第一章-第3講---計算機的基本原理

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1、,,,,,,,單擊此處編輯母版標題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級,,第三級,,第四級,,第五級,,,*,,主要內容：,,一、基礎知識：,計算機組成結構及機內數據表示,,計算機組成結構,:,,CPU,的結構及其工作原理,,主存儲器（內存）結構：地址空間,,總線與數據傳輸,,指令與程序,,二進制,,數據在機器內的表示,----,編碼,,二、應用知識,,,Windows2000,操作系統,,網上注冊免費,E-mail,與 網頁郵件系統（,WebMail,）,,E-mail,客戶端軟件及其配置、如何收發,E-mail,第三講 計算機的基本原理,,計算機的組成結構,,計算機的組成結構,主存儲

2、器：內存儲器，又簡稱為內存或主存?？梢园汛鎯w想象成是一個構造簡單的，組織有序的大容器。其間是一連串有序的,",單元,",,計算機的組成結構,為了標識和識別存儲體的每一個單元，就對每一個單元進行有序編號。我們把這些單元的編號稱為單元的,“,地址,”,。因此，地址是標識和引用一個特定單元的唯一手段。,,現代計算機中把基本的存儲單元稱為,“,字節,”,，并以字節為單位進行計量，以,“,B,”,（,byte,）標志,1KB=1024B,（,1byte=8bits,）,,,,1MB=1KKB=1024KB=1024,２,B,,1GB=1KMB=1024MB=1024,３,B,,1TB=1KGB=102

3、4GB=1024,4,B,,計算機的組成結構,從存儲器中取出或存入數據的活動稱為對存儲器的讀,/,寫操作。其特點：取之不盡、以新換舊,,根據工作方式不同，內存有,",隨機存儲器,",（,RAM,：,Random Access Memory,）,和,",只讀存儲器,",（,ROM,：,Read-Only Memory,）,,根據功用和地位的不同，隨機存儲器又有高速緩沖存儲器（,Cache,）,和（,主,）存儲器組成。,,計算機的組成結構,運算器：是對數據進行,“,算術運算,”,和,“,邏輯運算,”,的部件，故又簡稱為,“,數邏部件,”,。,,它在,CPU,的控制下對提供的分量進行指定的運算或操作

4、，產生結果，并暫存于其中。,,計算機的組成結構,控制器：是統一指揮并控制計算機各部件協調工作的中心部件。這種指揮和控制的依據是指令，即是向計算機發出的執行某種操作的命令。也就是說計算機的工作由指令所控制；而指令是人發送到計算機中去的。,,計算機的組成結構,輸入設備：輸入設備是外界向計算機系統內輸送信息的設備。目前常見的有鍵盤、鼠標、掃描儀、麥克風、攝象機，數字化儀等。,,計算機的組成結構,輸出設備：輸出設備是計算機系統向外界輸送信息的設備。,,,,中央處理單元,是計算機硬件的核心，它主要包括中央處理器、主存儲器、系統時鐘、系統總線和控制部件等，通過這些部件的協同動作完成對信息的處理。,1.1

5、CPU,的結構及其工作原理,,1.1 CPU,的結構及其工作原理,系統時鐘,內頻時鐘,南橋組,內存（,RAM,）,內部總線,硬盤（,DISK,）,外部總線,北橋組,芯片組,USB,AGP,外頻,CPU,的工作頻率由內頻時鐘控制（例如,1.5GMHZ),,CPU,和內存儲器，外部設備的數據交換通過芯片組，北橋和南橋芯片組，北橋負責內存和,CPU,以及顯示卡,AGP,的聯系，南橋負責內存和硬盤以及各種外設,USB,的數據交換,芯片組的數據交換頻率比,CPU,的工作頻率慢。（例如,,1.5GHZ ÷4 ),CPU,寄存器組,算術邏輯運算,中斷系統,指令控制,,1.1 CPU,的結構及其工作原理,CP

6、U,的基本功能就是執行指令。,ALU,：,整數運算、邏輯運算。浮點數運算（協處理器、浮點處理器）。,,寄存器,：信息的存放。指令寄存器、數據寄存器、控制寄存器。,大小,-CPU,字長,。,,指令控制器,：解釋指令，并協調,CPU,各部件完成指令的執行。,,中斷控制器,：處理程序中斷,,CPU,內部總線,：數據、指令、控制等信息的傳輸。,指令執行速度,(,主頻,),,字長,,指令處理能力,,1.1 CPU,的結構及其工作原理,系統時鐘,,,系統時鐘相當于中央處理單元的心臟。在計算機工作過程中，系統時鐘有規律性地“跳動”，按照精確的時間間隔發出,脈沖式,的電信號。這種脈沖信號控制著各種系統部件的動

