大学计算机文化基础课件第一章.ppt

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1、计算机文化基础医学信息工程学院医学信息工程学院n n学习方法：学习方法：n 课堂讲授课下自学上机实践 n课堂要求：课堂要求：n 按时上课，上机，不允许迟到、早退n 课前预习，课后复习，课后自学n考试方式：考试方式：n 全部上机无纸化考试 第 一 章 信息技术与计算机文化信息技术与计算机文化 主 要 内 容n1.1信息与信息技术信息与信息技术n1.2计算机技术概述计算机技术概述n1.3计算机中信息的表示计算机中信息的表示n1.4计算机系统计算机系统n1.5微型计算机系统微型计算机系统 1.1 信息与信息技术n1.1.1信息与数据信息与数据n1.1.2信息技术信息技术n1.1.3信息社会信息社会n

2、1.1.4“计算机文化计算机文化”的内涵的内涵返 回 信息与数据什么是信息信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。返 回美国数学家维纳认为：信息是美国数学家维纳认为：信息是我们在适应外部世界、感知外我们在适应外部世界、感知外部世界的过程中与外部世界交部世界的过程中与外部世界交换的内容。换的内容。香农认为：信息是能够用来消香农认为：信息是能够用来消除不确定性的东西除不确定性的东西 什么是数据 数据指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。返 回文字、字母、数字、图形、文字、字母、数字、图形、图像、音频与视频等多媒体图像、音频与视频等多媒体数据数据 信息与数据 信息

3、与数据的区别返 回(1)、数据是信息的具体表现形式，是信息的数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。载体。(2)、信息是对数据进行加工得到的结果，它信息是对数据进行加工得到的结果，它可以影响到人们的行为、决策，或对客观事可以影响到人们的行为、决策，或对客观事物的认知。物的认知。近期全国主要城市部分蔬菜价格表近期全国主要城市部分蔬菜价格表 单位：元/公斤 1.1.2 信息技术n什么是信息技术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。返 回由传感技术、计算机技术、通信技术、网络技术等多种不同技术构成 信息技术是指自信息技术是指自20世纪世纪70年底年底以来，随着微电子技

4、术、计算以来，随着微电子技术、计算机技术和通信技术的发展，围机技术和通信技术的发展，围绕信息的产生、收集、存储、绕信息的产生、收集、存储、处理、检索和传递，形成的一处理、检索和传递，形成的一个全新的、用以开发和利用信个全新的、用以开发和利用信息资源的高技术群。息资源的高技术群。1.1.31.1.3信息社会信息社会什么是信息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。返 回 1.1.4 1.1.4“计算机文化计算机文化”的内的内涵涵什么是文化所谓文化，是人类在物质和精神两方面具有整体性的创造

5、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。文化的核心：观念和价值返 回文化的基本属性广泛性广泛性传递性传递性 传递信息和交流思想的功能传递信息和交流思想的功能教育性教育性 能成为存储知识和获取知识的手段能成为存储知识和获取知识的手段深刻性深刻性 返 回 1.1.4 “计算机文化计算机文化”的内涵的内涵计算机文化在20世纪80年代初，瑞士洛桑召开的第三届世界计算机教育大会。定义：就是以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化为一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。返 回人类发展的四个里程碑：人类发展的四个里程碑：语言的产生、文字的使用、语言

6、的产生、文字的使用、印刷术的发明、计算机文印刷术的发明、计算机文化化 1.2 计算机技术概述计算机技术概述n1.2.1计算机的起源与发展计算机的起源与发展n1.2.2计算机的特点及分类计算机的特点及分类n1.2.3计算机的应用计算机的应用n1.2.4计算机的发展趋势计算机的发展趋势返 回1.2.1 计算机的起源与计算机的起源与发展发展1.计算机的起源图1 计算机起源返 回l 计算机之父：计算机之父：19世纪英国科学家世纪英国科学家查查尔斯尔斯巴巴贝奇贝奇最先提出数字计算机的基本思想。最先提出数字计算机的基本思想。l 第一台真正意义上的数字电子计算机第一台真正意义上的数字电子计算机ENIAC于于

