计算机文化基础计算机文化基础 课程简介课程性质高校非计算机专业计算机基础教学指定课程之一。教学目标不仅学会使用计算机的基本操作，还要掌握计算机的基本原理、基本知识和解决问题的实际能力。课程特点注重实践，强调实际动手能力教材计算机文化基础（第八版）-山东省教育厅组编-山东省高校统编教材课程安排授课形式课堂教学2课时/周（8-18周）上机实验2课时/2周（9-18周）上机时间金融1001周四下午5-6节 （单周）金融1002 （双周）审计1001周四下午7-8节 （单周）审计2002 （双周）上机地点：电教1107关于考试考试形式全省计算机教学考试中心统一组织，题库出题闭卷，机试考试时间：另行通知考试题型综合题（62分）单项选择（30*1分）多项选择（10*2分）判断题（12*1分）操作题（88分）Windows操作（6*4分）Word操作（6*4分）Excel操作（6*4分）Powerpoint操作（2*4分）网页制作与Internet操作（2*4分）期末成绩机考成绩满分150分，90分以上会获得证书期末成绩满分100分，其中机考成绩占70%平时成绩占30%平时成绩包括上机完成情况平时课堂表现三份实验报告打开打开账号：账号：密码：密码：student登录后，打开登录后，打开“计算机文化基础计算机文化基础”文件夹下载文件夹下载学习资料下载教材目录一. 信息技术与计算机文化二. Windows XP 操作系统三. 字处理软件Word 2003四. 电子表格系统Excel 2003五. 演示文稿软件 PowerPoint 2003六. 数据库技术与Access 2003七. 计算机网络基础八. 网页制作九. 多媒体技术基础十. 信息安全第一章第一章 信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化目录1.1信息与信息技术信息与信息技术1.2计算机技术概述计算机技术概述1.3计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.4计算机系统计算机系统1.5 微型计算机系统微型计算机系统1.1 信息与信息技术1.1.1 信息与数据1.1.2 信息技术1.1.3 信息社会1.1.4 “计算机文化”的内涵1.1.1 信息与数据信信息息是是现现代代社社会会中中广广泛泛使使用用的的一一个个概概念念，关关于于信信息息的的定义众说纷纭定义众说纷纭 。控控制制论论创创始始人人美美国国数数学学家家维维纳纳认认为为：信信息息是是我我们们在在适适应应外外部部世世界界、感感知知外外部部世世界界的的过过程程中中与与外外部部世世界界交交换换的内容。的内容。信信息息论论创创始始人人美美国国数数学学家家香香农农认认为为：信信息息能能够够用用来来消消除事物不确定性的因素。除事物不确定性的因素。一一般般认认为为：信信息息是是在在自自然然界界、人人类类社社会会和和人人类类思思维维活活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。动中普遍存在的一切物质和事物的属性。1.1.1 信息与数据所谓所谓数据数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符符号号资料。资料。这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括这里所说的符号，不仅指文字、字母、数字，还包括了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。了图形、图像、音频与视频等多媒体数据。1.1.1 信息与数据信息与数据的区别与联系信息与数据的区别与联系：在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但从在一般用语中，信息与数据并没有严格的区分。但从信息科学的角度来看，它们是不同的。信息科学的角度来看，它们是不同的。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。信息是对数据进行加工得到的结果。信息是对数据进行加工得到的结果。信息的符号化就是数据，所以信息的符号化就是数据，所以数据是信息的具体表示数据是信息的具体表示形式，信息是数据抽象出来的逻辑意义。形式，信息是数据抽象出来的逻辑意义。生产加工加工处理这是1964年中国画报封面刊出的一张照片。大庆油田的“铁人”王进喜握着钻头手柄眺望远方，在他身后 散布着高大的井架。从手握手柄的架势，判断出油井的直径。从衣着上判断，油田位于齐齐哈尔和哈尔滨之间。从所站钻井和背后油田的距离和井架的密度，推断油田大致的储量和产量。案例1原始数据照片方位、规模、产能、炼油能力等信息信息数据分析处理数据几年前，美国东海岸一家零售商店的经理得知，周五晚上尿布销量在一周的尿布销量中占有很大的比例。案例2为了能够准确了解顾客的购买习惯，这家零售公司建立了一个大型的数据仓库，想知道顾客经常一起购买的商品有哪些。这个数据仓库中集中了详细的原始交易数据。