模块一、计算机基础知识

1. 模块一、计算机基础知识 制作人：苏国兵

2. 1.1　计算机的发展及应用 1.2　信息编码概念与数据处理 1.3　指令和程序语言 1.4　计算机病毒的基础知识与防冶 1.5　计算机维护常识 1.6　计算机硬件系统和软件系统 1.7　多媒体技术基础 模块一、计算机基础知识 返回总目录

3. 1.1.1　计算机发展简史 1.1.2　计算机的特点 1.1.3　计算机的应用 1.1.4　计算机的分类 1.1计算机的发展及应用 返回章目录

4. 1.1.1计算机发展简史 • 大型计算机发展概况 按电子器件来划分 电子管→晶体管→小规模集成电路→ 超大规模集成电路 返回本节录

5. 2. 微型计算机发展情况 按cpu类型划分 返回本节录

6. 我国从1956年开始研制计算机，1958年研制成功第一台电子管计算机，命名为103机。接着1959年在103机基础上又研制成功了104机，运算速度可以达到1万次每秒。它是我国第一台大型通用电子数字计算机。103机和104机的研制成功改变了我国在计算机技术领域研究空白的历史，为我国计算机技术的发展打好了有力的基础。1964年我国研制成功了晶体管计算机，1971年研制了以集成电路为主要元件的DSJ系列的计算机，在微型计算机方面取得了迅速发展。我国从1956年开始研制计算机，1958年研制成功第一台电子管计算机，命名为103机。接着1959年在103机基础上又研制成功了104机，运算速度可以达到1万次每秒。它是我国第一台大型通用电子数字计算机。103机和104机的研制成功改变了我国在计算机技术领域研究空白的历史，为我国计算机技术的发展打好了有力的基础。1964年我国研制成功了晶体管计算机，1971年研制了以集成电路为主要元件的DSJ系列的计算机，在微型计算机方面取得了迅速发展。 3. 我国计算机发展历史 返回本节录

7. 电子计算机的发展趋势，可以概括为“巨”、“微”、“网”、“智”四个字。电子计算机的发展趋势，可以概括为“巨”、“微”、“网”、“智”四个字。 目前，电子计算机正处于从超大规模集成电路向各个方向发展和计算机广泛应用的阶段。随着人工智能研究领域的成熟，新一代的计算机将是“智能”计算机，它应当具有象人一样的能看、能听、能思考等能力。 返回本节录

8. 1. 处理速度快 2. 计算精度高 3. 数据存储容量大 4. 逻辑判断能力强 5. 自动化程度高 1.1.2 计算机的特点 返回本节录

9. 1. 数值计算（科学计算） 2. 数据处理（信息处理） 3. 过程控制（实时控制） 4. 计算机辅助设计 （ CAI/CAD/CAM/CAT等） 5. 人工智能 （ AI — Artificial Intelligence ） 6. 计算机网络通信 7. 多媒体技术 1.1.3 计算机的应用 返回本节录

10. 1. 按数据类型分类 电子计算机可以分为数字计算机、模拟计算机和混合计算机三种 . 2. 按元件分类 电子计算机可以分为电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机和大规模集成电路计算机等。 3. 按规模分类 电子计算机可以分为巨型机、大型机、中型机、小型机和微型机等。 4. 按用途分类 电子计算机可以分为通用计算机和专用计算机两种。 1.1.4 计算机的分类 返回本节录

11. 1.2 信息编码概念与数据处理 • 1.2.1 数据存储单位 • 1.2.2 数制的基本概念 • 1.2.3 二、十和十六进制 • 1.2.4 不同进制间的转换 • 1.2.5 数据的表示方法 • 1.2.6 常用信息编码 返回章目录