7、1946年年2月在美国的宾夕法尼亚大学正式投月在美国的宾夕法尼亚大学正式投入运行，用十进制计算入运行，用十进制计算由莫克莱和埃克特由莫克莱和埃克特为首的研制小组研制为首的研制小组研制第一台电子计算机（ENIAC）5000次加法次加法/秒秒体重体重28吨吨占地占地170M218800只电子管只电子管1500个继电器个继电器耗电耗电150KW2.2.计算机的发展计算机的发展年代名称元件语言应用第一代19461957电子管计算机电子管 机器语言 汇编语言 科学计算 第二代19581964晶体管计算机 晶体管 高级程序设计语言 数据处理 第三代19651970集成电路计算机 中小规模集成电路 高级程序

8、设计语言 广泛应用到各个领域 第四代 1970年现在 集成电路计算机 集成电路 面向对象的高级语言网络时代 第五代 未来计算机 光量子、DNA等返 回 计算机发展的几个阶段第一代第一代（19451955）电子管电子管5千千几万（次几万（次/秒）秒）第二代第二代（19551965）晶体管晶体管几万几万几十万（次几十万（次/秒）秒）第三代第三代（19651980）集成电路集成电路几十万几十万几百万（次几百万（次/秒）秒）第四代第四代（1980至今）至今）集成电路集成电路上千万上千万万亿（次万亿（次/秒）秒）我国计算机发展历程我国计算机发展历程n1956年，开始研制计算机。年，开始研制计算机。n19

9、57年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。年，哈尔滨工业大学研制成功中国第一台模拟式电子计算机。n1958年，研制出第一台电子管计算机。年，研制出第一台电子管计算机。n1964年，研制成功晶体管计算机。年，研制成功晶体管计算机。n1971年，研制成功集成电路计算机。年，研制成功集成电路计算机。n1983年，研制成功年，研制成功“银河银河”巨型机。巨型机。n目前，我们自主开发了银河、曙光、深滕、和神威等系列高性能计算机。以目前，我们自主开发了银河、曙光、深滕、和神威等系列高性能计算机。以联想、清华同方、方正、浪潮等为代表的我国计算机制造业也非常发达联想、清华同方、方正、浪潮等为代

10、表的我国计算机制造业也非常发达n但是一些核心技术如：操作系统、但是一些核心技术如：操作系统、CPU等还掌握在西方发达国家手中。等还掌握在西方发达国家手中。1.2.2 计算机的特点及分类计算机的特点及分类n1.计算机的特点计算机的特点n1）运算速度快）运算速度快n2）存储容量大）存储容量大n3）通用性强）通用性强n4）工作自动化）工作自动化n5）精确性高）精确性高n6）逻辑判断能力）逻辑判断能力返 回2.计算机的分类计算机的分类按处理的对象划分按处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计模拟计算机、数字计算机和混合计算机算机根据计算机的用途根据计算机的用途划分划分专用计算机、通用计算机专用计算

11、机、通用计算机根据计算机的规模根据计算机的规模划分划分巨型机、大型机和中型机、小型机、巨型机、大型机和中型机、小型机、微型机和工作站等微型机和工作站等返 回1.2.3 1.2.3 计算机的应用计算机的应用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。与理论科学计算是指科学和工程中的数值计算。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。研究、科学实验一起成为当代科学研究的三种主要方法。2.信息管理信息管理是指非数值形式的数据处理，是指以计算机技术为是指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。基础，对大量数据进行加工处理，形成有用

12、的信息。返 回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，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按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。节。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、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。加工、计划和学习等工作。如计算机辅助设计如计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教育、计算机辅助教育（CBE）、计算机辅助测试（）、计算机辅助测试（CAT）等。）等。返 回1.2.3 计算机的应用计算机的应

13、用5.人工智能人工智能人工智能（人工智能（AI，ArtificialIntelligence）是研究怎样让计算）是研究怎样让计算机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要机做一些通常认为需要智能才能做的事情，又称机器智能，主要研究智能机器所执行的通常是人类智能的功能，如判断、推理、研究智能机器所执行的通常是人类智能的功能，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。例如：专家系统、自然语言理解、博弈、机器人思维活动。例如：专家系统、自然语言理解、博弈、机器人返 回1.2.3 计算机的应用计

