计算机应用基础

1. 计算机应用基础 任课教师：陆　铭 联系方式：Tel- 6613 4822 即时通：QQ - 16085505 PoPo - Richard.Du@163.com Email： Richard.Du@163.com 教学网址：http://mingler.ccshu.org

2. 自强学院计算机基础课程介绍 • 两门课程 • 计算机文化基础 • 程序设计基础 • 课程要求 • 计算机文化基础 • 掌握计算机的基本应用 • 学习利用计算机文化进行思考和日常的学习 • 程序设计基础 • 掌握一门程序设计语言的使用 • 学会利用计算机进行专业学习 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

3. 课程学习与等级考试 • 上海市计算机等级考试简介 • 考试科目 • 1级：windows基础、office基础、多媒体基础、网页制作 • 2级：程序设计基础（C、VB、VB.NET、JAVA、WEB[ASP]） • 3级： • 计算机系统与网络技术 • 信息系统与数据库技术 • 多媒体应用系统技术 • 考试时间 • 每年10月底~11月初的两个星期的周末 • 报名时间 • 每年6月份 向 学生所在学院报名 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

4. 等级考试与竞赛 • 等级考试可以对自己的计算机学习能力进行检验 • 通过竞赛可以对自己的计算机应用能力进行检验 • 上海大学大学生计算机应用能力大赛 • 所有在校学生都可自由组队参加竞赛 • 竞赛时间 • 每年的9、10月份，请注意计算中心网站上的通知 • 上海市大学生计算机应用能力大赛 • 所有学生可以自由组队参加上海市大学生计算机应用能力大赛 • 竞赛时间 • 每年3、4月份 • 报名时间 • 每年春节之前 • 全国大学生计算机应用能力竞赛 • 上海市计算机应用能力大赛的文科优胜队可以参加全国的文科计算机应用能力竞赛 • 明年开始全国大学生计算机应用能力大赛文理科学生都将有机会参赛 • 上海市或全国计算机应用能力大赛 的优胜者（奖状、奖杯）将对今后的就业求职、直升研究生、考研加分等，都有直接的作用 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

5. CAREER & LIFE PLANNING • Explore Careers...Choose a major...Have a Plan! • HERE are five questions you should ask yourself as you plan for your future: • Personal goals: What do you want? • Interests: What do you like? • Values: What is important to you? • Skills: What are your abilities? • Personality: What kind of person are you? 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

6. Reading to find a meaning • Reading is a good way to get to know who you are and what you want. Here are some books that will help in your quest for meaning. • (1) What can one learn from university? • (2) To be your best（做最好的自己）By Li Kaifu • 与未来同行；一网情深：与学生的网上对话（李开复答青年学子） 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

7. 李开复给中国大学生的一封信 • 就读大学时，你应当掌握七项学习，包括自修之道、基础知识、实践贯通、培养兴趣、积极主动、掌控时间、为人处世。 • 经过大学四年，你要会从思考中确立自我，从学习中寻求真理，从独立中体验自主，从计划中把握时间，从表达中锻炼口才，从交友中品味成熟，从实践中赢得价值，从兴趣中获取快乐，从追求中获得力量。 • 离开大学时，只要做到了这些，你最大的收获将是“对什么都可以拥有的自信和渴望”。你就能成为一个有潜力、有思想、有价值、有前途的中国未来的主人翁。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

8. 为什么要学计算机文化基础 • 计算机文化的基本概念 • 文化是一个人的文明素养 • 了解并掌握计算机文化解释要能从利用信息技术的角度思考 • 计算机文化的内涵 • 不同阶段包含的内容有所不同 • 目前阶段包含的内容 • 基本操作 • 互联网的应用 • 办公事物的数字化处理技术 • 多媒体信息的数字化处理技术 • 专业问题的数字化处理技术 • 新技术的行业应用 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

9. 学习基本要求 • 计算机文化课程包括的内容十分广泛 • 信息技术已经渗透到了我们日常生活的各个环节 • 时间与内容永远是一对矛盾 • 要善于利用好时间，时间是单向的，无法挽回 • 计算机文化课程是实践性很强的课程 • 重点在于训练自己的实际操作能力 • 要善于举一反三，操作实现没有唯一 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

