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计算机应用基础

计算机应用基础. 主 讲：李乾宝 E-Mail: qbli@stu.edu.cn WWW: qbli.stu.edu.cn. 课程简介. 计算机基础知识 Windows 98/2000 文字处理软件 Word 2000 电子表格软件 Excel 2000 演示文稿软件 PowerPoint 2000 Internet 应用基础. 第一章 计算机基础知识. 计算机概述 数字化信息编码与数的表示 计算机系统组成 多媒体技术 计算机病毒. 电子计算机的发展简史. 世界上第一台电子计算机：

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  1. 计算机应用基础 主 讲：李乾宝 E-Mail: qbli@stu.edu.cn WWW: qbli.stu.edu.cn

  2. 课程简介 • 计算机基础知识 • Windows 98/2000 • 文字处理软件Word 2000 • 电子表格软件Excel 2000 • 演示文稿软件PowerPoint 2000 • Internet 应用基础

  3. 第一章 计算机基础知识 计算机概述 数字化信息编码与数的表示 计算机系统组成 多媒体技术 计算机病毒

  4. 电子计算机的发展简史 • 世界上第一台电子计算机： • 名称：ENIAC ( Election Numerical Integrator And Computer ) • 时间：1946年 • 主要元件：电子管（18000多个） • 速度：5000次/秒 • 主要思想：存储程序 • 代表人物：冯·诺依曼（John Von Neumann）

  5. 电子计算机的发展简史

  6. 微型计算机的发展 • 1971年，美国Intel公司研究并制造了I4004微处理器芯片。该芯片能同时处理4位二进制数，集成了2300个晶体管，每秒可进行6万次运算，成本约为200美元。它是世界上第一个微处理器芯片，以它为核心组成的MCS-4计算机，标志了世界第一台微型计算机的诞生。

  7. 计算机的分类 • 按原理分： • 模拟计算机 • 数字计算机（冯.诺伊曼、非冯.诺伊曼） • 神经网络计算机 • 按规模分： • 巨型机、大型机、中型机、小型机 • 微型机（桌面PC、移动PC、笔记本电脑、掌上电脑、单板机、单片机） • 按CPU指令系统分 • 复杂指令集计算机 (CISC) • 精简指令集计算机 (RISC)

  8. 电子计算机的特点 • 运算速度快 • 当今计算机系统的运算速度已达到每秒万亿次，微机也可达每秒亿次以上，而且还在不断地提高，使大量复杂的科学计算问题得以解决。 • 例如：卫星轨道的计算、大型水坝的计算、24小时天气预报的计算等，过去人工计算需要几年、几十年，而现在用计算机只需几天甚至几分钟就可完成。

  9. 电子计算机的特点 • 精确度高 • 科学技术的发展特别是尖端科学技术的发展，需要高度精确的计算。计算机控制的导弹之所以能准确地击中预定的目标，是与计算机的精确计算分不开的。 • 一般计算机可以有十几位甚至几十位(二进制)有效数字，计算精度可由千分之几到百万分之几，是任何计算工具所望尘莫及的。

  10. 电子计算机的特点 • 具有“记忆”和逻辑判断能力 • 随着计算机存储容量的不断增大，可存储记忆的信息越来越多。计算机不仅能进行计算，而且能把参加运算的数据、程序以及中间结果和最后结果保存起来，以供用户随时调用；还可以对各种信息(如声音、文字、图形、图像等)通过编码技术存储；计算机还可以进行逻辑运算，甚至进行推理和证明。 • 具有自动运行的能力 • 计算机内部操作是根据人们事先编好的程序自动控制进行的。用户根据解题需要，事先设计好运行步骤与程序，计算机十分严格地按程序规定的步骤操作，整个过程不须人工干预。

  11. 电子计算机的应用 • 数值计算(或称科学计算) • 数据处理(或称信息处理) • 过程控制(或称实时控制) • 计算机辅助设计, 辅助制造、辅助教学 • 计算机网络通讯 • 人工智能 • 信息高速公路(NII) • 电子商务（E-Business）

  12. 电子计算机的发展趋势 • 微型化： • 桌面PC>移动PC、笔记本电脑->掌上电脑(几百克) • 巨型化： • 速度可达：几千亿次/秒(我国银河1~3号，曙光系列） • 应用与需要进行大规模计算和大容量、高速度、多用户信息处理的业务。如：复杂问题的计算、气象预报、计算机仿真、金融证券、电信系统等 • 网络化： • 服务器端：功能不断强大、服务和信息量迅速增长 • 客 户 端：只需较低的硬件和简单浏览器软件 (Net PC、瘦客户端）

  13. 1.2 数字化信息编码与数的表示 计算机被广泛地用于信息处理，信息可以是数字、文字、图形、图像、声音。在计算机内部只能识别二进制数据，各种信息都必须经过数字化编码后才能被传送、存储和处理。因此，掌握信息编码的概念和处理技术是非常重要的。

  14. 数字化信息编码的概念 • 所谓编码，就是采用少量的基本符号，按一定的规则组合，以表示大量复杂多样的信息。 • 基本符号的种类和这些符号的组合规则是一切信息编码的两大要素。 例如：26个英文字母可以表示所有的英文词汇；用10个阿拉伯数码表示数字。