14、算机的应用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，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。交流信息。返 回1.2.3 计算机的应用计算机的应用1.2.3 计算机的应用工商工商：电子商务：电子商务教育教育：多媒体教育、远程教育：多媒体教育、远程教育医药医药：远程医疗：远程医疗家庭家庭：家庭信息化：家庭信息化 政府政府：电子政府：电子政府娱乐娱乐：虚拟现实、电影特技：虚拟现实、电影特技 科研科研：数据采集、计算分析：数据采集、计算分析1.2.4 1.2.4

15、计算机的发展趋势计算机的发展趋势1.巨型化2.微型化3.网格化4.智能化返 回返 回 巨型化：指研制速度更快的、指研制速度更快的、存储量更大的和功能更强大的超存储量更大的和功能更强大的超级计算机。级计算机。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。返 回网格化：网格（网格（GridGrid）技术可以更好地管理网上的资）技术可以更好地管理网上的资源，它把整个互联网虚拟成一台空前强大的一体化信息系源，它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，在这个动态变化的网络环境中，实统，犹如一台巨型机，在这个动态变化的网络环境中，实现计算

16、资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、现计算资源、存储资源、数据资源、信息资源、知识资源、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、专家资源的全面共享，从而让用户从中享受可灵活控制的、智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便智能的、协作式的信息服务，并获得前所未有的使用方便性和超强能力。性和超强能力。返 回智能化：计算机智能化是指使计算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机具有模拟人的感觉和思维过程的能力。智能化的研究包括模拟识别、物力。智能化的研究包括模拟识别、物形分析、自然语言的生成和理解、博形分析、自然语言的生成和理解、博弈、定理自动证明、自

17、动程序设计、弈、定理自动证明、自动程序设计、专家系统、学习系统和智能机器人等专家系统、学习系统和智能机器人等等。等。1.3 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 进位计数制：用进位的方法进行计数的数制，简称进制用进位的方法进行计数的数制，简称进制 。数码 指某种进位计数制中使用的记数符号。二进制数字二进制数字 0 0、1 1 八进制数字八进制数字 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7 十进制数字十进制数字 0 0、1 1、2 2、3 3、4 4、5 5、6 6、7 7、8 8、9 9 十六进制数字十六进制数字 0 09 9、A A、B B、C

18、 C、D D、E E、F F 基数 指某种进位制中用到的数字的个数。二进制的基数为二进制的基数为2 2，八进制基数为八进制基数为8 8，十六进制基数为十六进制基数为1616。1.3.1 1.3.1数制及其转换数制及其转换 位权：指数码在不同位置上的权值。在进位计指数码在不同位置上的权值。在进位计数制中，处于不同数位的数码代表的数值数制中，处于不同数位的数码代表的数值不同。不同。例例:十进制数十进制数111111，个位数上的，个位数上的1 1权值为权值为10100 0，十位数上的十位数上的1 1权值为权值为10101 1，百位数上的，百位数上的1 1权值权值为为10102 2。1.常用的进位计制

19、1）十进制（）十进制（Decimal System）由由0、1、2、8、9十个数码组成，即基数为十个数码组成，即基数为10。特点为：。特点为：逢十进一，借一当十。逢十进一，借一当十。2）二进制（）二进制（Binary System）由由0、1两个数码组成，即基数为两个数码组成，即基数为2。二进制的特点为：逢二。二进制的特点为：逢二进一，借一当二。进一，借一当二。3）八进制（）八进制（Octal System）由由0、1、2、3、4、5、6、7八个数码组成，即基数为八个数码组成，即基数为8。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。八进制的特点为：逢八进一，借一当八。4）十六进制（）十六进制（Hexa

