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,（江南学院旅游经贸分院 陶向东）,新编计算机应用基础,第一章 计算机与信息处理,教学目标 1.了解计算机的发展历史； 技术的发展 应用的发展 2. 了解计算机与信息处理、信息化社会的关系； 3. 弄清计算机信息处理的几个基本概念； 4. 了解计算机信息处理的主要特点。,1.1计算机的发展与信息化社会,一、计算机的发展简史 人类很早就梦想拥有一种计算速度快的的运算 工具，为此人们造出了算盘、计算尺、手动计算器 等，但一直在寻求运算速度更快、体积和成本更小 的运算工具。到1946年，在美国宾夕法尼亚大学诞 生了世界上第一台数字电子计算机ENICA（埃尼亚克），它使用了一万八千多个电子管和一千五百多个继电器，占地170平方米，重达三十余吨，耗电140千瓦，价格昂贵。现在普遍使用的Pentium(奔腾)处理器，集成了三百多万个晶体管，面积只有5厘米×5厘米，功耗小于15瓦。,计算机的分代： 人们习惯上从计算机主机所使用的主要元器件为着眼点，把计算机的发展划分为四代： 第一代：（约19461957年）电子管计算机，使用机器语言，主要用于科学计算，运算速度几十至几万次； 第二代：（约19571964年）晶体管计算机，使用高级语言（FORTRAN、ALGOL、COBOL等），用于数据处理和自动控制，运算速度几十万次；,第三代：（约19651972年）中小规模集成电路计算机，使用操作系统，应用到许多领域，运算速度几百万次； 第四代：（约1971年至今）大规模集成电路和超大规模集成电路计算机，使用日益广泛，运算速度几百万至几亿次； *在这段时期内，出现了小型机和巨型机系统。80年代微型计算机 开始出现，并得到了广泛应用。,有关计算机分代问题 尽管人们早已习惯谈论第五代、第六代计算机了，但学术界、工业界认为不要再沿用“第五代计算机”的说法为好，而赞成用“新一代计算机”或“未来型计算机”来称呼可能出现的新事物。一些专家认为，新一代的计算机系统将会具有知识表示和推理能力，可以模拟或部份替代人的智能活动，并具有人机自然通信能力。事实上，对于什么是新一代计算机仍存在着一些不同的观点和看法。,计算机的主要应用,数值计算； 信息处理； 过程控制； 辅助设计； 智能模拟。,1.2 计算机信息处理的特点,一般而言,计算机的特点是： 极高的处理速度； 很强的存储能力； 精确的逻辑判断和计算能力； 多种输入输出手段； 支持多媒体和计算机网络。,概括地说，计算机信息处理的特点是： 1、能高速高质地完成数据加工任务； 2、友善的人机界面； 3、几乎不受限制的存储容量； 4、方便迅速的计算机通信； 5、高效的计算机辅助开发。,1.3 计算机的发展趋势,1.计算机速度继续提高； 2.计算机体积不断缩小； 3.计算机价格持续下降； 4.计算机的信息处理功能走向多媒体化； 5.计算机应用进入“网络计算时代”。,第一章小结,1.计算机的分代及每代计算机的主要元器件； 2.计算机主要应用及例子; 3.计算机信息处理的特点； 4.计算机的发展趋势。 作业：P7 1、2、3、4、5、6,第二章 信息在计算机内的表示,教学目标 1.掌握二进制数的表示、运算、转换，以及二进制信息的计量； 2.掌握数值信息在计算机中的表示及运算方法； 3.掌握西文字符在计算机中的表示方法； 4.熟悉汉字信息在计算机中的表示方法及输入输出过程； 5.了解图形信息在计算机中的表示方法。,2.1 数据和信息,2.1.1 数据 定义：数据是对事实、概念或指令的一种特殊表达形式，可以用人工的方式或者用自动化的装置进行通信，翻译转换或者进行加工处理。 这种特殊的表达形式就是二进制编码形式，即采用二进制编码表示的数字、文字、图画、声音和活动图象才能由计算机进行处理（包括通信、转换 及存储）。所以，在计算机系统中所指的数据，一般均是以二进制编码形式出现的。,数据划分为: 数值型数据 非数值型数据 图形 语言 音乐 活动影像,2.1.2 信息 定义：信息是对人有用的数据，这些数据将可能影响到人们的行为与决策。 区别：数据是客观存在的事实、概念或指令的一种可供加工处理的特殊表达形式，而信息却强调是对人有用的数据。,计算机信息处理的实质上就是由计算机进行数据处理的过程。