7、作速度，使它們能夠協調同步。系統時鐘的頻率不能太快，否則工作部件跟不上步伐，數據傳輸和處理就會發生錯誤，而系統時鐘太慢又不能發揮,CPU,等部件的能力。,,,CPU,的主頻是指,CPU,在,1,秒鐘內應該完成的,指令周期,數，在其他因素相同的情況下，主頻越快的,CPU,速度越快。,,,內存的基本功能,,內存是計算機工作中用于保存信息的主要部件。對內存的一個基本操作是取出存放在里面的信息，這個動作稱為,由內存“讀出”,；另一個操作是把信息存放到內存里，這稱為,內存的“寫入”,。這兩個動作簡稱為存儲器的“讀寫”，或統成為存儲器的“訪問”。存儲器作為信息的存儲部件，它必須能夠保持存儲在其中的信息不丟

8、失，并且應當保證保證信息訪問的方便快捷。,,內存的性能由容量和訪問速度決定。,1.2,主存儲器（內存）的結構,,內存編址（地址空間）,,內存被分成長度為一個字節（,8,位）的小單元（基本存儲單位，存儲單元），這些單元順序排列，每個單元在序列中都有一個唯一的位置編號，,這個編號稱為存儲單元的地址。所有的編碼組成了地址空間,。訪問內存就是通過地址進行的，地址的編碼是唯一的（當然在計算機內部也是用二進制來表示的）。,1.2,主存儲器（內存）的結構,,,計算機中央處理單元中的各部僅通過一條公共信息通路連接，這條信息通路就是,總線,。,,,,數據總線,：不同部件之間傳遞數據。總線寬度決定了一次傳遞數據量

9、的大?。?CPU,和內存之間,– CPU,字長,）。影響機器性能的因素之一。,,,地址總線,：,CPU,和內存之間進行地址傳遞。總線寬度決定了機器所能直接訪問的內存大小,(,16:64K,；,32:4000M,),。,,,控制總線,：不同部件之間傳遞控制信息（如讀寫內存控制信息）。,1.3,總線與數據傳輸,,1.3,總線與數據傳輸,輸入設備,輸出設備,,中央處理器,,CPU,內存儲設備,,,,MEMORY,外部總線,,,,數據流,,外存,內部總線（數據總線、地址總線）,,數據流,,指令流,,1.3,總線與數據傳輸,,CPU,寄存器組,指令控制器,③算術邏輯運算,,ALU,中斷控制器,主存儲器,

10、①取指令,,運算數據,②讀出數據,④處理中斷,⑤寫數據,CPU,和內存的配合工作,,1.3,總線與數據傳輸,在數據存儲與傳輸過程中，有可能會出現錯誤,——,二進制位錯，需要進行“差錯校驗”。,,,校驗方法,：給正常數據附加一個或多個二進制位的冗余信息。,,,通常是在正常數據后附加一個二進制位,——,奇偶校驗位。如：對于,1,字節數據（,8,位），實際存儲或傳輸的是,9,位二進制數據。,8,位是正常信息，另,1,位是校驗位：,,偶校驗：若,8,位中有偶數個,1,，則校驗位為,0,；否則，校驗位為,1,。這樣,9,位中總有偶數個,1,，否則，數據出錯。,,奇校驗,……,,,指令分類和編碼,,,存儲

11、器訪問指令,,算術運算和邏輯運算類指令,,條件判斷和分支指令,,輸入輸出指令,,控制和系統指令,指令采用二進制編碼，有零到多個參數。一個,CPU,所能,執行的指令、指令的編碼方式、參數的個數和形式等的整體構成了,CPU,的“指令系統”。,“指令系統”實際上是,CPU,硬件與基于其上的軟件之間的一種約定，是一種嚴格的協議,。,1.4,指令與程序,,1.4,指令與程序,輸入值到指定的內存地址,,累計器清零,,內存,?,累計器,,內存,?,寄存器,,寄存器,?,累計器,,寄存器,?,累計,器,比較,,跳轉到,P2,,=0,條件跳轉,,≠,0,條件跳轉,,停,加,,減,,乘,,除,,加,1,,減,1,