12. 1. 位（bit） 位是计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示2¹＝2种状态，要想表示更多的信息，就得把多个位组合起来作为一个整体，每增加一位，所能表示的信息量就增加一倍。例如，ASCII码用七位二进制组合编码，能表示27＝128个信息。 2. 字节（byte） 字节是数据处理的基本单位，即以字节为单位存储和解释信息。规定一个字节等于8位二进制，即1B＝8bit。通常，1个字节可存放一个ASCII码，2个字节存放一个汉字国标码，整数用2个字节组织存储，单精度实数用4个字节组织成浮点形式，而双精度实数利用8个字节组织成浮点形式，等等。 存储器容量大小是以字节数来度量，经常使用三种度量单位，即KB、MB和GB。 1.2.1 数据存储单位 返回本节录

13. 3. 字 计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据长度称为字。一个字通常由一个字节和若干字节组成。由于字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，所以字长是衡量计算机性能的一个重要标志，字长越长，性能越强。 4. 字长 不同的计算机字长是不相同的，常用的字长有8位、16位、32位、64位不等。 5. 容量单位 在计算机中，单位字节（byte）、千字节（KB）、兆字节（MB）、千兆字节（GB）、吉字节（TB）都是用来表示容量单位的，它们的关系如下： 1KB＝1024字节 1GB＝1024MB 1MB＝1024KB 1TB＝1024GB 返回本节录

14. 1.数的进制 进位计数制三个基本特点:基数 某计数制中,数码的个数，如十进制的基数为10，数码为0，1，2，3，… 9 逢n进一 如十进制中逢10进1 位权 某计数制中,数位中数码所代表数值的大小等于这数码乘上一个固定的值,该值称为位权的，如10，100，… 计算机内部使用二进制数 一个二进制数可按位权展开成一个多项式，例如：(11.101)2＝21+1×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3 1.2.2 数制的基本概念 返回本节录

15. 1. 十进制（Decimal） 在日常生活中最常见的是十进制数，它的基数是10，即含有十个数码：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。如 367 可表示为(367)10或367D。 2. 二进制（Binary） 与十进制类似，二进制的基数为2，即二进制中只有两个数码：0、1。二进制的基本运算规则是“逢二进一”，各数位的权为 2 的幂。 任意一个二进制数，如 110 可表示为（110）2、或 110B 。 3. 八进制数 （ Octal ） 在八进制中，基数为 8 ，它有 0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 八个数码，八进制的基本运算规则是“逢八进一”，各数位的权是 8 的幂。 任意一个八进制数，如278可以表示为：（278）8或278O。 1.2.3 二、十和十六进制 4. 十六进制数 （ Hexadecimal ） 在十六进制中，基数为 16 。它有 0 、 1 、 2 、 3 、 4 、 5 、 6 、 7 、 8 、 9 、 A 、 B 、 C 、 D 、 E 、 F 十六个数码。十六进制的基本运算规则是“逢十六进一”，各数位的权为 16 的幂。 返回本节录

16. 三种计数制的对应表示 返回本节录

17. 1.2.4 不同进制间的转换 十进制数与十六进制数之间，以及十进制数与八进制数之间的转换可以二进制数为媒介。即 十六进制数 十进制数 二进制数 八进制数 返回本节录

18. 1. 二进制、八进制和十六进制数转换成十进制数 【例1】将二进制数1011011.01转换成十进制数。 例如：（1011011.01）2 ＝（1×2 6 ＋ 0×2 5 ＋ 1×2 4 ＋ 1×2 3 ＋ 0×2 2 ＋ 1×2 1 ＋ 1×2 0 ＋0×2 -1＋ 1×2-2）10 ＝（64＋0＋16＋8＋0＋2＋1＋0＋0.25）10＝（91.25）10 【例2】将八进制数567转换成十进制数。 例如：（567）8 ＝（5×8 2 ＋ 6×8 1 ＋ 7×8 0）10 ＝（320＋48＋7）10＝（91.25）10 【例3】将十六进制数2AB转换成十进制数。 例如：（2AB）16 ＝（2×16 2 ＋ 10×16 1 ＋ 11×16 0）10 ＝（512＋160＋11）10＝（683）10 注意：将二进制、八进制和十六进制数转换成十进制数的方法是按权展开相加即得对应的十进制数。 返回本节录