通过集中一年多的原始交易数据，利用数据挖掘工具对这些数据进行分析，得到一个意外的发现。跟尿布一起购买最多的商品竟然是啤酒。周五晚上尿布销量在一周的尿布销量中占有很大的比例。数据数据仓库跟尿布一起购买最多的商品竟然是啤酒信息数据分析处理1.1.2 信息技术信信息息技技术术是指自20世纪70年代以来，随着微微电电子子技技术术、计计算算机机技技术术和和通通信信技技术术的发展，围绕着信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一个全新的高技术群。高技术群。（包包括括微微电电子子技技术术、新新型型元元器器件件技技术术、通通信信技技术术、计计算算机机技技术术、各各类类软软件件及及系系统统集集成成技技术术、光光盘盘技技术术、传传感感技技术术、机机器器人人技技术术和和高高清清晰晰度度电电视视技技术术等等，其其中中以以微微电电子子技技术术、计计算算机机技技术术、软软件件技技术术和和通通信技术信技术为主导。）为主导。）简单地讲，简单地讲，信息技术是指人们获取、存储、传递、处信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术理、开发和利用信息资源的相关技术。1.1.3 信息社会信信息息社社会会也称信息化社会，是指以信息活动为社会发展的基本活动，以信息经济为主导经济，以信息技术为技术基础，以信息文化改变人类教育、生活和工作方式以及价值观念的新兴社会形态。 在信息社会里，信信息息作作为为继继物物质质和和能能源源之之后后的的第第三三资资源源，在社会发展中起着主导作用，当今社会的主导产业将从传统工业转向信息产业和知识产业。1.1.4 计算机文化的内涵一、文化的定义一、文化的定义对于文化的定义，尽管众说纷纭，但有一点得到公认，即都认为文化是人类社会的特有现象。文化是人类社会的特有现象。 文化的核心是文化的核心是: 观念和价值观念和价值所谓所谓文化文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造力的表现，是人类对客观世界整体性把握的一种能力，也是人类进步的一种标志。1.1.4 计算机文化的内涵二、文化具有的基本属性二、文化具有的基本属性 广广泛泛性性：既涉及全社会的每一个人、每一个家庭，又涉及全社会的每一个行业、每一个应用领域。 传传递递性性：文化应当具有传递信息和交流思想的功能。 教教育育性性：文化应能成为存储知识和获取知识的手段。 深深刻刻性性：文化不是给社会某一方面带来变革，而是给整个社会带来全面、深刻的根本性变革。1.1.4 计算机文化的内涵三、计算机文化三、计算机文化计算机文化的提法最早出现在20世纪80年代，在瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会上提出的。 计算机文化是以计算机为核心以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。 计算机文化计算机文化是人类文化发展的四个里程碑之一（前三个分别为：语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）语言的产生、文字的使用与印刷术的发明）。计算机文化的真正内涵是使我们具有计算机信息处理具有计算机信息处理能力能力。1.2 计算机技术概述1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.2.2计算机的特点及分类计算机的特点及分类1.2.3计算机的应用计算机的应用1.2.4计算机的发展趋势计算机的发展趋势1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.计算机的起源计算机的起源1. 早期的计算方法或工具早期的计算方法或工具结绳、垒石、枝条 、算盘、计算尺、计算器。2. 计算机诞生的理论基础计算机诞生的理论基础1854年，英国数学家布尔提出了符号逻辑的思想；19世纪中期，英国数学家巴贝奇（被称为“计算机之父”）提出了通用数字计算机的基本设计思想。 3. 计算机的产生计算机的产生第一台真正意义上的电子计算机于1946年在美国宾夕法尼亚大 学 研 制 成 功 ， 命 名 为 ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分计算机，电子数字积分计算机)。1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展1.计算机的起源计算机的起源图1第一台电子管计算机（ENIAC）ENIAC共使用了约18800个真空电子管，重达30吨，耗电174千瓦，占地约140平方米，用十进制计算，每秒运算5 000次加法。保存80个字节，售价40万美元。1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展2.