10. 学习方法简介 • 课前预习，课后复习 • 大学的学习完全靠自己、靠自觉、掌握自学能力 • 如何自学：阅读与练习、模仿与改变 • 上机实践是最好的学习方法，别无捷径 • “纸上谈兵”学不出计算机操作本领；只有大量练习，在练习中掌握技能 • 你的应用计算机能力和你在计算机上投入的时间成正比 Remember：You can't learn to drive a car by reading a manual! 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

11. 相关信息 • 实验地点：D503 • 按指定座位就坐参加实验 • 按指定的实验要求(详见教学网站)完成每次实验内容 • 遵守实验守则，不带食品、饮料进实验室 • 进实验室穿好鞋套、带好教材(含实验教材)、做好预习 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

12. 全书内容 • 第一部分：C 语 言 入 门 部分： 第1~2章 • 绪论、简单C程序设计 • 第二部分：程序设计基础部分： 第3~5章 • 自定义函数设计、控制结构程序设计、模块化程序设计 • 第三部分：程序设计提高部分： 第6~7章 • 构造类型程序设计、文件处理程序设计 • 第四部分：综合程序设计部分： 第8章 • 高级程序设计 • 第五部分：实用程序设计部分： 第9章 • 实用程序设计 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

13. 第一章 信息技术基础

14. 信息技术的发展 • 20世纪信息技术发展简史 • 1929，瑞典松兹瓦尔市建拥有3500用户的大型纵横式交换机 • 1936，英国BBC电视台正式开播 • 1946，第一台电子数字计算机诞生(ENIAC) • 1973，第一片微电脑CPU产生 • 1976，3Com公司的Bob Metcalfe发明以太网 • 1983，蜂窝移动通信网投入商用 • 1994，网景(Netscape)开发了Navigator超媒体浏览器 • 90年代末，网络带宽从10M、100M、1000M，正向10000M进发 • 人类社会开始进入第二次现代化的进程 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

15. 信息技术的定义 • 信息是事物的状态、运动方式和相互关系的表现形式 • 信息技术是获取、处理、传递、存储和使用信息的技术 • 信息技术的分类 • 感测技术 • 研究信息的传感、采集技术，信息的传递技术 • 通信技术 • 研究信息的处理、存储技术以及使用和反馈信息的技术 • 计算机技术和控制技术 • 计算机与计算机技术已经成为人类社会的重要组成部分 • 正在改变着人类社会的各个方面 • 社会学、心理学、社会文化研究领域的拓展，自然科学的研究思想、研究内容、研究方法的改变，科学技术的发展等，都离不开计算机技术的应用和发展 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

16. ENIAC 美国物理学家莫克利（John Mauchly）教授和他的学生埃克特（Presper Eckert） 18,000个电子管 6,000个继电器 70,000多个电阻 10,000多只电容及其他器件 总体积约90立方米，重30吨 耗电174千瓦 机器被安排在一排2.75米高的金属柜里 占地170平方米 其内存是磁鼓、外存为磁带 操作由中央处理器控制 使用机器语言编程 运算速度达到了5000次/秒 在3/1000秒时间内完成两个10位数的乘法，使原来近200名工程师用机械计算机需7～10小时的工作量，缩短到只需30秒便能完成 电子数字计算机的诞生 60秒钟射程的弹道计算时间由原来的20分钟缩短到30秒。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

17. 计算机发展的几个阶段 • 算筹，又称筹、策、算子等 • 1623年，德科学家契克卡德（W. Schickard）为天文学家开普勒（Kepler）制作一台机械计算机 • 1822年英国剑桥大学科学家查理斯·巴贝奇（Charls Babbage）研制出了第一台差分机 • 1924年CTR公司更名为IBM公司 • 1873年美国人鲍德温（F. Baldwin）利用齿数可变齿轮设计制造了一种小型计算机样机 • 1938年楚泽（K. Zuse）完成了一台可编程数字计算机Z-1的设计 • 1939年楚泽用继电器组装了Z-2 • 1939年楚泽的电磁式计算机Z-3完成，共使用了2600个继电器，用穿孔纸带输入，实现了二进制程序控制 • 1945年建造了Z-4，1949年成立了“Zuse计算机公司” 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