19. 2. 十进制数转换成二进制数 ⑴ 整数部分的转换——除２取余法 想一想 【例 4】将十进制数211 转换成二进制数。 低位 故：（211）D＝（11010011）B 高位 思考题 返回本节录 (217)10＝( ____?____)2

20. 3. 二进制数与八进制数之间相互转换 因为三位二进制数正好表示 0 ～ 7 八个数字，所以一个二进制数要转换成八进制数时，以小数点为界分别向左向右开始，每三位分为一组，一组一组地转换成对应的八进制数字。若最后不足三位时，整数部分在最高位前面加 0 补足三位再转换；小数部分在最低位之后加 0 补足三位再转换。然后按原来的顺序排列就得到八进制数了。 八进制与二进制对照表 返回本节录

21. 3. “三位一并法”和 “一分为三法” 【例7】将二进制数（11010011.10011）B转换为八进制数。 解： 011 ， 010 ， 011 ．100 ，110 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 3 2 3 ． 4 6 所以，（11010011.10011）B＝（323.46）O 【例8】八进制（157.36）O转换成对应的二进制数。 解： 1 5 7 ． 3 6 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 001 ， 101 ， 111 ．011，110 即：（157.36）O＝（1101111.01111）B 返回本节录

22. 4. 二进制数与十六进制数之间相互转换 十六进制与二进制对照表 返回本节录

23. 【例9 】（1110101011.100111）B转换成十六进制数。 解： 0011 ， 1010 ， 1011 ． 1001 ， 1100 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 3A B ． 9 C 故：（1110101011.100111）B＝（3AB.9C）H 相反，如果由十六进制数转换成二进制数时，只要将每位十六进制数字写成对应的四位二进制数，再按原来的顺序排列起来就可以了。 【例10】（6BD.E8)H 转换为二进制数时 解： 6 B D ． E 8 ↓ ↓ ↓ ↓ ↓ 0110， 1011， 1101． 1110， 1000 所以，（6BD.E8）H ＝（11010111101.11101）B 返回本节录

24. 1.2.5 数据的表示方法 1.计算机中数据表示方法 在计算机中数据都以二进制表示，通过数码“0”和“1”的不同组合表示不同信息。因为在二进制当中只有“0”和“1”两种形式，所以数的正、负号，也必须以“0”和“1”表示。通常把一个数的最高位定义为符号位，用0表示正，1表示负，称为数符，其余位仍表示数值。 【例1】真值为(-0110101)B的机器数为10110101，存放在机器中，如图 2. 数的定点和浮点表示 （1）定点小数 符号位 小数点位 返回本节录

25. （2）整数的表示法 整数所表示的数据的最小单位为1，可以认为它是小数点定在数值最低位右面的一种表示法。整数分为带符号和不带符号两类。对带符号的整数，符号位放在最高位。可以写成： 符号位 小数点位 (3)浮点数的表示方法 数的浮点表示法与科学计数法类似，是用较少的数字表示较大的数值的一种方法。 如数101.011可表示为 : N=1.01011×2+10=0.110011×2+11 浮点数存储格式 返回本节录

26. 1.2.6 常用信息编码 1．基本概念 （1）编码 计算机要处理的数据除了数值数据以外，还有各类符号、图形、图像和声音等非数值数据。而计算机只能识别两个数字。要使计算机能处理这些信息，首先必须将各类信息转换成“0”和“1”表示的代码，这一过程成为编码。 • （2）数据 • 能被计算机接受和处理的符号的集合都称为数据。 • 数据和信息是一对比较容易混淆的术语。 • 数据是计算机处理的对象，是信息的载体，或称编码了的信息。 • 信息是数据经过加工处理以后的结果，是有意义的数据的内容。 2．数值数据的表示 • 数值数据有大小和正负之分。 • 通常在微型计算机中，用两个字节表示一个整数，用四个字节表示一个实数。 • 在二进制数的最前面规定一个符号位：“0”表示正数，“1”表示负数。 • 数据表示方法通常有定点数表示和浮点数表示两种。 返回本节录