  15. 为什么计算机中采用的是二进制？ • 在计算机中，广泛采用的是0和1两个基本符号组成的二进制编码。因为它具有以下特点： • 二进制在物理上最容易实现： • 二进制的算术运算规则简单 • 通用性强 • 适用于各种非数值信息的数字化编码。特别是仅有的两个符号0和1正好与逻辑命题的两个值“真”和“假”相对应，从而为计算机实现逻辑运算和逻辑判断提供方便。 • 具有两种稳定状态的物理器件很多，如门电路的导通与截止，电压的高与低，而它们恰好对应表示1和0两个符号。假如采用十进制，要制造10种稳定状态的物理电路，那是十分困难的。 • 对R进制的算术求和、求积规则各有R(R+1)／2种。如采用十进制，就有55种求和与求积的运算规则；而二进制仅各有3种。因而简化了运算器等物理器件的设计。

  16. 不同进位制数的特点 1.十进制数的特点 (1) 有10个数码: 0,1,2,3,…,8,9 (2) 逢十进一. 一个十进制数1357.89, 它的展开式是: 1×103+3×102 +5×101 +7×10 0 +8×10-1+9×10-2 权重(Weight)： 10n-1,……, 基数(Radix)：10

  17. 非十进制数的特点 2. 二进制数的特点 (1) 有2个数码: 0,1 (2) 逢2进1. (3)基数： 2 3. 八进制数的特点 (1) 有8个数码: 0,1,2,3,4,5,6,7 (2) 逢8进1. (3)基数： 8 4. 十六进制数的特点 (1) 有16个数码:0,1,2,3,…,8,9,A,B,C,D,E,F (2) 逢16进1. (3)基数： 16

  18. 各种进位制对应表

  19. 不同进制之间的转换 • 10进制转换成 2进制数 整数：除2取余（逆写） 小数：乘2取整（顺写） 既有整数部分又有小数部分： 整数部分和小数部分分别转换

  20. 例1: (100)10=（1100100）2 整数：除2取余法： 将整数除以2，所得余数为结果的最低位数，然后将所得商继续除以2，所得余数为结果的次低位....依此类推,直到商除不尽为止,最后的余数为结果的最高位数. 2 100 2 50 0 2 25 0 2 12 1 2 6 0 2 3 0 2 1 1 0 1

  21. 0.345 × 2 0.690 × 2 1.380 × 2 0.760 × 2 1.520 × 2 1.04 例2: (0.345)10=（0.01011）2 小数：乘2取整法 将小数乘以2，所得积的整数部分为结果的小数点后第一位，所得积的小数部分再乘以2，整数部分为小数点后第二位... 依此类推,直到小数部分为0.或达到精度要求

  22. 8 100 8 12 4 8 1 4 1 0 16 100 6 4 16 0 6 例3: 100(D)=144(O)=64(H) 十进制转换成 非十进制数 一般方法： 整数：除 X取余 小数：乘 X取整

  23. 课堂练习 • 将数字854和2001分别转换成8进制数，再转换成2进制数和16进制数。 (854)10= ( 1526 )8 = ( 1 101 010 110 )2= ( 356 )16 (2001)10= ( 3721)8 = ( 11 111 010 001 )2= ( 7D1 )16

  24. 权 基数 数的展开式 十进制数的展开式: 396.25 = 3×102+9 ×101+ 6×100 +2 ×10-1 +5×10-2 二进制数的展开式: 1011.01 = 1×23+1×21+1×20 +0×2-1 +1×2-2

  25. 非十进制转换成十进制数 ①二进制数转换成十进制数: (11011.101)2 = 24+23+21+20 +2-1 +2-3 = 16+8+2+1+0.5+0.125 = (27.625)10 ②八进制数转换成十进制数: (143.65)8=1×82+4×81+3×80 +6×8-1 +5×8-2 =64+32+3+0.75+0.078125 = (99.828125)10 ③十六进制数转换成十进制数: (3F.4B)16=3×161+15×160+4×16-1 +11×16-2

  26. 非十进制数之间的互换 • 方法: 从小数点起分别向左向右, 每位3或4位一组,不足补0 • 2进制 ==> 8进制 二进制数: 1 110 111 101 . 100 八进制数为 1 6 7 5 . 4 • 2进制 ==> 16进制 二进制数: 11 1011 1101 0101 . 1000 十六进制数为： 3 B D 5 . 8

  27. 八进制和十六进制转化成二进制 • 每个八进制数对应三位二进制 3124 (O) = 011 001 010 100(B) 3 1 2 4 • 每个十六进制对应四位二进制。 2C1D(H) = 0010 1100 0001 1101(B) 2 C 1 D

  28. 课堂练习 • 实现下列数制的转换： (54)8= ( )10 ……………展开式法 (3A)16= ( )8 ……………重新分组 ( 10110 )2= ( )16 = ( )8 ……………重新分组