计算机的发展计算机的发展年代年代名称名称元件元件语言语言应用应用第一代第一代19461956电子管计算机电子管计算机电子管电子管 机器语言机器语言 汇编语言汇编语言 科学计算科学计算 第二代第二代19561964晶体管计算机晶体管计算机 晶体管晶体管 高级程序高级程序设计语言设计语言 数据处理数据处理 第三代第三代19641971集成电路计算机集成电路计算机 中小规模中小规模集成电路集成电路 高级程序高级程序设计语言设计语言 广泛应用到各广泛应用到各个领域个领域 第四代第四代 1971年现年现在在 超大规模集成电超大规模集成电路计算机路计算机 超大规模超大规模集成电路集成电路 面向对象面向对象的高级语的高级语言言网络时代网络时代 第五代第五代 新一代计算机新一代计算机 光子、量子、光子、量子、DNA等等1.2.2计算机的特点与分类计算机的特点与分类1.计算机的特点计算机的特点 1）运算速度快）运算速度快top 1 Japan, K computer 8.162 千万亿次/秒top2 China, Tianhe-1A 2.566 千万亿次/秒top3 USA, Jaguar1.759 千万亿次/秒 2）存储容量大）存储容量大 3）通用性强）通用性强 4）工作自动化）工作自动化 5）精确性高）精确性高 6）逻辑判断能力）逻辑判断能力1.2.2计算机的特点与分类计算机的特点与分类1.计算机的特点计算机的特点K computer1.2.2计算机的特点与分类计算机的特点与分类1.计算机的特点计算机的特点天河一号1.2.2计算机的特点与分类计算机的特点与分类1.计算机的特点计算机的特点Jaguar1.2.2计算机的特点与分类计算机的特点与分类2.计算机的分类计算机的分类根据处理的对象划分根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算模拟计算机、数字计算机和混合计算机机根据用途划分根据用途划分专用计算机和通用计算机专用计算机和通用计算机根据规模划分根据规模划分巨型机、大型机、小型机、微型机和巨型机、大型机、小型机、微型机和工作站工作站1.2.3计算机的应用计算机的应用1.1.科学计算科学计算科学计算是指科学和工程中的数值计算。它与理论研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。主要应用在航天工程、气象、地震、核能技术、石油勘探和密码解译等涉及复杂数值计算的领域。2.2.信息管理信息管理是指非数值形式的数据处理非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为基础，对大量数据进行加工处理，形成有用的信息。广泛应用于办公自动化、事务处理、情报检索、企业管理和知识系统等领域。信息管理是计算机应用最广泛的领域。1.2.3计算机的应用计算机的应用3.3.过程控制过程控制又称实时控制，指用计算机及时采集检测数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。目前已在冶金、石油、化工、纺织、水电、机械和航天等部门得到广泛应用。4.4.计算机辅助系统计算机辅助系统指通过人机对话，使计算机辅助人们进行设计、加工、计划和学习等工作。如计计算算机机辅辅助助设设计计CADCAD、计计算算机机辅辅助助制制造造CAMCAM、计计算算机机辅辅助助教教育育CBECBE、计算机辅助教学、计算机辅助教学CAICAI。1.2.3计算机的应用计算机的应用5.5.人工智能人工智能人工智能（AI，Artificial Intelligence）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要人类智能才能做的事情，又称机器智能。如判断、推理、证明、识别、感知、理解、设计思考、规划、学习和问题求解等思维活动。6.6.计算机网络与通信计算机网络与通信利用通讯技术，将不同地理位置的计算机互联，可以实现世界范围内的信息资源共享，并能交互式地交流信息。1.2.4计算机的发展趋计算机的发展趋势势1.巨型化巨型化速度更快的、存储量更大、功能更强 研制巨型计算机的技术水平是衡量一个国家科学技术和工业发展水平的重要标志。2. 微型化微型化体积进一步缩小，价格进一步降低。1.2.4计算机的发展趋计算机的发展趋势势3. 网格化网格化把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系统，犹如一台巨型机，更充分的实现资源共享（计算资源、存储资源、软件资源、数据资源、信息资源等）。4. 智能化智能化计算机智能化是指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。1.2.4计算机的发展趋计算机的发展趋势势1.3计算机中信息的表计算机中信息的表示示1.3.1数制及其转换数制及其转换1.3.2计算机中信息的表示计算机中信息的表示1.3.11.3.1数制及其转换数制及其转换一、基本概念一、基本概念进制：用进位的原则进行计数称为进制。1.数码：数码：一组用来表示某种数制的符号。2.基数：基数：数制所使用的数码个数。常用“R”表示，称R进制。例如，二进制的数码是0、1，基数为2。