第1章 计算机基础知识解剖
计算机系统结构 第一章 计算机系统结构的基础知识PPT课件
CU IS PU2 DS2 MM2
SIMD
PUn DSn MMn
3.MISD多指令流单数据流
DS
MM1 MM2
IS1 CU1 IS1 PU1 IS2 CU2 IS2 PU1
MMn
ISn CUn ISn PU1
DS
4.多指令流多数据流MIMD计算机的体系结构：
CU1 IS1 PU1 DS1 CU2 IS2 PU1 DS2
i=1
n
CPU时间(T)=时钟周期长度* (CPIi*Ii )
1.1.4.3 汉德勒(Händler)分类法
1. 根据并行度和流水线提出的一种分类法。 2. t(系统型号)=(k,d,w)
➢ 程序控制部件(PCU)的个数k； ➢ 算术逻辑部件(ALU)或处理部件(PE)的个数d； ➢ 每个算术逻辑部件包含基本逻辑线路(ELC)的套数w，如加法器位
数 3. t(系统型号)＝(k×k’,d×d’,w×w’) ：有流水线
解：由题意可知：Fe=0.4, Se=10，根据Amdahl定律
1
1
Sn
0.60.4
0Байду номын сангаас6
1.5 4
6
10
例1.2：假设FP指令集中浮点平方根操作FPSQR占整个测试程序执 行时间的20%(fe0)，采用2种不同方法进行改进：
一种方法是采用FPSQR硬件，使FPSQR操作的速度加快到10 倍(Se0)。另一种实现方法是使所有浮点数据指令的速度加快，使 FP指令的速度加快到1.6倍(Se1)，FP指令占整个执行时间的50% （Fe1)。请比较这两种设计方案。采用哪种实现技术来求浮点数 平方根FPSQR的操作对系统的性能影响较大。
事业单位计算机专业知识整理(全)
计算机基础第一章计算机基础知识一.计算机与信息技术概述㈠计算机的产生和发展1.巴贝奇被国际计算机界公认为“计算机之父”.2.现代计算机的发展艾兰·图灵在计算机科学方面的主要贡献有两个：一是建立了图灵机的理论模型,奠定了可计算理论的基础；二是提出了定义机器智能的图灵测试,奠定了人工智能的理论基础.冯·诺依曼被称为“计算机之父”,他提出了“存储程序”的概念,并以此概念为基础确定了计算机硬件系统的基本结构.“存储程序”的工作原理也因此被称为冯·诺依曼.世界第一台电子计算机是1946年投入使用的ENIAC,即数字积分计算机.3.计算机的分代⑴第一代计算机（1946-1957）电子管计算机时代.主要用于军事领域和科学研究工作中的科学计算.⑵第二代计算机（1958-1964）晶体管计算机时代.数据处理和事务处理⑶第三代计算机（1964-1970）集成电路计算机时代.⑷第四代计算机（1971-至今）大规模、超大规模集成电路计算机时代.⑸未来新型计算机：光子计算机、量子计算机、生物计算机.计算机的发展趋势是进一步的“四化”：巨型化、微型化、网络化和智能化.4.计算机新技术的发展嵌入式、网格计算、中间件技术㈡计算机的特点和分类1.计算机的特点：⑴运算速度快；⑵运算精度高；⑶具有记忆能力；⑷具有逻辑判断能力；⑸运行过程自动化；⑹可靠性高；⑺通用性好.2.分类：⑴一般的,常将电子计算机分为数字计算机（DigitalComputer）和模拟计算机（AnalogueComputer）两大类.①数字计算机,是通过电信号的有无来表示数,并利用算术和逻辑运算法则进行计算的.它具有运算速度快、精度高、灵活性大和便于存储等优点,因此适合于科学计算、信息处理、实时控制和人工智能等应用.我们通常所用的计算机,一般都是指的数字计算机.②模拟计算机,是通过电压的大小来表示数,即通过电的物理变化过程来进行数值计算的.其优点是速度快,适合于解高阶的微分方程.在模拟计算和控制系统中应用较多,但通用性不强,信息不易存储,且计算机的精度受到了设备的限制.因此,不如数字计算机的应用普遍.⑵按照计算机的用途可将其划分为专用计算机（SpecialPurposeComputer）和通用计算机（GeneralPurposeComputer）.在通用计算机中,人们又按照计算机的运算速度、字长、存储容量、软件配置等多方面的综合性能指标将计算机分为巨型机、大型机、小型机、工作站、微型机等几类.（考点：计算机根据运算速度、存储能力、功能强弱、配套设备等因素可划分为：巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机.）随着超大规模集成电路技术的发展,微型计算机进入快速发展时期,计算机技术和应用进一步普及.微型计算机按字长划分,可分为：8位机、16位机、32位机、64位机,而微型计算机按体积大小划分,又可分为：台式计算机、便携式计算机、膝上型计算机.㈢计算机的应用1.科学计算；2.信息处理；3.过程控制；4.计算机辅助工程；5.人工智能；6.计算机网络；7.电子商务㈣信息技术概述1.信息与数据⑴数据：指的是人们用于表达、描述、记录客观世界事物与现象属性的某种物理符号.注：数据不仅包括数字、文字、字母和各种特殊符号等文字数据,还包括图形、图像、动画、影像、声音等各种多媒体数据.但使用最多、最基本的仍然是文字数据.⑵信息：是客观世界事物与现象属性的反映,是经过加工处理,并对人类的客观行为产生影响的具有知识性的有用数据.⑶信息处理:为了产生信息而对原始数据进行的加工处理.信息处理通常包括数据的采集、接收、转换、传递、存储、整理、分类、排序、索引、统计、计算、检索等一系列的活动过程.2.