27. 3．字符的表示 （1）ASCII编码 ASCII编码是由美国国家标准委员会制定的一种包括数字、字母、通用符号和控制符号在内的字符编码集，全称叫美国国家信息交换标准代码（American Standard Code for Information Interchange）。 返回本节录

30. （2）汉字编码 国家标准汉字编码集（GB2312-80）共收集和定义了7445个基本汉字。其中，使用频率较高的3755个汉字定义为一级汉字。使用频率较低的3008个汉字定义为二级汉字，共有6763个汉字。另外还定义了拉丁字母、俄文字母、汉语拼音字母、数字和常用符号等682个。 （3）汉字输入码 为将汉字输入计算机而编制的代码称为汉字输入码。汉字输入方法很多，如区位、拼音、五笔字型等。不同输入法有自己的编码方案，所采用的编码方案统称为输入码。输入码进入机器后必须转换为机内码进行存储和处理。 （4）汉字字形码 汉字字形码是一种用点阵表示字形的码，是汉字的输出形式，它把汉字排成点阵。常用的点阵有16×16、24×24、32×32或更高。 如要把“中”输入到计算机，以全拼输入方案键入“zhong”，或以五笔字型输入方案“k”，都能得到“中”这个汉字所对应的机内码。这个工作由汉字代码转换程序依靠事先编制好的输入码对照表完成转换。 返回本节录

31. 一个16×16点阵的汉字字形要占32个字节（16×16÷8＝32），24×24点阵要占72个字节……图是“中”字的16×16点阵字型示意图一个16×16点阵的汉字字形要占32个字节（16×16÷8＝32），24×24点阵要占72个字节……图是“中”字的16×16点阵字型示意图 所有不同的汉字字体的字形构成汉字库，一般存储在硬盘上，当要显示输出时，才调入内存，检索到要输出的字形送到显示器输出。 返回本节录

32. １.3 指令和程序语言 １.3.1 计算机指令 计算机指令就是指挥机器工作的指示和命令，计算机程序就是由一系列按一定顺序排列的指令组成，执行程序的过程就是计算机的工作过程。简单的说，指令就是给计算机下达的命令，它告诉计算机每一步将要做些什么、在哪里去取与此项操作相关的数据、把经过处理的结果又放在哪里。 1.3.2 计算机程序设计语言 程序设计语言是用于书写计算机程序的语言，它包括数据成分、运算成分、控制成分、传输成分等四种基本成分。程序设计语言，是人和电脑都可以接受的语言，它分为三类： 返回章目录

33. 第一是机器语言，它是以机器指令表达的语言，每条指令都对应一串二进制代码，机器语言是计算机唯一能够识别并可以直接执行的语言，所以与其他的语言相比，其执行效率高。第一是机器语言，它是以机器指令表达的语言，每条指令都对应一串二进制代码，机器语言是计算机唯一能够识别并可以直接执行的语言，所以与其他的语言相比，其执行效率高。 1. 机器语言 2. 汇编语言 第二是汇编语言，它是用助记符表示的语言，是低级语言，汇编语言不再使用难以记忆的二进制代码，而是使用比较容易识别和记忆的助记符号，因此汇编语言也叫符号语言。 3. 高级语言 高级语言，它接近于人的习惯用语。由于计算机都有编译程序，可以把高级语言翻译成计算机认得的机器语言，所以使用计算机的人只需学习高级语言就可以了。高级语言的种类很多，常见的有：用于科学计算方面的ALGOL、FORTRAN、BASIC、PASCAL、C语言等，用于数据处理方面的COBOL语言等，用于人工智能和专家系统的LISP、PRO—LOG语言等，以及用于实现机器人控制的VAL、AL语言等。程序设计语言是软件发展的重要方面，它的发展趋势是模块化，简明性的形式化。目前，流行的语言有：VC、VB、JAVA、PHP、SQLServer等许多编程语言。