12、指令集合,,1.4,指令與程序,CISC,和,RISC,,,CISC(,復雜指令集計算，,Complex Instruction Set Computing,),：,包含大量指令，許多指令在執行前要分割成小的指令；程序員易于使用；硬件處理負擔重。,,,RISC(,精簡指令集計算，,Reduced Instruction Set Computing,),：,包含相當少且簡單的指令；程序員需要將若干簡單指令聯合起來形成一條較為復雜的指令；軟件處理負擔重。,,1.4,指令與程序,,CPU,的基本功能就是執行指令。一種,CPU,能完成的指令有幾十種到幾百種。每種,CPU,都有自己的“指令系統”。,CP

13、U,的功能就體現在其“指令系統”上。,,,不同,CPU,之間在指令集合和指令編碼方式方面的相互相容性稱為“兼容性”。如果一種,CPU,與,另一種,CPU,兼容，那么用這種,CPU,就可以直接執行基于另一種,CPU,開發的程序。,,指令周期,,由指令控制器控制,取指令,取運算數,算術,,邏輯,,運算,檢測中斷，決定下一個指令地址,1.4,指令與程序,,1.4,指令與程序,程序,,,程序就是為完成某種特定工作而實現的、由一系列計算機指令構成的序列。,,程序是,CPU,指令控制器的處理對象，一般的數據則是,ALU,的處理對象。,,程序是,CPU,最頻繁使用的信息，應當放在,CPU,能快速方便地訪問的

14、地方,——,內存中。,,指令控制器控制,指令的讀取,和,指令的執行,（指令周期），并利用,程序計數器,(Program Counter),順序控制程序的執行。,,程序在內存中順序存儲，指令存儲的順序決定了它們在被執行過程中的基本順序關系（時間關系）。,,1.4,指令與程序,內存程序,M-: MOV M10 R1,,M0: MOV M11 R2,,M1: ADD R1 R2,,M2: STORE M09,R1,,寄存器組,,Rk,,程序計數器,指令控制器,累加,,運算器,,內存,數據和指令流,兩個二進制整數相加的指令：,,M1: ADD R1 R2,順序執行程序,,1

15、.4,指令與程序,分支指令和程序流程控制,,,順序程序的局限性,–,一,個例子,,求,1,到,10,十個數的平方和,,1,）準備一個存放累加值的地方,——,累加寄存器；,,2,）求出,1,的平方和，將它加到累加到累加寄存器中；,,3,）求出,2,的平方和，將它加到累加到累加寄存器中；,,4,）依次求出,3,到,10,的平方和，逐一加到累加寄存器中；,,5,）累加寄存器中的值即為結果。,,如果求,1,到,10000,的平方和，怎么辦？,,1.4,指令與程序,條件判斷和分支,（,選擇,）,指令,,,1,）準備一個累加單元，先給它存放值,0,；,,2,）準備一個計數器單元，先給它存放值,1,；,,3

16、,）求出計數器單元里的數值的平方，把這個平方加到累加單元的值上；,,4,）將計數器單元的值加,1,；,,5,）將計數器單元的值與,10,比較（,條件判斷,） ，值不大于,10,就轉到步驟,3,，否則繼續向下執行（,分支指令,） ；,,6,）取出累加單元的值即為計算結果，結束。,,1.4,指令與程序,程序的基本結構：,,,順序控制結構,,分支,（選擇）,控制結構,,循環控制結構,條件判斷,分支指令,分支指令,,1.4,指令與程序,中斷（,Interrupt,）,,,問題背景：處理臨時出現的緊急事件，如鼠標移動。,,中斷的處理：發現中斷信號，指令控制器終止正在運行的程序，保存該程序的運行現場（當前

17、所有執行狀態信息），以便其恢復執行；根據中斷信號從特定位置啟動中斷處理程序（操作系統提供）處理中斷。,,中斷的產生：各種軟硬件；中斷信號（中斷的詳細信息）。,,中斷的接收：,CPU,中的中斷控制器接收；中斷信號的編碼、中斷處理程序起始地址。,,中斷的檢測：指令控制器在每次指令執行后，都檢測是否出現中斷信號。,,二進制,十進制,,以,10,為基數,,逢,10,進,1,,,采用,0,、,1,、,2,、,3,、,4,……,9,個符號,,例如：,,1234 = 1,×,10,3,+ 2,×,10,2,+ 3,×,10,1,+ 4,×,10,0,,,二進制,p,進制,,以,p,為基數,,逢,p,進,1,