也就是说，通过数据的采集和输入，有效地把数据组织到计算机中，由计算机系统对数据进行相应的存储、建库、处理、加工、转换、合并、分类、计算、统计、汇总、传送等操作的过程。经过对数据的处理加工后，向人们提供有用的信息，这个全过程就是信息处理。简言之，信息处理的本质即是数据处理，数据处理的主要目标是获取有用的信息。 “信息系统”（或称“信息管理系统”、“数据处理系统”），则常常特指一类数据密集型的应用系统。,2.2 二进制,2.2.1 什么是二进制 二进制和十进制相仿，也是一种记数制，它只使用“0”和“1”两个不同的数字符号，采用的是“逢二进一”。例如，二进制数(111010.1101)2。 那么，计算机中为什么采用二进制呢？原因是： 状态稳定，容易实现； 运算规则简单； 可将逻辑处理与算术处理相结合。,2.2.2 二进制的运算 二进制数运算处理的种类：算术运算和逻辑运算 算术运算的基本运算规则： 0 0 1 1 + 0 +1 +0 +1 （加法） 0 1 1 10,0 0 1 1 - 0 -1 -0 -1 （减法） 0 1 1 0,基本的逻辑运算有三种： 逻辑加（或运算）； 逻辑乘（与运算）； 取 反（非运算）。 逻辑加的运算规则：只要有一个为真即为真 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1,逻辑乘的运算规则：仅当两个全为真时才为真 0 0 1 1 0 1 0 1 0 0 0 1,取反运算的运算规则： “0”取反后是“1”，“1”取反后是“0” 注意事项：算术运算会发生进位和错位，而逻辑运算则按位独立运算，位与位之间不发生任何关系。,2.2.3 不同进位制数之间的转换 1、其它数制转换成十进制数 说明：通常采用按权相乘法 （1） 二进制数转换成十进制数 例1（1101.01）2=(1×23+1×22+0×21+1×20+0×2-1+1×2-2 )10=(13.25)10 这里，“2”是基数，“2i”(i=3,2,1,0,-1,-2)为位权 练习：将二进制数10110.11转换成十进制数,答案：（10110.11）=(1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+1×2-1+1×2-2)10 =(22.75)10,(2) 八进制数转换成十进制数 方法同二进制转换成十进制完全一样，仅仅基数有所不同。 例2 (24.67)8=(2 ×81+ 4 ×80+6 ×8-1+7 ×8-2)10 =(20.859375)10 练习：将八进制数35.7转换成十进制数,答案：(35.7)8=(3 ×81+ 5 ×80+7 ×8-1)10 =(29.875)10,（3）十六进制数转换成十进制数 说明：十六进制数共有16个不同的符号：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F，其中A表示10，B表示11，C表示12，D表示13，E表示14，F表示15，转换方法同前，仅仅基数为16 例3 (2AB.C)16=(2×162+10×161+11×160+12×16-1)10 =(683.75)10 练习：将十六进制数A7D.E转换成十进制数,答案：(A7D.E)16=(10×162+7×161+13×160+14×16-1 )10 =(2685.875)10,说明：其他进制转换成十进制可类似进行。如七进制、十二进制、二十四进制等，只须改变基数即可。,2、其他数制转换成二进制数 （1）十进制整数转换成二进制整数 说明：通常采用“除以2逆向取余法” 例4 将（57）10转换成二进制数 余数 2 571 (低位) 2 280 2 140 2 7 .1 2 3 .1 2 1 .1 (高位) 0,(57)10=(111001)2,（2）十进制小数转换成二进制小数 说明：采用“乘以2顺向取整法”。即把给定的十进制小数不断乘以2，取乘积的整数部分作为二进制小数的最高位，然后把乘积小数部分再乘以2，取乘积的整数部分，得到二进制小数的第二位，如此不断重复，得到二进制小数的其他位。 