18. 计算机的发展阶段 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

19. 计算机的未来发展 • 当代计算机都是冯·诺依曼(Von Nouma)型计算机 • 新一代的计算机将是微电子技术、光学技术、超导技术、电子仿生技术等多学科相结合的产物 • 利用光作为载体进行信息处理的光计算机 • 利用蛋白质、DNA的生物特性设计的生物计算机 • 模仿人类大脑功能的神经元计算机 • 具有学习、思考、判断和对话能力，可以立即辨别外界物体形状和特征，且建立在模糊数学基础上的模糊电子计算机 • 超导计算机、量子计算机、DNA计算机或纳米计算机 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

20. 奠定现代计算机技术的重要人物 • 19世纪末，赫尔曼·霍列瑞斯(Herman Hollerith)用穿孔卡完成了第一次大规模的数据处理。霍列瑞斯的成就使他成为了“信息处理之父” • 英国数学家布尔(G. Boole)，1854年又出版的《思维规律的研究——逻辑与概率的数学理论基础》建立了一门新的数学学科：布尔代数，构思了关于0和1的代数系统，用基础的逻辑符号系统描述物体和概念，这为今后数字计算机开关电路的设计提供了重要的数学方法 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

21. 香农（C. Shannon） • 信息论之父 • 1938年第一次在布尔代数和继电器开关之间架起了桥梁，发明了以脉冲方式处理信息的继电器开关，从理论到技术彻底改变了数字电路的设计 • 1948年写作了《通信的数学基础》 • 1956年参与发起了达特墨斯人工智能会议，率先把人工智能运用于计算机下棋，还发明了一个能自动穿越迷宫的电子老鼠，以此验证了计算机可以通过学习提高智能 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

22. 阿兰·图灵（Alan Turing） • 1936年，他的论文——《论可计算数及其在判定问题中的应用》(On Computer Numbers With an Application to the Entsheidungs Problem)，论述了一种假象的通用计算机，即理想计算机，被后人称为“图灵机”(Turing Machine，TM) • 1939年，图灵根据波兰科学家的研究成果，制作了一台破译密码的机器——“图灵炸弹” • 1945年，图灵领导一批优秀的电子工程师，着手制造自动计算引擎(Automatic Comuting Engineer，ACE) • 1950年10月图灵发表了“计算机和智能”(Computing Machinery and Intelligence) • 进一步阐明了计算机可以有智能的思想，并提出了测试机器是否有智能的方法，人们称之为“图灵测试”，图灵也因此荣膺“人工智能之父”的称号 • 1954年，42岁的图灵英年早逝 • 从1956年起，每年由美国计算机学会(Association for Computing Machinery，ACM)向世界时最优秀的计算机科学家颁发“图灵奖”（Turing Award） 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

23. 冯·诺依曼 维纳、冯·诺依曼 • 维纳，“控制论之父” • 1940年提出现代计算机应该是数字式的，应由电子元件构成，采用二进制，并在内部存储数据 • 1943年美国陆军军械部听从了戈德斯坦等科学家的建议，投资进行ENIAC计算机的研制。 • 冯·诺依曼，美籍匈牙利数学家 • 提出了著名的“存储程序”设计思想 • 现代计算机体系的奠基人 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

24. 威尔克斯(M. Wilkes) • 1946年，英国剑桥大学威尔克斯（M. Wilkes）教授到宾夕法尼亚大学参加了冯·诺依曼主持的培训班，完全接受了冯·诺依曼的存储程序的设计思想 • 1949年5月，威尔克斯研制成了一台由3000只电子管为主要元件的计算机，命名为电子储存程序计算机（Electronic Delay Storage Automatic Calculator，EDSAC），他也因此获得了1967年度的“图灵奖” • 这样，EDSAC成为了世界上第一台程序存储式计算机，以后的计算机都采用了程序存储的体系结构，采用这种体系结构的计算机被统称为冯·诺依曼型计算机。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