18、,,采用,p,個符號,,例如：,,x,n,x,n-1,…,x,1,x,0,,,=,x,n,×,p,n,+x,n-1,p,n-1,+,…,+ x,1,×,p,1,+ x 0,×,p,0,,,二進制,二進制,,以,2,為基數 逢,2,進,1,采用,0,、,1,兩個符號,,例如：,,b,n,b,n-1,…,2,b,1,b,0,,,= b,n,×,2,n,+ b,n-1,×,2,n-1,+,……,+ b,1,×,2,1,+ b,0,×,2,0,,,1234,（,10,）,= 10011010010,（,2,）,,=1,×,2,10,+ 0,×,2,9,+ 0,×,2,8,+ 1,×,2,7,+

19、1,×,2,6,+ 0,×,2,5,+1,×,2,4,+ 0,×,2,3,+ 0,×,2,2,+1,×,2,1,+ 0,×,2,0,,,二進制,為什么采用二進制,,1.,數字符號表示簡單容易，只要選用雙態元件，如單向導電元件，磁性元件，發光元件，就可以十分簡單地表示出數位上的數字,0,和,1,了；因此代價低廉，容易實現和使用。,,2.,運算規則簡單，使計算機實現運算的邏輯結構構造簡單。,,3.,有利于邏輯運算的實現，可以用,1,表示真值，,0,表示假值，其運算是雙值運算，與二進制完全一致,。,,二進制,二進制的運算,,0+0=0,，,0+1=1,，,1+0=1,，,1+1=10,,0,×,0=

20、0,，,0,×,1=0,，,1,×,0=0,，,1,×,1=1,,二進制數的邏輯運算：沒有進位，按位運算,邏輯非,!,,單操作數運算：,!,1,＝,0,；,!,0,＝,1,,邏輯或,|,,雙操作數運算：,0,|,0 = 0,；,0,|,1 = 1,,1,|,0 = 1,；,1,|,1 = 1,,邏輯與,^,,雙操作數運算：,0,^,0 = 0,；,0,^,1 = 0,,1,^,0 = 0,；,1,^,1 = 1,,,,雙操作數運算：,0 0 = 0,；,0,,1 = 1,,1 0 = 1,；,1 1 = 0,邏輯異或,!11010 = 00101,,11001,,|

21、 01101,,11101,,11001,,,^,01101,,01001,,11001,,01101,,10100,二進制數的運算,,二進制：,不同進位制之間的轉換,“,十進制,”,與,“,二進制,”,的轉換：除以,2,取余法,,X,（,10,）,=b,n,×,2,n,+b,n-1,×,2,n-1,+,……,+b,1,×,2,1,+b,0,×,2,0,,要將這個十進制數轉換為二進制數的關鍵是求出二進制數的每一位,b,i,分析這個式子，發現,,X,（,10,）,=,（,b,n,×,2,n-1,+b,n-1,×,2,n-2,+,…,+b,1,×,2,0,）,×,2+b,0,,將等式兩端同除以,2

22、,得,,X,（,10,）,/2=b,n,×,2,n-1,+b,n-1,×,2,n-2,+,……,+b,1,×,2,0,余數為,b,0,,,二進制：,不同進位制之間的轉換,“,十進制,”,與,“,二進制,”,的轉換（整數部分）,,除以,2,取余法,,二進制：,不同進位制之間的轉換,“,十進制,”,與,“,二進制,”,的轉換（小數部分）乘以,2,取整余法,,二進制：,不同進位制之間的轉換,“,十進制,”,與,“,二進制,”,的轉換（小數部分）乘以,2,取整余法,,有些小數轉換時為無限循環小數，不出現小數部分為,0,。這時根據轉換的精確度決定終止的位數。如，,0.7,轉換時有,0.7,（,10,）,

23、=0.101100110011,…,（,2,）,，它以,0110,循環。這時，若精確度取,4,位，則結果為,0.1011,；若精確度取,6,位，則結果為,0.101101,，第,7,位的,1,向高位進,1,，即,0,舍,1,入。,,二進制：,不同進位制之間的轉換,二進制數到十進制數的轉換,,將一個二進制數表示為以,2,為數基的方冪的多項式，根據這個多項式采用十進制方式進行進算，其結果即為該二進制數轉換成十進制數的結果。,1001101.1011,,=1,×,2,6,+0,×,2,5,+0,×,2,4,+1,×,2,3,+1,×,2,2,+0,×,2,1,+1,×,2,0,+1,×,2,-1,+

