1、计算机文化基础,中国石油大学出版社,信息工程系 张静 Tel：13053365099 QQ:171312724,课程要求,课程安排：上课：50% 上机实验 50% 考试形式：上机考试（山东省文化基础考试） 作业要求：理论作业（课后习题）上机作业（实训指导书） 课件、上机作业下载网址： 邮箱：,导入新课,WHY:电子计算机是现代科学技术发展的基础和龙头，它的出现和发展，把社会生产力的水平提高到前所未有的高度，开创了一个技术革命的新时代。计算机把人从重复性、有固定程式的脑力劳动中解放出来，使人类智能获得空前发展。科学家们曾预言：计算机科学将是继自然语言和数学后的第三位的，对人一生都大有用途的“通用
2、智力工具”。 WHAT:计算机文化基础课程是一门计算机知识的入门课程，内容主要是计算机的基础知识、基本概念和基本操作技能，并兼顾实用软件的使用和计算机应用领域的前沿知识，为学生熟练使用计算机和进一步学习计算机有关知识打下基础。,HOW:因此，同学们在学习计算机文化基础课时，要注意以下几方面： 1、要注重学习内容的全面性。大学的计算机课程更全面地讲解计算机的基础知识和使用方法。2、要注重学习内容的深入性。3、要注重实验操作能力的全面提高。课前要看书预习，平时多与同学讨论，上机实验时多请教老师，观察要仔细、解决的问题要清楚、具体操作要大胆，这样就一定能学好这门课程。,课程的性质及体系结构,掌握计算
3、机的基本知识、使用技能 提高计算机的应用水平 参加“全国计算机文化基础考试” 课程内容为6个模块,课程内容的选取,六大模块,模块一 windowsXP操作系统,本次课题：模块一之任务1 计算机的选购和使用 课型：讲授 教学方法：讲练结合 教具：多媒体 教学时间分配：90分钟复习导入10分钟，新课讲解70分钟，总结答疑10分钟 教学步骤：如下,教学目标:,重点:微型计算机的组成。 难点:计算机工作原理。,认识微型计算机系统介绍计算机的发展历程了解计算机工作原理掌握PC的组成结构,任务1 计算机的选购和使用,图1 第一台电子管计算机（ENIAC）,这台耗电量为140千瓦的计算机，运算速度为每秒50
4、00次加法，或者400次乘法，比机械式的继电器计算机快1000倍。当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒种就能算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。它是按照十进制，而不是按照二进制来操作。,1 计算机技术概述,1.1 计算机的起源与发展 第一台真正意义上的数字电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator）于1946年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入运行，用十进制计算。,计算机的发展,表1 计算机的发展,1.2 计算机的应用,1. 科学计算 : 科学和工程中的数值计算。 2. 数据处理 ：利用计算机技术将数据加工成信息
5、。 3. 过程控制 ：利用计算机技术实现对象的自动控制或自动调节。,4. 计算机辅助系统 5. 人工智能 6. 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。,计算机辅助教学(CAI),计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),计算机辅助测试(CAT),1.3 计算机的发展趋势,1. 巨型化指发展高速的、大存储量和强大功能的巨型计算机。 2. 微型化指利用微电子技术和超大规模集成电路技术，把计算机的体积进一步缩小，价格进一步降低。 5. 智能化指使计算机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。 4. 网络化信息高速公路指
6、用现代通讯技术和计算机技术把分布在不同地点的计算机互联起来，组成一个规模更大、功能更强的可以相互通信的网络结构。,“信息高速公路”是美国政府于1993年9月正式提出来的，它指的是“国家信息基础设施(NII)”计划。“信息高速公路”是一个交互式的多媒体通信网络，它以光纤为“路”，以电话、电脑、电视、传真的多媒体终端为“车”，既能传输语言和文字，又能传输数据和图像，使信息的高速传递、共享和增值成为可能。,中国互联网（Chinanet）;中国教育科研网（CERnet）; 中国科技网（CSTnet）; 中国金桥网（ChinaGBN）,1.4 计算机中信息的表示,1.4.1 数制及其转换,通俗的讲就是将