20、decimal System）由由0、1、2、9、A、B、C、D、E、F十六个数码组成，十六个数码组成，即基数为即基数为16。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。十六进制的特点为：逢十六进一，借一当十六。1.常用的进位计制表表3 3 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十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制十进制十进制二进制二进制八进制八进制十六进制十六进制000091001119111110101012A2102211101113B3113312110014C41004413110115D51015514111016

21、E61106615111117F711177161000020108100010817100012111 不同进位计数制的表示不同进位计数制的表示n1）把一串数用括号括起来，再加这种数）把一串数用括号括起来，再加这种数制的下标。制的下标。n2）在数值后面加上不同进位计数制所特）在数值后面加上不同进位计数制所特用的不同的符号用的不同的符号n十进制十进制：DDecimalsystemn二进制二进制:BBinarysystemn八进制八进制:OOctalnumbersystemn十六进制十六进制:HHexadecimal2.2.数制的转换数制的转换1）二进制、八进制、十六进制数二进制、八进制、十六进

22、制数转化为十进制数转化为十进制数方法：方法：（1）写出按权展开式：写出按权展开式：任何进制的数都可以表示成任何进制的数都可以表示成这个数的各位数字乘以相应的权值之和，称为这个数的各位数字乘以相应的权值之和，称为按权按权值展开值展开（2）再按十进制进行计算再按十进制进行计算 例：例：（1010.10）2=123+022+121+020+12-1+02-2=10.5（D67F.9）16=13163+6162+7161+15160+916-1=54911.5625在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如在不至于产生歧义时，可以不注明十进制数的进制，如上例。上例。2.数制的转换数制的转换十进制

23、数的十进制数的整数整数部分和部分和小数小数部分在转换部分在转换时需作不同的计算，分别求值后再组合。时需作不同的计算，分别求值后再组合。整数整数部分采用除部分采用除2 2取余法，即取余法，即逐次除以逐次除以2 2，直，直至商为至商为0 0，得出的，得出的余数倒排余数倒排，即为二进制各，即为二进制各位的数码。位的数码。小数小数部分采用部分采用乘乘2 2取整取整法，即逐法，即逐次乘以次乘以2 2，直至达到需要的精度，直至达到需要的精度。从从每次乘积每次乘积的整数部分的整数部分得到二进制数各位的数码。得到二进制数各位的数码。2）十进制数转化为二进制数）十进制数转化为二进制数例：将十进制数将十进制数10

24、0.125转化为二进制数转化为二进制数(1)先对整数先对整数100进行转换：进行转换：由上得出由上得出:100D=1100100B(2)小数部分小数部分0.125的转换：的转换：n0.1252=0.2500a-1n0.252=0.50a-2n0.52=11a-3由上得出由上得出:0.125D=0.001B。(3)将整数和小数部分组合将整数和小数部分组合:得出：得出：100.125D=1100100.001B例：将十进制数将十进制数100.125转化为二进制数转化为二进制数按如下算法进行：按如下算法进行：1）首先给小数部分乘）首先给小数部分乘2，如果小数点前为，如果小数点前为1；则计；则计1，为

25、为0，则计，则计0。2）再对剩下的小数部分乘）再对剩下的小数部分乘2，再计出，再计出1或或0。3）重复以上步骤，直至达到需要的精度。）重复以上步骤，直至达到需要的精度。0.2887*2=0.5774-计计00.5774*2=1.1548-计计10.1548*2=0.3096-计计00.3096*2=0.6192-计计00.6192*2=1.2384-计计1（算到需要的精度为止）（算到需要的精度为止）所以：所以：0.2887(D)=0.01001(B)例2：将将0.2887转化为二进制数转化为二进制数方法：方法：将二进制数从小数点开始，对二进制整数部分向左每将二进制数从小数点开始，对二进制整数部

26、分向左每3位分成一组，对二进制小数部分向右每位分成一组，对二进制小数部分向右每3位分成一组，不足位分成一组，不足3位的位的分别向高位或低位补分别向高位或低位补0凑成凑成3位。每一组有位。每一组有3位二进制数，分别转位二进制数，分别转换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。反过来，将换成八进制数码中的一个数字，全部连接起来即可。反过来，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。3)八进制八进制 二进制二进制例如：将1100.0101B转化为八进制 001 1