信息技术⑴人类经历的信息革命：第一次是语言的产生；第二次是文字的使用；第三次是印刷术的发明；第四次是广播、电话、电视的应用.第五次是计算机技术和现代通信技术的应用与发展.⑵现代信息技术包括：①信息感测技术,即获取信息的技术;②信息传输技术,就是通信技术；③信息控制技术；④信息存储技术；⑤信息处理技术.3.现代信息技术的特点⑴数字化；⑵多媒体化；⑶网络化；⑷智能化.二.计算机中信息的表示与存储计算机的主要功能是进行数值运算、信息处理和信息存储.㈠进位计数制1.数制的概念数制又称为计数制,是指用一组固定的数字或者文字符号（称为数码）,和一套统一的规则来表示数值大小的方法.数制可以分为非进位数制和进位计数制两类.⑴非进位计数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置无关的计数体制称为非进位计数制.罗马数字⑵进位计数制：表示数值大小的数码与它在数中的位置有关,采用进位原则的计数体制称为进位计数制.2.进位计数制构成进位计数制的三个要素,它们是：⑴基数：进位计数制使用固定的R个数码,R称为该计数制的基数,并逢R进一.R等于几,即为几进制,逢几进一.⑵数位：指的是数码在一个数中所处的位置.数位以小数点为基准进行确定.⑶位权：位权的大小等于以基数为底、数位序号为指数的整数次幂的值.㈡常用进位计数制间的相互转换任何有理数都可以写成某种进位计数值的按权展开表达式.1.二——十进制数间的相互转换⑴将十进制数转换成二进制数时,需要对整数部分和小数部分分别进行,然后将各自得到的结果组合,以获得最后结果.步骤如下：①整数的转换：采用除2取余法,得到的余数,其高低位顺序由后（下）向前（上）取；②小数的转换：采用乘2取余法,得到的余数,其高低位顺序由后（下）向前（上）取；③将转换获得的整数和小数部分组合起来,即得转换为二进制数.⑵二进制转换为十进制二进制数转换成十进制数只需采用按权展开乘幂求和的方法即可.2.二——八进制数、十六进制数间的相互转换⑴二进制数转换成八进制数、十六进制数1位八进制数可以用3位二进制数表示,1位十六进制数可以用4位二进制数表示.①二进制数转换成八进制数方法是：以小数点为界,整数部分向左,小数部分向右,每三位一组,用相应的八进制数表示,到左端最高位或右端最低位不足三位时,用0补足.②二进制数转换成十六进制数方法是：以小数点为界,整数部分向左,小数部分向右,每四位一组,用相应的八进制数表示,到左端最高位或右端最低位不足四位时,用0补足.⑵八进制数、十六进制数转换成二进制数将八进制数、十六进制数转换成二进制数的方法是将上述转换方法的逆操作.只要将每位八进制数或十六进制数分别用相应的三位或四位二进制数表示即可.3.十进制与其他进制间的相互转换⑴十进制转换成八进制方法与转换成二进制数的方法相似,整数、小数分别转换.整数部分采用除8取余法,小数部分采用乘8取整法,最后将转换结果组合起来.⑵八进制数转换为十进制数将八进制数转换成十进制数同样只需采用按权展开乘幂求和的方法即可.⑶十进制与任意进制间的转换方法：①十进制数转换成任意进制数将十进制数的整数、小数分别转换.整数部分采用除基数取余法,小数部分采用乘基数取整法,最后将转换结果组合起来即可.②任意进制数转换成十进制数写出以该进制数的基数为底的按权展开式,乘幂求和算出该多项式的结果即可.4.计算机技术中使用的数制⑴常用的进位计数制⑵计算机与二进制二进制的优点（为什么计算机中采用二进制数表示各种信息数据）：①表示方便二进制数只有0和1两个数码,在计算机中非常容易用电子元器件、电子线路、磁芯等物理部件的两种不同的物理状态来表示.如晶体管的导通与截止,开关的接通与断开等.②运算简单③逻辑运算：既便于使用逻辑代数的方法去设计和简化计算机的各种逻辑电路,也可以在计算机中根据二值逻辑运算.④可靠性高：二进制数只有0和1两个基本数码,在存储、传输和处理时不容易出错,可靠性高.⑤转换方便：计算机使用二进制,人们习惯于使用十进制.而二进制与十进制间的转换很方便,因此使人与计算机间的信息交流既简便又容易.㈢二进制数的运算1.算术运算⑴加法运算0+0=00+1=10+1=11+1=10⑵减法运算0-0=00-1=11-0=11-1=0⑶乘法运算0*0=00*1=01*0=01*1=1⑷除法运算0/0=00/1=01*0（无意义）1/1=12.二进制的逻辑运算⑴逻辑与运算⑵逻辑或运算⑶逻辑非运算㈣数值型数据在计算机中的表示1.真值与机器数机器数：将计算机使用的二进制数的最高位作为符号位,用“0”表示正号,“1”表示负号,用其余位表示数值的大小.在计算机内部将正、负号数字化后得到的数称为机器数,而在计算机外部用正、负号表示的实际数值,称为该机器数所表示的真值.2.定点数与浮点数在计算机中小数点并不占用二进制位.根据对小数点位置的规定,机器数有整数、定点小数和浮点小数之分,整数和定点小数都是定点数.⑴定点数在机器数中,小数点的位置固定不变的数称为定点数.①若将小数点的位置固定在机器数最低位之后,此时的机器数表示的就是一个纯整数.对于n位带符号的二进制整数,可表示数值的位数为n-1位,其取值范围是：②若将小数点的位置固定在符号位之后,数值最高位之前,此时的机器数表示的就是一个纯小数,又称定点小数.对于n位带符号的二进制定点小数,可表示数值的位数为n-1位,其取值范围是：⑵浮点数小数点的位置在数中是可以变动的,这种数值表示法称为浮点表示法.浮点表示法将任意一个二进制数表示成阶码和尾数两部分.