冯·偌依曼结构
(1)___ 采用二进制表示机器指令和数据
(2)__ 硬件由五大部分组成
运算器,控制器,存储器,输入设备,输出设备
(3) 将程序存入存储器中,按程序中的指令序列顺序执行
计算机基础知识
计算机发展过程
新的计算机体系结构(非冯·偌依曼)
计算机的逻辑判断与推理能力,学习能力
新材料,新工艺
新一代
系统软件
辅助存储器
主存储器
使用元器件
时代
面向对象的高级语言,数据库管理系统,更为完善的操作系统
磁盘,光盘
半导体
大,超大规模
第四代
高级语言,操作系统
磁带,磁盘
磁芯,半导体
中小规模集成电路
第三代
高级语言,管理程序,监控程序
磁鼓
磁芯
晶体管
第二代
机器语言,汇编语言
磁鼓,磁带
水银延迟线,静电
电子管
第一代
计算机的应用
(1)科学计算 科学工程中的数值求解
(2)数据处理 把数据进行记录,分类,排序,制表
(3)实时控制 对生产现场进行自动控制
(4)人工智能 用计算机代替人脑的思维
(5)计算机辅助设计,制造和教学 CAD CAM CAI
(6)娱乐 利用多媒体技术将游戏机,家庭影院,电脑合为一体
计算机基础知识
计算机发展趋势
1.巨型化
2.微型化
3.网络化
4.智能化
计算机基础知识
计算机发展趋势
1.巨型化
2.微型化
3.网络化
4.智能化
高速,大存储容量,增强功能
以微处理器为核心,
是计算机技术和通信技术结合的产物
是在计算机技术和控制论研究的基础上发展起来的,是自动化发展的高级阶段
计算机基础知识
1.2 计算机运算基础
计算机常用的数值
十进制,二进制,八进制,十六进制
计算机内部 处理数据采用二进制
输入/输出采用十进制
0010 0011 0100 0101
1
+1
-----
10
10
+ 1
------
11
11
+ 1
-----
100
计算机基础知识
1.十进制
(1)具有十个数码
(2)以10为基数,每个数值具有一定的位置值(权)
(3)进退值 逢十进一,退一当十
(4)具有按权的展开式
987.34=9×102+8×10+7×100+3×10-1+4×10-2
计算机基础知识
2.___ 二进制
具有二个数码 逢二进一,退一当二1011.01=1×23+0×22+1×2+1×20+0×2-1+1×2-2
3.十六进制
34A9H=3 × 163+4 × 162+10 × 16+9 ×1
常用的进制
1.2.2 不同数字间的转换
1.二进制转换为十进制数
方法:按权展开,得到相应的十进制数
(1011.11)2=(11.75)10
2.十进制转换为二进制数
方法:整数,小数分别转换
整数部分除2取余
小数部分乘2取整
若不归0,则多算一位小数按"0舍1入"
十进制转换为二进制数
(175)10=(10101111)2
(0.8325)10=(0.1101)2
(186.378)10
=(10111010.011)2
计算机运算基础
二进制,十六进制之间的转换
4位合并成1位 1位扩充成4位
(111011110001)2=(EF1)16=EF1H
(40D.08)16=(010000001101.00001)2
十六进制转换为十进制
(1E7.6)16=(000111100111.0110)2
=256+128+64+32+4+2+1+0.25+0.125 =1*162+14*16+7+6*16-1=(487.375)10
计算机基础知识
1.2.3___________ 布尔(逻辑)运算
0 表示"假""非"
1 表示"真""是" 逻辑值
1. 逻辑与(乘) "." "AND"
0·0=0 0·1=0 1·0=0 1·1=1
英语>=90 AND 英语>四级
2. 逻辑或(加) "+" "OR"
0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
英语>=90 OR 英语>四级
计算机基础知识
3. 逻辑非 NOT "-" _ _
英语=90) 0=1 1=0
4. 真值表
0
1
1
1
1
0
1
0
1
0
1
1
0
0
1
1
0
0
0
0
~B
A+B
A·B
B
A
计算机基础知识
A B C A+B B.C A+B.C ~A+B
0 0 0
0 0 1
0 1 0
0 1 1
1 0 0
1 0 1
1 1 0
1 1 1
0 0 0 1
0 0 0 1
1 0 0 1
1 1 1 1
1 0 1 0
1 0 1 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1.2____计算机中的数据表示
数据
数值数据 (可以计算的数据)
非数值数据(文字,符号,图象,声音等)
字符(非数字)数据在计算机中的表示
ASCII码 美国信息交换标准码
7位二进制 (一个字节)高位为0
128种符号 (33个控制字符)(33个可见字符)
128=33+26+26+10+33
1.2____计算机中的数据表示
常用ASCII码
'0' 00110000 (48) 30H
'9' 00111001 (57) 39H
'A' 01000001 (65) 41H
'Z' 01011010 (90) 5AH
'a' 01100001 (97) 61H
'z' 01111010 (122) 7AH
空格 00100000 (32) 20H
0~9 A~Z a~z ASII码从小到大排列,便于排序.
