第一章計算機基礎知識..

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1、 計算機應用基礎計算機應用基礎 上海交通大學繼續教育學院上海交通大學繼續教育學院高萬萍高萬萍Email: 1課程簡介 計算機應用基礎課程屬于全國網絡高等學歷教育公共基礎課程，是全國統一考試的科目。針對于國家統考大綱要求主要介紹以下內容：計算機基礎知識、Windows 7 操作系統及其應用、文字處理軟件Word 2010、電子表格軟件Excel 2010、電子演示文稿制作軟件PowerPoint 2010、計算機網絡基礎、Internet 應用、計算機安全、計算機多媒體技術。2上海交通大學繼續教育學院教學過程包括兩個環節o課堂講授o上機實驗計算機應用基礎課程共4個學分，上課：44學時（11次）上

2、機：16學時（四次）3上海交通大學繼續教育學院學習方式-全程網絡學習模式 o學習資源：課程講義、教學輔助資料、o學習方式：課堂教學、課程直播、點播、下載、移動學習o教學互動：n學習論壇n課程答疑n教學互動n小測驗4上海交通大學繼續教育學院考試成績o考勤 15（面授11次：上海學生刷卡考勤不少3次，上機4次：機房上機不少兩次，課程評價：每講評價和綜合評價)o作業成績（共六次）25o期末考試（機考）60 作業及每日一練中客觀題題目均選自統考題庫，由系統自動批改 5上海交通大學繼續教育學院 教學人員教學人員o主講教師：高萬萍主講教師：高萬萍 Email: Tel：52385159 職責：課程講授，課

3、程答疑職責：課程講授，課程答疑o助教：唐自君助教：唐自君 Email: Tel：52385346 職責職責：課程答疑，上機輔導，批改作業課程答疑，上機輔導，批改作業o課件制作技術人員：課件制作技術人員：Tel：523899003 職責：課件制作，解答課件下載、播放問題職責：課件制作，解答課件下載、播放問題o各專業教務（教學主管）：各專業教務（教學主管）：職責：教學及考試安排、學籍管理等事項由各專業的教務老職責：教學及考試安排、學籍管理等事項由各專業的教務老師負責。師負責。6上海交通大學繼續教育學院第第1 1章章 計算機計算機基礎知識基礎知識v本章學習目標1.1 計算機的基本概念1.2 計算機系

4、統的組成1.3 信息編碼1.4 微型計算機的硬件組成互動題目7上海交通大學繼續教育學院本章學習目標 本章主要學習計算機的基本概念、計算機中信息的表示、計算機系統的組成、微型計算機的硬件組成。主要有以下內容：o計算機的發展過程;o數字計算機的主要特點;o計算機系統的基本組成;o位、字節、字、字長以及存儲單元地址的概念;o信息在計算機中如何表示.8上海交通大學繼續教育學院1.1 計算機的基本概念計算機的基本概念1.1.1 計算機的誕生和發展歷史計算機的誕生和發展歷史1.1.2 計算機的分類計算機的分類1.1.3 計算機的主要特點計算機的主要特點1.1.4 計算機的主要用途計算機的主要用途1.1.5

5、 信息的基本概念信息的基本概念1.1.6 計算機的發展方向計算機的發展方向9上海交通大學繼續教育學院1.1.11.1.1計算機的誕生和發展歷史計算機的誕生和發展歷史5000次加法/秒總重30噸占地150m218000只電子管1500個繼電器功率170KW1946年美國研制出第一臺數字式電子計算機ENIAC10上海交通大學繼續教育學院第一代第一代（19461957）電子管電子管5千（次千（次/秒）秒）第二代第二代（19581964）晶體管晶體管幾十萬（次幾十萬（次/秒）秒）計算機發展的幾個階段1）確立了模擬量可變化為數字量進行計算，開創了數字化技術的時代。2）形成了電子數字計算機的基本結構：馮諾

6、依曼結構。3）確定了程序設計的基本方法，采用機器語言和匯編語言編程4）開創了使用CRT（cathode-ray tube）作為計算機的字符顯示器1）開創了計算機處理文字和圖形的新階段。2）出現了操作系統3）出現高級語言。3）出現通用計算機和專用計算機的區別。4）鼠標開始作為輸入設備出現（主要在一些圖形工作站上）。11上海交通大學繼續教育學院計算機發展的幾個階段1.操作系統更加完善，出現分時操作系統2.出現結構化程序設計方法3.機器的種類開始根據性能被分為巨型機、大型機、中型機和小型機。4.較好解決了硬件更新過程中的兼容性問題。出現序列機第三代第三代（19651970）中小規模集成電路中小規模集

7、成電路百萬（次百萬（次/秒）秒）第四代第四代（1971至今大規模和超大規至今大規模和超大規模集成電路模集成電路百萬億（次百萬億（次/秒）秒）1.開始出現微機微型計算機，計算機開始走入家庭。1971年intel公司使用LSIC率先推出4004。2.進入網絡時代12上海交通大學繼續教育學院1.1.2 計算機的分類v按信號分按信號分數字電子計算機數字電子計算機模擬電子計算機模擬電子計算機數?；旌嫌嬎銠C數?；旌嫌嬎銠Cv按設計目的分按設計目的分通用計算機通用計算機 專用機算機專用機算機vv按用途分按用途分按用途分按用途分n科學科學計算計算n工業控制工業控制n數據處理數據處理n輔助輔助設計設計設計設計/制

8、造制造制造制造/教學教學教學教學 vv按規模分按規模分按規模分按規模分（字長、運算速度、存儲容量）（字長、運算速度、存儲容量）巨型機巨型機：速度最快、處理能力最強速度最快、處理能力最強 大中型機大中型機：大型、通用、較快大型、通用、較快 小型機小型機：規模小、結構簡單、設計周期短、規模小、結構簡單、設計周期短、使用維護簡單。使用維護簡單。微型機微型機：小、巧、輕、使用方便、價格便小、巧、輕、使用方便、價格便宜。宜。13上海交通大學繼續教育學院1.1.3 計算機的主要特點計算機的主要特點1.自動控制能力：程序和數據都以二進制的形式存儲在存儲器中，由程序控制計算機自動執行，存儲程序是計算機能自動控