25. 计算机的分类 • 按照计算机的用途分类 • 通用机 • 通用机能满足各类用户的需求，解决多种类型的问题，通用性强 • 专用机 • 专用机针对特定用途配备相应的软硬件，功能比较专一，但能高速、可靠地解决特定的问题。 • 按照计算机的实现原理分类 • 电子数字计算机 • 电子数字计算机是指参与运算与存储的数据是用0和1构成的二进制数的形式表示的，基本运算部件是数字逻辑电路组成的计算机 • 电子模拟计算机 • 电子模拟计算机是指用连续变化的模拟量表示数据，基本运算部件是运算放大器构成各类运算电路所组成的计算机。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

26. 计算机的分类 • 按照计算机的规模综合性能指标类 • 微型机（microcomputer） • 微型机的主体是个人计算机(Personal Computer, PC) • 个人计算机有台式机、笔记本电脑和掌上电脑 • 掌上电脑的低端产品叫个人数字助理(PDA), 其高端产品是Pocket PC，商家把它叫做“随身电脑” • PDA和Pocket PC的主要区别：Pocket PC内装有开放式的操作系统，可以装入很多种应用软件，因此功能非常强，应用软件可以扩充或更新，而PDA的功能在出厂时已经固定好了，用户不能自行扩充功能 • 掌上电脑没有一百多键的标准键盘，但通信功能和多媒体功能可以做得不弱于台式机或笔记本电脑 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

27. 计算机的分类 • 微型机中的高档机型称为工作站（workstation） • 微型机中还有单板机、单片机 • 小型机( minicomputer ) • 小型机可为多用户执行任务 • 可以连接若干终端构成小型机系统 • 使用者在终端上发出处理请求、获得处理结果。或者实时接收生产过程中各种传感器送来的信息，经过分析，输出控制指令给执行机构 • 大型机（mainframe） • 特点是大型、通用，装备有大容量的内、外存储器和多种类型的I/O通道，能同时支持批处理和分时处理等多种工作方式。近年出现的新型主机采取了多处理、并行处理等新技术，使整机处理速度高达750MIPS（每秒750百万条指令）, 内存容量达到十几个G, 具有很强的处理和管理能力 • 巨型机(super computer) • 巨型机是各种计算机中功能最强，价格也最贵的一类 • 巨型机采用高性能的器件使时钟周期达到数个纳秒，又采取多处理机结构，形成大规模并行处理矩阵提高整机的处理能力。我国先后自行研制了银河-1、银河-2、银河-3等巨型机，成为世界上少数几个能研制巨型机的国家之一 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

28. 计算机的分类 • 服务器 • “服务器”一词更适合描述计算机在应用中的角色、而不是刻画计算机的档次 • 服务器是网络中最重要的一个角色 • 担任服务器的计算机可以是大型机、小型机或高档次的微型机。 • 服务器可以提供信息浏览、电子邮件、文件传输、数据库、音视频流等多种服务业务。 • 服务器的主要特点是：只在客户请求下才为其提供服务；服务器对客户是透明的，一个与服务器通信的用户面对的是具体的服务，可以完全不知道服务器采用的是什么机型、运行的是什么操作系统。服务器严格地说是一种软件的概念，一台作为服务器的计算机通过安装不同的服务器软件，可以同时扮演几种服务器的角色。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

29. 计算机普及应用的基础 • 1. 高级语言的使用 • 机器语言全都由“0”和“1”组成的二进制代码来表示 • 第二代程序设计语言——汇编语言（assembly language）采用了一些助记符，使指令动作与字符联系起来，方便了程序员的记忆和使用 • 1954年美国科学家巴科斯（J.Backus）开发了一个不依赖于机器的编程语言，即适用于科学计算的FORTRAN（FORmula TRANslation）语言。 • 这一被称为“高级语言”的第三代语言独立于计算机硬件，易学易用，程序与自然语言比较接近，简短易读，便于维护 • 以“非过程性”为特征的第四代语言（如SQL）、以“智能化”为特征的第五代语言（如PROLOG）也相继问世 • 高级语言编程可以不再关心计算机的位（bits）、寄存器、条件、分支、通道、键盘、显示器、磁盘等各种问题，而只考虑待解决问题的数学模型和抽象的程序，包括数据类型、数据操作、操作顺序、数据通信等概念性结构 • 高级语言的特点，使程序设计从少数计算机专门家的活动变成各行各业千百万计算机用户参加的事业 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