计算机基础知识
汉字编码
1.国标码
国家标准GB2312-80《信息交换用汉字字符集(基本集)》简体中文 GB2312 HZ 繁体中文 Big5
7445个 =3755+3008+682
汉字的特殊符号(682)
一级汉字(3755) 按拼音字母顺序存放
二级汉字(3008) 按偏旁部首的笔画顺序存放
2个字节 高位为0 127*127=16129种组合
计算机基础知识
2.机内码
计算机中按字节表示数据,没有标志区别是汉字的一部分还是ASCII码.
国标码的双字节高位置1就为机内码
"啊"
国标码 00110000 00100001 (30 21H)
机内码 10110000 10100001(B0 A1H)
计算机基础知识
3.区位码(外码)
汉字输入编码(拼音,五笔,区位)统称外码
区位码:将国标码双字节按十进制重新流水编号
(21H——7EH)
-20H (01H——5EH)
(01——94)
4位十进制数的汉字编码 区号:高字节 (1—94区)
1601 9456 位号:低字节(1—94位)
计算机基础知识
国标码,机内码与区位码三种码之间的转换
计算机基础知识
"啊" 国标码 00110000 00100001 (30 21H)(48 33)
机内码 10110000 10100001(B0 A1H)(176 161)
区位码 00010000 00000001 (10 01H)(16 01)
"≯" 国标码 00100001 01011011 (21 5BH)
机内码 10100001 11011011 (A1 DBH)
区位码 00010000 00111011 (01 3BH)(01 59)
计算机基础知识
家
十进制 2850(区位)→28+32 50+32→60 82(国标)
2850(区位)→28+160 50+160→188 210(机内)
十六进制
1C32(区位)→1C+20 32+20→3C52 (国标)
(60 82)
1C32(区位)→1C+A0 32+A0→BCD2 (机内)
(188 210)
2850→1C32H+2020H=3C52(国标)+8080H=BCD2H(机内)
完成下列表格
B1 E4H
变
36 28H
定
2850
家
区位码
机内码
国标码
汉字编码
汉字输入码→汉字国标码→汉字机内码→汉字地址码→汉字字型码
区位码(外码)
汉字输入编码(拼音,五笔,区位)统称外码
区位码:将国标码双字节按十进制重新流水编号
国标码 GB2312 2个字节 高位为0
机内码 汉字在计算机内的存储格式
国标码+80 80H=机内码
国标码 -20 20H=区位码
数值数据在计算机中的表示
1.3.2 数值数据在计算机中的表示
数值数据可进行算术运算,在计算机中的表示形式称为机器数
定点数 如 127 二进制 01111111
浮点数表示数值范围很广的数,用浮点数
如:十进制 3.156×10 6 0.213×10-3
二进制 0.11011×2-2 0.11001×25
数值数据在计算机中的表示
1.定点数
事先约定机器中所有数据的小数点位置是固定不变的,通常表示纯小数或纯整数
运算简单 所表示的数范围有限 运算精度低
容易溢出 结果超出能表示的最大绝对值
+ 0.1101001 01101001 整数 +122 0111 1010
- 0.1101001 11101001 -17 1001 0001
+ 1101001 01101001 最大:01111111 +127
- 1101001 11101001 最小:11111111 -127
数值数据在计算机中的表示
2.浮点数
表示数值范围很广的数,用浮点数
如:十进制 3.156×10 6 0.213×10-3
二进制 0.11011×2-2 0.11001×25
二进制 N= ±S × 2±P
数符 N的尾数 阶符 N的阶码
数值数据在计算机中的表示
阶符 阶码 P 数符 尾数S
如: 0 011 1 0011011
阶码部分 尾数部分 阶码为整数 尾数S是绝对值小于1的纯小数
由数的表示范围决定 决定浮点数的精度
(0.421875)10=(0.011011)=0.11011×2-1
(-0.421875)10=(-0.011011)=-0.11011×2-1
(-27)10=-11011=-0.11011×25
原码,反码与补码
原码
最高位为符号位 0表示正 1表示负
反码
正数的反码与其原码相同
负数的反码 符号位不变 逐位取反
补码
正数的补码与其原码相同
负数的补码 反码+1(最末位) 负数在机器中的形式——机内码
x1=+1010111 [x1]原= 01010111 [x1]反=01010111 [x1]补=01010111
x2=-1010111 [x2]原= 11010111 [x2]反=10101000 [x2]补=10101001
对于2进制,我们利用补码把减法变成加法
01000000 64 01000000 64
-00001010 -10 +11110110 +246
00110110 54 100110110 310-256=54
原码,反码与补码
1.4 微型计算机
计算机系统组成
中央处理器:运算器(ALU),控制器(CU),寄存器
主机 协处理器和高速缓存
内存储器:只读存储器(ROM),读写存储器(RAM)
计 硬件
算 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪,光笔等
机 外部设备 输出设备:显示器,打印机,绘图仪等
系 外存储器:软磁盘,硬磁盘,光盘,磁带等
统
软件 系统软件:操作系统,语言及语言处理程序,编译诊断系统,
数据库管理系统
应用软件:CAD软件等
硬件系统
CPU:中央处理器
1. 功能:
用来执行命令,完成各种运算和控制功能.