其中：E是N的阶码（又称指数）,E前的正负号称为阶符；M是N的尾数,为数值的有效数字部分,M前的正负号称为数符；2是二进制数的基数.注：小数点的位置隐含在数符与尾数之间,即尾数总是一个小于1的数.数符占一位,用于确定该浮点数的正负.阶码总为整数,用于确定小数点浮动的位数.阶符也占一位,用于确定小数点浮动的方向.若阶符为正,小数点向左浮动；若阶符为负,小数点向右浮动.3.原码、反码和补码⑴原码原码是机器数的一种简单表示法.用n位二进制数的最高位作为符号位,符号位的“0”表示正号,“1”表示负号,其余位表示二进制数的数值.n位原码能够表示的数值范围是：-（2n-1-1）~（2n-1-1）⑵反码机器数的反码表示可以很容易地从原码得到.当机器数为正时,其反码与原码相同；当机器数为负时,符号位保持不变（仍为“1”）,其余数值位全部按位取反,得到的就是反码.反码通常作为求补码的中间过程.⑶补码机器数的补码表示也同样可以通过原码得到.当机器数为正数时,其补码与原码相同；当机器数为负数时,符号位保持不变（仍为“1”）,其余数值位全部按位取反后再加1,得到的就是补码.简单地说,负数的补码就等于该数的反码加1.㈤非数值型数据在计算机中的表示编码,指的是使用某种符号的组合,表示特定对象信息的过程.例如邮电部门使用的电报明码、邮政编码,以及车辆牌号,路牌号码.1.二——十进制数字编码（BCD）所谓二——十进制编码指的是将每一位十进制数用四位二进制数来表示.例如,最常用的是8421码.8421BCD码的编码方式最简单,每一位十进制数用四位二进制数表示,自左向右每一位二进制数对应的位权分别是8、4、2、1,故称之为8421码.2.ASCII字符编码ASCII的全称是americanstandardcodeforinformationinterchange(美国信息交换标准代码).ASCII码现在已经成为西文字符编码的国际通用标准.标准ASCII码用7位二进制数表示一个字符.因为27=128,所以可以表示128个不同的字符.在计算机中,因为每个ASCII码字符占用一个字节,故称之为单字节字符.标准ASCII码字符只使用低7位,最高位为0.有时最高位可以用来存放奇偶校验的值,因此该位也可以称为校验位.3.中文字符编码汉字的编码主要分为四类：汉字交换码、汉字机内码、汉字输入码和汉字字形码.⑴汉字交换码:简称国标码（GB）.它是由国家制定的用于汉字信息交换的标准汉字编码.每个汉字字符采用两个字节表示,故称之为双字节字符.⑵汉字机内码汉字机内码就是汉字字符在计算机内部存储、处理时表示代码.汉字机内码将各字节的最高位设置为1.⑶汉字输入码输入码常称为外码.根据汉字输入编码方法的不同,可以分为四大类：数字码、拼音码、字形码和音形码.⑷汉字字型码：是用于表示汉字字体形态的字模数据代码,用于汉字符的显示和打印.通常用字形点阵或者矢量函数表示.汉字的输入,计算机内部的处理,再到汉字的输出,需要多种汉字编码的支持和相互转换才能完成.如下图所示㈥数据在计算机中的存储1.名词术语⑴位（bit）：是二进制数字的缩写.位是存储在计算机中的最小的数据单位,也就是二进制数的最小单位：有0和1两个值得一位二进制数.在计算机网络通信中,常用(bps,每秒多少位)来衡量数据传输速率的快慢.⑵位模式：指的是由若干位组成的一个序列.位模式的长度取决于要表示的数据的数量.⑶字节（Byte）:通常将长度为8的位模式称之为字节.即1B=1b.⑷字与字长字长取决于CPU中寄存器存储单元的长度,即CPU一次能够直接处理的二进制数据的位数.微处理器的字长已从早期的4位、8位,发展到了16位、32位,目前已达到64位.⑸内存地址指的是内存储器中用于区分、识别各个存储单元的标示符.内存地址使用无符号的二进制整数表示.2.数据存储数据在内存储器中是以字节为单位存储的.三.计算机系统的组成与工作原理㈠冯诺依曼计算机体系结构设计思想主要有三点：⑴采用二进制数制；⑵程序和数据都存放在存储器中,将程序指令作为数据进行处理；⑶为实现存储程序的工作原理,计算机的硬件应由控制器、运算器、存储器、输入设备和输出设备五个部分组成.㈡计算机硬件系统根据冯诺依曼提出的计算机设计思想,计算机的硬件结构主要由五部分构成.1.控制器（UC）,是计算机系统的神经中枢和指挥中心,用于控制、指挥计算机系统的各个部分协调工作.其基本功能是从内存中取出指令,对指令进行分析,然后根据该指令的功能向有关部件发出控制命令,以完成该指令所规定的任务.控制器主要由程序计数器、指令寄存器、指令译码器、操作控制电路和时序控制电路等组成,它们的主要功能是：⑴程序计数器（PC）：用来对程序中的指令进行计数,使控制器能够按照一定的顺序依次读取指令；⑵指令寄存器（IR）：保存从内存中读取出来的指令；⑶指令译码器（IE）：用于识别、分析指令的功能,确定指令的操作要求；⑷操作控制电路：根据指令译码,产生各种控制操作命令；⑸时序控制电路：生成脉冲时序信号,以协调、控制计算机各部件的工作.2.运算器（ALU）：又称算术逻辑单元,是对信息进行加工处理的部件,主要由算术逻辑运算器、累加器、寄存器等组成.控制器和运算器组成中央处理器CPU.3.存储器：是具有记忆能力的电子装置或机电设备.存储器通常分为内存储器和外存储器两大类.⑴内存储器：又称主存储器,主要功能是存放CPU要执行的程序、要处理的原始数据、处理后的中间结果和最终结果.内存储器的特点是工作速度快、容量较小、价格较高.根据信息保存和工作特点的不同,内存储器又分为三类：只读存储器、随机存储器、高速缓冲存储器.CPU和内存储器构成计算机的主机.