34. 1.4 计算机病毒的基础知识与防冶 1.4.1 计算机病毒 计算机病毒的定义：《中华人民共和国计算机信息系统安全保护条例》第二十八条中明确指出：“计算机病毒，是指编制或者在计算机程序中插入的破坏计算机功能或者毁坏数据，影响计算机使用，并能自我复制的一组计算机指令或者程序代码。”此定义具有法律性、权威性。 计算机病毒具有以下几个特点： （1）寄生性 （3）潜伏性 （2）传染性 （4）隐蔽性 返回章目录

35. 1.4.2 计算机病毒的预防 首先，在思想上重视，加强管理，防止病毒的入侵。凡是从外来的软盘往机器中拷信息，都应该先对软盘进行查毒，若有病毒必须清除，这样可以保证计算机不被新的病毒传染。此外，由于病毒具有潜伏性，可能机器中还隐蔽着某些旧病毒，一旦时机成熟还将发作，所以，要经常对磁盘进行检查，若发现病毒就及时杀除。 1.4.3 病毒的检测与清除 1. 计算机病毒的检测 （1）计算机不能正常启动 （2）计算机运行速度降低 （3）磁盘空间迅速变小

36. （4）文件内容和长度有所改变 （5）经常出现“死机”现象 （6）外部设备工作异常 2.计算机病毒的清除 人工处理 清除病毒的方法一般有两种 利用反病毒软件处理。

37. 1.5　计算机的维护常识 1．正常使用微机的一般要求： （1）电源要求 （2）温度要求 （3）湿度要求 （4）开关机要求 （5）搬运要求 （6）检修要求 2．在日常使用计算机的过程中应该注意以下问题： （1）安装正版的防病毒软件并及时升级到最新版本，定期检测系统有无病毒。 （2）不要轻易打开不明的邮件和邮件附件，比如 “ .exe ”文件、“ .chm ”文件等等。 （3）不要随便下载和安装互联网上的一些小的软件或程序。 返回章目录

38. （4）关掉不必要的服务，比如文件共享、message 服务等等。 （5）不要访问不良站点。 （6）上网时，当屏幕出现提示信息，要仔细阅读其内容，然后决定是按“是”还是“否”，如果不能确定时请按“否”。 （7）采用正确的方式关闭计算机，不用时，请关闭计算机（提倡节约）。 （8）及时安装微软公司发布的最新补丁程序，windows2000和windowsXP用户可以点击“开始”--“windows update”，然后根据提示安装。 (9) 保持机房的清洁,防止灰尘。 （10） 正常关机，注意开、关机顺序。

39. 1.6.1 计算机系统概述 1.6.2 计算机硬件系统 1.6.3 计算机软件系统 1.6.4 计算机主板插槽和接口 1.6.5 计算机主要技术指标 1.6 计算机系统的组成 返回章目录

40. 1.6.1计算机系统概述 控制器 中央处理器（ CPU） 主 运算器 总线系统 机 RAM 随机存储器（ ） 内存储器（内存） ROM 只读存储器（ ） 软盘 硬件系统 外存储器（外存） 硬盘 光盘 键盘 Input） 输入设备（ 鼠标 外部设备 扫描仪 计算机系统 显示器、投影机 Output） 输出设备（ 打印机 绘图仪 操作系统 系统软件 语言处理程序 工具软件 软件系统 通用应用软件 应用软件 专用应用软件 返回本节录