例5 将（0.875）10转换成二进制小数： 0.875×2=1.75 整数部分=1 （高位） 0.75×2=1.5 整数部分=1 0.5×2=1 整数部分=1 （低位） 所以，（0.875）10=（0.111）2,练习：将（0.6875）转换成二进制小数,答案：0.6875×2=1.3750 整数部分=1 （高位） 0.3750×2=0.75 整数部分=0 0.75×2=1.5 整数部分=1 0.50×2=1 整数部分=1 （低位） 所以，（0.6875）10=（0.1011）2,说明：对一个既有整数又有小数部分的十进制数，只要分别把整数部分和小数部分转换成二进制即可 练习：将(215.675)10转换成二进制数,答案： (215)10=(11010111)2 (0.675)10=(0.1011)2 所以， (215.675)10=（ 11010111.1011）2,(3)八进制数转换成二进制数 方法：把每一个八进制数字改写成等值的三位二进制数,并保持高低位的次序不变即可。 八进制数字与二进制数字的对应关系如下： （0）8=000 （1）8=001 （2）8=010 （3）8=011 （4）8=100 （5）8=101 （6）8=110 （7）8=111 例 6 将（0.754）8转换成二进制数： （0.754）8=（000.111 101 100）2=（0.1111011）2 练习： 将（16.327）8转换成二进制数：,答案：（16.327）8 =（001 110. 011 010 111）2 =（1110.011010111）2,(4)十六进制数转换成二进制数 方法：把每一个十六进制数字改写成等值的四位二进制数,并保持高低位的次序不变即可。 十六进制数字与二进制数字的对应关系如下： （0）16=0000 （1）16=0001 （2）16=0010 （3）16=0011 （4）16=0100 （5）16=0101 （6）16=0110 （7）16=0111 （8）16=1000 （9）16=1001 （A）16=1010 （B）16=1011 （C）16=1100 （D）16=1101 （E）16=1110 （F）16=1111,例7 将（4C.2E）16转换成二进制数： （4C.2E）16 =（0100 1100.0010 1110）2 =（1001100.0010111）2 练习：将（AD.7F）16转换成二进制数,答案：（AD.7F）16 =（1010 1101.0111 1111）2 =（10101101.01111111）2,3、二进制数转换成其它进制数 (1)二进制数转换成八进制数 方法：将整数部分从低位向高位每三位用一个等值的八进制数来替换,最后不足三位时在高位补0凑满三位; 小数部分从高位向低位每三位用一个等值的八进制数来替换,最后不足三位时在低位补0凑满三位。 例8 （0.10111）2=（000. 101 110）2=（0.56）8 （11101.01）2=（011 101. 010）2=（35.2）8 练习：将（1101101.011）2转换成八进制数,答案：（1101101.011）2 =（001 101 101. 011）2 =（155.3）8,(2)二进制数转换成十六进制数 方法：将整数部分从低位向高位每四位用一个等值的十六进制数来替换,最后不足四位时在高位补0凑满四位; 小数部分从高位向低位每四位用一个等值的十六进制数来替换,最后不足四位时在低位补0凑满四位。 例9 （11101.01）2=（0001 1101. 0100）2 =（1D.4）16 练习：将（101011101.011）2转换成十六进制数,答案：（101011101.011）2 =（0001 0101 1101. 0110）2 =（15D.6）16,2.2.4 二进制信息的计量单位 比特（bit）：即二进制的每一位（“0”和“1”），是二进制信息组成、处理、存储、传输的最小单位，有时也称“位元”或“位”。 字节(byte)：8个比特组成一个字节。每个西文字符用1个字节表示,每个汉字用2个字节表示。 其他常用单位有： 千 字 节（KB）： 1KB=210字节=1024B 兆 字 节（MB）：1MB=220字节=1024KB 千兆字节（GB）： 1GB=230字节=1024MB 兆兆字节（TB）： 1TB=240字节=1024GB,数据传输速率单位： 比特/秒 (b/s) 波特 千比特/秒 (Kb/s) 1Kb/S=210比特/秒=1024b/s 兆比特/秒 (Mb/s) 1Mb/S=220比特/秒=1024Kb/s 千兆比特/秒(Gb/s) 1Gb/S=230比特/秒=1024Mb/s,23 数值信息在计算机内的表示 231整数 计算机中的整数分为：正整数(不带符号的整数)、整数(带符号的整数)。