9、制處理的基礎。2.高速運算的能力3.具有“記憶”能力4.具有很高的計算精度5.具有邏輯判斷能力6.通用性強，用途廣泛14上海交通大學繼續教育學院1.1.4 計算機的主要用途計算機的主要用途1.科學計算（最早應用的領域）2.數據處理（目前應用最廣的領域）3.自動控制（實時控制）4.計算機輔助系統5.人工智能：CAD,CAM,CAE,CAI,CIMS網絡應用、電子商務等15上海交通大學繼續教育學院1.1.5 1.1.5 信息的基本概念信息的基本概念v信息 人們進行各種活動所需和所獲取的知識,例如:各種消息、數字、信號、圖形、圖像、語言等所包含的內容v數據 客觀事物屬性的表示，是符號。分：數值數據和

10、非數值數據，v數據與信息的關系 數據是信息的表示形式，是信息的載體；信息是數據所表達的含義，是人們通過對數據的分析和理解得到的。信息不能獨立存在，必須依附在某種載體之上。16上海交通大學繼續教育學院1.1.6 計算機的發展方向計算機的發展方向v巨型化巨型化v微型化微型化v網絡化網絡化v智能化智能化17上海交通大學繼續教育學院 計算機發展趨勢巨型化 運算速度可達每秒幾百億次運算的超級計算機o1975年世界上第一臺超級計算機“Cray-I”o中國超級計算機：中國超級計算機：n國防科技大學研制的“銀河1號”、“銀河2號”和“銀河3號”、“天河一號”2570萬億次，排名第二n國家職能計算機中心推出的“

11、曙光1000”、“曙光2000”和“曙光3000”，運算速度為每秒3800億次（排名80位）。18上海交通大學繼續教育學院 計算機發展趨勢微型化計算機不再是單一的計算機器，而是一種計算機不再是單一的計算機器，而是一種信息機器，一種個人的信息機器。信息機器，一種個人的信息機器。19上海交通大學繼續教育學院 計算機發展趨勢網絡化計算機網絡：計算機網絡：計算機網絡：計算機網絡：計算機技術與通信技術結合計算機技術與通信技術結合的產物。的產物。計算機網絡的發展動力：計算機網絡的發展動力：計算機網絡的發展動力：計算機網絡的發展動力：使用遠程資源，共享程序、使用遠程資源，共享程序、數據和信息資源，網絡用戶數

12、據和信息資源，網絡用戶的通訊和合作。的通訊和合作。20上海交通大學繼續教育學院 計算機發展趨勢智能化p 第一代機器人第一代機器人:機械手（機械手（1962年出年出現）。人類第一個現）。人類第一個“工業機器人工業機器人”：一頭在紡織機上挑紗的一頭在紡織機上挑紗的“驢驢”（1742年）年）p第二代機器人第二代機器人:具有具有“感覺感覺”的機器的機器人人p第三代機器人第三代機器人:裝有啟發式計算機的裝有啟發式計算機的“智能機器人智能機器人”DeepblueDeepblueGarry KasparovGarry Kasparov 21上海交通大學繼續教育學院1 1.2 2 計算機系統的組成1.2.1

13、計算機系統的組成1.2.2 計算機硬件系統1.2.3 軟件的概念及軟件的分類22上海交通大學繼續教育學院硬件系統硬件系統（設備）（設備）軟件系統軟件系統（程序、數據、文檔）（程序、數據、文檔）軟件（軟件（softwaresoftware）是指實現算法的程序、數據和相關文檔。軟件系統軟件系統包括計算機本身運行所需的系統軟件和用戶完成特定任務所需要的應用軟件。硬件（硬件（hardwarehardware）是指實際的物理設備，包括計算機的主機和外部設備。23上海交通大學繼續教育學院計算機系統的組成 輸入設備：輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀鍵盤、鼠標、掃描儀 輸出設備：輸出設備：顯示器、打印機顯示器、打

14、印機 外外 存：軟、硬盤、光盤、閃存存：軟、硬盤、光盤、閃存 網絡設備：網卡、調制解調器等網絡設備：網卡、調制解調器等 計計算算機機系系統統軟件軟件外部設備外部設備系統軟件系統軟件應用軟件：應用軟件：辦公軟件包、用戶程序辦公軟件包、用戶程序硬件硬件運算器運算器寄存器寄存器控制器控制器主機主機內存內存CPU隨機讀寫存儲器隨機讀寫存儲器(RAM)只讀存儲器只讀存儲器(ROM)高速緩沖存儲器高速緩沖存儲器 操作系統：操作系統：WindowsWindows、UnixUnix、LinuxLinux語言處理程序：語言處理程序：C C、PascalPascal、VBVB等等 實用程序：診斷程序、排錯程序等實

15、用程序：診斷程序、排錯程序等 數據庫管理系統數據庫管理系統 24上海交通大學繼續教育學院1.2.2 計算機硬件系統計算機硬件系統o“存儲程序存儲程序”工作原理工作原理o計算機硬件基本組成一、中央處理器二、存儲器三、輸入設備四、輸出設備五、微型計算機主板、總線與接口25上海交通大學繼續教育學院John von Neumann馮馮諾依曼計算機的基本工作原理諾依曼計算機的基本工作原理1 1）數據和指令以二進制方式表示，存入存）數據和指令以二進制方式表示，存入存儲器中。儲器中。2 2）控制器能夠將程序自動讀出并自動地執）控制器能夠將程序自動讀出并自動地執行。行。計算機是利用計算機是利用“存儲器存儲器”