27、00.010 100 1 4 .2 4反过来，将八进制数转换成二进制数，只要将每一位八进反过来，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制数转换成相应的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 位八进制对应 3 位二进制例如：将736.25O转化为二进制 7 3 6 .2 5111 011 110 .010 101 (4)十六进制十六进制 二进制二进制方法：方法：二进制数转换成十六进制数，只要把每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，不足个数字，不足4位的分别向高

28、位或低位补位的分别向高位或低位补0凑成凑成4位，位，全部连接起来即可。反之，十六进制数转换成二全部连接起来即可。反之，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进制数，只要将每一位十六进制数转换成4位二进位二进制数，依次连接起来即可。制数，依次连接起来即可。例如：A3F.2B转化为二进制 1 位十六进制 对应 4 位二进制 A 3 F .2 B1010 0011 1111.0010 1011反过来：0101111.0010 101转化成16进制 0010 1111.0010 1010 2 F 2 A3.二进制的运算规则二进制的运算规则n1）算术运算规则）算术运算规则n加法规则：加法

29、规则：0+0=0；0+1=1；1+0=1；1+1=10（向高位有进（向高位有进位）位）n减法规则：减法规则：0-0=0；10-1=1（向高位借位）；（向高位借位）；1-0=1；1-1=0n乘法规则：乘法规则：00=0；01=0；10=0；11=1n除法规则：除法规则：0/1=0；1/1=13.二进制的运算规则二进制的运算规则n2）逻辑运算规则）逻辑运算规则n逻辑与运算（逻辑与运算（AND）：）：00=0；01=0；10=0；11=1n逻辑或运算（逻辑或运算（OR）：）：00=0；01=1；10=1；11=1n逻辑非运算（逻辑非运算（NOT）：）：；n逻辑异或运算（逻辑异或运算（XOR）：）：0

30、 0=0；0 1=1；1 0=1；1 1=0n逻辑异或运算即实现按位加的功能，只有当两个逻辑值不相同时，逻辑异或运算即实现按位加的功能，只有当两个逻辑值不相同时，结果才为结果才为1。10;011.3.2 1.3.2 信息的编码信息的编码1.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）简记为简记为B B。是是存储信息的基本单位存储信息的基本单位。1B=8bit1B=8bit。1 KB=210 B 1 MB=220 B1 GB=230 B1 TB=240 B1.3.2 信息的编

31、码信息的编码3）字（）字（Word）n 字字定义定义计算机处理数据时，计算机处理数据时，CPUCPU通过数据总线一次通过数据总线一次存取、加工和传递的数据称为字。存取、加工和传递的数据称为字。一个字通常由一个字节或若干个字节组成。一个字通常由一个字节或若干个字节组成。1.3.2 信息的编码信息的编码3）字（）字（Word）n 字长字长计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。位数。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度。字长是计算机一次所能处理的实际位数长度。字长是字长是衡量计算性能的一个重要指标衡量计算性能的一个重要指标。1.3.2 信息的编码信息

32、的编码不同微处理器的字长是不同的，常见的有8位、16位、32位、64位。字长越长速度越快，精度越高2.数值的表示 为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的为了在计算机的输入输出操作中能直观迅速地与常用的十进制数相对应，就产生了用二进制代码表示十进制十进制数相对应，就产生了用二进制代码表示十进制数的编码方法，我们把这种编码方法称为：数的编码方法，我们把这种编码方法称为：BCD码或码或8421码：码：1.3.2 信息的编码信息的编码十进制数十进制数2398421编码编码001000111001考题考题:数值在计算机中的表示一般用数值在计算机中的表示一般用8421BCD码，那么十进码，那么十

33、进制数制数45的的8421BCD码的表示为（码的表示为（）通常规定一个数的通常规定一个数的最高位作为符号位，作为符号位，“0”表示正，表示正，“1”表示表示负。负。例例：+127的真值是的真值是011111111-127的真值是的真值是1111111111.3.2 信息的编码信息的编码3.3.文字信息的表示文字信息的表示1）字符编码：）字符编码：目前采用的字符编码主要是目前采用的字符编码主要是ASCIIASCII码（美国标准信息码（美国标准信息交换代码）。交换代码）。ASCIIASCII码是一种西文机内码，码是一种西文机内码，7 7位位ASCIIASCII码称为标准码称为标准ASCIIASCI