可以用位、位、位、位表示。 例如： 个二进位表示的正整数其取值范围是：（0000，0000）2（1111，1111）2，即0255（28-1）；16个二进位表示的正整数其取值范围是：065535（216-1）；32个二进位表示的正整数其取值范围是：0232-1；64个二进位表示的正整数其取值范围是：0264-1。其余以次类推。,带符号的整数必须使用一个二进位作为其符号位，一般总是最高位（最左面的一位），用“0”表示“+”（正数），用“1”表示“-”（负数）。例如：00100101=+37，10100101= -37 所以个二进位表示的整数其取值范围是：-127+127（1111111101111111），即-27+1+27-1）。同理，16个二进位表示的整数其取值范围是： -32767+32767(-215+1+215-1)；32个二进位表示的正整数其取值范围是： -231+1+231-1；64个二进位表示的正整数其取值范围是： -263+1+263-1。其余以次类推。上述表示法称为“原码”。,下面讲述计算机内的另外两种表示方法：“反码”和“补码” 反码：正数的反码与原码相同；负数的反码符号位仍为“1”，但绝对值部分按位取反，（“0”换成“1”，“1”换成“0”）。 例如：（-37）原=10100101 ，（-37）反=11011010 补码：正数的补码与原码相同；负数的补码符号位仍为“1”，但绝对值部分是反码的个位加“1”后取得例如：（-37）原=10100101 （-37）反=11011010 （-37）补=11011011,练习：将-75的原码、反码、补码分别表示出来。 （-75）原=11001011 （-75）反=10110100 （-75）补=10110101,232实数 一个实数可表示成一个纯小数和一个幂之积。例如：-123456.789=106×（-0.123456789）,其中的指数部分指出实数中小数点的位置,括号表示出一个纯小数。 二进制数的情形完全类似。例如：-11100010.1010=21000×（-0.111000101010）。也就是说，任何实数在计算机内部可以用“指数”（整数）和“尾数”（小数）来表示，这种表示方法叫做“浮点表示法”，因而实数也称为“浮点数”，整数和小数则称为“定点数”。,西文是由拉丁字母、数字、标点符号及一些特殊符号组成的，统称为“字符”。所有字符的集合叫做“字符集”。所有字符对应代码的集合构成了该字符集的代码表，简称码表。 字符集及其编码方法多种多样，目前计算机中广泛使用的是ASCII码，即美国标准信息交换码（American Standard Cord for Information Interchange）。,24 西文信息在计算机内的表示,每个字符有七个二进位表示，从0000000到1111111共有128种编码，可表示128个不同的字符，包括10个数字、大小写字母、算术运算符、标点符号等等。例如：字母“A”可用二进位（100，0001）表示。其十进制和十六进制分别是（65）10、（41）16 练习：写出字符“D”的ASCII码、十进制和十六进制表示形式。 答案： “D”的ASCII码是（1000100）2 “D”的十进制形式是（68）10 “D”的十六进制形式是（44）16,25 中文信息在计算机内的表示,中文的基本单位汉字也是字符，但由于数量巨大，显然不能用ASCII码表示，因此要采用其他编码方法。 251 汉字字符集与编码 国标码：1981年颁布信息交换用汉字编码字符集.基本集（GB2312-80）。共选出6763个常用汉字，687个字母、数字和符号。其中一级常用汉字3755个，按汉语拼音排列，二级常用汉字3008个，按偏旁部首排列，每个汉字对应一个标准代码。又称“国标交换码”。,区位码：GB2312国标字符集的代码分成94行、94列，行号称为区号，列号称为位号。每个汉字在码表中都有唯一的位置编码，用该编码所在的区号和位号的二进制编码来表示（7位区号在左，7位位号在右），叫做汉字的“区位码”。 