计算机文化基础ppt.ppt
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1、计算机文化基础,第一章 计算机基础知识,第1章 计算机基础知识,1 计算机的发展和应用2 计算机中信息的表示与存储3 计算机硬件系统4 计算机软件系统,1 计算机的发展和应用,一、计算机的发展二、计算机的分类三、计算机的应用四、键盘的使用,第1章,1 计算机的发展和应用一、计算机的发展 诞生,时间:1946年2月地点:美国。名称:ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator,电子数字积分计算机) ,译作“埃尼克”。 注意: 第一台计算机还不具备现代计算机的主要原理特征-存储程序 和程序控制,以主要元件来划分:第一代(194650年代后
2、期)电子管计算机。第二代(195760年代中期)晶体管计算机。第三代(196570年代初期)中小规模集成电路计算机。第四代(1971)大规模集成电路和超大规模集成电路计算机每隔56年,计算机运算速度提高10倍体积缩小10倍;成本降低10倍每隔18个月,计算机性能提高一倍,1 计算机的发展和应用一、计算机的发展 4阶段,1,1 计算机的发展和应用二、计算机的分类,1、根据用途划分: 通用机、专用机2、根据规模划分: 巨型计算机、大/中型计算机、小型计算机、 微型计算机、工作站、服务器3、按处理对象进行划分: 数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机,1,1 计算机的发展和应用三、计算机的应用,
3、1、科学计算2、信息处理3、过程控制4、计算机辅助系统 主要有:CAI、CAD、CAM、CAT、CIMS5、多媒体技术6、计算机通信7、人工智能,1,1 计算机的发展和应用四、键盘的使用,键盘是微机必配的基本输入设备。 键盘输入称为“击键”而不是按键。 按键有两种:单档键 、双档键 组合键 键盘分为四个区:主键盘区、光标控制区、小键盘区、功能键区。,1 计算机的发展和应用四、键盘的使用 键盘分区,1 计算机的发展和应用四、键盘的使用 手指分工与击键方法,基准键:F、J键,说明:黄色小手指,红色无名指,兰色中指,绿色食指,紫色空格键大拇指。,基准行,1,2 计算机中信息的表示与存储,前言: 计算
4、机是信息处理的工具。任何形式的信息都必须转换成二进制形式的编码之后才能被计算机所存储、处理、传输。一、进位计数制二、数制的转换三、非数值信息的表示四、二进制数的运算五、数值信息在计算机内的表示六、在计算机中采用二进制的优点,第1章,2 计算机中信息的表示与存储一、进位计数制 概念,数制:是人们利用符号来计数的方法。数码:数制所包含的数字符号,如:0、1、2基数:数制所使用的数码的个数,如:二、十位权:某数制每一位所具有的权值。如十进制的个位的位权是“1”,百位的位权是“100”。,2 计算机中信息的表示与存储一、进位计数制 各进制的比较,2 计算机中信息的表示与存储一、进位计数制 数的表示方法
5、,在数值后加上“(2)”, “(8)” ,“(10)”, “(16)” 把一串数字用括号括起来,再加上数制的下标用进制的字母符号: B(二进制)、O(八进制)、D(十进制)、 H(十六进制),例:10110101 (2) =265(8)=181(10)=B5(16) ( 10110101)2=(265)8=(181)10=(B5)16 10110101B =265O=181D=B5H,2,2 计算机中信息的表示与存储二、数制的转换 十二,转换为十进制数:各种进制的数按权展开后求得结果即为十进制数。十进制数转换二进制数: 除二取余 (由低到高,整数): 乘二取整,(纯小数),对整数69转换,整数
6、部分: (69)10=(1000101)2,2 计算机中信息的表示与存储二、数制的转换 十二 A,例1、3 把十进制数69.8125转换为二进制数,2 计算机中信息的表示与存储二、数制的转换 十二 B,十进制小数0.8125转换为二进制小数。,因此:69.8125D=100010.1101B,2 计算机中信息的表示与存储二、数制的转换 二八、十六,二进制数转换为八进制数: 从右到左,三位一节,计数照写二进制数转换为十六进制数: 从右到左,四位一节,计数照写十进制转为八进制、十六进制:先转为二进制,再以二进制进行相应转换,2,2 计算机中信息的表示与存储三、非数值信息的表示 A,1、ASCII码
7、(美国信息交换标准代码) 标准ASCII码为7位,扩展ASCII码为8位。 ASCII码表中的128个字符中,有95个字符可以显示,33个为“控制字符”2、BCD码 BCD码是用4位二进制数表示一位十进制数的二-十进制编码。,2 计算机中信息的表示与存储三、非数值信息的表示 B,3、汉字交换码 用连续两个字节的二进制数对应一个汉字编码4、机内码 是汉字在计算机中的运行代码。5、汉字交换码和机内码的关系 对于一个汉字交换码,将它每个字节的最高位置为1后即成为机内码。,2,1、算术运算加法: 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=0(向高位有进位)例:1101+1011=11000减法: 0
8、-0=0 1-0=1 1-1=0 0-1=1(向高位有错位)乘法: 0*0=0 1*0=0 0*1=0 1*1=1除法: 01=0 11=1,2 计算机中信息的表示与存储四、二进制数的运算 算术运算,2 计算机中信息的表示与存储四、二进制数的运算 逻辑运算,2、逻辑运算逻辑或()、() 0 0=0 ; 0 1=1 ; 1 0=1 ; 1 1=1逻辑或()、( )0 0=0 1 0=0 0 1=0 1 1=1 逻辑非(),2,2 计算机中信息的表示与存储五、数值信息在计算机内的表示 原反补码,一个数在计算机中的表示形式称为机器数,机器所对应的原来的数值称为真值。原码:规定符号位为“0”表示正数,