16、（內存）來存放（內存）來存放所要執行的程序的，所要執行的程序的，CPUCPU依次從存儲器中取依次從存儲器中取出程序中的每一條指令，并加以分析和執出程序中的每一條指令，并加以分析和執行，直至完成全部指令任務為止。行，直至完成全部指令任務為止?！按鎯Τ绦虼鎯Τ绦颉惫ぷ髟ぷ髟砝?6上海交通大學繼續教育學院計算機硬件基本組成（外）存儲器（外）存儲器（外）存儲器（外）存儲器（內）存儲器內）存儲器內）存儲器內）存儲器控制器控制器數據流數據流控制流控制流運算器運算器27上海交通大學繼續教育學院I/O設備設備內存儲器內存儲器運算器運算器控制器控制器計算機的基本工作流程28上海交通大學繼續教育學院一、中央處

17、理器（CPU）中央處理器包括：運算器和控制器。運算器（算術邏輯運算單元）：完成各種算術運算與邏輯運算?？刂破鳎贺撠煆膬却孀x取各種指令，對指令進行分析，根據指令的具體要求向計算機的各個部件發出控制信號，協調計算機各個部件的工作。主要包括:寄存器、程序計數器、譯碼器、時序信號發生器、操作控制信號等。CPU性能指標：主頻：主時鐘的頻率。在計算機中有一個不斷產生時鐘脈沖信號的裝置，稱主時鐘。主頻決定了機器的工作節拍，各部件均在此節拍下共同工作。機器字長：CPU能夠同時處理的數據的二進制位數，它代表了機器的精度。機器字長有16位、32位、64位等（16位字長計算機整型數占兩個字節，32位字長計算機整型數

18、占4字節）。29上海交通大學繼續教育學院微處理器芯片的組成結構在微機中，把CPU制作在一塊超大規模集成電路芯片上，稱微處理器（MPU)30上海交通大學繼續教育學院二、存儲器存儲器存儲器存儲器通常分為內存儲器和外存儲器存儲器通常分為內存儲器和外存儲器外存儲器：存放所有外存儲器：存放所有軟件和用戶文件軟件和用戶文件內存儲器：半導體存儲器。存內存儲器：半導體存儲器。存放正在運行程序和訪問數據放正在運行程序和訪問數據31上海交通大學繼續教育學院位位字節字節字及字長字及字長字（字（機器字）機器字）字節（字節（8位）位）(1B=1Byte)位位：信息存儲的最小單位（：信息存儲的最小單位（1 1b=1bit

19、)b=1bit)32上海交通大學繼續教育學院存儲單元存儲單元（字節）（字節）存儲體存儲體存儲體結構圖存儲器是計算機存儲數據和程存儲器是計算機存儲數據和程序的存儲單元集合，每個存儲序的存儲單元集合，每個存儲單元由單元由8 8位二進制位組成，可讀位二進制位組成，可讀寫其中的數據。寫其中的數據。33上海交通大學繼續教育學院 2、內存儲器（內存、主存）內存：內存：一般用半導體組成，通過電路與一般用半導體組成，通過電路與CPUCPU相連。相連。用來存放當前用來存放當前運行的程序、待處理的數據以及運算結果。它可直接跟運行的程序、待處理的數據以及運算結果。它可直接跟CPUCPU進行數據交換，存儲速度快。進行

20、數據交換，存儲速度快。v內存儲器的容量是以字節為基本單位的，存儲容量單位：內存儲器的容量是以字節為基本單位的，存儲容量單位：K K 字節字節1 1KB=1024 ByteKB=1024 Byte M M（兆）字節兆）字節1 1MB=1024 KBMB=1024 KB G G（吉）字節吉）字節1 1GB=1024 MB GB=1024 MB T T（太）字節太）字節1 1TB=1024 GBTB=1024 GBv內存儲器的每一個存儲單元對應一個唯一的地址內存儲器的每一個存儲單元對應一個唯一的地址(按字節尋按字節尋址），址），CPU CPU按地址來存取存儲器中的數據。按地址來存取存儲器中的數據。3

21、4上海交通大學繼續教育學院內存儲器的訪問過程1110110111001101100011011110110111101001111011011110110111101101111011011110110111101101111011011000110111001101100011011110110100000000000100010010001000110011010001000101010101100110011101111000100010011001101010101011101111001100110111011110111011111111地址地址00010001控制控制控制控制:寫

22、寫寫寫數據數據1000000010000000存儲器的訪問過程：向存儲器的訪問過程：向存儲器的訪問過程：向存儲器的訪問過程：向0001000100010001單元寫數據單元寫數據單元寫數據單元寫數據1000000035上海交通大學繼續教育學院 內存儲器分類v只讀存儲器（只讀存儲器（read only memoryread only memory）：）：簡稱簡稱ROMROM，CPUCPU對它們只取對它們只取不存，用于永久存放特殊的專用數據。不存，用于永久存放特殊的專用數據。例例如如：BIOSBIOS（Basic Basic Input/Output Input/Output SystemSyst

23、em）芯芯片片（快快速速電電擦擦除除可可編編程程只只讀讀存存儲儲器器：閃閃存存），啟啟動動計計算算機機時時，負負責責通通電電時時自自檢檢（顯顯卡卡、RAMRAM、鍵鍵盤盤、驅驅動動器器），并并把把磁磁盤盤中中的的部部分分操操作作系系統文件（內含基本輸入輸出設備的驅動程序）調入統文件（內含基本輸入輸出設備的驅動程序）調入RAMRAM。v隨機讀寫存儲器（隨機讀寫存儲器（random access memoryrandom access memory）：）：簡稱簡稱RAMRAM，CPUCPU對對它們可存可取，分它們可存可取，分SRAMSRAM和和DRAM,DRAM,是內存的主要部分。是內存的主要部分