注意:(1)汉字的区位码不是它的国标码，每个汉字的区号和位号必须加上32之后，才是它的国标码； (2)西文可用一个字节表示，而汉字要用两个字节表示。,机内码：为了与西文的编码ASCII码相区别，将双字节国标码的每个字节的最高位b7置为“1”，这种双字节（16位）的汉字编码称为汉字的“机内码”，又称“内码”。,其它编码： 国际标准ISO/IEC10646（包括全世界现代书面语言文字所使用的所有字符的 标准编码，每个字符用4个字节编码）； 国家标准（GB13000）-中、朝、日、香港、台湾 联合制订的一个统一的汉字字符集(CJK编码), 共收集了约2万多汉字及符号，采用2字节编码； “Unicode”-Windows95和 Windows/NT操作系 统(中文版)中也已采用了中西文统一编码，收集了中、日、韩三国常用的约2万汉字； 国家标准(GBK)-汉字扩展内码规范； 台湾汉字编码规范(Big 5)。,252 汉字的输入 通常有键盘输入、语音输入、手写输入等方法，都有一定的优缺点。 键盘输入方式：将每个汉字用一个或几个键表示，这种表示方法称为汉字的“输入编码”。大体分为四类： 1.数字编码：如电报码、区位码等，难于记忆，不易推广； 2.字音编码：如拼音码等，简单易学，但重码多；,3.字形编码：如五笔字型、表形码等，重码少，输入快，但不易掌握； 4.音形编码：如自然码、快速码等，规则简单，重码少，但不易掌握。 注意：汉字的输入编码与汉字内码、交换码是截然不同的，虽然汉字的输入编码可以不同，但汉字的内码和交换码还是一样的。,253 汉字的输出 汉字输出时，应以方块字的形式出现。因此，每个汉字的字形都预先存放在计算机中，这些字形信息库简称“字库”。不同的字体如宋体、仿宋、楷体、黑体都对应着不同的字库。 汉字的字形主要有两种描述方法：点阵字形和轮廓字形。 点阵字形：用一个方阵(16×16、24×24、32×32等)的比特表示。“1”表示黑点，“0”表示空白。 轮廓字形：把汉字的轮廓用直线和曲线来表示。,26 图形信息在计算机内的表示,一般采用图象表示法和图形表示法。 图象表示法：用m×n个象点（象素）组成一个矩阵，黑白画面每个象素用一个二进制数表示，彩色画面每个象素用3个二进制数表示，如汉字字形的点阵描述。 图形表示法：用几何要素和物体表面的材料与性质以及环境的光照条件、观察位置来描述，如汉字字形的轮廓描述法。,第二章小结,1、数据和信息的定义以及区别； 2、二进制算术运算和逻辑运算的规则； 3、二进制、八进制、十进制、十六进制的转换； 4、信息计量单位及其换算； 5、整数以及原码、反码、补码的换算； 6、西文信息在计算机内的表示； 7、中文信息在计算机内的表示（国标码、区位码、机内码）。 作业：P19 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10,第三章 计算机硬件,教学目标 1. 掌握 计算机硬件五个组成部分的作用与关系； 2. 了解处理器的构成和指令执行过程； 3. 了解 计算机中各种存储器的作用； 4. 了解计算机中总线的作用及几种典型总线； 5. 熟悉PC机的物理结构和主要部件； 6. 了解常用输入输出设备的功用； 7. 了解计算机的分类及性能评测。,计算机硬件：是指有形的物理设备，它是计算机系统中实际物理装置的总称。可以 是电子的、电磁的、机电的或光学的元件 装置，或者是由它们所组成的计算机部件。 如机箱、键盘、显示器、打印机、母板、各类扩充板等。,计算机软件：是指在硬件上运行的程序和相 关的数据及文档。相对于硬件而言，软件用来扩大计算机的功能与提高计算机的效率，是计算机系统中不可缺少的主要组成部分。,31 计算机的逻辑结构,计算机的硬件主要由中央处理器、主存储器、辅助存储器、输入/输出设备与总线这五类主要部件组成。中央处理器、主存储器、总线构成了计算机的“主机”， 辅助存储器、输入/输出设备统称为“外部设备”，简称“外设”。示意图如下：,计算机的逻辑结构,3.1.1 中央处理器,处理器(计算机中执行指令、完成数据处理的部件，由运算器和控制器组成)； 中央处理器( CPU，承担系统软件和应用软件运行任务的处理器 ，是计算机中必备的核心部件)； 中央处理器的逻辑结构如图所示：,处理器的逻辑结构,3.1.2 主存储器和辅助存储器,计算机系统中负责数据和程序存储的部件就是“存储器”。 