9、为“1”时表示负数,数值部分用二进制的绝对值表示反码:是对一个数的求反。正数的反码是这个数本身,负数的反码等于其绝对值各位求反。补码:正数的补码是其本身,负数的补码是把其原码除符号以外的各位求其反码,然后最低位加1。,2 计算机中信息的表示与存储五、数值信息在计算机内的表示 定点数,定点数是指在计算机中小数点的位置是固定的。采用定点数表示法的计算机称为定点计算机。定点表示法把一个数表示成为整数,或把小数点固定在数值部分之前,把一个数表示成为纯小数。 注意:这个小点实际上在计算机中表示不出来的,是事先约定的。对于一台计算机来说,一旦约定了,就不能改变。,2 计算机中信息的表示与存储五、数值信息在
10、计算机内的表示 浮点数,浮点数: 用指数(整数)和尾数(纯小数)两部分来表达一个实数。实数由于小数点不固定,所以也称为“浮点数”。由于整数的小数点是固定的,所以也称为“定点数”。 比较:定点数的结构简单,表示的数的范围有限;浮点数的结构较复杂,表示的数的范围比定点数要大得多。由于指数可以采用不同的编码(原码、补码),尾数的格式、小数点的位置也可以有不同的规定,因此,浮点数的表示方法不是唯一的。,2,2 计算机中信息的表示与存储六、在计算机中采用二进制的优点,四则运算简单可采用二稳态的元件电路实现方便,便于采用逻辑代数节省存储设备,成本低廉,2,3 计算机系统的硬件组成,一个完整的计算机系统包括
11、“硬件系统”和软件系统“。一、硬件系统的基本组成二、微型计算机三、多媒体计算机四、单片机,第1章,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成,硬件是指组成计算机的物理实体(各种实实在在的器件),是计算机进行工作的物质基础。由五个部分组成:,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 CPU A,CPU(Central Proccessing Unit中央处理器)是计算机的核心部件,它由控制器和运算器组成。 指挥计算机其他各部件的工作。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 CPU B,1、控制器:计算机的控制中心 主要工作:从存储器取出指令,分折指令(生成起控制作用的微码),
12、执行指令。2、运算器(执行单元):实现运算 主要部件:算术逻辑运算部件(ALU)、寄存器(存放操作数和运算结果) 主要工作:是数据处理(运算)和暂存运算数据。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 存储器,存储器(Memory):存放程序和数据的记忆部件。Memory是指内存储器。 通常把控制器、运算器和内存储器称作主机。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 存储单位,位(Bit):计算机中度量数值的最小单位,表示一位二进制信息。有0或1。字节(Byte):一个字节由8位二进制数字组成。1Byte=8Bit.字节是信息存储中最常用的基本单位。计算机的存储器通常使用多少字节
13、来表示其容量大小。 常用的单位有:KB 1KB=210Byte=1024ByteMB 1MB=210KB=1024KBGB 1GB=210MB=1024MBTB 1TB=210GB=1024GB字(Word):字是位的组合,通常由若干个字节组成,取决于机器的类型,用作信息处理的单位。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 存储地址 A,单元地址:1)存储器由若干个存储单元构成。各存储单元都按顺序排列。每个单元都有一个编号,这个单元的编号称为“单元地址”。2)存储单元地址是唯一的。3)通过地址编号寻找在存储器中的数据单元称为“寻址”。存储器中地址的范围决定了二进制数的位数。,3 计算机
14、系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 存储地址 B,【例子】:如果存储器有1024个单元,那么它的地址编码为01023;对应的二进制数是00000000001111111111,需要用10位二进制了表示,也就是需要10根地址线。或者说,10位地址码可寻址1KB的存储空间。 存储器中所有存储单元的总和称为这个存储器的存储容量,其单位是KB、MB与GB。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 计算容量 A,由地址线,求寻址空间。N根地址线最大的寻址能力为2的N次方字节。例:若地址线有32根,则它的寻址空间为多大?解:32根地址线就可以表示32位二进制数,32位二进制数可以表示的数的范围是
15、: 232 B=232 /210KB=4GB所以,32根地址线最多有4GB的寻址能力。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 计算容量 B,由起始地址和末地址,求存储空间。 存储空间=末地址-起始地址+1例: 从编号为4000H4FFFH的地址中,包含了多少个单元? 4FFFH-000H+1=1000H =1*163Byte =4096Byte=4KB,由存储容量和起始地址,求末地址。末地址=起始地址+存储容量-1例:有一个32KB的存储器,用十六进制对它的地址进行编址,起始编号为0000H,末地址应是多少?0000H+32KB-1H=32KB-1 =1000,0000,0000,0
16、000B-1 =8000H-1=7FFFH,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 计算容量 C,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 内存储器,存储器:分为内存与外存。 内存储器:是CPU直接访问的存储器,它存放着当前正在运行的程序和数据(包括中间结果)。 内存 (又称主存)分为: 随机存取存储器RAM(Random Access Memory) 只读存储器ROM(Read Only Mwmory)。,3 计算机系统的硬件组成一、硬件系统的基本组成 RAM和ROM,RAM中的数据可以随机地写入与读出,用来存放用户输入(正在运行)的程序与数据。RAM是易失性存储器,一旦断电,
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