24、。內存條主內存條主要由要由DRAMDRAM構成，一旦切斷計算機的電源（關機或事故），其中構成，一旦切斷計算機的電源（關機或事故），其中的所有數據便隨即丟失。的所有數據便隨即丟失。v特殊特殊：CMOSCMOS芯片，用來存放機器系統配置的基本信息（如時間、芯片，用來存放機器系統配置的基本信息（如時間、日期等）。用戶可進入日期等）。用戶可進入CMOS setupCMOS setup程序來修改其中信息（程序來修改其中信息（Del)Del)，關機后由電池供電以保持其中信息。關機后由電池供電以保持其中信息。36上海交通大學繼續教育學院內存儲器分類v高速緩沖存儲器Cache：是介于CPU和內存之間的一種可高

25、速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題。主要由SRAM構成，Cache又分為一級Cache(L1 Cache)和二級Cache(L2 Cache)，L1 Cache集成在CPU內部，L2 Cache早期一般是焊在主板上,現在也都集成在CPU內部，常見的容量有256KB、512KB或幾兆。CPUCacheRAM37上海交通大學繼續教育學院v存儲容量：幾百M到幾G.v存儲周期：對存儲器進行一次完整的讀或寫操作所需的時間。微機中存儲周期一般為幾十到幾百納秒（ns)。主要技術指標38上海交通大學繼續教育學院3、外存儲器外存儲器(輔存輔存)外存容量比內存大，可移動。有磁盤（硬盤和軟盤）、光盤、

26、磁帶等。1、軟盤：5.25英寸,3.5英寸軟盤存儲系統：軟盤、軟盤驅動器。軟盤分：單面單密（SS,SD)、單面雙密（SS,DD)、雙面單密（DS,SD)、雙面雙密(DS,DD)、雙面高密（DS,HD)。3.5英寸（DS,HD）：1.44MB。2、硬盤（溫盤）：由若干硬盤片組成的盤片組，且存儲介質與驅動機構密封在同一盤體內。微機常用的3.6G-80GB。軟軟 盤盤硬硬 盤盤外存儲器外存儲器寫寫保保護護39上海交通大學繼續教育學院柱面扇區扇區(512字節字節）磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構成，讀硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構成，讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉產生的托力使寫硬盤時，磁性圓盤高速

27、旋轉產生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面硬盤片讀寫磁頭硬盤0 0磁道磁道主引導扇區：第一物理扇區，主引導扇區：第一物理扇區，在在0磁道。它由主引導記錄和磁道。它由主引導記錄和硬盤分區表組成，主引導扇區硬盤分區表組成，主引導扇區是硬盤正確引導和使用的必要是硬盤正確引導和使用的必要保證。保證。存儲量面數存儲量面數每面磁道數每面磁道數每道扇區數每道扇區數每扇區字節數每扇區字節數 3.5英英寸寸軟軟盤盤存存儲儲容容量量=2 面面 80 磁磁 道道 18扇扇 區區 512B=1.44MB40上海交通大學繼續教育學院3、CD（compact disc）光盤：只讀、一次寫入光

28、盤和可抹性光盤。只讀光盤（CDROM：):680MB數據傳輸率：單倍速、四倍速、數據傳輸率：單倍速、四倍速、8 8倍速、倍速、1212倍速、倍速、2424倍速等。倍速等。4、DVD光盤（Digital Versatile Disc）:單面單層：4.7GB;單面雙層8.5GB;雙面雙層17GB；數據傳輸率：單速（數據傳輸率：單速（1.381.38MB/MB/s s）5 5、U盤盤 采用采用flash memory(也稱閃存也稱閃存)存儲技術的存儲技術的USB設備，支持即插即用。設備，支持即插即用。衡量光盤驅動器傳輸數據速率的指標叫衡量光盤驅動器傳輸數據速率的指標叫做倍速，一倍速率做倍速，一倍速率

29、=150KB/秒秒41上海交通大學繼續教育學院三、輸入設備 用來將數據輸入到計算機中的外部設備。常見的輸入設備有鍵盤、鼠標、觸摸屏、掃描儀和數碼相機等。1.鍵盤：計算機輸入的主要設備。2.鼠標器：是為適應圖形操作界面而使用的一種輸入設備。種類有機械式、光電式。鼠標鼠標數字小鍵盤數字小鍵盤編輯鍵編輯鍵區區功能鍵功能鍵主鍵區主鍵區42上海交通大學繼續教育學院四、輸出設備1.顯示器作用：輸出程序運行的最終結果；對數據的輸入和編輯進行監督。常用陰極射線管顯示器（CRT）和液晶顯示器（LCD），顯示器尺寸14、15、17等多種規格顯示器的分辨率：指顯示器所能顯示像素點的多少。用顯示器每行像素點與每列像素

30、點的乘積來表示，乘積越大，分辨率越高。分辨率：640 x 480、800 x 600、1024 x 768顯示顏色：16種、256種，真彩色（24位或32位）。顯示顏色由表示顏色的位數決定的。顯示器顯示器打印機打印機43上海交通大學繼續教育學院四、輸出設備顯示適配卡：接收CPU的顯示數據，控制顯示器顯示出來。（1）顯示存儲器：顯示存儲空間水平分辨率垂直分辨率每個像素所占存儲空間。（2）顯示標準：CGA（Color Graphics Adapter，彩色圖形顯示控制卡）、EGA（Enhanced Graphics Adapter，增強型圖形顯示控制卡）和VGA（Video Graphics Ar

31、ray，視頻圖形顯示控制卡）幾種。目前流行的是SVGA（Super VGA）和TVGA，它的分辨率可達到1024768甚至可達10241024、12801024。2.打印機把計算機的輸出結果在打印紙上打印出來，以提供可長久保留的輸出設備。點陣打印機 噴墨打印機 激光打印機44上海交通大學繼續教育學院1.2.3 軟件的概念及軟件的分類o 計算機的軟件系統o 系統軟件o 應用軟件o程序設計語言及其處理程序45上海交通大學繼續教育學院服務程序服務程序語言處理程序語言處理程序操作系統操作系統用戶程序用戶程序應用軟件包應用軟件包工具軟件工具軟件系系統統軟軟件件應應用用軟軟件件一、計算機軟件系統46上海交