3.位权：位权：指数码在不同位置上的权值。一个数字的实际值=该数字*位权对对于于一一般般数数制制，某某一一整整数数位位的的位位权权是是基基数数（位位数数-1），某某一一小小数数位位的位权则是基数的位权则是基数-位数位数 。 1 1 1 1 . 1 1 权值R3 R2 R1 R0 . R-1 R-2.（R是进制） 1.3.1 数制及其转换二、常见的几种进位计数制二、常见的几种进位计数制1.十进制十进制(Decimal) 由0、1、2、8、9十个数码组成，即基数为10。特点为：逢十进一，借一当十。 用字母D表示。2 . 二进制（二进制（Binary ）由0、1两个数码组成，即基数为2。二进制的特点为：逢二进一，借一当二。 用字母B表示。 3. 八进制（八进制（Octal ）由0、1、2、3、4、5、6、7八个数码组成，即基数为8。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。 用字母O表示。4. 十六进制（十六进制（Hexadecimal）由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六个数码组成，即基数为16。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。 用字母H表示。十进制二进制八进制十六进制十进制二进制八进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016E61106615111117F711177161000020108100010817100012111 十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系十进制、二进制、八进制、十六进制之间的对应关系三、数制的转换三、数制的转换1. 1. 二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数二进制、八进制、十六进制数转化为十进制数对于任何一个二进制数、八进制数、十六进制数，均可以先写出它的位位权权展展开开式式，然后再按十进制进行计算即可将其转换为十进制数。例如：(1111.11)2= 123 + 122 + 121 + 120 + 12-1 + 12-2(A10B.8)16= 10163 + 1162 + 0161 + 11160 + 816-1 = 41227.5 注注意意：在在不不至至于于产产生生歧歧义义时时，可可以以不不注注明明十十进进制制数数的进制，如上例。的进制，如上例。 1 1 1 1 . 1 1 权值R3 R2 R1 R0 . R-1 R-2.（R是进制）2. .十进制数转化为二进制数十进制数转化为二进制数十进制数的整数部分和小数部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。整数部分采用除除2取取余余法法，即逐次除以2，直至商为0，得出的余数倒排，即为二进制各位的数码。小数部分采用乘乘2取取整整法法，即逐次乘以2，从每次乘积的整数部分得到二进制数各位的数码。由上得出，由上得出，100D = 1100100B 步骤一：先对整数步骤一：先对整数100进行转换：进行转换：例：将十进制数转化为二进制数。例：将十进制数转化为二进制数。0.1252 = 0.250 整数0 a-10.252 = 0.5整数0 a-20.52 = 1整数1 a-3由上得出，。将整数和小数部分组合，得出：。例：将十进制数转化为二进制数。例：将十进制数转化为二进制数。步骤二：对小数部分进行转换步骤二：对小数部分进行转换：1.3.1 数制及其转换3. 3. 二进制数与八进制数的相互转换二进制数与八进制数的相互转换二进制数转换成八进制数的方法是：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每3位分成一组，不足3位的向高位补0；对二进制小数部分向右每3位分成一组，不足3位的向低位补0凑成3位。每一组有3位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。 例：把二进制数转化为八进制数。例：把二进制数转化为八进制数。二二进制制3位分位分组011111101101转换为八八进制数制数3755所以，。所以，。将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进制数转换成相应的数转换成相应的3 3位二进制数，依次连接起来即可。位二进制数，依次连接起来即可。1.3.1 数制及其转换 4. 4. 二进制数与十六进制数的相互转换二进制数与十六进制数的相互转换二进制数转换成十六进制数，只要把每4位分成一组，再分别转换成十六进制数码中的一个数字，不足4位的分别向高位或低位补0凑成4位，全部连接起来即可。十六进制数转换成二进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进制数，然后依次连接起来即可。