7、多少个一凑合在一起的问题。凑合几个一进一位，就是几进制。逢N进一。 进位计数制(进制)包括两个基本问题：基数和数位的权,该进制中所允许选用的基本数码个数，用R表示。 十进制（D）R=10 数位允许用的数字：0-9二进制（B) R=2 数位允许用的数字：0、1八进制（O) R=8 数位允许用的数字：0-7十六进制（H) R=16 数位允许用的数字：0-9、ABCDEF不同进制的数，可以记作：(N）R 如： （100101）2、（124）10 、（56）8 、（A56E）16,1.基数：,2. 权,每个数码所表示数值等于该数码乘以一个与数码所在位置有关的常数，这个常数叫做权。权可以用基数R的i次幂
8、 Ri 表示。 如，二进制数 （1011）2= 1*23 +0*22 + 1*21 + 1*20八进制数 （235）8= 2*82 +3*81+ 5*80,3. 常用的进位计数制,1）十进制（Decimal System）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。 2 ）二进制（Binary System） 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。 3）八进制（Octal System） 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。 4）十六进制（Hexadecimal Syste
9、m）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。,采用二进制的原因？,逻辑性强,工作可靠,电路简单,4. 数制间的转换,1、非十进制数转换为十进制数 (按权展开求和法)二进制、八进制、十六进制转换为十进制 例1、将二进制10110.11转换为十进制（基数 2 ）,权,*,按权展开,相加,结果,例2、将八进制 735 转换为十进制（基数 8 ）,（735）8,=7*82+3*81+5*80,按权展开,相加,结果,=448+24+5,=（447）10,例3、将十六进制 3AB 转换为十进制（基数 16 ）,（3AB）16,=3*1
10、62+10*161+11*160,按权展开,相加,结果,=768+160+11,=（939）10,练习：将下列非十进制数转换为十进制数 1001101 1101.101 467 263.45 75A1E 68B.35,2、十进制数转换为其它进制数 以十进制转换为二进制为例。例1、将十进制 57 转换为二进制 （整数部分除基数取余法，逆向读数）,57,2,28,14,7,3,1,0,2,2,2,2,2,余 1,余 0,余 1,余 1,余 1,余 0,高位,低位,得到的二进制数为： （57）10=（111001）2,例2、将十进制 236.8125 转换为二进制（小数部分乘基数取整法）,236,0
11、.8125 * 2,2,118,2,2,2,2,59,29,14,2,7,2,2,3,1,0,0 0 1,1 0 1 1 1,1.6250.62521.250.2520.521.0,1,*,*,1,0,*,1,得到的二进制数为： （236.8125）10=（11101100.1101）2,练习：将下列十进制数转换为二进制数 467 263.45 1325 237.125,3、二进制数与八进制数的相互转换 （三位一并、一分为三）由于 8=23，所以在将二进制数转换成八进制数时，从小数点向右，向左侧开始，每三位二进制数划为一组，用一位八进制数代替，三位一并法；八进制数转换成二进制数时正好相反，一位
12、八 进制数用三位二进制数来替换，一分为三法。,例1、将二进制 101010001.001 转换为八进制,101 010 001 . 001,5,2,1,1,.,101010001.001B = 521.1O,5 7 6. 3 5 O=101111110.011101B,例2、将八进制 576.35 转换为二进制,101,111,110,011,101,.,练习：将下列二进制数与八进制数互换 1001101B 1011.101B 563O 245.26O,4、二进制数与十六进制数的相互转换 （四位一并、一分为四）由于 8=23，所以在将二进制数转换成八进制数时，从小数点向右，向左侧开始，每三位二
13、进制数划为一组，用一位八进制数代替，三位一并法；八进制数转换成二进制数时正好相反，一位八 进制数用三位二进制数来替换，一分为三法。,例1、将二进制 101011101.001 转换为十六进制,0001 0101 1101 . 0010,1,5,D,2,.,101010001.001B = 15D.2H,5 B 6. 3 5 H=010110110110.00110101B,例2、将十六进制 5B6.35 转换为二进制,0101,1011,0110,0011,0101,.,练习：将下列二进制数与十六进制数互换 1001101 B 1011.101 B 5B3E H 21D.2E H,1. 计算机