32、通大學繼續教育學院二、二、系統軟件系統軟件管理、監控和維護計算機資源（硬件資源和軟件資源）的軟件。1.1.操作系統：操作系統：是系統軟件主要的構成部分。提供計算機同用戶的接口。是系統軟件主要的構成部分。提供計算機同用戶的接口。2.2.程序設計語言與程序設計語言與語言處理程序語言處理程序 程序設計語言：程序設計語言：機器語言、匯編語言和高級語言三類。機器語言、匯編語言和高級語言三類。語言處理程序：語言處理程序：編譯程序、匯編程序、解釋程序。編譯程序、匯編程序、解釋程序。3.3.工具軟件工具軟件(服務軟件服務軟件)：是為應用軟件和用戶加工自己的程序和數據提是為應用軟件和用戶加工自己的程序和數據提供

33、服務，并為系統管理人員提供日常維護手段的系統軟件。供服務，并為系統管理人員提供日常維護手段的系統軟件。(1)(1)診斷程序診斷程序(2)(2)調試程序調試程序(3)(3)編輯程序編輯程序4.4.數據庫管理系統數據庫管理系統47上海交通大學繼續教育學院三、三、應用軟件應用軟件應用軟件是為解決用戶某一特定的任務而編制的程序。常見的應用軟件有以下幾種:(1)各種信息管理軟件；(2)辦公自動化系統；(3)各種文字處理軟件；(4)各種輔助設計軟件以及輔助教學軟件；(5)各種軟件包。48上海交通大學繼續教育學院四、四、程序設計語言及其處理程序程序設計語言及其處理程序1、計算機的指令系統:指令：用來規定計算

34、機的一個基本操作的二進制代碼。程序：就是由一連串指令按一定順序組成的能完成某種任務的一系列二進制代碼。指令系統：一種計算機所能識別的一組不同指令的集合，稱為該種計算機的指令集或指令系統。機器指令格式機器指令格式操作碼操作碼 地址碼地址碼機器執行什么操作機器執行什么操作執行對象（具體數、存放位置）執行對象（具體數、存放位置）49上海交通大學繼續教育學院程程 序序從存儲器取一條指令從存儲器取一條指令分析指令？分析指令？執行指令執行指令結結 束束程序的執行過程2 2、程序的執行過程、程序的執行過程地址地址地址地址0000 00000000 00000000 00010000 00010000 001

35、00000 00100000 00110000 00110000 01000000 0100內存內存1011 0000 0000 10101111 01000000 0111 0000 011150上海交通大學繼續教育學院1）機器語言 每條指令是由“0”和“1”組成的二進制指令代碼，如：用于清除累加器 011011 000000 000000 000001 110101 2）匯編語言 用助記符來表示每一條機器指令，如清除累加器：CLA 00 0173 3、計算機程序設計語言計算機程序設計語言51上海交通大學繼續教育學院用人們熟悉的自然語言和數學語言來描述，可讀性用人們熟悉的自然語言和數學語言來

36、描述，可讀性強，編程方便。強，編程方便。3）高級語言：52上海交通大學繼續教育學院4、程序設計語言處理程序1).匯編程序匯編程序2).編譯程序編譯程序3).解釋程序：逐句解釋執行解釋程序：逐句解釋執行53上海交通大學繼續教育學院五、計算機系統層次結構五、計算機系統層次結構計算機系統層次結構計算機系統層次結構54上海交通大學繼續教育學院用戶與硬件軟件之間的關系55上海交通大學繼續教育學院1.1.3 3 信息編碼信息編碼1.3.1 數值在計算機中的表現形式1.3.2 字符編碼56上海交通大學繼續教育學院一、數值數據與非數值數據數值數據：是可以參加數值計算的數據。在計算機中以二進制數的形式表示。非數

37、值數據（字符）：不表示數值的大小，它只代表一個符號，如：數字符號09、大小寫英文字母、算術運算符、標點符號、顯示不出來的控制符號、漢字。在計算機中以二進制形式表示。57上海交通大學繼續教育學院如果采用的數制有如果采用的數制有R個基本符號，則稱為基個基本符號，則稱為基R數制數制,簡稱簡稱R進制進制R R進制數：進制數：“逢逢R進進一一，借，借一一當當R”二、二、計數制的基本概念計數制的基本概念基數：R權:基數的若干次冪,一個數可按權展開成為多項式。678.34=6102+7101+8100+310-1+410-258上海交通大學繼續教育學院三、計算機中的常用計數制及轉換三、計算機中的常用計數制及

38、轉換1、二進制（信息的存儲、處理、傳送）2、十六進制（書寫方便）3、八進制（書寫方便）4、各種進制間的轉換59上海交通大學繼續教育學院1、二進制二進制 二二進進制制數數：逢逢2 2進進一一，基基數數為為2 2，權權為為2 2的的若若干次冪。兩個數字符號：干次冪。兩個數字符號：0 0，1 1 不論指令還是數據,不論數值、字符還是聲音、圖形等多媒體信息均必須轉換成二進制的形式才能存入計算機,一個二進制數在計算機中是以電子器件的兩個物理狀態來表示。1 11 11 11 11 10 00 00 0128128瓦瓦3232瓦瓦6464瓦瓦1616瓦瓦8 8瓦瓦4 4瓦瓦1 1瓦瓦2 2瓦瓦60上海交通大

39、學繼續教育學院 二進制（續）（續）1 1、易于物理實現，使電子線路制造計算機成為可能、易于物理實現，使電子線路制造計算機成為可能2 2、運算規則簡單（、運算規則簡單（R(R+1)/2R(R+1)/2）3 3、與邏輯運算吻合與邏輯運算吻合4 4、機器可靠性高（兩種狀態穩定、容易區分）、機器可靠性高（兩種狀態穩定、容易區分）優優點點61上海交通大學繼續教育學院二進制（續）二進制（續）o 二進制轉換為十進制（按權展開）(10010)2 124 023022121020 (18)10o 十進制轉換為二進制（除2取余法）1.將十進制數除以2，得到一個商數和一個余數；2.再將商數除以2，又得到一個商數和一