24、0,×,2,-2,+1,×,2,-3,+1,×,2,-4,,=77.6875,（,10,）,,二進制：,不同進位制之間的轉換,二進制與八進制和十六進制的轉換,,由于二進制數表示的數位比較長，不便于書寫和閱讀；因此考慮用既有較少的數位，又不失二進制的特點的進位制來表示。八進制和十六進制是常用于這一目的的進位制。,,轉換的方法是：先以小數點為基準分別向左向右每三為一組，將數分成若干組。再把每一組看成一個獨立的,(,整,),八進制數或十六進制數。,,二進制：,不同進位制之間的轉換,二進制與八進制和十六進制的轉換,,八進制數碼與二進制分組的關系列表如下,：,,,,,1001101.1011=,（,00

25、1,）（,001,）（,101,）,.,（,101,）（,100,）＝,115.54,(8),,,二進制：,不同進位制之間的轉換,二進制與八進制和十六進制的轉換,,十六進制數碼與二進制分組的關系列表如下,：,,,,,,10011010010,（,2,）,=,（,0100,）（,1101,）（,0010,）,（,2,）,,,=,4D2,（,16,）,,二進制：,不同進位制之間的轉換,二進制、八進制、十六進制的轉換,,八進制和十六進制表示的實質還是二進制。使用八進制和十六進制可縮短二進制表示的數位長度，也可簡化十進制到二進制的轉換。即先將十進制數轉換為八進制或十六進制數，在將其轉換為二進制數。如,

26、，,,,,數據在計算機內的表示,計算機信息存儲單元的結構,,（,1,）,",位,",（,Bit,）：,是計算機中最小的信息單位。一,",位,",只能表示,0,和,1,中的一個，即一個二進制位，或存儲一個二進制數位的單位。,,（,2,）,“,字節,”,（,Byte,）：,是由相連,8,個位組成的信息存儲單位，如下圖。,,,數據在計算機內的表示,計算機信息存儲單元的結構,,字節是目前計算機最基本的存儲單位；也是計算機存儲設備容量最基本的計量單位。一個字節通?？梢源鎯σ粋€字符（如字母、數字等）,,只有字節才有地址的概念。對一種計算機的存儲設備以字節為單位賦予的地址稱為字節編址；也是目前計算機最基本的

27、存儲單元編址，如圖,,,數據在計算機內的表示,計算機信息存儲單元的結構,,（,3,）,",字,",（,Word,）：,是由相連,4,個字節（即,32,位）構成的信息存儲單位如下圖。字的地址是組成字的第一個字節的地址除,4,；因此該字節的地址必須能被,4,整除。,,數據在計算機內的表示,計算機信息存儲單元的結構,,（,4,）,",雙字,",（,Double Word,）：,是由相連,2,個字（即,64,位）構成的信息存儲單位如下圖。雙字的地址是組成雙字的第一個字節的地址除,8,；因此該字節的地址必須能被,8,整除。,,數的編碼,,,,在計算機內部，由于要表示符號等因素，因此并不是直接以原始的二進

28、制數本身來存儲的，而是要經過一定的編碼，包括：,原碼、補碼和反碼,。有關這三種碼的含義及其所表示的數據的方式（定點數和浮點數），有興趣的同學可以在課后閱讀有關文獻。,數據編碼,,數據在計算機內的表示,字符數據的機內表示,,字符數據是指用諸如字母符號、數字符號、標點符號等可見符號構成的數據，并稱為非數值數據。,,我們為每一個字符分配一個整數，字符不同對應的整數也不同；反之，不同的整數就表示了不同的字符。我們稱這種整數為字符的編碼或代碼。,,現在一般通用的字符編碼是由美國制定的,“,美國信息交換標準碼,”,提供的編碼，即,ASCII,（,American Standard Code Informa

29、tion Interchange,）,碼,。,,,數據在計算機內的表示,字符數據的機內表示,,,,,數據在計算機內的表示,字符數據的機內表示,,如,“,GOOD MORNING,”,表示為：,,,,又如,2001.10.26,表示為：,,,,,,,,數據在計算機內的表示,漢字字符的機內表示,,漢字是一種特殊的字符，同樣采用編碼的形式在計算機內表示和存儲它。,《,信息交換用漢字編碼字符集 ─ 基本集,》,國家標準,GB2312,,就是這樣的編碼表。漢字編碼表比,ASCII,編碼表要大得多，它由,94X94,的表構成，即有,94,行，,94,列。每個漢字對應一個區位。,,例如：,[,南,,],十進