计算机中的存储器分为：主存储器、辅助存储器。 主存储器（主存、内存）：直接与CPU相连接，存取速度快但容量较小； 辅助存储器（外存）：存储容量大但速度较慢，存放着计算机中的所有信息。 下面详细说明主存和辅存的种类：,内存由半导体器件（超大规模集成电路）构成。整个内存划分成多个存储单元，用不同的编号来标志，称为“地址”。 内存的写入和读出：CPU根据指令将信息存入某个存储单元或从某个存储单元取出其中的信息，分别称为写入和读出。 注意：执行读出操作后，原有存储单元的信息并没有改变，只有执行读入操作后，写入的信息才会覆盖原有信息。,内存的基本编址单元是字节，即一个存储单元存放一个字节，从0开始依次编号。 例如：存储容量为1KB时，其地址为01023（十进制）。微机的内存容量一般为几兆到几十千兆。 内存的种类：随机存取存储器、只读存储器。 随机存取存储器:(RAM)random access memory，内容可读可写，但断电后其中内容丢失。 只读存储器：(ROM)read only memory，其中内容可读但不能写入，断电后其中内容不会丢失。,计算机辅存（外存）的容量很大，通常为几十兆几千兆，甚至更大。主要有磁表面存储器和光盘存储器等设备。 磁表面存储器分为： 磁盘： 磁带：主要用于大容量且需要长期保存的信息，如银行、图书馆等场合。,软盘(容量小速度慢，但容易更替和保存),硬盘 (容量大速度快，是主要的外存设备),存储器层次结构,3.1.3 输入/输出设备,计算机中的输入/输出设备简称I/0(Input/Output)设备，它是计算机与外界联系和沟通的桥梁。 输入设备：是指能向计算机系统输入信息的设备。常用的如键盘、鼠标、扫描仪等。 输出设备：是指能从计算机系统输出信息的设备。常用的如显示器、打印机、绘图仪等。,3.1.4 总线,总线(bus)是指连接计算机中CPU、内存、辅存、输入/输出信号线及其相关设备的控制电路，也称“系统总线”或“底板总线”。 总线上的信号有： 数据信号：负责在部件间传输数据； 地址信号：负责数据的存放位置； 控制信号：负责在传输和交换数据时起控制作用。,总线的几种类型： I S A总线：工业标准体系总线，也称AT总线； EISA总线：扩展的工业标准总线； MCA总线：微通道系统总线； P C I 总线：局部总线。 下图为使用PCI局部总线的计算机系统：,使用PCI局部总线的计算机系统,3.2 计算机的工作原理,3.2.1 指令与指令系统 指令是用来规定计算机执行的操作和操作对象所在存储位置的一个二进位串。由两部分组成： 操作码：用来指出计算机应执行何种操作的一个二进制代码。例如加、减、乘、除的操作码。 操作数地址：指出该指令所操作的对象（操作数）所在存储单元的地址。,通常每一种CPU都有自己独有的一组指令，称为指令系统或指令组。这些指令可归纳为： (1)数据传送指令； (2)算术运算指令； (3)逻辑运算指令； (4)移位运算指令； (5)位与位串操作指令； (6)控制转移命令； (7)输入/输出指令； (8)其它指令。,3.2.2 指令的执行,解决某一问题而设计的一串指令称为程序。计算机刚诞生时，只能使用机器语言来编制程序。现在已开发出很多高级程序语言并得到广泛使用，但计算机硬件唯一能接受的语言是机器指令，所有程序的运行最后都是在CPU中逐条执行。 以下是Pentium处理器中一条指令的执行过程：,Pentium处理器中指令执行的 流水线过程,总之，程序是由一串指令及其相关的数据组成的。存储在存储器中的程序自动控制计算机的全部操作，完成信息处理的任务。以上就是美国数学家冯.诺依曼(Von Neumann)提出的程序存储和程序控制的思想。直至今日，几乎所有计算机的基本工作方式都一样，仅仅功能有所变化。,3.3 PC机的物理结构,3.3.1 微处理器的发展 进入20世纪80年代后，出现了微处理器和个人计算机。通常以其使用的CPU的字长和功能作为其主要标志。 4位或8位微处理器Apple-2 16位微处理器 Intel 8086 32位微处理器 Intel 80386、80486,3.3.2 PC机的组成 主机箱外部：指示灯、按钮与开关、I/O插座、电源插座、驱动器托架等。 主机箱内部：电源盒、系统板、软硬盘及光盘驱动器、扩展板卡等。 