40、個余數；3.繼續這個過程，直到商數等于零為止。每次得到的余數(必定是0或1)就是對應二進制數的各位數字。不同進制數不同進制數用下標表示用下標表示62上海交通大學繼續教育學院例：例：(75)10？2 75 2 37 1 2 18 1 2 09 2 4 12 20 2 1 0 2 0 1注意：第一次得到的余數為二進制數的最低位，最后一次得到的余數為二進制數的最高位。63上海交通大學繼續教育學院2、十六進制十六進制 十六進制數：逢16進一，基數為16，權為16的若干次冪。16個數字符號：0，1，2，3，4，5，6，7，8，9，A,B,C,D,E,F（1）十六進制轉換為十進制（按權展開）(FF)161

41、516115160(255)10（2）十進制轉換為十六進制（除16取余法）64上海交通大學繼續教育學院*十六進制（舉例）十六進制（舉例）計算機中的常用計數制及轉換計算機中的常用計數制及轉換65上海交通大學繼續教育學院3、八進制八進制八進制數：逢8進一，基數為8，權為8的若干次冪。8個數字符號：0，1，2，3，4，5，6，7（1）八進制轉換為十進制（按權展開）(154)8182581480(108)10（2 2）十進制轉換為八進制（除）十進制轉換為八進制（除8 8取余數）取余數）66上海交通大學繼續教育學院*八進制（舉例）八進制（舉例）（2 2）十進制轉換為八進制（除）十進制轉換為八進制（除8

42、8取余數）取余數）計算機中的常用計數制及轉換計算機中的常用計數制及轉換67上海交通大學繼續教育學院4、各種計數制之間的轉換各種計數制之間的轉換o十進制轉換成r進制o二進制、八進制與十六進制數之間的轉換o常見數值各種計數制之間的轉換68上海交通大學繼續教育學院十進制轉化成十進制轉化成 r r 進制進制整數部分：除以整數部分：除以 r取余數，直到商取余數，直到商為為0，余數從右到，余數從右到左排列。左排列。小數部分：乘以小數部分：乘以 r取整數，整數從取整數，整數從左到右排列。左到右排列。100(D)=144(O)=64(H)10025022521226232100010011八進制八進制1008

43、12818044110016604616十六進制十六進制十六進制、八十六進制、八進制、十進制、進制、十進制、二進制分別用二進制分別用H、O（Q)、D、B后綴表后綴表示。示。69上海交通大學繼續教育學院二進制二進制 八進制八進制二進制、八進制與十六進制數之間的轉換二進制、八進制與十六進制數之間的轉換一位拆三位一位拆三位整數從右向左三位并一位整數從右向左三位并一位 小數從左向右三位并一位小數從左向右三位并一位一位拆四位一位拆四位二進制二進制 十六進制十六進制 整數從右向左四位并一位整數從右向左四位并一位小數從左向右四位并一位小數從左向右四位并一位70100 110 110 111.010100(4

44、 6 6 7 .2 4)871上海交通大學繼續教育學院*總結總結：64(H)=0110 0100(B)6 4144(O)=001 100 100(B)1 4 41 101 101 110.110 101(B)=1556.65(O)1 5 5 6 6 511 0110 1110.1101 01(B)=36E.D4(H)3 6 E D 4一位八進一位八進制數對應三位二進制數制數對應三位二進制數一位一位十六進制數對應四位二進制數十六進制數對應四位二進制數二進制轉化成八二進制轉化成八(十六十六)進制進制 整數部分：從右向左按三整數部分：從右向左按三(四四)位進行分組位進行分組 小數部分：從左向右按三小

45、數部分：從左向右按三(四四)位進行分組位進行分組注意注意：不足補零：不足補零72上海交通大學繼續教育學院常見數值各種計數制之間的轉換常見數值各種計數制之間的轉換計算機中的常用計數制及轉換計算機中的常用計數制及轉換十進制十進制二進制二進制八進制八進制十六進制十六進制0 00 00 00 01 11 11 11 12 210102 22 23 311113 33 34 41001004 44 45 51011015 55 56 61101106 66 67 71111117 77 78 81000100010108 89 91001100111119 91010101010101212A A111

46、1101110111313B B1212110011001414C C1313110111011515D D1414111011101616E E1515111111111717F F161610000100002020101073上海交通大學繼續教育學院1.3.2 1.3.2 字符編碼字符編碼o西文字符編碼西文字符編碼o漢字編碼漢字編碼o各種漢字編碼之間的關系各種漢字編碼之間的關系74上海交通大學繼續教育學院 一一 、西文字符編碼、西文字符編碼 ASCII碼（美國標準信息交換碼），8位二進制碼，最高位為 0。7位可表示128個不同的字符。字符0（0110000）2(48)10字符1(49)1

47、0字符A（1000001）2(65)10 字符B(66)10 字符a（1100001）2(97)10 75上海交通大學繼續教育學院二、漢字編碼v輸入碼：輸入碼：從鍵盤輸入的代表漢字的編碼.v國標碼（交換碼）：國標碼（交換碼）：二字節碼，用兩個七位表示一個漢字，把區位碼的區碼與位碼的基礎上分別加00100000（20H)。v內碼：內碼：漢字在設備或信息處理系統內部最基本的表達形式。漢字在設備或信息處理系統內部最基本的表達形式。漢字內碼漢字內碼占用兩個字節，把國標碼兩個字節的最高位分別置為1（與ASCII碼相區別）。“補”字的代碼：國標碼：3239H（00110010 00111001B）內碼：b