30. 计算机普及应用的基础 • 2. 微型机的普及 • 1970年代，Intel将中央处理电路、两种存储芯片及输入输出记录器结合在同一块芯片上，开始是4位机，很快是8位机，并在汽车和其他工业生产中获得应用 • 1977年苹果机问世。1980年IBM进入微机领域。IBM决定批量生产廉价台式计算机(PC)，并不为该计算机申请专利，产品采用允许用户随意补充模块的总线结构。同时与Intel约定允许其它公司生产微机芯片，与Microsoft约定允许其它公司生产磁盘操作系统DOS（Disk Operating System） • PC机的硬件框架和操作系统是向社会公开的。很快地200多家供货商能以同样的硬件、软件向市场供应PC机，也称兼容机。2000多家软件公司为PC机编写了6000多种应用软件 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

31. 计算机普及应用的基础 • 3. 图形用户界面操作平台的应用 • 微机的操作系统在DOS时代，使用者须记住很多命令，从键盘准确无误地键入这些命令才能操作计算机，这显然增高了使用微机的门槛。到了1980年代，苹果和微软公司推出相对成熟的图形界面的操作系统，尤其是视窗操作系统Windows 3.x的出现，以及大量基于图形用户界面的应用程序的使用，用户可以利用鼠标便能在极其友好的彩色图形界面上操作微机、运行应用软件，微机使用的入门门槛被彻底铲平，连儿童和老人也都乐于使用它，微机不仅坐落在办公桌上，还进入了千家万户 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

32. 计算机普及应用的基础 • 4. 互联网络（Internet）的发展 • 1990年代因特网从原先为军事部门服务，拓展到为大学和科研院所交流信息，在当时美国政府“信息高速公路”计划的推动下，一个个局域网联成了广域网，联网的主机不断增加，Internet服务商（ISP，Internet Service Provider）也不断增加，因特网成为人们获取信息、交换信息的重要工具，微机作为网络的末端和人们通往世界的虚拟入口，正在新的领域中起着不可替代的作用 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

33. 计算机的应用模式与领域 • 计算机的主要特点： • 运算速度快、计算精度高 • 记忆能力强、逻辑判断准 • 具有自动远行能力和灵活性，支持人机交互。因此，它一诞生，就引起科学家、企业家、工程师和管理人员的浓厚兴趣，迅速地在各个应用领域找到了用武之地 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

34. 计算机的应用领域 • （1）科学计算 • 科学计算是计算机最早的应用领域，第一批问世的计算机全部用作快速计算的工具。尽管电子计算机的基本运算是对二进制数作加、减、乘、除，人们利用数值分析的方法，很容易便可作高级一点的数学运算，比如积分、处理超越函数、解代数方程、解微分方程组、作概率统计计算、作频谱分析、求复杂问题最优化的解等 • （2）数据处理 • 早在二十世纪50年代，计算机产业稍具规模，人们就开始把登记账目等单调的事务工作交给计算机处理。后来，大银行、大企业和政府机关纷纷由计算机来处理账册、管理仓库或统计报表，从数据的收集、存储、整理到检索统计，直至支持科学管理和决策，应用范围日益扩大，很快就超过了科学计算，成为最大的计算机应用领域 • （3）实时控制 • 在制造业中数控机床大行其道，在电力、冶金、石化行业中小型机参与了生产过程的实时控制。实时控制不仅能通过连续监控生产的参数，提高生产的安全性和自动化水平，同时也提高了产品的质量，降低了成本，减轻了劳动强度 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

35. 计算机的应用领域 • （4）计算机的现代应用 • 这是一个正在发展和变化着的议题，读者可以利用因特网，搜寻有兴趣的领域做深入的了解，这里仅列出一些主要的应用领域供参考 • ① 办公自动化 (Office Automation，OA) • ②生产自动化 (Production Automation) • ③数据库应用 (Database Applications) • ④嵌入式系统 (Embedded System，ES) • ⑤人工智能 （Artificial Intelligence，AI） • ⑥ 计算机仿真 (Computer Simulation，CS) • ⑦计算机辅助教育 (Computer Aided Instruction，CAI) • ⑧电子商务 (E-Business，EB) • ⑨企业资源管理 （Enterprise Resource Planning，ERP） 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