41. 　在计算机系统中，硬件是物质基础，软件是指挥枢纽、灵魂。软件发挥如何管理和使用计算机的作用。软件的功能和硬件质量在很大程度上决定了整个计算机的性能。故软件和硬件一样，是计算机工作必不可少的组成部分。如图所示用户、软件和硬件的关系。　在计算机系统中，硬件是物质基础，软件是指挥枢纽、灵魂。软件发挥如何管理和使用计算机的作用。软件的功能和硬件质量在很大程度上决定了整个计算机的性能。故软件和硬件一样，是计算机工作必不可少的组成部分。如图所示用户、软件和硬件的关系。 返回本节录

42. 1.6.2 计算机硬件系统 计算机是自动化的信息处理装置，它采用了“存储程序”工作原理。这一原理是1946年由美籍匈牙利数学家冯·诺伊曼提出的，其主要思想如下： （1）计算机硬件由五个基本部分组成：运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 （2）采用二进制。 （3）存储程序的思想，即程序和数据一样，存放在存储器中。 返回本节录

43. 1．运算器 运算器的主要功能是对二进制数码进行算术运算和逻辑运算，所以说运算器是计算机数据处理的加工厂，它的工作是在控制器的作用下进行的。 2．控制器 控制器是整个计算机的指挥中心，负责对计算机指令进行分析，根据指令的要求，有序地、有目的地向各个部件发出控制信号，使计算机的各个部件自动、协调地工作。控制器由指令指针寄存器、指令寄存器、控制逻辑电路和时钟控制电路等组成。 中央处理器（ cpu）包括运算器和控制器两大部分，是计算机的运算和控制中心。 返回本节录

44. 奔腾CPU 电源（5V)接口 风扇 返回本节录

45. 3．存储器 它具有极强的“记忆”能力，能够把大量计算机程序和数据存储起来。存储器是计算机系统内最主要的记忆装置，既能接收计算机内的信息（数据和程），又能保存信息。 主存储器（内存） 存储器按功能可分为 外存储器（外存） DDRAM1 内存条就是主要的内存储器（如图所示） 有SDRAM\DDR1\DDR2\DDR3 类型 目前流行的是DDR2、DDR3 SDRAM 返回本节录

46. （1）存储容量 存储器可容纳的二进制信息量称为存储容量。存储容量通常用B、KB、MB或GB表示，其中B是字节（Byte），并且1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。例如，640KB就表示640×1024B=655360个字节。 随机存储器（Random Access Memory，RAM） （2）内存储器 只读存储器（Reed Only Memory，ROM） RAM是一种读写存储器，其内容可以随时根据需要读出或写入；断电后信息丢失 ROM存放固定不变的程序、数据和系统软件；其中的信息只能读出不能写入；断电后信息不会丢失。 硬盘 软盘 （3）外存储器 光盘 优盘 返回本节录

47. 外存储器简称外存。它通常是一种与主机相对独立的存储器部件。与内存比较，外存容量一般都比较大，但存取速度慢外存储器简称外存。它通常是一种与主机相对独立的存储器部件。与内存比较，外存容量一般都比较大，但存取速度慢 外存不能直接与CPU交换信息 ● 软盘 　　常用的是3.5英寸盘软盘，价格便宜，存储容量一般为1.44MB。由于软盘有容量太小、存取速度慢、易损坏等特点，现在已经很少使用了。 ● 硬盘 　　是最主要的外存储器，根据接口分为IDE、SATA、SCSI接口类型 容量从40GB —— 1TB不等。（1TB=1000GB） 返回本节录

48. 硬盘外观 ● 硬盘 移动硬盘 ● U盘 ● 光盘 光　驱 返回本节录

49. 4．输入设备 输入设备用以将外界能够识别和使用的数字、字符、声音、图像、图形等信息形式转换成计算机处理的结果信息。如键盘、扫描仪、光笔等。 （1）键盘 编辑键 功能键 状态显示灯 主键盘和 打字键 小数字键 控制键 104键盘 返回本节录

50. 第三排键中的A、S、D、F和J、K、L、；这8个键称为基本键(也叫基准键)。基本键是十个手指常驻的位置 返回本节录