例：将转换为十六进制数。例：将转换为十六进制数。二二进制制4位分位分组101100011010转换为十六十六进制数制数B1A所以，。所以，。1.3.1 数制及其转换1.3.1 数制及其转换四、二进制的运算规则四、二进制的运算规则1.1.算术运算规则算术运算规则 加法规则：0 + 0 = 0； 0 + 1 = 1； 1 + 0 = 1； 1 + 1 = 10 （向高位有进位）； 减法规则：0 - 0 = 0； 10- 1 = 1 （向高位借位）； 1 - 0 = 1； 1 - 1 = 0; 乘法规则：00 = 0； 01 = 0； 10 = 0； 11 = 1 除法规则：0 / 1 = 0； 1 / 1 = 12.2.逻辑运算规则逻辑运算规则 与运算（AND）： 00 = 0； 01 = 0； 10 = 0； 11 = 1; 或运算（OR）： 00 = 0； 01 = 1； 10 = 1； 11 = 1; 异或运算（XOR）： 00=0； 01=1； 10=1； 11=0;1.3.1 数制及其转换非运算（NOT）：1.3.2 信息的编码信息的编码1.计算机中数据的单位计算机中数据的单位 1）位（）位（bit） 简记为b，也称为比特，是计算机存储数据的最小单位计算机存储数据的最小单位。一个二进制位只能表示0或1。 2）字节（）字节（Byte） 简记为B。 1B=8bit。 1 KB = 210 B，1 MB = 220 B，1 GB = 230 B，1 TB = 240 B 3）字（）字（Word） 计算机处理数据时，CPU通过数据总线一次存取、加工和传送的数据称为字字。 CPU能同时处理的二进制数据的位数称为字长。 字长是衡量计算机性能的一个重要指标。字长是衡量计算机性能的一个重要指标。 字长越长，速度越快，字长越长，速度越快，精度越高。精度越高。常见的微处理器字长有常见的微处理器字长有8位、位、16位、位、32位和位和64位位等。等。1.3.2 信息的编码信息的编码2.数值的表示数值的表示通常规定最高位为符号位，最高位为符号位，“0”表示正，表示正，“1”表示负。表示负。把在机器内存放的正负号数码化后的数称为机机器器数数；把在机器外存放的由正负号表示的数称作真值真值。例如真值+127的机器数是01111111。BCDBCD码或码或84218421编码编码：用4位二进制数表示1位十进制数。例如，对于(239)10的编码如下：十十进制数制数2398421编码001000111001(239)10的BCD码：0010001110011.3.2 信息的编码信息的编码3.文字信息的表示文字信息的表示 1 1）字符编码）字符编码 ASCII码码 ： American Standard Code for Information Interchange的缩写（美国标准信息交换代码）。有7位位ASCII码（标准）码（标准）和8位位ASCII码（扩展）码（扩展）两种。 7位标准ASCII码用一个字节（8位）表示一个字符，并规定其最高位为0，实际只用到7位，因此可表示27=128个不同字符。字符及其标准字符及其标准ASCII编码的对照表编码的对照表1.3.2 信息的编码信息的编码常用字符对应常用字符对应ASCII编码编码注意：同一个字母的注意：同一个字母的ASCII码值小写字母比大写字母大码值小写字母比大写字母大32。2 2）汉字编码）汉字编码 A. 汉字交换码汉字交换码 一般用连续的两个字节连续的两个字节(16bit)来表示一个汉字。国国标标码码GB2312-80GB2312-80：第一个汉字编码字符集标准，收录了6763个汉字以及682符号，共共74457445个字符个字符。1.3.2 信息的编码信息的编码B.B.汉字机内码汉字机内码国标码国标码GB2312GB2312不能直接在计算机中使用不能直接在计算机中使用，因为它的前后字节最高位为0，与ASCII码冲突。例如，“保”字国标码为31H和23H，而西文字符的“1”和“#”的ASCII码也是31H和23H。为了区分汉字与ASCII码，在计算机内部表示汉字时把在计算机内部表示汉字时把国标码两个字节最高位改为国标码两个字节最高位改为1 1，称为，称为“机内码机内码”。这样，当某字节的最高位是1时，必须和下一个最高位同样为1的字节合起来，代表一个汉字。1.3.2 信息的编码信息的编码C.C.汉字字形码汉字字形码 汉字字形码记录汉字的外形，是汉字的输出形式。就是用来将汉字显示到屏幕上或打印到纸上所需要的图形数据。 记录汉字字形通常有两种方法：点点阵阵法法和和矢矢量量法法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码点阵码和矢量码。 点点阵阵码码是一种用点阵表示汉字字形的编码，它把汉字按字形排列成点阵。一一个个16161616点点阵阵的的汉汉字字要要占占用用3232个个字字节节，一一个个32323232点点阵阵的的汉汉字字则要占用则要占用128128字节字节，而且点阵码缩放困难且容易失真。 矢矢量量码码是用一组数学矢量来记录汉字的外形轮廓。容易放大缩小并且不会出现锯齿边缘。