30、制碼是：,36 47,,二進制碼是：,0100100 0101111,,十六進制碼是：,24H 2FH,,,[,京,,],十進制碼是：,30 09,,二進制碼是：,0011110 0001001,,十六進制碼是：,1EH 09H,,,其中,H,表示是十六進制數。,,數據在計算機內的表示,漢字字符的機內表示,,從漢字編碼表中求得的漢字編碼稱為漢字的,",區位碼,,",。因此我們又把這個漢字編碼表稱為漢字的,",區位表,",。區位碼是用作進行漢字信息交換時使用的。我國有自己處理用的漢字編碼，稱為,",國標碼,",。這個編碼是在區位碼的基礎上產生的，方法是分別在,",區,",碼和,",位碼,",上各

31、加,"32",（即二進制,00100000,）得到。如,,[,南,,],十進制區位碼是：,,36+32 47+32 = 68 79,,二進制區位碼是：,,0100100+0100000,，,,0101111+0100000 = 1000100,，,1001111,,十六進制區委碼是：,24H+20H 2FH+20H = 44H 4FH,,,數據在計算機內的表示,漢字字符的機內表示,,國標碼在計算機內的表示稱為,",機內碼,",，設置機內碼的目的在于，在對漢字進行處理時能與,ASCII,碼進行區分，使中西文可以混合在同一文本中能同時作不同的處理。機內碼在國標碼的基礎上產生，分別在,",高位,",

32、碼和,",低位,",碼上個各加,"128",（即二進制,10000000,）得到。如，,,[,南,,],十進制機內碼是：,68+128 79+128 = 196 207,,二進制機內碼是：,,1000100+10000000,，,,1001111+10000000 = 11000100,，,11001111,,,十六進制機內碼是：,44H+80H 4FH+80H = C4H CFH,,,,數據在計算機內的表示,漢字字符的機內表示,,由于漢字的機內碼比較長，,8,位區碼加,8,位位碼，而且必須緊緊相連在一起才能表示漢字，因此在計算機內要用相連的兩個字節（高位字節和低位字節）表示一個完整的漢字。如

33、,,,,數據在計算機內的表示,漢字字符的機內表示,,對于漢字，除以上給出的區位碼、國標碼和機內碼（或稱內碼）外，還有所謂,“,輸入碼,”,,,也稱,“,外碼,”,。即用以在進行漢字輸入時用的漢字編碼；也即是,“,漢字輸入法,”,使用的編碼。常用的有,“,區位碼輸入法,”,編碼、,“,全拼輸入法,”,編碼、,“,五筆字型輸入法,”,編碼、,“,雙拼雙音輸入法,”,編碼等。,,,例如：全拼輸入法：其輸入碼就是國家頒布的漢字拼音規則，即一個漢字的全部拼音字母。如，,",南,",的輸入碼為,nan,,，,",京,",的輸入碼為,jing,,。,,,數據在計算機內的表示,字庫在機內的表示,,字符和漢字除

34、用,“,內碼,”,被表示、存儲和處理外，另一個重要的表示是字符和漢字的,“,圖形,”,字符輸出，即顯示和打印出字符和漢字的外部形狀。為此，計算機系統必須維護一個,“,字庫,”,，存儲每一個字符或漢字的可視字形。這種可視字形稱為,“,字模,”,。,,建立字模的一種方法是,",點陣,",法。一個字母，如,"A",，,用,7,×,5,的點陣表示它，即每一個字符占據,7,行,5,列網格的面積。,,,,數據在計算機內的表示,字庫在機內的表示,,根據字符的網格，用一組二進制數表示它。字符,A,的字模對應的一組二進制數是：,0011111,，,0100100,，,1000100,，,0100100,，,00

35、11111,，表示成,16,進制是：,1F,，,24,，,44,，,24,，,1F,。,這一組二進制數，稱為,",位圖,",（,Bitmap,），,就表示了一個字符。所有字符的字模集中在一起，就構成字符的字庫。對,ASCII,字符而言，最多只有,128,個字模。字庫中的每一個字模與該字符的內碼（即字符編碼）之間建立一種對應關系。使當已知一個字符的內碼時，就能按已規定的對應關系獲得該字符的字模（即它的位圖），并送到輸出設備上顯示出來。,,,數據在計算機內的表示,字庫在機內的表示,,,,,數據在計算機內的表示,字庫的機內表示,,漢字字模和字庫：與字符的字模和字庫的表示方法類似，一個漢字，如,",中