34、I码，码，8 8位位ASCIIASCII码称为扩展码称为扩展ASCIIASCII码。码。7 7位标准位标准ASCIIASCII码用一个字节（码用一个字节（8 8位）表示一个字符，位）表示一个字符，并规定其最高位为并规定其最高位为0 0，实际只用到，实际只用到7 7位，因此可表示位，因此可表示128128个不个不同字符。同一个字母的同字符。同一个字母的ASCIIASCII码值小写字母比大写字母大码值小写字母比大写字母大3232。常用常用 ASCIIASCII码表码表代码代码字符字符代码代码字符字符代码代码字符字符代码代码字符字符代码代码字符字符3252472H92112p33!53573I931

35、13q34”54674J94114r35#55775K95_115s36$56876L96116t37%57977M97a117u38&58:78N98b118v3959;79O99c119w40(60 82R102f122z43+63?83S103g12344,6484T104h124|45-65A85U105i12546.66B86V106j12647/67C87W107k48068D88X108l49169E89Y109m50270F90Z110n51371G91111o 2）汉字编码）汉字编码（1）汉字交换码：）汉字交换码：一般用连续的两个字节（一般用连续的两个字节（16个二进制位）来

36、表示个二进制位）来表示一个汉字。一个汉字。1980年，我国颁布了第一个汉字编码字符年，我国颁布了第一个汉字编码字符集标准，即集标准，即GB2312-80信息交换用汉字编码字符集信息交换用汉字编码字符集基本集基本集。收录了。收录了6763个汉字以及个汉字以及682个符号。个符号。例：例：“大大”的国标码是的国标码是3437H3.3.文字信息的表示文字信息的表示就是采用一种科学可行的就是采用一种科学可行的办法，为每个汉字编一个办法，为每个汉字编一个唯一的代码，以便计算机唯一的代码，以便计算机辨认、接收和处理辨认、接收和处理。（2）汉字机内码：）汉字机内码：为了能区分汉字与为了能区分汉字与ASCII

37、码，在计算机内部表示汉字时码，在计算机内部表示汉字时把交换码（国标码）把交换码（国标码）两个字节最高位改为两个字节最高位改为1，称为，称为“机内机内码码”。这样，。这样，当某字节的最高位是当某字节的最高位是1时，必须和下一个最高时，必须和下一个最高位同样为位同样为1的字节合起来，代表一个汉字的字节合起来，代表一个汉字。而某一个自己的。而某一个自己的最高位是最高位是0时，就代表一个时，就代表一个ASCII码字符，以和码字符，以和ASCII码相区码相区别。别。例如：例如：“嘉嘉”的国标码是的国标码是3C4EH与码值为与码值为3CH和和4EH的两的两个个ASCII码码“”和和“N”混淆。混淆。2 2

38、汉字编码）汉字编码（3）汉字字形码：）汉字字形码：所谓汉字字形码实际上就是用来将汉字显示到屏幕所谓汉字字形码实际上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。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：点阵法和矢量法，分记录汉字字形通常有两种方法：点阵法和矢量法，分别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。所有的不同别对应两种字形编码：点阵码和矢量码。所有的不同字体、字号的汉字字形构成汉字库。字体、字号的汉字字形构成汉字库。2 2）汉字编码）汉字编码（4）汉字输入码：）汉字输入码：将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称为汉字输入码，也称将汉字通过键盘输入到计算机采用的代

39、码称为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。为汉字外部码（外码）。汉字输入码的编码原则应该易于接受、学习、记忆和掌握，码长尽汉字输入码的编码原则应该易于接受、学习、记忆和掌握，码长尽可能短。可能短。根据编码规则，汉字输入码可分为根据编码规则，汉字输入码可分为流水码流水码、音码音码、形码形码和和音形结合码音形结合码四种。四种。返 回2 2）汉字编码）汉字编码汉字编码汉字编码0 0111100 010011101 0111100 1 1001110各种汉字编码之间的关系机内码其他系统代码输入码输出码交换码n计算机汉字处理过程：n汉字输出示例：主要内容1.4 1.4 计算机系统计算机系统1.5 1.