1.3.2 信息的编码信息的编码返 回汉字点阵码汉字点阵码1.3.2 信息的编码信息的编码返 回D. D. 汉字输入码汉字输入码 将汉字通过键盘输入到计算机中采用的代码称为汉字输入码汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。汉字外部码（外码）。 在计算机上常用的几种外码为：流流水水码码（区区位位码码，电电报报码码）、音音码码、形码和音形结合码形码和音形结合码四种。 智能ABC、微软拼音、紫光拼音和搜狗拼音等为音码，五笔字型为形码。1.3.2 信息的编码信息的编码返 回1.4计算机系统计算机系统一个完整的计算机系统由硬件系统硬件系统和软件系统软件系统两大部分组成，并按照存储程序存储程序的方式工作。1.4.1 计算机工作原理计算机工作原理 1.4.2 计算机硬件系统计算机硬件系统1.4.3 计算机软件系统计算机软件系统 返 回1.4.1计算机工作原理计算机工作原理1.1.指令指令 指令指令是指示计算机执行某种操作的命令，由一串二进制数组成。指令包括操作码操作码和地址码地址码两部分。操作码规定了操作的类型，即进行什么样的操作；地址码规定了要操作的数据（操作对象）存放在什么地址中，以及操作结果存放到哪个地址中去。所有指令的集合称为计算机指令系统计算机指令系统。目前常见的指令系统有复杂指令系统（复杂指令系统（CISC）和精简指令系精简指令系统（统（RISC）。1.4.1 计算机工作原理计算机工作原理2. 存储程序工作原理存储程序工作原理 美籍匈牙利数学家冯诺依曼提出，又称冯冯诺依曼原理诺依曼原理。 基本思想是存储程序存储程序和程序控制程序控制 存储程序：事先把程序及运行中所需的数据，输入并存储在计算机的外存储器中 程序控制：控制器将程序读入内存储器并运行程序。1.4.1 计算机工作原理计算机工作原理3. 计算机的工作过程计算机的工作过程（1）取指令。取指令。按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出指令，并送到指令寄存器中；（2）分析指令分析指令。对指令寄存器中存放的指令进行分析，确定执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址；（3）执行指令执行指令。根据分析结果，由控制器发出完成该操作所需要的一系列控制信息，去完成该指令所要求的操作；（4）上述步骤完成后，指令计数器加指令计数器加1，为执行下一条指令做好准备。 硬件硬件指的是计算机系统中由电子、机械和光电元件等组成的各种计算机部件和计算机设备。 未配置任何软件的计算机叫裸机裸机。返 回1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统冯诺依曼（Von Neumann）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统由以下五个基本部分组成。图2硬件系统五大组成部分框图返 回1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统1. 输入设备输入设备 主要功能是把原始数据和处理这些数据的程序转换为计算机能够识别的二进制代码，通过输入接口输入到计算机的存储器中，供CPU调用和处理。 常用的输入设备有：鼠鼠标标、键键盘盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、A/D转换器等2. 运算器运算器 负责对信息进行加工和运算，它的速度决定了计算机的运算速度。参加运算的数称为操作数。返 回1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统3. 控制器控制器 是计算机的中心，指挥各部分协调工作。 一方面向各个部件发出执行指令的命令，另一方面又接收执行部件向控制器发回的有关指令执行情况的反馈信息，控制器根据这些信息来决定下一步发出哪些命令。 通通常常把把控控制制器器和和运运算算器器合合称称为为中中央央处处理理器器（CPU，Central Processing Unit）。它是计算机的核心部件。它是计算机的核心部件。返 回1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统4. 存储器存储器 计算机中用于存放程序和数据的部件。 存储器是具有“记忆”功能的设备，由成千上万个“存储单元”构成的，每个存储单元存放一定位数的二进制数，存存储储单单元元是是基基本本的的存储单位存储单位。 每个存储单元都有唯唯一一的的地地址址。不同的存储单元是用不同的地址来区分的。计算机采用按地址访问的方式按地址访问的方式到存储器中存数据和取数据。 返 回图3存储器分类存储器分为内存储器内存储器和外存储器外存储器，简称内存和外存。内存储器又称为主存储器，外存储器又称为辅助存储器。