运算器(ALU),控制器(CU),寄存器, 协处理器和高速缓存
2. 技术指标:
时钟频率:CPU586/166,既主频为166MHZ
位数: CPU可以同时处理的二进制的位数,32位机,64位机
3. 名称:Pentium : 简称为P5
Pentium MMX : 增加多媒体扩展功能
Pentium Pro : P6 高能奔腾
Pentium Ⅱ : P-Ⅱ,在P6上加MMX功能,奔腾二代
Pentium Ⅲ : 奔腾三代 PⅢ 500/800
Pentium Ⅳ :奔四 PⅣ 1.4G/1.5G/1.6G
1G=1000M=106k=109Hz
硬件系统
内存储器
1.存储容量单位: 位 (bit) 字节(Byte)
1B = 8 bit 1KB=1024B
1MB = 1024KB 1GB=1024MB
2.分类:
ROM:只读存储器,存储生产厂家事先写入的一系列程序和数据,存储的信息不会因为掉电或者关机而丢失.
RAM:随机存储器,称为内存或主存,可读可写,掉电或者关机后,存储的信息会丢失.通常容量有64MB,128MB,256MB.
(显示器上往往为了提高处理图像的速度,在显卡上配显示内存和带有图形加速的芯片)
外部设备
外存储器:(辅助存储器)
软磁盘:存储信息的一种介质,可读可写,格式化后才能使用.
512字节×18扇区× 80磁道× 2面=1474568字节=1440千字节=1.4兆字节
磁道
扇区
写保护
硬件系统
1. 软磁盘:
特点:容量小,速度慢,便于携带,价格便宜.
放在软磁盘驱动器内进行读写操作
2. 硬磁盘:
特点:容量大,速度快,一般固定在主机箱内.
在硬磁盘驱动器内进行读写,密封.
3. 光盘:常用的是CD-ROM.
PC机基本配置
机箱 电源
主板,内存
CPU
声卡,显卡,音箱
硬盘
显示器
光驱,软驱
键盘,鼠标
modem
软件系统
软件(Software)是程序,文档与使用说明三者的总称.
分系统软件与应用软件两大类.
系统软件:
1. 功能:处于硬件和应用程序之间,具有计算机系统各种应用所需的各种功能.
2. 种类:
操作系统:如MS-DOS,OS/2,Windows和Unix
功能:处理器管理,存储器管理,设备管理 ,信息管理,提供用户使用计算机的接口
高级语言与语言处理程序:
机器语言 汇编语言 高级语言 面向对象的可视化语言
语言处理程序
将各类不同的语言"翻译"成CPU能识别的二进制机器语言
软件系统
应用软件
专门为某个特定的应用目的而编制的软件,例如:文字处理软件,电子表格软件,电子讲演稿制作软件.
都必须在系统软件的平台上运行.
支持软件
例如 DBMS:数据库管理系统,为数据库的建立,使用和维护而配置的系统支持软件, 是建立在操作系统的基础上,对数据库进行统一的控制和管理.
计算机病毒
计算机病毒是一组隐藏于计算机系统中的程序,它不仅能破坏计算机系统的正常运行,而且还具有很强的传染性.计算机系统一旦有了计算机病毒,就会很快扩散到其它计算机系统中,正像生物体传染上生物病毒一样,从而该程序得此名称.
计算机病毒
来源: 1.恶作剧 2.为软件保护 3.恶意制造 4.程序失控
特点: 1.隐蔽性 2.传染性 3.潜伏性 4.可激活性 5.破坏性.
组成: 1.病毒安装模块 2.传染模块 3.表现和破坏模块
传染途径: 1.复制传染 2.执行传染 3.网络传染
分类: 1.按入侵方式:
i.源码型.攻击高级语言的源程序. ii.操作系统型.攻击操作系统.
iii. 外壳型.自已加载到命令头或尾 iv. 入侵型.病毒程序插入程序中.
2.按传染和隐藏方式:
BOOT型 文件型 命令型
计算机病毒的防治关键是做好预防工作. 2,反病毒软件
第一讲 计算机与信息技术
电子计算机分为:模拟计算机和数字计算机
通用计算机和专业计算机
未来的计算机将是微电子技术,光学技术,超导技术和电子仿生技术相结合的产物
楼上的怎么复了那么多的东西。其实就是认为计算机由输入设备、运算器、控制器、存储器、输出设备五部分组成。
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