⑵外存储器：又称为辅助存储器,是内存储器的补充和后援,主要用于存放计算机当前不处理的程序和大量的数据.常用的外存储器主要有软/硬盘、光盘、磁带、闪存盘等.外存储器的特点是容量很大,信息可长期保存,但数据的读/写速度较慢.4.输入设备：是向计算机（内存）输入程序、数据等各种信息的设备.如键盘、鼠标、扫描仪、光笔等.5.输出设备：是将计算机的处理结果从内存中输出,并以用户能够接受的形式表示出来的设备,如显示器、打印机、绘图仪等.输入设备、输出设备和外存储器等统称为计算机外部设备.㈢计算机软件系统计算机软件指的是操作、运行、管理、维护计算机所需的各种应用程序及其相关的数据和技术文档资料.计算机软件系统通常将软件分为两大类：系统软件和应用软件.1.系统软件：指的是管理、监控、维护计算机的软、硬件资源,使计算机系统能够高效率工作的一组程序及文档资料.主要包括操作系统、各种语言处理系统、数据库管理系统,服务性程序等.⑴操作系统：是管理、控制计算机系统的所有软、硬件资源,提供用户与计算机交流信息的界面,方便用户操作、使用计算机系统的各种资源和功能,以最大限度地发挥计算机的作用和效能的一组庞大的管理控制程序.操作系统通常包括四个方面的管理功能：处理器管理、存储器管理、设备管理和文件管理.⑵语言处理系统（程序设计语言）计算机语言通常分为三大类：机器语言、汇编语言、高级语言.其中,汇编语言程序的执行过程如图所示：高级语言：是面向解题过程或者面向对象的语言.用高级语言编写的程序易读、易记、易维护,且通用性强,便于推广和交流,从而大大提高了程序设计效率. 用高级语言编写的程序需要用翻译程序将其翻译成机器指令程序（目标程序）才能执行.根据翻译的方式的不同,可分为两类：“编译”方式和“解释”方式.执行过程分别如下：⑶数据库管理系统⑷服务程序：用于调试、检测、诊断、维护计算机软、硬件的程序,如连接程序Link,编译程序Editor等.2.应用软件㈣计算机的工作原理计算机的工作就是是顺序执行存放在内存储器中的一系列指令. 1.指令、指令系统与程序指令是一组能被计算机识别并执行的二进制数据代码,是让计算机完成某个操作的命令.一条指令通常由两个部分组成,前面部分称为操作码,后面部分是操作数.一台计算机的所有指令的集合,称为该计算机的指令系统.指令系统应具有以下功能的指令：⑴数据传送指令；⑵数据处理指令；⑶程序控制指令；⑷输入/输出指令；⑸其他指令.2.计算机的工作原理计算机的工作过程实际上就是执行指令的过程.计算机在执行指令的过程中,有两种数据在计算机系统的各部件之间流动,它们是数据流和控制流.计算机执行指令的过程可分为四个步骤：⑴读取指令；⑵分析指令；⑶执行指令；⑷更新计数器.四.微型计算机的硬件组成㈠主机微型计算机的硬件组成：1.主板2.控制芯片：决定了主板的结构和性能.芯片组一般由两个超大规模集成电路组成,分别称北桥芯片和南桥芯片.北桥芯片在主板中其中主导作用,所以被称为主桥.北桥芯片决定了主板的速度、性能、档次和质量.3.CPU用于衡量CPU性能好坏的技术指标主要有以下几个：⑴CPU字长；⑵总线宽度；包括数据总线宽度和地址总线宽度,其中,数据总线控制整个系统数据流量的大小.地址总线宽度决定了CPU可以访问的物理地址空间的大小,也就是决定了CPU能够使用的最大内存容量. ⑶工作频率与速度①主频、倍频和外频主频指的是CPU内部时钟频率,也就是CPU运算时的工作频率,通常主频越高,CPU的工作速度也就越快.外频指的是系统总线的工作频率,而倍频则是指外频与主频相差的倍数,两者的关系是：主频=外频*倍频.②总线速度：分为内存总线速度和扩展总线速度.⑷工作电压⑸数学协处理器⑹超标量4.内存储器根据其功能特征可以分为三类：随机存取存储器、只读存储器、高速缓冲存储器.5.系统总线系统总线可分为地址总线、数据总线和控制总线.⑴地址总线（AB）：用于传输内存储单元的地址或I/O接口的地址信息.地址总线的数量决定了计算机内存空间的大小.例如32位地址总线的寻址空间为：0到232-1,支持的最大内存储器的容量为4GB.⑵数据总线（DB）：用于在CPU与内存或者I/O接口之间进行数据的传递.它的数量取决于CPU的字长.⑶控制总线CB用于传送各种控制信号、时序信号和状态信息等.数量取决于COU的字长.⑷常见微型计算机系统总线①PC总线；②ISA总线；③MCA总线；④EISA总线；⑤PCI总线⑥AGP总线㈡常用外部设备及其接口根据外部设备与主机交流信息的方向和功能的不同,可以分为输入设备、输出设备和外存储器三大类.1.输入设备,主要有：⑴键盘；⑵鼠标,工作原理有机械式和光电式；⑶扫描仪；⑷手写板；⑸条形码阅读器；⑹光笔；⑺触摸屏.2.输出设备⑴显示器（CPT）：①阴极射线管显示器,性能指标有：a分辨率,分辨率越高,像素越密,图像越清晰；b点距：点距越小,像素越密,图像越清晰；c行频扫描；d帧频刷新频率,帧频指的是屏幕变换的快慢；e屏幕尺寸；②液晶显示器（LCD）⑵打印机打印机按工作原理可分为击打式和非击打式两类.常见的打印机主要有：a针式打印机（击打式）b喷墨打印机（非击打式）c激光打印机（非击打式的高精度打印机）⑶绘图仪3.常用外部总线接口微型计算机系统的外部总线接口主要有：⑴通用串行总线USB；⑵IEEE1394高速串行接口4.微型计算机的输入/输出接口I/O接口又称为设备控制器或适配器.常用的适配卡有：⑴显示适配器⑵多功能卡：将五种不同功能的适配器集成在一块电路板上,它们包括软盘驱动器接口、硬盘驱动器接口、串行通信接口、并行通信接口和游戏操作杆接口.①并行接口②串行接口③硬盘接口：主要有IDE、SCSI光纤和SATA 几种.⑶声音卡⑷调制解调器⑸网络适配器㈢外存储器常用的外存储器主要有软磁盘、硬磁盘、磁带、光盘和闪存盘等.⑴磁盘存储器：是微型计算机中使用最广泛的外存储器,分为：①软磁盘存储器：由软磁盘和驱动器两部分构成.软盘的存储容量可用下列公式计算：软盘容量=磁盘面数*磁道数*扇区数*扇区字节数磁盘存储器的特点：容量小、速度慢,但因磁盘和驱动器可以分开,易携带.磁盘上有写保护开关.②硬磁盘存储器硬盘容量=磁头数*柱面数*扇区数*扇区字节数；簇是磁盘上存储文件的基本单位,1簇=2n扇区.。
