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1、上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.1 1.1 信息与信息技术信息与信息技术 1.2 1.2 计算机概述计算机概述1.3 1.3 微型计算机系统基础知识微型计算机系统基础知识1.4 1.4 信息的表示与编码信息的表示与编码1.5 1.5 多媒体技术多媒体技术1.6 1.6 信息安全信息安全目目 录录1.7 1.7 知识产权知识产权1.8 1.8 项目实例项目实例上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术本章重点及难点本章重点及难点重点：计算机的体系结构、计算机的组成、微型计算机的重点：计算机的体系结构、计
2、算机的组成、微型计算机的结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。结构、机器数的表示和编码及计算机病毒的知识。难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。难点：编码、微机的组成及功能和多媒体技术应用知识。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 一、信息的概念、特征和分类一、信息的概念、特征和分类 1.1 1.1 信息与信息技术信息与信息技术1、概念：、概念：（1 1）信息信息是是不确定性的减少或消除不确定性的减少或消除。1948年，信息论的创始人香农（年，信息论的创始人香农（Shannon）提出。）提出。（2 2）信息）信息是控制系统进行调节
3、活动时，与外界是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互作用、相互交换的内容相互交换的内容。19501950年，控制论的创始人维纳（年，控制论的创始人维纳（N.WienerN.Wiener）提出。）提出。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2、信息的主要特征：、信息的主要特征：社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性社会性、共享性、不灭性、时效性、能动性 、客观性、客观性、传递性传递性（3 3）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。）信息是事物运动的状态和状态变化的形式。（4 4）信息是经过加工的、能够对接受者的行为和决）信息是经过加工的、能够对
4、接受者的行为和决策产生影响的数据。策产生影响的数据。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术二、信息技术二、信息技术1、信息技术的概念、信息技术的概念根据使用的目的、范围、层次不同有以下表述：根据使用的目的、范围、层次不同有以下表述：中义：中义：是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达是指对信息进行采集、传输、存储、加工、表达的各种技术总和。（功能与过程的角度）的各种技术总和。（功能与过程的角度）广义：广义：是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种是指能充分利用与扩展人类信息器官功能的各种 方法、工具与技能的总和。（哲学角度）方法、工具与技能的总和
5、。（哲学角度）狭义：狭义：利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、利用计算机、网络、广播电视等各种硬件设备、软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进软件工具与科学方法，对图、文、声、像等各种信息进行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调行获取、加工、存储、传输与使用的技术之和。（强调信息技术的现代化与高科技含量）信息技术的现代化与高科技含量）上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2 2、信息技术的影响信息技术的影响 积极影响：积极影响：1）对经济的影响。）对经济的影响。2）对教育的影响。）对教育的影响。3）对管理的影响。）对管理的影