1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统存储器内存储器外存储器ROM（Read Only Memory）RAM（Random Access Memory）Cache磁盘（硬盘、软盘）光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（CF卡、MMC卡、SD卡）磁带1.4.2计算机硬件系统计算机硬件系统5. 输出设备输出设备 是指将计算机内部信息转换成人们习惯接受的信息形式（如字符、图形、声音等），然后将其输出。 最常用的输出设备是显显示示器器、打打印印机机和音音箱箱、绘图仪、各种数模转换器（D/A）等。返 回1.1.计算机软件基础计算机软件基础软件软件是指使计算机运行所需的程序、数据和有关文档的总和。计算机软件通常分为：系统软件系统软件：管理、监控和维护计算机资源的软件应用软件应用软件：为解决计算机各类应用问题而编写的软件返 回1.4.3 计算机软件系统计算机软件系统系统软件系统软件A.操作系统（操作系统（OS，Operating System）它是一组对计算机资源进行控制与管理的系统化程序集合。是最基本的系统软件。它是用户和计算机硬件系统之间的接口用户和计算机硬件系统之间的接口，为用户和应用软件提供了访问和控制计算机硬件的桥梁。 操作系统的主要作用管理计算机使用计算机系统软件系统软件B. 语言处理程序语言处理程序用各种程序设计语言编写的源程序，计算机是不能直接执行的,必须经过翻译才能执行，这些翻译程序就是语言处理程序。它们的基基本本功功能能是是把把用用面面向向用用户户的的高高级级语语言言或或汇汇编编语语言言编编写写的的源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。源程序翻译成机器可执行的二进制语言程序。包括汇编程序、编译程序和解释程序汇编程序、编译程序和解释程序等。系统软件系统软件C. 系统支撑和服务程序系统支撑和服务程序 又称工具软件,是为维护计算机系统的正常运行或支持系统开发所配置的软件系统。如系系统统诊诊断断程程序序、调调试试程程序序、排排错错程程序序、编编辑辑程序、查杀病毒程序程序、查杀病毒程序等等。系统软件系统软件D. 数据库管理系统数据库管理系统:主要用来建立存储各种数据资料的数据库，并进行操作和维护。 常用的数据库管理系统有微机上的FoxPro、 FoxBASE+、Access和大型数据库管理系统如Oracle、DB2、Sybase、SQL Server等。程序是为解决某一问题的方法步骤（算法）的描述。数据结构和算法是程序最主要的两个方面，通常认为：程程序序= =算法算法+ +数据结构数据结构。 1 1）程序设计基础）程序设计基础 算算法法可以看作是由有限个步骤组成的用来解决问题的具体过程。实实质质上上反反映映的的是是解解决决问问题题的的思思路路。其主要性质表现在：有穷性；确定性；可行性。 数数据据结结构构就是数据的组组织织方方式式，用来反映一个数据的内部结构。返 回2.2.程序设计语言程序设计语言2）程序设计语言 可以分为三类：机器语言、汇编语言和机器语言、汇编语言和高级语言高级语言返 回机器语言和汇编语言一般都称为低级语言。机器语言和汇编语言一般都称为低级语言。2.2.程序设计语言程序设计语言高级语言高级语言 高级语言的语法规则接近于人们的自然语言，比较容易理解和掌握。高级语言有两类，分别是解释型解释型和编译型编译型。 解释型：对源程序的每条语句逐句进行解释并执行，最后得出结果。解释程序对源程序是一边翻译，一边执行，不产生目标程序。 编译型：将用高级语言编写的源程序全部翻译成与之等价的用机器语言的目标程序，然后再执行。1.5 微型计算机系统微型计算机系统 1.5.1 微型计算机分类1.5.2 微机的主要性能指标1.5.3 常见微型计算机的硬件设备返 回1.5.1 微型计算机分类微型计算机分类微型计算机按其性能、结构、技术特点等可分为：（1）单片机：）单片机：将微处理器（CPU）、一定容量的存储器以及I/O接口电路等集成在一个芯片上，就构成了单片机。（2）单板机：）单板机：将微处理器、存储器、I/O接口电路安装在一块印刷电路板上，就成为单板机。（3）PC（Personal Computer，个人计算机）：，个人计算机）：供单个用户使用的微机一般称为PC，是目前使用最多的一种微机。（4）便携式微机：）便携式微机：便携式微机大体包括笔记本计算机和个人数字助理( PDA）以及智能手机。 返 回1.5.2 微机的主要性能指微机的主要性能指标标1. 主主频频 即CPU的时时钟钟频频率率，它在很大程度上决定了计算机的运算速度，主频的单位是赫兹（赫兹（Hz）。 2. 字字长长 是指计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数，它与计算机的功能和用途有很大的关系。3. 内内核核数数 CPU内核数指CPU内执行指令的运算器和控制器的数量。目前有2个、4个和8个等。Intel和AMD分别推出了双核心处理器Pentium D和Athlon 64 X2。4. 内存容量内存容量 是指内存储器中能存储信息的总字节数。5. 运算速度运算速度 单位时间内执行的计算机指令数。 