36. 计算机系统的组成 • 一个完整的计算机系统（简称计算机）包括硬件系统和软件系统两大部分 • 硬件是实体，软件是灵魂 • 仅有硬件没有软件，计算机无法发挥应有的作用 • 只有软件没有硬件，再好的软件也只能是废物一堆 • 只有两者密切配合，才能使计算机成为人们工作、学习和生活的有用工具 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

37. 程序工作原理 • 美籍数学家冯·诺依曼提出了著名的程序存储和程序控制原理，其要点是： • 把程序和数据都送到计算机的存储器中存储起来 • 当启动存放在存储器中的程序后，计算机按照程序中规定的次序与步骤逐条执行程序中的指令 • 计算机在程序的控制下自动工作，直到完成程序规定的各项处理任务 • 这表明计算机只有存储了程序，才能在程序的控制下自动、有序和连续地工作 • 到目前为止，现代主流计算机都是按照这一原理设计和工作的 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

38. 机器指令格式 操作码 操作数 机器执行什么操作 执行对象（具体数、存放位置） 计算机指令（instruction） • 计算机硬件能识别并执行的、实现某种操作的命令，指令由二进制代码组成，所以也称作机器指令 • 一条指令通常包括两部分内容 • 操作码 • 操作码用来表示指令要完成什么操作 • 地址码 • 地址码用来描述指令的操作对象，即或者直接给出操作数或者指出操作数的内存地址或寄存器地址 • 指令系统 • 每种计算机都有一组指令集，这组指令称为该计算机的指令系统。 因此每种类型计算机的指令系统都是不相同的，不同类型计算机的程序一般是不能相互公用的。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

39. 指令系统的类型 • 数据传送指令、算术逻辑运算指令、输入输出指令、处理机控制指令。 • 程序（program） • 用来完成某项任务由若干条指令组成的指令序列就称为程序（program）。计算机通过执行程序中按一定顺序安排的一条条指令，最终完成相应的任务。计算机能完成各种任务，就是通过程序员用指令精心编制的各种程序得以实现的。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

40. 计算机系统部件 • 计算机系统中的硬件是组成计算机系统的各种实际的物理装置的总称。冯·诺依曼型计算机的硬件系统由运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备五个基本部分组成，如图1-7所示。 • 硬件系统的五大部件之间通过总线(bus)相互连接。计算机的总线主要有三组：数据总线(data bus)、地址总线(address bus)和控制总线(control bus)，分别用以传送数据信号、地址信号和控制信号。冯·诺依曼型计算机的各部件之间是通过总线来交换信息的。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

41. 总线 • 总线是微机中各功能部件之间通信的信息通路 • 有数据总线(DB)、地址总线(AB)、控制总线(CB)三种 • 总线宽度 • 每种总线都由若干根信号线构成，信号线的数量称为总线宽度 • 数据总线的宽度体现了微机传输数据的能力 • 通常与CPU的位数相对应，如32位CPU的数据总线为32位、64位CPU的数据总线通常为64位 • 地址总线的宽度决定了CPU可直接寻址的内存范围 • 如32位地址总线的CPU，可以区分232个不同的内存地址，即可以访问的内存容量最多是4GB（232 = 4 294 967 296）。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

42. 中央处理器 • 运算器和控制器合称为运算控制器或中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)，这里的存储器通常指主存储器或内存储器（简称内存）。中央处理器和主存储器构成计算机的主体，称为主机；而主机以外的输入设备和输出设备统称为外部设备或外围设备。计算机中往往还设置有如磁盘、磁带等一类存储器，这类存储器叫做辅助存储器或外存储器（简称外存），外存属于计算机硬件系统的外部设备。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

43. 运算控制器 • 运算器是处理数据的功能部件，对数据进行算术运算（加、减、乘、除等）和逻辑运算（与、或、非、比较等）是运算器的主要功能。这项功能由运算器内部的一个称为算术逻辑单元（Arithmetic Logical Unit简称ALU）的运算部件来完成。运算器内还包含有一定数目的寄存器（register），用来实现暂时存放参加运算的数据和某些中间运算结果的功能。 • 运算器工作时，从主存储器读取数据，完成运算后，一般总是再把结果存入主存储器，有时也可能把结果直接送到控制器的程序计数器或输出设备，这些操作都是在控制器指挥下进行的。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