6、响。4）对科研的影响。）对科研的影响。5）对文化的影响。）对文化的影响。6）对生活的影响。）对生活的影响。负面影响：负面影响：1）信息泛滥。）信息泛滥。2）信息污染。）信息污染。3）信息犯罪。）信息犯罪。4）信息渗透。）信息渗透。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 三、信息化与信息化社会三、信息化与信息化社会1、信息化的概念、信息化的概念 信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领信息化是指在国民经济各部门和社会活动各领域普遍地、大量地采用域普遍地、大量地采用现代信息技术现代信息技术，从而大大提，从而大大提高社会生产力和生活质量的过程。高社会生产力
7、和生活质量的过程。信息化的过程包括三层面、六要素信息化的过程包括三层面、六要素:三层面：信息技术的开发与应用过程（基础）三层面：信息技术的开发与应用过程（基础）信息资源的开发与利用过程（核心与关键）信息资源的开发与利用过程（核心与关键）信息产品制造业发展的过程（重要支撑）信息产品制造业发展的过程（重要支撑）上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 六要素：信息网络、信息资源、信息技术、信六要素：信息网络、信息资源、信息技术、信息产品、信息法规环境、信息人才息产品、信息法规环境、信息人才2 2、了解信息化社会的特征、了解信息化社会的特征 高深透性；网络化
8、；信息劳动者、脑力劳动者的高深透性；网络化；信息劳动者、脑力劳动者的作用日益在增大作用日益在增大3 3、了解我国的信息化建设了解我国的信息化建设（1 1）通信产业迅猛发展。）通信产业迅猛发展。（2 2）计算机产业持续增长。）计算机产业持续增长。（3 3）信息化应用产业迅猛发展。）信息化应用产业迅猛发展。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 四、信息素养四、信息素养1、信息素养的概念、信息素养的概念广义而言，信息素养包括信息意识、信息能力和信息广义而言，信息素养包括信息意识、信息能力和信息 道德等方面的素质。道德等方面的素质。狭义而言，信息素养通常只
9、指信息能力。狭义而言，信息素养通常只指信息能力。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1.2.1 计算机的发展计算机的发展 1.2.2 计算机的特点计算机的特点 1.2.3 计算机的分类计算机的分类 1.2.4 计算机的应用计算机的应用 1.2.5 计算机系统的组成计算机系统的组成 1.2.6 计算机工作原理计算机工作原理 1.2 1.2 计算机概述计算机概述上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1 1、计算机的诞生计算机的诞生 战国时代算筹战国时代算筹,唐末出现算盘。唐末出现算盘。16421642年法
10、国数学家发明了加减法机械计算器。年法国数学家发明了加减法机械计算器。16541654年英国人制造出第一把计算尺。年英国人制造出第一把计算尺。16541654年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。年德国数学家研制出能进行加减乘除的计算尺。18871887年出现了手摇计算机。年出现了手摇计算机。19461946年美国诞生了第一台电子计算机年美国诞生了第一台电子计算机ENIACENIAC，埃尼阿克埃尼阿克（Electronic Numerical Integrator And Electronic Numerical Integrator And Calculator Calculator）,即
11、电子数值积分计算机。即电子数值积分计算机。1.2.1 计算机的发展计算机的发展上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1642 Blaise Pascal加法器加法器加法器加法器1822 1822 差分机差分机1833 1833 分析机分析机ENIACENIAC上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 5000次加法次加法/秒秒 体重体重28吨吨 占地占地170m2 18800只电子管只电子管 1500个继电器个继电器 功率功率150KW世界上第一台计算机世界上第一台计算机ENIAC图1上一页上一页下一页下一页
12、主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图2上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图3上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 计算机的发展阶段计算机的发展阶段（1 1）第一代计算机）第一代计算机194619462020世纪世纪5050年代末，电子管时代计算机。年代末，电子管时代计算机。电子管电子管（2 2）第二代计算机）第二代计算机1958195819641964年，晶体管计算机时代年，晶体管计算机时代晶体管晶体管（3 3）第三代计算机）第三代计算机 1964196419721972年，集