计算机基础课件ppt-第1章 绪论
科
Ø具有计算意向，即控制程序运行
学 之
Ø能够连续执行指令
父
人工智能之父
计算机的诞生
1946年2月,世界上第一台数字电子计 算机 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator 电子数字积 分计算机)在美国宾夕法尼亚大学诞生。它的 诞生是基于军事的考虑，是为了精确计算复 杂的弹道特性和火力射程表。
1936年 英国人 阿兰·麦席森·图灵 图灵机
它是一种抽象的计算模型， 用来精确定义可计算函数。它是 由一个控制器，一条可以无限延 伸的带子和一个在带子上左右移 动的读写头组成的。
图灵提出该机器应具备一些基本功能：
Ø具有存储设备，可以存储数据
计
Ø具有一种语言，方便编程和运算
算
Ø具有输入设备，通过扫描方式
162 161 160 16-1
位置计数法
按权展开
数制表示 方法 名称
基数R
位权Rk
数字符号
进位规则
计算机中数制的表示
十进制
二进制
八进制
十六进制
10
2
8
16
10k
2k
8k
16k
0~9
逢十进一
0，1
逢二进一
0~7
逢八进一
0~9 A~F
逢十六 进一
各数制间的转换
1、R进制转换为十进制 2、十进制转换成二进制 3、十进制转换成十六进制 3、二进制与八进制之间的转换 4、二进制与十六进制之间的转换
(3)工作站：建立在RISC/UNIX平台上的计 算机，主要用于图形图象处理和计算机辅助设 计中，实际上是一台性能更高的微机。
大学计算机基础(第二版) 第一章 计算机基础知识
系统软件 软件
应用软件
31
1.4
微型计算机的组成
微型计算机的系统组成
微型计算机主要性能指标
32
1.4.1 微型计算机的系统组成
系统主板（又称母板） CPU（中央处理器） 存储器（内存） 硬盘驱动器 DVD-ROM驱动器（光驱） 软盘驱动器（软驱） 电源
33
1、系统主板
十六进制 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
十进制 10 11 12 13 14 15 16
二进制 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000
八进制 12 13 14 15 16 17 20
十六进制 A B C D E F 10
9
1.2.2 各种进制数之间的相互转换
24
2、十进制数转换为R进制数
1)整数的转换 除R取余法倒着写 2)小数部分的转换
乘R取整法正着写
25
[例4] 求（66.625）10的二进制数 解 先求（66）10的等值二进制数
2 2 2 2 2 2 2
66 33 16 8 4 2 1 0
0 1 0 0 0 0 1
26
即（66）10=（1000010）2
练[1] （101101）B=（ ）D 解： =1*2 6-1 +1*2 4-1 +1*2 3-1 +1*2 1-1 =32+8+4+1 =45D 练[2] （267）O=（ ）D 解： 练[3] 解； =2*8 3-1 +6*8 2-1 +7*8 1-1 = 2*64+6*8+7*1=128+48+7 =183D （1CA）H=（ ）D =1*16 3-1 +12*16 2-1 +10*16 1-1 =1*256+12*16+10*1 =458D
大学计算机基础课件 第1章 计算机和数字基础
处理器逻辑
以字节为单位
芯片
• 芯片也称微电路、集成电路、微芯片，是 指由半导体材料组成的极薄的薄片。
• 常见的芯片封装类型
• DIP双列直插式 • PGA插针网络式 • BGA球珊阵列式 • CSP芯片尺寸式 • MCM多芯片模式
计算机的数字处理
• 程序通常是由高级编程语言编写的，如C、 C++、C#、Java、COBOL等。
• 高级编程语言使用关键字的有限集（如if、 for、while、printf等）来形成程序语句，这 些语句可用来指挥CPU进行相应的操作。
• 未编译的按照程序设计语言规范书写的文 本为源代码。源代码不能直接被计算机识 别，必须经过解释器或编译器转换才能被 执行。
解释器
• 解释器的执行方式类似于日常生活中的“同 声翻译”，应用程序源代码一边由相应语言 的解释器“翻译”成目标代码，一边执行。
数字音频工作站
计算机的分类
• 服务器
• 服务器通常是指那些具有较高计算能力，能够 提供给多个用户使用的计算机。
• 服务器的高性能主要体现在高速度的运算能力、 长时间的可靠运行、强大的外部数据吞吐能力 等方面。
服务器
计算机的分类
• 大型计算机
• 大型计算机（简称“大型机”）体积庞大，价格 昂贵，能够同时为众多用户处理数据。
值1001111
被除数