40、5 微型计算机系统微型计算机系统1.6 1.6 多媒体技术基础多媒体技术基础 1.4 计算机系统计算机系统返 回1.4.1 计算机工作原理计算机工作原理n指令指令 是指示计算机执行某种操作的命令，它由是指示计算机执行某种操作的命令，它由一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和一串二进制数码组成，这串二进制数码包括操作码和地址码两部分。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；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。地址中，以及操作结果存放

41、到哪个地址中去。一台计算机有许多指令，作用也各不相同。一台计算机有许多指令，作用也各不相同。所有指令的集合称为计算机指令系统。计算所有指令的集合称为计算机指令系统。计算机系统不同，指令系统也不同，目前常见的机系统不同，指令系统也不同，目前常见的指令系统有复杂指令系统（指令系统有复杂指令系统（CISC）和精简）和精简指令系统（指令系统（RISC）。）。n“存储程序存储程序”工作原理工作原理 “存储程序存储程序”工作原理是美籍匈牙利科学家工作原理是美籍匈牙利科学家冯冯诺依曼（诺依曼（Von NeumannVon Neumann）提出来的，故称为冯）提出来的，故称为冯诺诺依曼原理，其依曼原理，其基本

42、思想基本思想是存储程序与程序控制。是计是存储程序与程序控制。是计算机能够自动完成运算或处理过程的基础。算机能够自动完成运算或处理过程的基础。存储程序存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中；程序控制是指计式输入并存储在计算机的存储器中；程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，算机运行时能自动地逐一取出程序中的一条条指令，加以分析并执行规定的操作。加以分析并执行规定的操作。n计算机的工作过计算机的工作过程程n计算机的工作过程

43、可以归结为以下几步：计算机的工作过程可以归结为以下几步：n（1 1）取指令。即按照指令计数器中的地址，从内存储器中取出）取指令。即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。指令，并送到指令寄存器中。n（2 2）分析指令。即对指令寄存器中存放的指令进行分析，确定）分析指令。即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。执行什么操作，并由地址码确定操作数的地址。n（3 3）执行指令。即根据分析的结果，由控制器发出完成该操作）执行指令。即根据分析的结果，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。所需要的一系列控

44、制信息，去完成该指令所要求的操作。n（4 4）上述步骤完成后，指令计数器加）上述步骤完成后，指令计数器加1 1，为执行下一条指令做好，为执行下一条指令做好准备。准备。1.4.2 计算机硬件系统计算机硬件系统X冯冯诺依曼（诺依曼（Von NeumannVon Neumann）提出的存储程序工作原理决）提出的存储程序工作原理决定了计算机硬件系统的五个基本组成部分定了计算机硬件系统的五个基本组成部分 。返 回CPU 硬件系统五大组成部分框图1.输入设备输入设备常用的输入设备：鼠标器、键盘、扫描仪、数字化鼠标器、键盘、扫描仪、数字化仪、数码摄像机、条形码阅读器、数码相机、仪、数码摄像机、条形码阅读器、

45、数码相机、A/D转换器等转换器等返 回又叫模数转换器，指将模拟信号又叫模数转换器，指将模拟信号转变为数字信号的电子元件转变为数字信号的电子元件鼠标种类按照与电脑的连接方式来分：串口鼠标、USB鼠标。串口鼠标 Usb鼠标按照结构来分：机械鼠标、光电鼠标，机械鼠标光电鼠标 2.存储器存储器存储器是具有存储器是具有“记忆记忆”功能的设备，由具有两种稳定状态的物理功能的设备，由具有两种稳定状态的物理器件（也称为记忆元件）来存储信息。器件（也称为记忆元件）来存储信息。返 回内存储器内存储器外存储器外存储器(内存内存)主存储器主存储器(外存外存)辅助存储器辅助存储器存储器存储器内存储器内存储器：是CPU直