14、中数据的单位1）位（bit）简记为b，也称为比特，是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（Byte）字节来自英文Byte，简记为B。规定1B=8bit。1 KB = 210 B，1 MB = 220 B，1 GB = 230 B，1 TB = 240 B 3）字（Word）一个字通常由一个字节或若干个字节组成。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度，所以字长是衡量计算性能的一个重要指标。,1.4.2 信息的编码,2. 数值的表示通常规定一个数的最高位作为符号位，“0”表示正，“1”表示负。 例如+127的真值是011111111，-127的真值是111111111
15、。,1. ASCII码： 美国信息交换标准码 (American Standard Code for Information Interchange)，已被 ISO 认定为国际标准。ASCII码用7位二进制表示一个字符的编码。27=128，因此共有128个编码。编码范围为：0000000 1111111课本 标准ASCII码表。,3. 文字信息的表示,2.汉字编码： A. 国标码一般用两个字节表示，一个字节（8位二进制）只能表示256个编码。国际码表：87个区，每个区最多97个字符。1-9区：常用符号；10 -15区：空闲未用；16-55区：一级汉字，按拼音顺序排列；56-87区：二级汉字，按
16、偏旁部首排列；88-94区是保留区,可存储自造字代码。,B.汉字机内码：供计算机系统内部进行存储 C.汉字输入码（外码）：通过键盘输入汉字解决方案。包括：流水码、拼音码、拼形码、音形结合码等。 D. 汉字字形码：用于汉字的显示和打印，字形码主要是点阵，常见的有16*16、24*24、32*32、64*64、96*96、128*128等。 占用字节数：N*N/8。,“人”字点阵外形图,2 计算机系统,2.1 计算机硬件系统,我们所说的计算机系统是属于John Von Neumann(冯.诺依曼)机型，是1944年8月由美籍匈牙利数学家冯诺伊曼 提出的。主要特点：,程序和数据都用二进制代码,运算器
17、 控制器 存储器 输入设备 输出设备,把程序和处理问题所需的数据均以二进制编码形式预先按顺序存放在计算机存储器里，保证自动运行,5大部件,二进制,存储程序控制,1. 冯.诺依曼型机的基本结构,图中实线为程序和数据，虚线为控制命令。计算步骤的程序和计算中需要的原始数据，在控制命令的作用下通过输入设备送入计算机的存储器。当计算开始的时候，在取指令的作用下把程序指令逐条送入控制器。控制器向存储器和运算器发出取数命令和运算命令，运算器进行计算，然后控制器发出存数命令，计算结果存放回存储器，最后在输出命令的作用下通过输出设备输出结果。,2. 计算机基本结构部件,1.运算器ALU：加法器adder、寄存器
18、register(累加器AL)和控制线路。其主要功能包括： (1). 执行数值数据的算术加减乘除等运算，执行逻辑数据的与或非等逻辑运算，由一个被称为 ALU 的线路完成。 (2). 暂时存放参加运算的数据和中间结果，由多个通用寄存器来承担。 (3). 运算器通常也是数据传输的通路 。,2.控制器CU：指令寄存器、译码器、时序节拍发生器、 操作控制部件和指令计数器。 运算器和控制器合称为CPU,3.存储器 Memory：主要用来保存二进制数据（0和1）和程序。存储器优劣指标：存储容量、存储速度。 基本单位：字节Byte存储单位：B(Byte) KB MB GB,内存储器（CPU可直接访问）:RO
19、M、RAM、Cache,外存储器（先调入内存，属于外部设备）,存储器,1Byte=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB,4.输入设备Input Device : 键盘、鼠标器、扫描仪 5.输出设备Output Device：显示器、打印机、绘图仪,2.2 软件系统的组成,计算机的软件系统可分为：系统软件和应用软件。,软件系统,1. 系统软件指管理、监控和维护计算机资源（软件和硬件）的软件。操作系统是最低层的系统软件。操作系统五个功能: 处理器管理、存储管理、设备管理、文件管理和作业管理。,DOS,Windows,Linux,2.应用软件 : 是为了各种用途所