13、成电路计算机时代。年，集成电路计算机时代。中、小规模集成电路中、小规模集成电路做主要逻辑部件。做主要逻辑部件。集成电路集成电路上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）第四代计算机）第四代计算机 19721972年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。年至今，大规模、超大规模集成电路计算机时代。大规模、超大规模集成电路大规模、超大规模集成电路作基本逻辑部件。作基本逻辑部件。大规模集成电路大规模集成电路上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术逻辑元件逻辑元件程序设计语言程序设计语言运算速度运算速度内存
14、容量内存容量第一代第一代1949194919571957年年电子管电子管机器语言汇编机器语言汇编语言语言几千次几千次/秒秒几几KB第二代第二代19581964年年晶体管晶体管FORTRANALGOL、COBOL几十万次几十万次/秒秒几十几十KB第三代第三代19651970年年中、小规模集中、小规模集成电路成电路操作系统和会操作系统和会话式语言话式语言百万次百万次/秒秒第四代第四代1971大规模或超大大规模或超大规模集成电路规模集成电路几百万亿几百万亿次次/秒秒第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像人一样能看、能听、能第五代智能化计算机正在研制之中，使计算机具有人工智能，可像
15、人一样能看、能听、能说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等说、能思考，具有学习功能，能自动进行逻辑判断等图表图表几几MB几百几百MB面向对象面向对象上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 2 2、我国计算机的发展情况我国计算机的发展情况我国电子计算机的研究是从1953年开始的；1958年中国研制出第一台计算机；1965年该所又研制出第一台大型晶体管计算机；1974年设计、研制成功集成电路小型计算机；1983年研制成功“银河”巨型机，这是我国高速计算机研制的一个重要里程碑；1992年研制成功的“银河”巨型机；1997年研制的“银河”巨型机。上一
16、页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 3 3、计算机的发展趋势：、计算机的发展趋势：（1 1）微型化：微型化：追求体积的进一步缩小，运算速度进一步追求体积的进一步缩小，运算速度进一步提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，提高。微型化反映了计算机的应用程度。目前，微型计微型计算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪算机已进入电视、电冰箱、空调器等家用电器、仪器仪表等小型设备中。表等小型设备中。（2 2）巨型化：巨型化：追求大容量、高速度，为尖端科学领域的追求大容量、高速度，为尖端科学领域的数值分析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发数值分
17、析与计算提供有力的帮助。它代表了计算机的发展水平。展水平。（3 3）多媒体技术：多媒体技术：当前开发和研究的热点。其中技术关当前开发和研究的热点。其中技术关键是处理视频和音频数据。键是处理视频和音频数据。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）非冯非冯 诺依曼体系结构：诺依曼体系结构：例如，神经网络计算机、例如，神经网络计算机、DNADNA计算机、光子计算机。计算机、光子计算机。（5 5）智能化智能化：目前人们正在研制第五代计算机，它具有目前人们正在研制第五代计算机，它具有类似人学习和推理的思维能力，能类似人学习和推理的思维能力，能“说说”、
18、能、能“看看”、能能“听听”、能、能“想想”、能、能“做做”，具有人的部分功能，具有人的部分功能，能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型的能代替人的一些体力劳动和脑力劳动，是一种智能型的电子计算机。电子计算机。（6 6）计算机与通信相结合的网络技术：计算机与通信相结合的网络技术：计算机网络。计算机网络。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.运算速度快运算速度快:如巨型机可达十几万亿次如巨型机可达十几万亿次/秒。秒。2.计算精度高计算精度高：目前微型计算机的计算精度可以达到目前微型计算机的计算精度可以达到3232位二进制。位二进制。3.具有