单位有MIPS（每秒106条指令）和BIPS（每秒109条指令）。6.其他性能指标其他性能指标机器的兼容性（包括数据和文件的兼容、程序兼容、系统兼容和设备兼容）系统的可靠性（平均无故障工作时间MTBF），系统的可维护性（平均修复时间MTTR）机器允许配置的外部设备的最大数目性能价格比性能价格比等等返 回1.5.2 微机的主要性能指微机的主要性能指标标1.5.3 常见微型计算机的硬件设常见微型计算机的硬件设备备返 回1. 微处理器微处理器微处理器微处理器是将运算器、控制器、高速内部缓存集成在一起的超大规模集成电路芯片，是计算机中最重要的核心部件。 返 回Intel CPU（上）和龙芯CPU（下） 2. 存储器存储器1）内存）内存微机中的内存一般指随机存储器微机中的内存一般指随机存储器( (RAM) )。目目 前前 常常 用用 的的 内内 存存 有有 SDRAM和和 DDR SDRAM， 以以 及及 DDR SDRAM, DDR III SDRAM等。等。图6内存返 回DDR内存 2）外存）外存（1）软盘）软盘 其直径为英寸，容量为1.44 MB。（2）硬硬盘盘 是微机上最重要的外存储器，它由多个质地较硬的涂有磁性材料的金属盘片组成，每个盘片的每一面都有一个读、写磁头，用于磁盘信息的读写。硬盘是目前存取速度最快的外存。硬盘是目前存取速度最快的外存。（3）闪闪存存 用闪存作为存储介质的半导体集成电路制成的电子盘。又称“优盘优盘” 。（4）光光盘盘 是利用激光技术存储信息的装置。目前用于计算机系统的光盘可分为只读光盘（CD-ROM、DVD）、追记型光盘（CD-R、WORM）和可改写型光盘（CD-RW、MO）等。2. 存储器存储器3. 微机常见总线标准微机常见总线标准 总总线线（Bus）是计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线，它是由导线组成的传输线束。微机内部信息的传送是通过总线进行的，各功能部件通过总线连在一起。 微机中的总线一般分为数数据据总总线线、地地址址总总线线和控控制制总总线线，分别用来传输数据、数据地址传输数据、数据地址及控制信号控制信号。 常见的总线标准有：1）PCI总线；2）AGP总线；3）USB总线；4）IEEE 1394总线。返 回1）PCI总线总线 由Intel、IBM、DEC公司推出的一种局部总线，它定义了32位数据总线，且可扩展为64位。PCI是是迄迄今今为为止止最最成成功功的的总总线线接接口口规规范范之之一一。PCI总线与CPU之间没有直接相连，而是经过桥接芯片组电路连接。该总线稳定性和匹配性出色，提升了CPU的工作效率，最最大大传输速率可达传输速率可达132MB/s。3. 微机常见总线标准微机常见总线标准2）AGP 是加加速速图图形形端端口口的缩写，是显卡专用的局部总线。AGP总线使图形加速硬件与CPU和系统存储器之间直接连接，无须经过繁忙的PCI总线，提高了系统实际数据传输速率和随机访问内存时的性能。目前AGP 8X的总线传输率已达。3. 微机常见总线标准微机常见总线标准3）USB总线总线 即通通用用串串行行总总线线，是一种广泛采用的接口标准。它连接外设简单快捷，支持热拔插，成本低、速度快、连接设备数量多，目前广泛地应用于计算机、摄像机、数码相机和手机等多种数码设备上。目前数据传输率达到60MB/s。3. 微机常见总线标准微机常见总线标准3. 微机常见总线标准微机常见总线标准4）IEEE1394 是一种串串行行接接口口标标准准，能非常方便地把电脑、电脑外设、家电等设备连接起来，能达到实时传送多媒体视频流的高速高带宽数据传输效果。IEEE 1394总总线线是是目目前前最最快快的的高高速速外外部部串串行行总总线线，1394a最高的传输速率达400MB/s，而1394b的最高传输速率达到了800MB/s，并且支持带电拔插。4. 主板主板主主板板是微型计算机系统中最大的一块电路板，有时又称为母板或系统板，是一块带有各种插口的大型 印 刷 电 路 板（PCB） 。它将主机的CPU芯片、存储器芯片、控制芯片、ROM BIOS芯片等集成在一起。图7主板返 回5.输入设备输入设备输入设备输入设备是将原始信息转化为计算机能接受的二进制数，以便计算机能够处理的设备。 键盘鼠标数码相机输入设备返 回6. 输出设备输出设备输出设备：输出设备：有显示器、打印机、绘图仪和音箱等。1）显示系统:包括显示器和显示适配器（又称显卡） 显示器 显示卡 输出设备返 回2 2）打印机）打印机 点阵打印机喷墨打印机激光打印机点阵点阵( (针式针式)打印机打印机 喷墨打印机喷墨打印机 激光打印机激光打印机 返 回6. 输出设备输出设备3）声音系统）声音系统 音频信号是连续的模拟信号，而电脑处理的只能是数字信号，因此，电脑要对音频信号进行处理，首先必须进行模/数（A/D）的转换。这个转换过程实际上就是对音频信号的采样采样和量化量化。 计算机的声音系统主要有声卡和音箱构成。 好好的的声声卡卡需需要要配配置置相相同同档档次次的的音音箱箱才才能能有有好好的的声声音音效效果。果。返 回6. 输出设备输出设备