主板主要部件：CPU及其配套电路芯片、快存和主存储器、板卡插座、控制电路等。,3.4 PC机常用外部设备,3.4.1 常用输入设备 计算机基本输入设备是键盘和鼠标器，其它还有如扫描仪、数字化仪、磁卡读入机和条形码阅读器等，下面分别作简单介绍。 键盘：主要输入设备，按键分为：数字键、英文字母键、符号键、控制键。 鼠标器：机械式、光电式、光机式。 其它输入设备,3.4.2 常用输出设备 常用的输出设备有显示器、打印机、绘图仪等，下面分别作简单介绍。 显示器：分为CRT（阴极射线管）显示器、液晶显示器、等离子体显示器等；常用参数有点距、分辨率、彩色数目、屏幕尺寸等。 打印机：击打式打印机、激光打印机、喷墨打印机 绘图仪：常见的有平板式和滚筒式两大类。,3.4.3 辅助存储器 硬盘 硬盘是最重要的辅助存储设备。它是将若干涂上磁层的铝合金薄圆片装在一根轴上，每片的正反各有一个记录面，用一系列同心圆来记录二进位信息。每个同心圆称一个磁道，每个记录面各配一个磁头，当薄圆片高速旋转时，磁头沿半径方向往复移动，用来对信息进行读出和写入。 硬盘的主要技术指标有以下几个方面： (1)磁盘的存储容量存储容量是由记录面数目、磁道数目、记录密度等决定的。目前可达几百MB到几十GB；,(2)平均等待时间指需要读/写的扇区旋转到磁头下面的平均时间，这显然与硬盘的转速有关。比如：某 硬盘的转速为每分钟3000转，那末此硬盘旋转一周的时 间为20毫秒，平均等待时间则为10毫秒； (3)平均寻道时间(也称查找时间)指磁头沿着盘径移动到需要去读/写的那个磁道的平均时间； (4)数据传输速率指在磁头已找到了所需读/写的扇区后，每秒钟可以读出或写入硬盘的字节数,软盘 软盘是一种可拆卸的塑料圆片，其表面的磁层用来记录信息，便于携带、成本低廉、保存方便。常见的有3.5英寸直径1.44M容量的和5.25英寸直径1.2M容量的两种。软盘的缺点是容量小、速度慢、容易损坏。 注意：软盘在使用前要进行格式化。,光盘存储器 光盘存储器是利用激光在记录介质上进行信息的读写，通常分为三大类： (1)只读型的CD-ROM(compact disk-read only memory)存储器，容量一般为650M。 DVD-ROM(digital video disk -read only memory ) 它的存储容量可达4.7GB甚至更大，数据传输速率也更 高，并可兼容CD - ROM光盘片。 (2)可写一次可读多次的光盘存储器(write once read many，简称WORM)。 (3)可读/写的光盘存储器。,3.5 计算机的分类及性能评测,3.5.1 计算机的分类 根据计算机在信息处理系统中地位与作用，可将计算机分为： 巨型计算机(supercomputer) 小巨型机(mini supercomputer) 主机(mainframe) 小型计算机(super minicomputer) 工作站(workstation) 个人计算机(personal computer),3.5.2 计算机的性能评测 计算机硬件性能的评测，常用CPU字长、CPU运算速度、主存容量与速度、辅存容量、总线传输速率、系统通信能力、I/O设备的功能、系统的开放性、兼容性、可扩展性等作为主要指标。 而综合评测计算机系统的性能比较复杂，常用的方法有以下几类： 1、利用专门的测试程序。如Qaplus、 Pctools、Norton 等。 2、利用厂商随机软件。 3、利用基准程序测试法。,第三章小结,1. 计算机的逻辑结构及五类主要部件； 2.计算机的工作原理； 3. PC机的物理结构； 4. PC机常用外部设备； 5. 计算机的分类及性能评测。 作业：P37 1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12,第四章 计算机软件,教学目标 1. 了解计算机软件的功能与分类 2. 了解常用系统软件的功用，通过 Windows 熟悉 操作系统的功能与作用 3. 了解和掌握几个常用通用应用软件的功能 4. 了解计算机软件开发的基本知识 5. 了解计算机软件的法律保护 6. 了解计算机病毒及有关的安全性问题,4.1软件的功能与分类,软件是计算机系统中必不可少的组成部分。