1、第1章 计算机初步知识,1.1 计算机的发展 1.2 计算机的应用 1.3 计算机系统的组成 1.4 计算机的基本工作原理 1.5 计算机语言 1.6 计算机中的数制和编码系统,1.1 计算机的发展,根据电子元件的发展，人们把计算机的发展分为四个阶段。 1. 电子管时代 2. 晶体管时代 3. 集成电路时代 4. 大规模、超大规模集成电路时代,返 回,1.2 计算机的应用,从学科上看，计算机的应用主要有以下几个方面。 （1）科学计算 （2）信息管理 （3）过程检测与控制 （4）计算机辅助系统 （5）人工智能研究和应用,返 回,1.3 计算机系统的组成,1.3.1 计算机硬件 计算机硬件是指组成
2、一台计算机的各种物理装置，它们由各种实在的器件所组成。直观地看，计算机硬件是一大堆设备，它们是计算机进行工作的物质基础，如图1-3-2所示。 1. 中央处理器 中央处理器（Central Processing Unit，CPU）主要包括运算器和控制器两个部件。,下一页,1.3 计算机系统的组成,2. 存储器 存储器是用来存放数据和程序信息的部件。数据信息存放的最基本单位称为“存储单元”，或称为1个字节（byte）。每个字节的数据由8位（bit）二进制数（0或1）组成。 3. 输入设备 输入设备负责把用户的信息（包括程序和数据）输入到计算机中。,下一页,上一页,1.3 计算机系统的组成,4. 输
3、出设备 输出设备负责将计算机中的信息（包括程序和数据）传送到外部媒介供用户查看或保存。 5. 移动存储设备 （1）优盘 （2）光盘驱动器 （3）移动硬盘,下一页,上一页,1.3 计算机系统的组成,1.3.2 计算机性能指标 计算机的性能指标有以下几个。 （1）运算速度 （2）时钟周期 （3）字长 （4）内存容量 （5）存取周期 （6）其他的技术性能指标,下一页,上一页,1.3 计算机系统的组成,1.3.3 计算机软件 计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序、数据以及有关的资料。程序实际上是用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令集合。 1. 系统软件 系统软件是指管理、监控和维护计算
4、机资源（包括硬件和软件）的软件。 2. 应用软件,下一页,上一页,1.3 计算机系统的组成,3. 软件的知识产权 自20世纪60年代软件产业兴起开始，计算机软件被侵权的现象就逐渐凸显，几乎在同一时期，德国学者首先提出了计算机软件的法律保护问题。 计算机软件具有使用技术的性质，若软件具备创造性、新颖性和实用性，就可以利用专利法来保护，一旦某一软件的专利申请被批准，其他类似的软件，即使独立开发出来，也不能销售。,返 回,上一页,1.4 计算机的基本工作原理,从1946年出现的第一台计算机到目前为止，几乎所有计算机的工作原理都大致相同，称为冯诺依曼原理。根据冯诺依曼原理，计算机硬件由运算器、控制器、
5、存储器、输入设备、输出设备五个基本部分组成。图1-4-1所示为计算机这五部分的联系示意图，并描述了这五部分的职能关系。冯诺依曼原理可简述为：首先把指挥计算机如何进行操作的指令序列（称为程序）和原始数据通过输入设备输送到计算机内存储器中。,下一页,1.4 计算机的基本工作原理,冯诺依曼的基本思想可以概括为三点。 计算机由五大部分组成，即计算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备。 程序和数据采用二进制表示。 计算机的工作过程是由存储程序控制的。,返 回,上一页,1.5 计算机语言,1. 机器语言 机器语言是一种用二进制代码“0”和“1”来表示的，能被计算机直接识别和执行的语言。 2. 汇编语言及
6、汇编程序 汇编语言是一种用助记符表示的面向机器的程序设计语言。 3. 高级语言及编译或解释程序 不论是机器语言还是汇编语言，都不利于计算机的推广和使用。,下一页,1.5 计算机语言,4. 计算机语言的发展趋势 （1）简单性 （2）面向对象 提供简单的类机制以及动态的接口模型。 （3）安全性 用于网络、分布环境下，有安全机制保证。 （4）平台无关性,返 回,上一页,1.6 计算机中的数制和编码系统,1. 计算机中的数制 （1）二进制数 二进制数由两个不同的数字符号组成，即0和1，并且逢2进位。 （2）十六进制数 十六进制数具有16个数字符号，即09和AF，并且逢16进位。 （3）八进制数 八进制
7、数由具有8个数字符号组成，即07，并且逢8进位。,下一页,1.6 计算机中的数制和编码系统,2. 不同数制的相互转换 （1）二进制、八进制、十六进制转换为十进制数 （2）十进制数转换成二进制数 对于十进制整数，可用除2取余法将其转换为二进制数。 3. 计算机中的编码 （1）数值编码（二进制编码的十进制数）,下一页,上一页,1.6 计算机中的数制和编码系统,（2）字符编码 在计算机中，字符也必须按特定的规则用二进制编码才能在机器中表示，编码也可以有各种规定，目前，在微型机中普遍采用的是ASCII码。 （3）汉字编码 汉字编码的种类，汉字编码中现在主要用到的有三类，包括GBK、GB2312和Big
8、5。,下一页,上一页,1.6 计算机中的数制和编码系统, 汉字外部码 汉字外部码又称为汉字输入码，简称外码，是指从键盘上输入汉字时采用的编码。 汉字国标码 GB23121980编码简称国标码。由于汉字数量大，无法用一个字节进行编码，因此使用两个字节对汉字进行编码。 汉字机内码 机内码是指一个汉字被计算机内部系统进行存储、处理和传输时而使用的编码。,下一页,上一页,1.6 计算机中的数制和编码系统, 汉字字形码 字形码又称汉字字模，用于汉字的输出。汉字的字形通常采用点阵的方式产生。 4. 计算机中正负数的表示法 （1）正数和负数 通常，一个数字的前面加上符号“+”或“-”表示这个数是正数或是负数。 （2）原码、反码和补码表示法 原码表示法,下一页,上一页,1.6 计算机中的数制和编码系统, 反码表示法 正数的反码和原码一样；负数的反码符号为“1”，数值部分的数码与原码中的数码相反，即“0”变“1”，“1”变成“0”。 补码表示法 正数的补码与原码相同，负数的补码就是反码在末位加上“1”。,返 回,上一页,图1-3-2 微型计算机硬件系统图,返 回,图1-4-1 计算机系统工作原理,返 回,