商
79
39
39
19
19
9
9
4
4
2
2
1
1
0
计算机基础知识(实用课件)
思考
手机可以取代电脑吗？
1983年第一部手机问世（大哥大） 翻盖、滑盖、侧滑盖 音乐、蓝牙、摄像 智能、双核 进化是残酷的，一定程度上改变了笔记 本电脑的生存环境 并不能完全取代电脑，就像手机像素再 高也不能取代照相机一样。
计算机的应用
1、科学计算
2、数据处理
3、过程控制 4、计算机辅助工程 5、人工智能 6、网络通信
计算机等级考试合格证书已成为各 单位用人的参考条件之一。
第一章 计算机基础知识
21世纪的信息社会，计算机已成为 人们工作、生活不可缺少的一部分。 吃饭、出行、购物、学习、生产都 离不开计算机，计算机横跨了社会
的各处领域。而熟练使用计算机也
是适应现代社会的基本技能，如果 能精通计算机，则将是你将来就业 非常好的一块敲门砖。
第一代 （1946～1956） 电子管 5千~4万（次/秒）
第三代 （1965～1970） 小规模集成电路 百万~几百万（次/秒）
第四、五代 （1971～?） 大规模和 超大规模集成电路 几百万~几亿（次/秒）
图示
电子管
晶体管
图示
中小规模 集成电路
超大规模 集成电路
计算机的新技术
嵌入式技术： 把计算机嵌入到产品的内部，使它拥有计算 机的功能。 PDA 工业级：条形码扫描器、POS机 消费品：智能手机、手持游戏机、掌上电 脑、
全国职业教育规划教材
计算机应用基础
主讲人：
总纲
计算机基础知识 计算机系统的组成 Windows操作系统 文字处理系统Word 电子表格Excel 演示稿PowerPoint Internet网络基础
重点掌握
熟练操作
《计算机应用基础》各章知识点归纳大全
《计算机应用基础》各章知识点归纳大全计算机已经成为我们日常生活和工作中不可或缺的工具，而《计算机应用基础》是我们了解和掌握计算机的重要入门课程。
下面就为大家详细归纳一下这门课程各章的知识点。
第一章：计算机基础知识计算机的定义和发展历程是首先要了解的。
计算机是一种能够按照预先设定的程序，对数据进行存储、处理和输出的电子设备。
从早期的巨型机到现在的微型机，计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路等几个阶段。
计算机的分类也有多种方式，按照性能可分为超级计算机、大型计算机、小型计算机、微型计算机等；按照用途可分为专用计算机和通用计算机。
计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
硬件系统包括中央处理器（CPU）、存储器、输入设备和输出设备等。
其中 CPU 是计算机的核心部件，它的性能直接影响计算机的运行速度。
存储器又分为内存储器（如内存）和外存储器（如硬盘、U 盘等）。
软件系统则包括系统软件和应用软件。
系统软件是管理和控制计算机硬件与软件资源的程序，如操作系统（如 Windows、Linux 等）、语言处理程序等。
应用软件是为解决特定问题而开发的软件，如办公软件（Word、Excel 等）、图形图像处理软件（Photoshop 等）。
计算机中的数制和编码也是重要的知识点。
常见的数制有二进制、八进制、十进制和十六进制，它们之间可以相互转换。
计算机中采用二进制进行数据存储和处理，而编码则用于表示字符、数字等信息，如 ASCII 码、汉字编码等。
第二章：Windows 操作系统Windows 操作系统是我们最常用的操作系统之一。
了解其基本操作是必不可少的。
首先是桌面的认识，包括桌面图标、任务栏等。
掌握如何设置桌面背景、屏幕保护程序等个性化设置。
文件和文件夹的管理是重点，要学会新建、复制、移动、删除、重命名文件和文件夹，以及如何设置文件和文件夹的属性（如只读、隐藏等）。
Windows 操作系统还提供了丰富的系统工具，如磁盘清理、磁盘碎片整理、系统还原等，要知道如何使用这些工具来维护系统的性能和稳定性。
计算机基础教程【大学全套课件】
第一章 计算机基础知识
3.常用工具软件 微机所使用的工具软件种类繁多，各有用途、各有
特色。主要有： （1）压缩和解压缩：Win RAR，Win Zip，ARJ。 （2）杀毒软件：金山毒霸、瑞星杀毒软件、
KV3000、诺顿、卡巴斯基。 （3）翻译软件：金山词霸、东方快车等。 （4）多媒体播放软件：MS Media Player, 金山影霸，
为了区别各种数制，一般用( ) 带下标来表示不同进制的数。例如：十 进制用( )10表示，二进制数用( )2表示。或者在数的后面加一个大写 字母表示该数的进制。B表示二进制数制；O表示八进制数制；D或不 带字母表示十进制数制；H表示十六进制数制。
101110 1103 0 102 1101 1100
第一章 计算机基础知识
与计算机有关常用的几种进位计数制有：
(1) 十进制(十进位计数制) 具有十个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，
其基数为10；十进制数的特点是逢十进一，例如：
(2) 八进制(八进位计数制)
具有八个不同的数码符号0，1，2，3，4，5，6，7，其基数 为8；八进制数的特点是逢八进一，例如：
2、基本输入输出系统BIOS和CMOS BIOS实际上是一组存储在EPROM中的软件，它被固化在芯片中，并安 装在主板上，负责对基本I/O系统进行控制和管理。而CMOS是一种存 储BIOS所使用的系统配置的存储器，它分为两部分：一部分存储口令， 另一部分存储启动信息。当计算机断电时，其内容由一个电池供电予 以保存。用户利用CMOS可以对微机的基本参数进行设置。