19、记忆和逻辑判断功能具有记忆和逻辑判断功能:指能进行与、或、非等的逻指能进行与、或、非等的逻辑运算。辑运算。1.2.2 1.2.2 计算机的特点计算机的特点 4.能自动运行且支持人机交互：能自动运行且支持人机交互：把编好的程序存入计算把编好的程序存入计算机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐机，发出运行指令后，计算机不需要人工干预可以依次逐条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。条执行。人工干预时计算机能对其问题做出相应的回答。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2.按硬件组合及用途按硬件组合及用途:通用计算机通用计算机专用计算
20、机专用计算机1.2.3 1.2.3 计算机的分类计算机的分类1.按处理的信号：按处理的信号：数字式计算机数字式计算机模拟式计算机模拟式计算机数模混和计算机数模混和计算机3.按规模按规模:个人机个人机(PC:PersonalComputer)工作站工作站(WS:WorkStation)小型机小型机(Minicomputer)主机主机（大型机（大型机Mainframe)小巨型机小巨型机(中型机中型机Minisupercomputer)巨型机巨型机(Superconputer)上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 计算机及其应用已经渗透到社会的各行各业，
21、正在计算机及其应用已经渗透到社会的各行各业，正在改变着传统的工作、学习和生活的方式，推动着社会的改变着传统的工作、学习和生活的方式，推动着社会的发展，如在以下领域中：发展，如在以下领域中：科研、工商、教育、医药、政府、娱乐、家庭等。科研、工商、教育、医药、政府、娱乐、家庭等。1.2.4 1.2.4 计算机的应用计算机的应用 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术归纳起来主要有以下几种用途归纳起来主要有以下几种用途1.1.科学计算科学计算：通常是指用于完成科学研究和工程技术：通常是指用于完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算。中提出的数学问题的计
22、算。2.2.数据处理数据处理：非数值计算，是指对大量的数据进行采：非数值计算，是指对大量的数据进行采集、查询、分类、排序、统计、存储及传输等。集、查询、分类、排序、统计、存储及传输等。3 3.过程控制过程控制：实时控制，是指用计算机及时采集检测：实时控制，是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数据，按最佳值迅速地对控制对象进行自动控制或自动调节。动调节。4 4.计算机辅助工程计算机辅助工程：计算机辅助设计：计算机辅助设计CAD、计算机辅助计算机辅助制造制造CAM、计算机辅助教学计算机辅助教学CAI、计算机辅助测试计算机辅助测试CAT等等。上一页上一页下一页下一页
23、主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术5.5.人工智能（人工智能（Artificial Intelligence,AI)Artificial Intelligence,AI)：利利用计算机模拟人的智能。研究方向：用计算机模拟人的智能。研究方向：模式识别、自模式识别、自然语言理解、然语言理解、自动定理证明、自动程序设计、自动定理证明、自动程序设计、专家专家学习、机器人、机器学习等。学习、机器人、机器学习等。6.6.网络应用网络应用：利用通信设备将异地计算机系统连接：利用通信设备将异地计算机系统连接起来，实现资源共享和信息传播。起来，实现资源共享和信息传播。上一页上一页下一页下
24、一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术19461946年年 冯冯.诺依曼提出诺依曼提出“存储程序存储程序”的方案。的方案。(1)(1)计算机由计算机由5 5个基本部分组成个基本部分组成:运算器运算器、控制器控制器、存储器存储器、输输入设备入设备和和输出设备输出设备。(2)(2)指令和数据指令和数据以二进制表示以二进制表示。(3)(3)指令和数据存放在存储器中指令和数据存放在存储器中,并要按地址寻访。并要按地址寻访。该方案核心是：程序存储、程序控制该方案核心是：程序存储、程序控制1.2.5 1.2.5 计算机系统的组成计算机系统的组成John von Neumann 冯冯