36、,",，亦用點陣表示之。只是漢字有各種不同的字體、字型和字號，要用不同規格的點陣表示之。所有漢字字模集中在一起存儲和管理，即形成漢字字庫。,,,,,,數據在計算機內的表示,圖形的機內表示,,圖形是一種復雜的對象；有圖象（如照片圖形），動畫，電影畫面，幾何造形等等。圖形還有十分豐富的色彩。圖形的表示不僅要表示出圖的軌跡，同時還要表示顏色、灰度、色調、飽和度和光強度。因此，圖形在計算機內的表示也顯得極為復雜。圖形信息的機內表示方法有多種。以位圖表示法和矢量表示法為主要。位圖表示法是最常用的方法，它可以表示任何圖形及其色彩。,,位圖法把一幅圖形劃分為一張柵格，柵格中的每一小格點稱為一個,",象素,"

37、,（,pixel,），,按象素的位置和光度值（色彩、亮暗）在機內表示出所有象素，就是位圖（,bit map,）。,,,,,,數據在計算機內的表示,圖形的機內表示,,數據在計算機內的表示,聲音信息的機內表示,,聲音是一種連續的隨時間變化的波。聲波是一種連續波。用連續波形表示聲音的信息謂之模擬信息，或模擬信號。模擬信號有三個要素：基線、周期和振幅,,數據在計算機內的表示,聲音信息的機內表示,,計算機不能表示模擬信號，只能表示數字信號，即,0,和,1,的組合；因此，聲音在計算機內的表示就是把聲音的波形數字化，又稱量化，并以二進制的形式存儲。量化的方法是：在每一固定的時間里對聲波進行采樣，采得的波形稱

38、為樣本，再把樣本（振幅的高度）進行量化成二進制數存儲在機內。這里有兩個概念：,",采樣頻率,",和,",量化精度,",。,",采樣頻率,",是指一秒鐘采樣的次數，不同的采樣頻率表示出來的聲音質量有低、中、高的區別。目前，采樣頻率通常有,11.025khz,22.05khz,44.1khz,三種。,",量化精度,",是指將樣本轉換成數量的精確度。目前有,8,位的和,16,位的兩種，它同樣影響聲音的質量。,,總結,,計算機組成部分及其各部分功能,,二進制及其與其它進制間的轉換,,數據在機器內的表示,,數字、字符、漢字、圖形、聲音,,,Windows2000,操作系統,,網上注冊免費,E-mail,

39、與 網頁郵件系統（,WebMail,）,,,E-mail,客戶端軟件及其配置,,如何收發,E-mail,二、應用知識,,2.1 Windows2000,操作系統,閱讀,Windows,幫助文件,,鍵盤、鼠標、熒光屏,,光標、圖標,,窗口,（最大化、最小化、標題欄、菜單欄、工具欄、客戶區、狀態欄）,、菜單、按鈕、選擇方式,,個人化工作環境（桌面、任務欄和開始菜單）,,瀏覽器、文件和文件夾,,程序 和 程序的使用,,安全、口令、用戶、和用戶組,,控制面板,,2.1 Windows2000,操作系統,文件：讓數據資料存儲在計算機和網絡上,,,文件類型： 文本文件、數據文件、可執行程序文件,,文件名

40、，文件名后綴：文本文件（,.txt,）、,數據文件（,.xxx,）、,可執行程序文件（,.exe,，,.com,）,,,,文本文件,：,是存儲‘,ASCII,字符’的,可變容量,的容器?；締挝皇?——,字節,Byte(8bit),。,,,數據文件：各種文字書刊，數據紀錄，聲音圖像，影像，,…,。數據文件需要經過解譯（,Decoding,和,Interpretation),才能成為人們有用的信息。,,可執行程序文件：應用程序文件，是機器可識別的數據、指令集合。,,資源管理器的文件管理,,,磁盤分區：,A,、,B,、,C,、,D,，,……,,,文件的屬性：文件類型、大型、可讀寫性、時間等,,文件

41、的打開、新建、關閉、保存、另存、打印等,,文件重命名、命名限制。,,文件的編輯：選擇，剪切，復制，粘貼，鼠標拖動等,,,文件夾：文件容器，新建、屬性、移動、拷貝等,,文件和文件夾的查找,,幫助，目錄和索引,2.1 Windows2000,操作系統,,2.1 Windows2000,操作系統,記事本,NotePad.exe,的使用：創建文件、編輯和保存,,“開始”,?“程序”?“附件”?“,記事本”,,,畫圖,PaintBrush.exe,的使用：創建文件、繪制和保存,,“開始”,?“程序”?“附件”?“畫圖”,,,數據文件的打開：音樂,(*.mp3),、,影像,(*.rm),的播放,,特定的播