它包括使计算机运行所需的各种程序、数据及其有关的文挡资料，承担着为计算机有效运行和进行特定信息处理任务的全过程的服务。其主要作用是： 对计算机硬件资源的控制与管理 扩大计算机的功能 向用户提供方便灵活的使用界面 提供计算机软件的开发工具和环境 为用户完成特定的信息处理任务,计算机软件分类,操作系统,语言处理程序,实用程序,定制的应用软件,通用应用软件,文字处理软件,电子表格软件,图形、图象软件,通信软件,简报软件,统计软件,软件开发工具,软件,计算机应用系统的层次构成,4.2 系统软件,系统软件中最重要的是操作系统、语言处理程序、数据库管理程序、实用程序等，下作简单介绍 4.2.1 操作系统 操作系统（operating system，OS）是直接运行在裸机上的最基本的系统软件，其它软件都必须在操作系统的支持下才能 运行。操作系统负责对计算机的软硬件资源进行统一控制、管理、调度和监督，合理组织计算机的工作流程，目的是提高各类资源利用率，方便用户使用，为其他软件的开发提供必要的服务和相应的接口。,下面简单介绍目前流行的操作系统如MS-DOS、WINDOWS系列、UNIX系列、OS/2系列。 DOS MS-DOS是美国微软公司（Microsoft）开发的微机上使用的操作系统，它以使用与管理磁盘存储器为其核心任务而得名。以下是DOS主要版本及其发表年月：,DOS主要版本及其发表年月,Windows Windows是一个基于图形用户界面的多任务操作系统，其主要特征和功能如下： 图形用户界面 存储管理 任务管理 文件管理 设备管理 联机帮助（手册） 软件开发工具(SDK,DDK) 常用实用程序,以下是Windows各主要版本及其发表年月： Windows 1.0 1983年12月 Windows 2.0 1987年10月 Windows 3.0 1990年5月 Windows 3.1 1992年4月 Windows 3.11 1994年 Windows 95 1995年8月 Windows 98 1998年,UNIX UNIX操作系统七十年代诞生于美国电话电报公司的贝尔实验室中，目前广泛应用于从微机、工作站、小型机到主机、大型机等各类计算机系统中，而且它具有强大的网络通信与网络服务功能，因此也是一种广泛使用的网络操作系统。 根据UNIX的结构，可将它划分为两大部分： （1）核心部分，负责各种基本服务； （2）应用子系统，由若干应用程序组成；,OS/2 OS/2是美国IBM公司和微软公司联合开发的微机操作系统，功能强大但市场占有率不高。,4.2.2 语言处理程序 编写计算机程序所用的语言称为程序设计语言。通常将它分为三类：机器语言、汇编语言、高级语言。 1、机器语言：计算机硬件可以直接执行的指令是“0”和“1”组成的二进制代码， 这种编程语言称为机器语言，它是一种低级语言。 为了使一般人更加有效方便地编制程序，逐渐出项了各种高级程序设计语言。,2、汇编语言 汇编语言是一种与计算机机器语言比较接近的符号语言，采用有助于人们记忆的文字符号来表示机器语言，也就是说汇编语言是机器语言的符号化 用汇编语言所编制成的源程序不能直接被计算机所识别，必须由一个“汇编程序”翻译成机器语言后方可执行，这个过程称为“汇编”，反之则称为“反汇编”。将一种汇编语言程序汇编成其他种类计算机机器指令代码的过程称为“交叉汇编” 汇编语言通常依赖于特定计算机的指令集，本质上还是一种机器语言，即也是一种低级语言。,3、高级语言 所谓高级语言是指用来编制程序的语言更接近人们日常使用的书面语言。高级语言一方面更容易阅读和理解，另一方面独立于具体的机器，因此更具有通用性和可移植性。 常用的高级语言有 FORTRAN 、 COBOL、BASIC、PASCAL、C等。 FORTRAN 通常用于科学计算； COBOL通常用于商业领域； BASIC在应用普及中发挥了很大作用； PASCAL 在教学上起了重要作用；而C语言已是目前使用最广泛的一种高级语言。,语言处理程序的目的及其转换方式： 语言处理程序的目的就是将人们编制的高级语言源程序转换成机器能够执行的目标程序。其转换方式有两种：解释和编译 解释：解释系统是一种边翻译边执行的语言处理程序。解释系统结构简单、容易实现，但效率较低。例如BASIC语言。 编译：编译系统是将高级语言编制的程序翻译成机器指令程序的语言处理程序。相对于解释