25、 诺依曼诺依曼上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术硬件系统：硬件系统：由电子部件和机电装置组成的计算机由电子部件和机电装置组成的计算机实体。实体。一、计算机硬件系统一、计算机硬件系统功能功能:接受计算机程序；并在程序的控制下完成数接受计算机程序；并在程序的控制下完成数据输入、数据处理和输出结果等任务。据输入、数据处理和输出结果等任务。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术输输入入设设备备输输出出设设备备存存储储器器运运算算器器控控制制器器“数据信息数据信息”流向流向,包括包括原始数据、中间数据、原始数据、
26、中间数据、处理结果、程序指令等处理结果、程序指令等1.1.冯冯.诺依曼计算机系统基本组成诺依曼计算机系统基本组成各类计算机（硬件系统）都是由各类计算机（硬件系统）都是由5大基本部件组成大基本部件组成:“控制信息控制信息”流向流向,全部由全部由控制器发出控制器发出上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 （1）运算器）运算器ALU:Arithmetical and Logical Unit 功能功能:算术运算和逻辑运算。算术运算和逻辑运算。运算器中的数据来自内存运算器中的数据来自内存,运算的结果又送回内存。运算的结果又送回内存。（2）控制器（控制器（CU
27、：Control Unit）功能功能:控制计算机各部件协调地工作。控制计算机各部件协调地工作。工作过程工作过程:从内存中取出指令，译码分析，根据指从内存中取出指令，译码分析，根据指令的功能发出控制信号。当各部件执行完控制器发令的功能发出控制信号。当各部件执行完控制器发来的命令后，都会向控制器反馈执行的情况。来的命令后，都会向控制器反馈执行的情况。运算器和控制器组成中央处理单元，即运算器和控制器组成中央处理单元，即CPU(Central CPU(Central Processing Unit)Processing Unit)。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算
28、机与信息技术（3 3）存储器（）存储器（MemoryMemory）存放程序和数据的记忆装置。存放程序和数据的记忆装置。使用时，使用时，对存储器对存储器有两种操作：有两种操作：读操作：读操作：从存储器中取出信息，不破坏原有的内容。从存储器中取出信息，不破坏原有的内容。写操作：写操作：把信息写入存储器，原来的内容被抹掉。把信息写入存储器，原来的内容被抹掉。存储器通常分为：内存储器、外存储器。存储器通常分为：内存储器、外存储器。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 内存储器：简称内存（又称主存），是计算内存储器：简称内存（又称主存），是计算机中信息交流中
29、心。内存与运算器、控制器和输机中信息交流中心。内存与运算器、控制器和输入、输出设备间直接进行数据交换。入、输出设备间直接进行数据交换。通过通过输入设备输入设备输入的程序和数据最初送入内存，输入的程序和数据最初送入内存，控制控制器器执行的指令和执行的指令和运算器运算器处理的数取自内存，运算的中间处理的数取自内存，运算的中间结果和最终结果保存在内存中，最后将内存中的信息由结果和最终结果保存在内存中，最后将内存中的信息由输出设备输出设备输出。所以，内存的存取速度直接影响计算机输出。所以，内存的存取速度直接影响计算机的运算速度。的运算速度。特点：特点：容量小、存取速度快、断电后数据丢失。容量小、存取速
30、度快、断电后数据丢失。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术外存储器外存储器:用来存储大量暂时不参与运算的数据用来存储大量暂时不参与运算的数据程序及运算结果。外存不与其他部件直接交换数据，程序及运算结果。外存不与其他部件直接交换数据，只是与内存成批的交换信息。只是与内存成批的交换信息。特点：特点：容量大、存取速度慢、断电后数据不丢失。容量大、存取速度慢、断电后数据不丢失。常见的外存设备常见的外存设备：软盘、硬盘、：软盘、硬盘、U U盘、光盘等。盘、光盘等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2.存储器有关