  29. 计算机中字符的表示 • ASCII码 (American Standard Code for Information Interchange） 美国标准信息交换代码 • 用7位二进制数来表示一个字符 如：‘A’：01000001 (65)10 • 用ASCII码作为机内码，每个字符占一个字节(最高位为0)

  30. 汉字编码的基本知识 • 1个字节能表示256种不同状态 • 一个汉字机内码由2个字节构成（即16位） • 汉字机内码最高位为1 • 国标码是国家颁发的标准汉字机内码 • 输入码（外码） • 点阵码（字型）

  31. 运算器 CPU 控制器 主机 随机存储器(RAM) 内存 只读存储器(ROM) 硬件 输入 / 输出设备 外部设备 计算机系统 外存储器 系统软件 (操作系统、 语言处理程序等) 软件 应用软件 (各种专用的软件包) 1.3 计算机系统的组成

  32. 主机 中央处理器 存储器 输入设备 运算器 输出设备 控制器 数据流 控制流 计算机的基本构成及工作原理

  33. 数据传输的三总线

  34. 微机系统简介 • 硬件系统 • 主机 • 键盘 • 显示器 • 磁盘驱动器 • 打印机 • 软件系统 • 操作系统: DOS 和 WINDOWS • 其它软件

  35. 存储器 高速缓存(Cache) 内存 主存(RAM、ROM) 存储器 外存 辅存(磁盘、磁带、光盘) 海量存储 信息断电消失 容量小，价格高，速度快 （Cache最快） 信息永久保留 容量大，价格低，速度慢 （软盘最慢）

  36. 1、内存的组织形式 • 二进制位----bit（0或1） • 字节----Byte（8个bit）是内存基本存取单位 • 内存地址 • 计算机字、字长 算术逻辑部件ALU 所表示的二进制信息的位数

  37. 2、外存（软盘） • 3.5英寸，容量：1.44MB

  38. 2、外存（硬盘） 容量： • 800MB • 1GB • 2GB • 10GB • 20GB • 30GB • 40GB

  39. 存储器计量单位 (位） (字节） (千字节） (兆字节） (吉字节） (太字节） 1b 1B = 8b 1KB=1024B （210 B) 1MB=1024KB=(1024)2 B (220 B） 1GB=1024MB=(1024)3 B (230 B) 1TB=1024GB =(1024)4 B (240 B)

  40. 源程序 目标程序 可执行程序 编辑程序 汇编或编译程序 联接程序 计算机语言和程序 • 第一代语言----机器语言 • 汇编语言 • 高级语言 BASIC COBOL FORTRAN PASCAL C PL/I LISP PROLOG ADA • 面向对象的语言，可视化操作 VB VC VFP JAVA ……

  41. 操作系统概述 • 操作系统是统一管理计算机资源，合理的组织计算机的工作流程，协调系统各部分之间的关系，提高计算机的利用率，方便用户操作而配备的一种系统软件。即 它负责计算机的全部软硬件资源的分配、控制、调度和回收。 用 户 应用软件 文字处理系统 银行系统飞机订票系统 系统软件 编译程序 数据库管理系统 操作系统 计算机硬件

  42. 操作系统的分类 • 单用户操作系统 • 批处理（多任务）操作系统 • 分时（多用户）操作系统 • 实时操作系统 （过程控制） • 网络操作系统 • 分布式操作系统

  43. 几种操作系统简介 • DOS操作系统 • Windows 操作系统 • UNIX操作系统 • XENIX操作系统 汉字平台 • UCDOS 汉字系统 • SPDOS金山汉字系统

  44. DOS的基本组成 boot IO.SYS MSDOS.SYS COMMAND.COM MS-DOS PC-DOS 程序名及功能 boot IBMBIO.COM IBMDOS.COM COMMAND.COM 系统引导程序 基本输入输出程序 磁盘操作管理程序 命令处理程序

  45. 冷启动 热启动 yes 有config.sys 文件吗？ 加电 Ctrl+Alt+Del 执行config.sys No ROMBIOS自检 yes 有autoexec.bat 文件吗？ A盘有DOS 系统吗？ yes 执行autoexec.bat No No C盘有DOS 系统吗？ 启动失败 显示A>或C> yes 将DOS调入内存 DOS启动完成 DOS启动流程图

  46. 4、多媒体技术 • 基本概念 • 媒体(Medium)：信息的载体，如数值、文字、声音、图形、图像等。 • 多媒体(Multimedia)。 • 关键特性：多样化、交互性和集成性。

  47. 多媒体技术要解决的三个问题 • 对音频和视频信息的数字化转换。 • 数字化后的音频和视频信息的存储。 • 音频和视频信息输入输出过程中的实时要求。

  48. 多媒体的关键技术 • 音频处理技术 • 波形文件(.WAV) • 电子音乐,MIDI(.MID)文件 同一首乐曲.MID文件的存储容量远小于.WAV文件。此外.MID文件容易修改

  49. 多媒体的关键技术 • 数据压缩技术： • JPEG 压缩静止图像 用于CD-ROM、彩色图像传真和图文管理 • MPEG 压缩运动图像 用于CABLE-TV信息压缩。 • H.261 视像和声音的双向传输标准 用于可视电话和电视会议。

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