48、2b9H（10110010 10111001B）v字形碼：字形碼：存放在字庫中的漢字字形點陣碼。76上海交通大學繼續教育學院 漢字的輸出（字庫）28828812812872722424點陣點陣77上海交通大學繼續教育學院三、各種漢字編碼之間的關系數字編碼數字編碼字音編碼字音編碼字形編碼字形編碼內碼內碼字形碼字形碼國標碼國標碼顯示漢字顯示漢字打印漢字打印漢字78上海交通大學繼續教育學院硬件內存（ROM/RAM/Cache）主機主機外部設備外部設備外存儲器輸入設備輸出設備CPU運算器控制器總線I/OI/O接口79上海交通大學繼續教育學院5主機箱立式機箱立式機箱臥式機箱內部構造臥式機箱內部構造1、主

49、機系統80上海交通大學繼續教育學院2、微機主板主板主板主板主板是一塊印是一塊印是一塊印是一塊印制電路板，制電路板，制電路板，制電路板，CPUCPU、內存儲內存儲內存儲內存儲器及輸入輸出器及輸入輸出器及輸入輸出器及輸入輸出接口等均安裝接口等均安裝接口等均安裝接口等均安裝在主板上，磁在主板上，磁在主板上，磁在主板上，磁盤存儲器、盤存儲器、盤存儲器、盤存儲器、CD-ROMCD-ROM等通等通等通等通過電纜與主板過電纜與主板過電纜與主板過電纜與主板相連。相連。相連。相連。81上海交通大學繼續教育學院3.微處理器（mpu）o第一代微處理器：1971年Intel公司制成的4位微處理器4004、4040和早

50、期的8位微處理器8008。o第二代微處理器：以Intel公司1973年12月研制成功的8080為標志。o第三代微處理器：1978年制造的8086和1979年研制的8088，1983年又制造了全16位的80286。o第四代微處理器：n1985年Intel公司制造出32位字長的微處理器80386；n1989年4月又研制成功80486；n1993年3月Intel公司制造出Pentium系列微處理器；n2006年7月Intel推出新一代基于Core微架構的產品體系統稱之酷睿；82上海交通大學繼續教育學院地址總線地址總線:傳輸地址信息，傳輸地址信息，地址總線的寬度決定了可直接尋址的內存范圍。地址總線的寬

51、度決定了可直接尋址的內存范圍。如如1616位地址總線，可構成位地址總線，可構成2 216166553665536個地址。可直接尋址空間為個地址?？芍苯訉ぶ房臻g為6464KBKB。數據總線數據總線:傳輸數據信息，傳輸數據信息，數據總線的位數與微機的字長一致。如數據總線的位數與微機的字長一致。如3232位的位的CPU,CPU,其數據總線也是其數據總線也是3232位。位?？刂瓶偩€控制總線:傳輸控制信息，傳輸控制信息，包括包括CPUCPU送往內存的和外設接口的控制信號，送往內存的和外設接口的控制信號，以及其它部件送到以及其它部件送到CPUCPU的信號（時鐘信號、中斷請求信號）的信號（時鐘信號、中斷請求

52、信號）連連接接對對象象并行總線并行總線:通信速度快、實時性好通信速度快、實時性好串行總線串行總線:簡易、方便、靈活簡易、方便、靈活 通通信信方方式式 4、總線（bus）是連接計算機中是連接計算機中CPU、內存、外存和內存、外存和I/O設備的一組物理信號設備的一組物理信號線及其相關的控制電路。線及其相關的控制電路?？偩€分類總線分類83上海交通大學繼續教育學院微型計算機系統總線結構圖微型計算機系統總線結構圖84上海交通大學繼續教育學院為了提高產品的通用性，為了提高產品的通用性，PCPC機上常用的系統總線標準有機上常用的系統總線標準有：ISAISA總線總線：工業標準體系結構（：工業標準體系結構（16

53、16位數據總線）數據傳輸位數據總線）數據傳輸率為率為8 8MbpsMbps。EISAEISA總線總線：擴展工業標準體系結構（：擴展工業標準體系結構（3232位數據總線）位數據總線）PCIPCI總線總線：是一種先進的局部總線，構成是一種先進的局部總線，構成CPUCPU與外設的高速與外設的高速通道。具有性能高、成本低的特點，是當前使用最多通道。具有性能高、成本低的特點，是當前使用最多的總線標準，提供的總線標準，提供3232位或位或6464位數據通道，數據傳輸率位數據通道，數據傳輸率為為132132528528MbpsMbps?？刹褰语@卡、聲卡、網卡、內置可插接顯卡、聲卡、網卡、內置ModemMod

54、em、內置、內置ADSL ModemADSL Modem、USB2.0USB2.0卡、卡、IEEE1394IEEE1394卡、卡、IDEIDE接口卡、接口卡、RAIDRAID卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種卡、電視卡、視頻采集卡以及其它種類繁多的擴展卡。類繁多的擴展卡。AGPAGP總線總線(加速圖形接口）：數據傳輸率達加速圖形接口）：數據傳輸率達533533MbpsMbps。系統總線標準系統總線標準85上海交通大學繼續教育學院 由于輸入設備、輸出設備、外存儲器等外設在結構和工作原理上由于輸入設備、輸出設備、外存儲器等外設在結構和工作原理上和主機（和主機（CPU+CPU+內存）有著很大的區別，因

55、此在交換數據時需要一種內存）有著很大的區別，因此在交換數據時需要一種邏輯部件協調兩者的工作。我們把這種邏輯部件叫做輸入輸出接口，邏輯部件協調兩者的工作。我們把這種邏輯部件叫做輸入輸出接口，簡稱接口。簡稱接口。外設通過接口才能連接到總線上，接口電路具有設備選擇、信號外設通過接口才能連接到總線上，接口電路具有設備選擇、信號變換及緩沖等功能。變換及緩沖等功能。接口類別接口類別：1 1 總線接口：總線接口：提供多種總線類型的擴展槽，供用戶插入相應的適配器提供多種總線類型的擴展槽，供用戶插入相應的適配器(功功能卡：顯卡、聲卡、網卡）能卡：顯卡、聲卡、網卡）2 2 串行口：串行口：只能依次傳送只能依次傳送