31、术语存储器有关术语 地址地址：标识每个存储单元的编号。标识每个存储单元的编号。位：位：一个二进制数（一个二进制数（0或或1）称一位（）称一位（bit，比特）比特）字节：字节：基本存储单位，八位二进制为一个字节，基本存储单位，八位二进制为一个字节，1024=21024=21010 Byte简写简写B1B=8 Bit（二进制位）二进制位）1KB=1024 B 1MB=1024 KB 1GB=1024 MB 1TB=1024 GB上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术字字：作为一个整体被存取或运算的最小信息单位。作为一个整体被存取或运算的最小信息单位。字长
32、字长：对：对CPUCPU在单位时间内在单位时间内(同一时间同一时间)能一次处理的能一次处理的 二进制数的位数叫字长。二进制数的位数叫字长。CPUCPU字长可以是字长可以是8 8、1616、3232、6464位。位。字长直接关系到计算机的计算精度、功能和速度字长直接关系到计算机的计算精度、功能和速度 上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（4 4）输入设备（）输入设备（Input Device）键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。键盘、鼠标、扫描仪、触摸屏等。1.显示器显示器 2.打印机打印机（5）输出设备（）输出设备（Output Device）显示器、打
33、印机、绘图仪和音响等。显示器、打印机、绘图仪和音响等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术软件软件是指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、是指为了运行、管理和维护计算机而编制的各种程序、数据、文档的总称数据、文档的总称。计算机软件按功能分为计算机软件按功能分为系统软件系统软件和和应用软件应用软件。1、系统软件（系统软件（System Software）是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，为是指控制计算机的运行，管理计算机的各种资源，为应用软件提供支持和帮助的软件。应用软件提供支持和帮助的软件。（1）操作系统（）操作系统（OS：Ope
34、rating System）操作系统是对计算机的硬件和软件资源进行控制和管理操作系统是对计算机的硬件和软件资源进行控制和管理的程序，是系统软件的核心。的程序，是系统软件的核心。二、计算机软件系统二、计算机软件系统上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大对计算机全部软、硬件资源进行控制和管理的大型程序，由一系列模块组成。型程序，由一系列模块组成。是对计算机硬件的是对计算机硬件的第一级扩充第一级扩充，是软件系统，是软件系统最基最基本的部分本的部分。进行作业管理、处理器管理、存储管理、文件管进行作业管理、处理器管理、
35、存储管理、文件管理、设备管理理、设备管理对硬件的接口、对其他软件的接口、对用户的接对硬件的接口、对其他软件的接口、对用户的接口、对网络的接口。口、对网络的接口。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术图图1.3计算机系统各层次之间的关系计算机系统各层次之间的关系上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术汇编语言汇编语言机器语言机器语言高级语言高级语言第二代计算机语言，采用助记符代第二代计算机语言，采用助记符代替机器语言中的指令和数据。替机器语言中的指令和数据。(1)面向机器，速度快，面向机器，速度快，占用存储空间
36、小，必须通过占用存储空间小，必须通过汇编程序翻译成机器语言。汇编程序翻译成机器语言。(2)通用性和可移植性差。通用性和可移植性差。（2 2）程序设计语言）程序设计语言第一代计算机语言，由第一代计算机语言，由0.1代码组成、代码组成、能被机器直接识别。能被机器直接识别。优点：优点：编程质量高，执行速度快；编程质量高，执行速度快；缺点：缺点：不易学习和修改，可移植性不易学习和修改，可移植性差、通用性差。差、通用性差。接近自然语言，接近自然语言，由各种意义的由各种意义的“词词”和和“数学公式数学公式”按照一定的按照一定的“语法规语法规则则”组成。组成。(1)(1)面向问题，而不是面向机器面向问题，而
37、不是面向机器 (2)(2)易学易改、通用性、可移植性强；易学易改、通用性、可移植性强；上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（3）语言处理程序）语言处理程序 将高级语言编写的程序翻译成机器语言的将高级语言编写的程序翻译成机器语言的翻译程序翻译程序。将高级语言程序翻译成与之等价的机器语言程序时，将高级语言程序翻译成与之等价的机器语言程序时，前者称为前者称为“源程序源程序”，后者称为，后者称为“目标程序目标程序”翻译有两种方式翻译有两种方式:编译方式、解释方式编译方式、解释方式。编译方式编译方式:将高级语言源程序通过编译程序翻译成机器语将高级语言源程序通