20、编写的程序。,图片处理软件,文字处理软件,计算机辅助教学软件,3.程序设计语言用户编写程序的语言,（1）机器语言 : 速度快，但可读性差，不易移植。以二进制数“0”和“1”表示的指令集合 （2）汇编语言 :采用了助记符。但通用性和移植性差.用比较直观的容易记忆的英文缩写符号按一定的特约规则书写的程序. （3）高级语言: 独立于具体的计算机硬件，通用性和移植 性好。,计算机按照预定的安排通过一系列的指令完成数据处理，这个指令序列就是程序。,3.1 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：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
21、上，就构成了单片机。 （2）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）：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：便携式微机大体包括笔记本计算机和个人数字助理( PDA）等。,3 微型计算机系统,3.2 微机的主要性能指标,1. 主频主频即时钟频率，是指计算机CPU在单位时间内发出的脉冲数，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（Hz）。 2. 字长字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。 3. 内核Intel和AMD分别推出
22、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. 运算速度单位是MIPS（Million Instructions Per Second，每秒106条指令）和BIPS（Billion Instructions Per Second，每秒109条指令）。,3.3 常见微型计算机的硬件设备,微处理器 CPU,由运算器和控制器组成，计算机的核心部件，称中央处理器，简称CPU。 是计算机中最重要的核心部件集成电路芯片上集成的电路的 数目18个月翻一番摩尔定律,存储器内存,内存也称主存。内存分成只读存储器（ROM）和随机读写存
23、储器（RAM）两种。(1). 只读存储器（ROM）是一种只能读出而不能写入和修改信息的存储器。其存储信息在制作该存储器时被写入。计算机断电后，ROM中的数据不会丢失。(2). 随机存储器（ RAM ）是一种随机读写存储器，其内容可以读出，也可以随时重新写入。计算机断电后， RAM中数据全部消失。,随机存储器（ RAM ） 常用的内存有：SDRAM：同步动态随机存储器。带宽64bit，3.3V电压，主要应用在PII和PIII中。DDRRAM:双倍数据传输速率同步动态随机存储器。目前常用技术。,存储器外存,外存也称为辅助存储器。外存分为磁介质型存储器和光介质型存储器两种，磁介质型常指硬盘和软盘，光
24、介质型则指光盘。,1. 软盘,磁盘的磁道及扇区,（80）,18,写保护口,在软盘片的一个角上有一个滑动块(写保护口), 如果堵住这个 小孔,则该软盘 既能读也能写; 如果移动该滑 动块露出一个小孔,则该软盘 只能读不能写.,2. 硬盘,比软盘存储容量更大，存取速度更快。 硬盘容量=512X磁头数（即面数）X（柱面数/面） X（扇区数/道） 硬盘容量：6.4GB、 8.4GB、 18GB、 20GB、 40GB、 80GB 等。,备份数据和程序。避免频繁开关机器，关机后应至少等1分钟再开机，可避免高压电击穿器件。搬运机器时，避免震动。不要随便格式化硬盘。不要随便删除文件。,硬盘的使用和维护：,3
25、. 光盘,利用激光技术存储信息。 分类： 只读型光盘（CD-ROM）读写型光盘 (CD-RW)追忆型光盘 (CD-R),光盘,光驱,微机常见总线标准,总线（Bus）是计算机各功能部件之间传送信息的公共通信干线。微机中的总线一般分为数据总线、地址总线和控制总线，分别用来传输数据、数据地址及控制信号。主板上有一系列扩展槽，它是用来插各种可选的接口板，显示适配器(显卡)、网络适配器（网卡）和声卡都插在扩展槽中。,1）PCI总线 2）AGP总线 3）USB总线 4）IEEE 1394总线,主板,CPU、内存条、基本输入输出系统、电源等必须安装在主板上才能工作。,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,输出设备,输出设备有显示器、打印机、绘图仪和音箱等。,请辨认！,鼠标,扫描仪,键盘,小 结,信息与信息社会 计算机文化 计算机的特点及分类 计算机的发展及趋势 计算机系统的组成(硬件系统、软件系统) （运算器、存储器、控制器、输入设备、输出设备） ； 常见的微型计算机硬件设备；,思 考,1.信息技术有哪些应用？ 2.信息高速公路？三金工程？四大互联网络？ 3.计算机发展经历的四个阶段及各个阶段的特点？ 4.计算机的五个组成部件？ 5.冯.诺伊曼的三大理论? 6.PC的组成结构？,