44. 控制器 • 控制器（control unit）的作用是控制计算机各部件协调的工作，实现程序的自动执行。 • 控制器有程序计数器（Program Counter，简称PC），指令寄存器（Instruction Register，简称IR）和指令译码器（Instruction Decoder，简称ID）等组成。程序计数器用于存放即将要执行的下一条指令的地址，指令寄存器用于存放当前正在执行的指令，指令译码器的功能是对指令寄存器中的指令进行分析、解释，产生相应的控制信号。 • 控制器工作时，按程序计数器指示的指令地址，从内存中取出指令，存入指令寄存器，再由指令译码器译码产生该指令相应的控制信号序列，去控制计算机各部件协同执行该指令中规定的任务，实现该指令的全部功能，并在程序计数器中形成下一条指令的地址。控制器不断地重复上述的工作过程。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

45. 内存储器 • 内存储器简称内存，目前一般用半导体集成电路组成，是一种具有记忆功能的部件，用于存储计算机要执行的程序和要处理的数据。内存储器又被称为“主存(Main Storage) ”，其存取速度和容量对计算机数据处理的速度和能力有着重大影响。 • 只读存储器（Read Only Memory, ROM）和随机存储器（Random Access Memory，RAM）两类。ROM的内容只能读出而不能写入修改，写入的内容一般在出厂前已被固化在其中，计算机断电后也不会丢失。ROM用于存放一些固定不变的程序和数据，如计算机的基本输入输出管理程序（Basic Input/Output System, BIOS）和检测程序等。内存储器中的绝大部分是RAM, RAM的内容可随机读出和写入，但计算机断电后RAM中的信息也随之丢失。 • 内存用字节（Byte）作为一个存储单元，每个字节含八个二进制位（bit），每个存储单元按顺序被赋予一个唯一的编号，这个编号称为地址。CPU可根据地址准确地访问该存储单元，进行存取操作。字节数可用来表示内存容量的大小。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

46. 外存储器 • 为了存放大量当前不用的数据，就得采用容量大、能长久保存数据、且价格相对便宜的存储器，即外存储器简称外存。外存存取数据的速度比内存要慢，存储在外存上的程序和数据必须调入内存中，才能由CPU进行处理。外存的存储容量同样是用字节（Byte）来衡量，外存的容量从几个MB到几百个GB不等。磁盘、光盘、U盘等是常用的外部存储器。 • 内存的特点是存储容量小、存取速度快、单位存储价格高，而外存的特点是存储容量大、存取速度慢、单位存储价格便宜。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

47. 输入设备 • 输入设备是计算机中完成数据输入、程序和操作命令输入等功能的装置。输入设备要把输入的各种信息转化为计算机能识别的二进制代码形式，送入存储器保存。最常用的输入设备是键盘（keyboard），鼠标也是常用的输入设备之一。此外如条形码阅读器、光笔、书写板、游戏操作杆、扫描仪、磁卡阅读器，其它数字化仪器和设备等。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

48. 输出设备 • 输出设备是将计算机处理的结果以人能理解或以其它计算机能接受的形式输出的装置。最常见的输出设备是阴极射线管显示器或液晶显示器，除此之外，常用的输出设备还有打印机和绘图仪，其他的数字化仪器和设备等。 • 磁盘驱动器、光盘刻录机等从信息传送角度考察，也是一种输入/输出设备。 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

49. 计算机的工作原理是：“存储程序” + “程序控制” CPU 总线 内存 程序 数据 PC 寄存器组 地 址 寄存 器 地 址 译 码 器 、、、 指令1 指令2 指令3 指令4 、、、 、、、 数据1 数据2 数据3 、、、 指 令 指 针 寄存器 R1 地址总线AB R2 R3 R4 数据总线DB 数据暂存器 运 算 器 指令寄存器 指令译码器 控制总线CB 标 志 寄存器 控制电路 计算机的工作原理 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律

50. 地址总线 AB CPU I/O 接 口 I/O 接 口 存 储 器 输 出 设 备 输 入 设 备 数据总线 DB 控制总线 CB 微型计算机逻辑结构 教学网站：mingler.ccshu.org 请将手机调整到静音状态，自觉遵守课堂纪律