38、过编译程序翻译成机器语言目标代码，再连接装配得到执行程序并运行。言目标代码，再连接装配得到执行程序并运行。解释方式解释方式:通过解释程序对高级语言源程序进行逐行解释，通过解释程序对高级语言源程序进行逐行解释，解释一句执行一句，不产生机器语言目标代码。解释一句执行一句，不产生机器语言目标代码。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 图图1.4编译过程编译过程 图图1.5解释过程解释过程 便于对源程序进便于对源程序进行调试和修改行调试和修改,但但处理过程较慢。处理过程较慢。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术
39、（4 4）数据库管理程序）数据库管理程序 利利用用数数据据库库系系统统可可以以有有效效地地保保存存和和管管理理数数据据，并并利利用这些数据得到各种有用的信息。用这些数据得到各种有用的信息。（5 5）工具软件）工具软件（服务性程序）（服务性程序）在系统开发和系统维护时使用的工具。工具软件包在系统开发和系统维护时使用的工具。工具软件包括编辑、链接程序，计算机测试和诊断程序，数据库管括编辑、链接程序，计算机测试和诊断程序，数据库管理软件及网络软件等。理软件及网络软件等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2 2、应用软件（、应用软件（Applicatio
40、n SoftwareApplication Software）应用软件应用软件是为解决某种专门问题而设计的软件。是为解决某种专门问题而设计的软件。它包括应用软件包和面向问题的应用软件，以及为解决它包括应用软件包和面向问题的应用软件，以及为解决科研及生产中的实际问题而由用户设计的应用程序，均科研及生产中的实际问题而由用户设计的应用程序，均属于应用软件。属于应用软件。应用软件按功能分为应用软件按功能分为：字处理软件、电子表格处理：字处理软件、电子表格处理软件、辅助设计软件、网络软件及实时控制软件等。软件、辅助设计软件、网络软件及实时控制软件等。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例
41、教程第一章 计算机与信息技术软件系统的组成软件系统的组成语言处理系统语言处理系统服务性程序服务性程序用户程序用户程序应用软件包应用软件包操作系统操作系统计算机硬件计算机硬件外外内内系统软件系统软件应用软件应用软件上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.2.6 1.2.6 计算机工作原理计算机工作原理1.1.指令和指令系统的概念：指令和指令系统的概念：指令是让计算机完成某个具体操作的命令或指令指令是让计算机完成某个具体操作的命令或指令,一条指令通常由两部分组成一条指令通常由两部分组成:操作码和操作数。操作码和操作数。一台计算机的所有指令的集合称为该计
42、算机的一台计算机的所有指令的集合称为该计算机的指令指令系统系统。用户为解决某一问题。用户为解决某一问题,给计算机发出命令给计算机发出命令,系统会系统会选用一系列的指令（有序的排列着）选用一系列的指令（有序的排列着）,并执行，这一指并执行，这一指令系列就称程序。令系列就称程序。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术 1.1.指令和指令系统的概念：指令和指令系统的概念：指令指令：指挥计算机进行基本操作的：指挥计算机进行基本操作的命令命令。指令系统：指令系统：计算机所能执行的计算机所能执行的全部指令全部指令的集合。的集合。程序：程序：完成某一任务的完成某一
43、任务的指令的有序集合指令的有序集合。2.2.计算机的工作过程计算机的工作过程计算机依次执行程序指令的过程。计算机依次执行程序指令的过程。取指令取指令分析指令分析指令执行指令执行指令1.2.6 1.2.6 计算机工作原理计算机工作原理上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.3 微型计算机系统基础知识微型计算机系统基础知识1.3.1 微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统1.3.2 微型计算机分类与主要特性微型计算机分类与主要特性上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术台式机台式机PCPC机分类机分类便携机（
