位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。
位权：一个与数字位置有关的常数，位权=Rn
7.数据、信息和信息编码的概念数据不仅指数字、字母、文字和其他特殊字符。
而且还包括图形、图像、动画、影像、声音等多媒体数据。
信息是人们按照预先的目的，通过从各种不同的渠道、不同的角度观察记录反映客观事物状态和特征的某种概念或经过加工后的数据。
信息强调的是对人有用的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策。
数据是客观存在的事实、概念等，是一种可供加工的特殊表达形式。
信息编码的基本元素是0和1两个数码，称为二进制。
8. 计算机仍采用二进制位数表示信息的原因：1）物理上容易实现2）运算规则简单3）可靠性高4）易于实现逻辑运算和逻辑判断
9.二进制和其它进制的转换十进制转二进制：整数部分除以2取余，直至商为0；小数部分乘以2取整，直至小数部分为0 或达到所需精度为止。
十进制转八进制：方法同上。
整数部分除以8，小数部分乘以8。
十进制转十六进制：方法同上。
整数部分除以16，小数部分乘以16。
10.计算机中的数据单位位(bit)：计算机存储数据的最小单元(0、1)字节(Byte)：处理数据的基本单位(8bit/Byte)
常用的字节计数单位：1KB＝1024 Byte(210B)1MB＝1024KB(220B)1GB＝1024 MB(230B)1TB＝1024GB(240B)字长：CPU 一次处理数据的二进制位数。
11.信息表示与编码所谓编码，就是利用数字串来标识所处理对象的不同个体。
1.在数学中，数值是用“＋”和“－”表示正数和负数的，而在计算机中只有0和1，所以正负号也用0和 1 表示，即数值符号数字化。
2.“模”是指一个系统所能表示的数据个数。
按模运算是指运算结果超过模时，模（或模的整数倍）将溢出而只剩下余数。
假设M 为模，若数a，b 满足a＋b＝M，则称a，b 互为补数。
在有模运算中，减去一个数等于加上这个数对模的补数。
3.原码用0表示正号1表示负号例如：（+45）10的原码为（00101101）2，（-45）的原码为（10101101）2
4.反码对于正数，其反码与其原码相同；对于负数，用相应正数的原码各位取反来表示，包括将符号位取反。
5.补码正数的补码与原码和反码相同；负数的补码为该负数的反码末位加1.
12.实数的表示定点数：小数点位置固定的数称为定点数。
浮点数：小数点位置不固定的数称为浮点数。
üBCD 码即用二进制位表示十进制，最常见的是842BCD 码采用四位二进制表示一位十进制。
üASCII 码采用7 位二进制表示一个字符，一个字节占8 位二进制，一个ASSII 码占最低7 位，最高位通常定位0.可以有27 中状态，即128 种状态。
ü汉字编码输入码a)输入码b)国标码和区位码：每个汉字占两个字节的编码，且每个字节最高位均为0。
所有汉字分94个区，每个区94个汉字。
由此构成区位码。
而区位码的区码和位码各加32就得到国标码。
c)机内码d)字型码：汉字存储在计算机内采用机内码，但输出时必须转换成字形码，再根据字形码输出汉字。
字形码又称汉字字模，用于在显示器或打印机上输出各种文字和符号。
点阵汉字：每一个汉字以点阵形式存储，有点的地方为“1”，空白的地方为“0”。
有16×16、24×24、48×48 点阵等。
点阵越大，字形分辨率越好，字形也越美观，但汉字存储的字节数就多，字库也就越庞大。