42、放軟件,mp3,：,Windows Media Player,,rm,：,Real Player,,,,游戲程序的使用：紙牌,,“開始”,?“程序”?“附件”?“游戲”?“,紙牌,”,,個人化工作環境（桌面、任務欄和開始菜單）,,,桌面：本身就是一個文件夾,,快捷方式：一個文件得索引，本身也是一個文件,,在桌面上創建文件夾、快捷方式,,“開始”中各子菜單的含義,,新的應用程序安裝后，會在“開始”菜單中的子菜單“程序”中建立快捷方式,,編輯管理“開始”菜單中“程序”子菜單的內容,,任務欄和“開始”菜單屬性,,任務管理器,2.1 Windows2000,操作系統,,2.1 Windows2000,

43、操作系統,控制面板,,系統特性：常規、網絡標識、環境變量、啟動和故障恢復等。,,顯示特性：桌面背景、窗口外觀、屏幕保護設置、分辨率設置等。,,用戶和密碼：用戶和密碼管理。,,鼠標設置：左右手習慣、雙擊速度、鼠標指針設置等。,,鍵盤屬性：鍵盤相應速度設置，輸入法區域設置等。,,日期,/,時間：更改日期,/,時間。,,打印機配置,,網絡和撥號連接,,管理工具,,其他,,電子郵件：與其他人通訊，通過網絡的電子郵件協議收發郵件，和郵件附件，響應會議要求和任務要求。,,,三個基本概念：,,,郵件地址：,lcm7@,,,郵件服務器：發郵件,(SMTP,服務器,),、收郵件,(POP3,服務器,),,,郵件

44、協議： 發郵件,(SMTP,協議,),、收郵件,(POP3,協議,),2.2,網上注冊免費,E-mail,與網頁郵件系統（,WebMail,）,,2.2,網上注冊免費,E-mail,,,與 網頁郵件系統（,WebMail,）,提供免費,E-mail,信箱的網站：,,,,：,國外,,,：,國內,,,：,國內,,,：,國內,,…,,,,：,國內，付費,,,到學校申請自己的,E-mail,：,,,,到網絡中心申請,E-mail,。,也有,WebMail,系統。,,2.3 E-mail,客戶端軟件及其配置,,Microsoft Outlook Express,，,建立新帳戶：啟動,Outlook E

45、xpress,，,單擊菜單欄,“,工具,”,項，選,“,帳號,”,。單擊,“,添加,”,按鈕，選擇,“,郵件,”。,,,,,Foxmail,，,建立新帳戶,：,啟動,Foxmail,，,單擊菜單欄,“,帳戶,”,項，選,“,新建,”。,,,配置主要內容：,,帳戶名、郵件存放目錄,,,E-mail,地址,,,SMTP,服務器,,,POP3,服務器,,用戶名,/,口令,,,地址簿：一個輔助工具，幫助你記錄別人的,E-mail,地址,,2.4,如何收發,E-mail,郵件標識信息（組成）：發件人，郵件主題，,郵件正文，附件,，收件人，抄送,…,,郵件正文,,郵件正文格式,,管理郵件,,接收郵件、新建

46、郵件、發送郵件、打開郵件、刪除郵件、答復郵件、閱讀附件，答復郵件、轉發郵件、保存郵件、重發郵件，復制移動郵件,,給出一個清單，盡可能細地列出你所知道的組成計算機的硬件部件。,,寫出你對計算機軟件的理解。,,想象一下軟件和硬件是怎樣工作的。,課后問題,,上機內容,進一步了解,Windows2000,操作系統：使用瀏覽器進行文件管理：文件查找、屬性更改、刪除、拷貝、移動等）；在桌面上創建自己的文件夾、添加自己的快捷方式；控制面板中各項功能的使用；玩游戲、聽,CD,、看,VCD,；,……,,用“畫圖,PaintBrush”,和“記事本,NotePad”,分別創建一個文件，要有一定的內容。,,上網注冊自己的免費,E-mail,，,通過,WebMail,系統將用“畫圖,PaintBrush”,和“記事本,NotePad”,創建的文件,發到,lcm7@1,,。,,在,Outlook Express,中,配置自己注冊的,E-mail,帳戶，試著用它收發郵件,。,,下載安裝,Foxmail,客戶端,E-mail,系統，并配置自己注冊的,E-mail,帳戶，試著用它收發郵件。,,