44、笔记本电脑）便携机（笔记本电脑）掌上电脑掌上电脑PDA上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术1.3.1 微型计算机的硬件系统微型计算机的硬件系统上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术总线的性能指标主要体现在总线的带宽、总线的总线的性能指标主要体现在总线的带宽、总线的工作频率和总线的位宽。工作频率和总线的位宽。(1)(1)总线的带宽总线的带宽：单位时间内总线上可传送的数据量，：单位时间内总线上可传送的数据量，每秒传输的字节数每秒
45、传输的字节数（数据传输率）数据传输率）。(2)(2)总线的位宽总线的位宽：总线能同时传送的数据位数总线能同时传送的数据位数。用用bitbit（位）表示，如位）表示，如8 8位、位、1616位、位、3232位和位和6464位。位。(3)(3)总线工作频率总线工作频率：也称总线的时钟频率。以：也称总线的时钟频率。以MHz为为单位，它是反映总线工作快慢的一个重要参数，总线单位，它是反映总线工作快慢的一个重要参数，总线带宽越宽带宽越宽,则总线工作速度越快。则总线工作速度越快。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术二、中央处理单元（二、中央处理单元（CPUCP
46、U）1 1、功能与组成部件功能与组成部件功能功能：执行主存储器中的程序（机器指令），进行算执行主存储器中的程序（机器指令），进行算术和逻辑运算。术和逻辑运算。cpu上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术累加器累加器：存放运算的原始数据或中间结果。：存放运算的原始数据或中间结果。算术逻辑运算单元算术逻辑运算单元：是运算器的主要部件，其功能是按：是运算器的主要部件，其功能是按指令的规定对操作数进行算术或逻辑运算。指令的规定对操作数进行算术或逻辑运算。数据寄存器数据寄存器：用于暂时存放参与运算的数据。：用于暂时存放参与运算的数据。地址寄存器等。地址寄存器等
47、。CPUCPU主要组成部件主要组成部件程序计数器程序计数器:存放指令地址的寄存器。存放指令地址的寄存器。控制电路控制电路：根据指令要求，生成对各部件的控制信号。：根据指令要求，生成对各部件的控制信号。上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术2 2、CPUCPU的主要性能指标的主要性能指标(1)(1)字与字长字与字长 基本字长基本字长:运算的数的基本位数运算的数的基本位数,由加法器、寄存由加法器、寄存器、数据总线的位数决定；器、数据总线的位数决定；字长标志着精度字长标志着精度。计算机表达和处理信息计算机表达和处理信息,以字节为基本单位以字节为基本单位,用
48、用B(byte)B(byte)表示表示,一个字节等于一个字节等于8 8位二进制位位二进制位(bit)(bit)。(2)主频主频 主频内核电路的实际运行频率。主频内核电路的实际运行频率。外频主板为外频主板为CPU提供的基准时钟频率。提供的基准时钟频率。倍频主频和外频相差的倍数。倍频主频和外频相差的倍数。主频外频主频外频倍频倍频上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术(3)(3)时钟频率时钟频率:外频，影响外频，影响CPUCPU与内存之间的数据交换速度。与内存之间的数据交换速度。(4)(4)地址总线宽度地址总线宽度:决定决定CPUCPU访问的物理地址空间。
49、访问的物理地址空间。(5)(5)数据总线宽度数据总线宽度：决定系统的数据流量的大小。：决定系统的数据流量的大小。cpucpu插座上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术三、主存（内存）三、主存（内存）1.1.内存是由记忆元件和电子线路构成。内存是由记忆元件和电子线路构成。（1 1）半导体随机存储器）半导体随机存储器RAMRAM作用作用：临时存放正在运行的程序和数据及临时调用的：临时存放正在运行的程序和数据及临时调用的 系统程序。存放当前参与运行的程序和数据。系统程序。存放当前参与运行的程序和数据。特点特点：容量大、容量大、可读可写、信息无法长期保存。可
50、读可写、信息无法长期保存。通常以通常以RAM的容量来表示微机的内存容量。的容量来表示微机的内存容量。DDRDDR内存内存SDRAMSDRAM内存内存上一页上一页下一页下一页主目录主目录大学计算机基础案例教程第一章 计算机与信息技术（2 2）半导体只读存储器）半导体只读存储器ROMROM（Read Only MemoryRead Only Memory）作用作用：存放一些需长期保留的程序和数据，：存放一些需长期保留的程序和数据，CPUCPU对它只能对它只能读（取数据），不能写（存数据），读（取数据），不能写（存数据），ROMROM保存的信息不保存的信息不受断电或关机的影响。受断电或关机的影响。上