56、1 1路信號，提供路信號，提供COM1COM1、COM2 COM2。傳統鼠標、外置傳統鼠標、外置MODELMODEL一般連在串行口上。標準：一般連在串行口上。標準：總線總線RS-2323 3 并行口并行口LPTLPT：一次同時傳送一次同時傳送8 8路信號。傳統打印機、掃描儀一般連在并路信號。傳統打印機、掃描儀一般連在并行口上。標準：行口上。標準：4 4 USBUSB接口（通用串行總線）接口（通用串行總線）：新型接口標準，支持即插即用。新型接口標準，支持即插即用。5、接口86上海交通大學繼續教育學院87上海交通大學繼續教育學院I/O插槽插槽CPU接口接口接口接口接口接口接口接口鍵盤鍵盤硬盤硬盤鼠

57、標鼠標打印機打印機顯示器顯示器用戶電路用戶電路光驅光驅軟驅軟驅總總 線線控制電路控制電路串行接口串行接口并行接口并行接口鍵盤接口鍵盤接口時鐘時鐘RAMROM總線總線主機板主機板5微機各部件采用總線結構的連接方式微機各部件采用總線結構的連接方式 微機主板示例88上海交通大學繼續教育學院6、微型計算機的主要性能指標微型計算機的主要性能指標1）.機器字長 CPU一次能夠同時處理的數據的二進制位數，一般指參加運算的寄存器所含有的二進制數的位數，它代表了機器的精度。機器字長有16位、32位、64位等。Pentium系列 大多是32位，Pentium D是64位。2）.運算速度 每秒鐘所能執行的指令條數。

58、一般用百萬次/秒(MIPS)來描述。3）.時鐘頻率(主頻)CPU在單位時間（秒）內發出的脈沖數,以兆赫（MHz)為單位。目前高檔微機主頻已達GHz。4）.內存容量：64M,128M,256，1G89上海交通大學繼續教育學院5、微型計算機的主要性能指標微型計算機的主要性能指標5）可靠性指計算機連續無故障運行的時間長短，可靠性的指標是MTBF，平均無故障時間。6）可維護性指故障發生后能否盡快恢復，可維護性指標是MTTR，平均修復時間。7）兼容性兼容是廣泛的概念，包括程序數據的兼容和設備的兼容。兼容使機器易于推廣。8）性價比性能指綜合性能，而價格也要考慮軟件的價格。90上海交通大學繼續教育學院互動題

59、目互動題目1.關于超級計算機關于超級計算機 Cray-I說法正確正確的是（）說法正確正確的是（）A)是模擬數字計算機是模擬數字計算機B)是世界上第一臺電子數字計算機是世界上第一臺電子數字計算機C)是中國研制的是中國研制的D)采用超大規模集成電路技術采用超大規模集成電路技術2.以下對以下對16進制數正確的表示是（）進制數正確的表示是（）A)101(D)B)101(Q)C)101B(H)D)101Q(H)3.下列描述中正確的是（）下列描述中正確的是（）A)激光打印機采用激光照排技術激光打印機采用激光照排技術 B)硬盤存儲器是內存儲器硬盤存儲器是內存儲器 C)WORD文字處理軟件是一種系統軟件文字處

60、理軟件是一種系統軟件 D)CPU可以直接訪問硬盤中的數據可以直接訪問硬盤中的數據91上海交通大學繼續教育學院互動題目（續）互動題目（續）4.在微機上運行某個程序時，如果存儲容量不夠，解決的辦法是（）在微機上運行某個程序時，如果存儲容量不夠，解決的辦法是（）A)把軟盤換成硬盤把軟盤換成硬盤B)把磁盤換成光盤把磁盤換成光盤C)擴充內存擴充內存D)使用高密度軟盤使用高密度軟盤 5.關于關于ASCII碼說法不正確的是（）碼說法不正確的是（）A)計算機中西文字符用計算機中西文字符用ASCII碼表示碼表示 B)ASCII碼最多表示碼最多表示128個不同的字符個不同的字符 C)一個一個ASCII碼共有碼共有

61、8位位 D)ASCII碼最高位為碼最高位為16.二進制數二進制數10001011轉換轉換8進制數為（）進制數為（）A)213 B)426 C)8B D)3247.與二進制數與二進制數101101等值的十進制數是（）等值的十進制數是（）A)47B)45C)75D)10192上海交通大學繼續教育學院互動題目（續）互動題目（續）8.所謂所謂32位機是指該計算機所用的位機是指該計算機所用的CPU（）（）A)同時能處理同時能處理32位二進制數位二進制數 B)地址總線的寬度為地址總線的寬度為32C)只能處理只能處理32位二進制定點數位二進制定點數D)有有32個寄存器個寄存器9.下列說法中正確的是（）下列說

62、法中正確的是（）A)計算機體積越大，其功能就越強計算機體積越大，其功能就越強B)兩個顯示器屏幕尺寸相同，則它們的分辨率必定相同兩個顯示器屏幕尺寸相同，則它們的分辨率必定相同C)點陣打印機的針數越多，則能打印的漢字字體就越多點陣打印機的針數越多，則能打印的漢字字體就越多D)在微機性能指標中，在微機性能指標中，CPU的主頻越高，其運算速度越快的主頻越高，其運算速度越快10.編譯程序的功能是（）編譯程序的功能是（）A)發現源程序中的語法錯誤發現源程序中的語法錯誤B)將高級語言程序翻譯成匯編語言程序將高級語言程序翻譯成匯編語言程序C)將源程序編譯成目標程序將源程序編譯成目標程序D)將某一高級語言程序翻譯成另一種高級語言程序將某一高級語言程序翻譯成另一種高級語言程序93上海交通大學繼續教育學院