1.3.4 外存 1、硬盘
第一章 计算机基础知识
优点：容量大，存取速度快、可靠性高、存储成本低等。
第一章 计算机基础知识
大学计算机基础教程第1章(1)
二进制数101101与1010的逻辑或运算结果为
二进制数101111。
精选课件
31
③“非”运算（NOT） “非”运算实现逻辑否定，即进行求反运算， 用符号“-”表示。“非”运算规则： -0 = 1，-1 = 0 注意“非”运算只是针对一个数所进行的“运 算”。
将各种英文字母，数字，标点符号以 及一些特殊符号用一个特别规定 （ASCII码表）的二进制数来表示
7位2进制编码 ，共有128个编码表示 128个不同的字符
每个编码高位补0 凑齐1个字节保存 在计算机内
其中控制字符精3选4课个件 ，94个非控制字 37
7位ASCII码表
765 000 001 010 011 100 101 110 111
二进制数101101与1010的逻精辑选课与件 运算结果为二进制数130000。
②“或”运算（OR） “或”运算又称逻辑加，用符号“+”或“∨” 表示。运算规则如下： 0∨0 = 0 0∨1 = 1 1∨0 = 1 1∨1 = 1 即当两个参与运算数的相应码位只要有一个数 为1，则运算结果为1，只有两码位对应的数均为0， 结果才为0。
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5．八、十六进制数转换成十进制数
将R进制数转换成十进制的方法是“按权位展开” 。
例：将八进制数517转换成十进制数 将八进制数517转换成十进制数的方法如下：
八进制数517的十进制数为335。
精选课件
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例：将十六进制数4B50转换成十进制数。 将十六进制数4B50转换成十进制数的方法如下：
4321
0000 NUL DLE SP
0
@
P
′
p
高一计算机第一章知识点
高一计算机第一章知识点高一计算机第一章知识点回顾与总结导言：计算机科学作为一门学科，涵盖了广泛的知识领域。
在高中计算机课程中，第一章通常会对计算机的基本概念、发展历史以及计算机的组成部分进行介绍。
本文将回顾和总结高一计算机第一章的知识点，希望对学习者能起到巩固和增强理解的作用。
一、计算机基本概念计算机是一种能够进行数据处理和执行各种操作的电子设备。
它通过输入、处理、输出和存储数据来完成任务。
计算机包括硬件和软件两部分。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、输入设备（如键盘和鼠标）、输出设备（如显示器和打印机）等。
软件分为系统软件和应用软件，系统软件控制硬件的操作，应用软件用于完成具体的任务。
二、计算机的发展历史计算机的发展可以追溯到古代的计算工具，如算盘。
近代计算机的诞生可以追溯到20世纪40年代的电子管计算机，如ENIAC。
接着发展出了晶体管计算机、集成电路计算机和微处理器计算机。
现代计算机通常采用微处理器作为中央处理器。
三、计算机的组成部分（一）中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机指令和处理数据。
它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器。
ALU负责执行算术和逻辑运算，CU负责控制计算机指令的执行，寄存器用于暂存数据和指令。
（二）内存内存用于存储计算机的指令和数据。
内存分为主存和辅助存储器。
主存是计算机临时存储数据和指令的地方，其容量通常较小但读写速度非常快。
辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序，如硬盘、固态硬盘和光盘。
（三）输入设备和输出设备输入设备负责将外部数据输入到计算机中，如键盘、鼠标、摄像头等。
输出设备将计算机的结果显示或输出给用户，如显示器、打印机等。
（四）总线总线是计算机各个组件之间传输数据和信号的通道。
主要包括数据总线、地址总线和控制总线。
四、计算机网络计算机网络是指互连在一起的计算机组成的系统。
计算机网络可以是局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。
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1.2 计算机中数据表示与信息编码 1.2.1 进位计数制
1.2.1 进位计数制
一、进位计数制的组成 二、进位计数制的特点 三、进制数的表达方式 四、不同进制数之间的转换
18 2020年10月11日星期日5时58分18秒
1.2 计算机中数据表示与信息编码 1.2.1 进位计数制
一、进位计数制的组成
1.2 计算机中数据表示与信息编码 1.2.1 进位计数制
二、进位计数制的特点
1、逢N进一 十进制逢10进1，二进制逢2进1，八进制逢
8进1，十六进制逢16进1。 2、位权展开法：位权=基数位
用位权展开的多项式之和来表示一个数
256.35=2×102＋5×101＋6×100＋3×10−1＋5×10−2
1.1.3 计算机的特点与应用