46、接访问的存储器，它存放着当前正在运行的程序和数据(包括中间结果)。存取数据的速度很快，但价格昂贵，存储容量受到限制。内存条内存条存储器存储器内存储器内存储器外存储器外存储器ROM（Read Only Memory）RAM（Random Access Memory）Cache磁盘（硬盘、软盘）磁盘（硬盘、软盘）光盘（光盘（CD-ROM、CD-RW、DVD、MO）闪存（CF卡、MMC卡，SD卡）磁带 图4 存储器分类 uRAM(随机存取存储器随机存取存储器)：主要用于保存计算机在主要用于保存计算机在运行过程中使用的数据，便于运行过程中使用的数据，便于CPU对数据进行及时对数据进行及时处理。处理。u

47、RAM就像一块黑板，可以反复擦写。它的内容可以就像一块黑板，可以反复擦写。它的内容可以改变，是一个可重用资源。改变，是一个可重用资源。uRAM中的数据无法长期保存，如果计算机掉电或关中的数据无法长期保存，如果计算机掉电或关机，保存在机，保存在RAM中的数据就立刻永久丢失。中的数据就立刻永久丢失。RAM(随机存取存储器随机存取存储器)uROM(只读存储器只读存储器):是计算机存放与系统启动及工作有是计算机存放与系统启动及工作有关的指令的存储器，它不依赖电源，即使关机关的指令的存储器，它不依赖电源，即使关机ROM中中存储的信息仍能保存，但使用时只能读信息，不能写存储的信息仍能保存，但使用时只能读信

48、息，不能写入（存入）信息。入（存入）信息。uROM中保存的信息需要在特殊环境下才能写入。中保存的信息需要在特殊环境下才能写入。每一台微机主板上都有一块每一台微机主板上都有一块ROM芯片芯片 BIOS（Basic Input Output System）ROM(只读存储器只读存储器)Cache(高速缓存高速缓存)：随着随着CPU主频的不断提高，而主频的不断提高，而RAM的响应速度相对较低，这就造成了的响应速度相对较低，这就造成了CPU等待。为协调二者之等待。为协调二者之间的速度差，可以在内存和间的速度差，可以在内存和CPU之间设置一个与之间设置一个与CPU速度速度接近的、高速的、容量相对较小的存

49、储器接近的、高速的、容量相对较小的存储器-这个存储器就这个存储器就成为成为Cache(高速缓存高速缓存)缓存容量的大小对计算机的性能有着很大的影响。缓存容量的大小对计算机的性能有着很大的影响。Cache(高速缓存)外存储器外存储器(外存)：不直接与不直接与CPU相连的存储介质相连的存储介质，如如磁盘等磁盘等。用来存放用来存放“暂时不用暂时不用”的数据或程序。它的的数据或程序。它的容量比内存大得多，但存取信息的速度比内存慢。外容量比内存大得多，但存取信息的速度比内存慢。外存不怕停电，可长期保存信息，价格便宜。存不怕停电，可长期保存信息，价格便宜。当计算机内存不够用时，会借用硬盘的空间作为当计算机

50、内存不够用时，会借用硬盘的空间作为计算机的虚拟存储器。计算机的虚拟存储器。常用的外存有常用的外存有：软盘软盘、优盘优盘、硬盘硬盘、光盘光盘光盘光盘光盘（光盘（Optical Disk）是利用激光进行读写信息的圆盘。）是利用激光进行读写信息的圆盘。光盘存储器光盘存储器软盘软盘硬盘硬盘优盘优盘内存与外存的关系 等待等待CPU处理处理（临时存放）信息信息外存外存RAM保存保存输入输入（长久存放长久存放）3.运算器运算器运算器负责运算器负责对信息进行加工和运算对信息进行加工和运算，它的速，它的速度度决定了计算机的运算速度决定了计算机的运算速度。参加运算的数（称。参加运算的数（称为操作数）由控制器指示从