一、计算机的特点 二、计算机的应用
12 2020年10月11日星期日5时58分13秒
1.1 概述 1.1.3 计算机的特点与应用
一、计算机的特点
逻辑判 断能力
强
运算速 度快
计算机的 特点
运算精 度高
自动化 程度高
13 2020年10月11日星期日5时58分14秒
第一阶段：电子管计算机(1946～1957年) 第二阶段：晶体管计算机(1958～1964年) 第三阶段：集成电路计算机(1965～1969年) 第四阶段：大规模、超大规模集成电路计
算机(1970年至今)
8
2020年10月11日星期日5时58分11秒
1.1 概述 1.1.2 计算机的分类和发展趋势
数码 基数
•十进制：0~9。 •二进制：0和1。 •八进制：0~7。 •十六进制：0~9，A，B，C，D，E，F。
• 十进制：10 二进制：2 • 八进制：8 十六进制：16
数位
• 数码在一个数中所处的位置
权
• 权是基数的幂，表示数码在 不同位置上的数值。
19 2020年10月11日星期日5时58分18秒
2、练习不同进制数之间的转换方法： (1)比较(217)10、(332)8、(DB)16、(11011100)2的大小。 (2)将(5.35)10转换成二进制数。
3、写出计算机中数据的单位B、KB、MB、GB、TB之间的换算 关系。
4、画出计算机处理汉字时从输入到输出的汉字编码流程图。
17 2020年10月11日星期日5时58分17秒
1.1.2 计算机的分类和发展趋势
一、计算机的分类 二、计算机的发展趋势
9
2020年10月11日星期日的分类和发展趋势
一、计算机的分类
按信息的表示形式
• 电子数字计算机 • 电子模拟计算机 • 数模混合计算机
按应用范围 按计算机规模
• 专用机 • 通用机
存储量 大
1.1 概述 1.1.3 计算机的特点与应用 14 2020年10月11日星期日5时58分15秒
1.1 概述 1.1.3 计算机的特点与应用
二、计算机的应用
科学 计算
信息 处理
实时 控制
计算机 辅助系
统
15 2020年10月11日星期日5时58分15秒
1.2 计算机中数据表示与信息编码
20 2020年10月11日星期日5时58分18秒
1.2 计算机中数据表示与信息编码 1.2.1 进位计数制
三、进制数的表达方式
1、下标法。 (26)10、(1011)2
2、在数字后加一个英文字母表示该数。
D表示数据为十进制（也可以省略）； B表示数据为二进制； O表示数据为八进制； H表示数据为十六进制。
1.2.1 进位计数制 1.2.2 计算机中数据的单位 1.2.3 计算机中字符的编码
本节主要内容 进位计数制的组成、 位权展开法、进制数的 表达方式、不同进制数 之间的转换方法、计算 机中数据的单位、计算 机中字符的编码。
16 2020年10月11日星期日5时58分17秒
【任务1-2】
1、练习进位计数制的组成、位权展开法、进制数的表达方式： (1)用位权展开法表示十进制数345.89。 (2)3CH、56D、11B、27O分别是什么进制数？还可以如何表示？
4
2020年10月11日星期日5时58分10秒
1.1 概述 1.1.1 计算机的诞生和发展
1.1.1 计算机的诞生和发展
一、计算机的诞生 二、计算机发展的四个阶段
5
2020年10月11日星期日5时58分10秒
1.1 概述 1.1.1 计算机的诞生和发展
一、计算机的诞生
时间：1946年2月15日 地点：美国宾夕法尼亚大学 名称： ENIAC(埃尼阿克) 冯·诺依曼理论：
2
2020年10月11日星期日5时58分7秒
1.1 概述
1.1.1 计算机的诞生和发展 1.1.2 计算机的分类和发展趋势 1.1.3 计算机的特点与应用
本节主要内容 计算机的诞生、发 展，分类和发展趋势， 特点和应用等。
3
2020年10月11日星期日5时58分9秒
【任务1-1】
上网查计算机在自己所学专业方面的应用 分组讨论自己学习使用计算机的经历
• 巨型计算机 • 小巨型计算机 • 大型计算机 • 小型计算机 • 工作站
10 2020年10月11日星期日5时58分11秒
1.1 概述 1.1.2 计算机的分类和发展趋势
二、计算机的发展趋势
巨型 化
微型 化
网络 化
多媒 体化
人工 智能
化
11 2020年10月11日星期日5时58分11秒
1.1 概述 1.1.3 计算机的特点与应用
第1章 计算机基础知识
本章主 要内容
• 计算机的诞生、特点、分类、发展和应用 • 进位计数制及其转换 • 数据存储单位、字符编码 • 微型计算机的硬件系统、软件系统 • 鼠标、键盘的操作
作者：
第1章 计算机基础知识
1.1 概述 1.2 计算机中数据表示与信息编码 1.3 计算机系统的组成 1.4 微型计算机基本操作
1、电子计算机以二进制为运算基础
2、电子计算机应采用"存储程序"方式工作
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2020年10月11日星期日5时58分10秒
1.1 概述 1.1.1 计算机的诞生和发展
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2020年10月11日星期日5时58分10秒
1.1 概述 1.1.1 计算机的诞生和发展
二、计算机发展的四个阶段
根据计算机所采用的电子元件的演变将 计算机的发展分成四个阶段。