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1、YCF正版可修改PPT（中职）模块一 计算机基础知识模块一模块一 计算机基础知识计算机基础知识任务一任务一 了解计算机的发展和特点了解计算机的发展和特点任务二任务二 计算机系统组成和工作原理计算机系统组成和工作原理任务三任务三 计算机中信息表示及安全计算机中信息表示及安全返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点.计算机的发展计算机的发展一、计算机的诞生一、计算机的诞生 年年,美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造出第一台计美国宾夕法尼亚大学莫尔电气工程学院制造出第一台计算机算机“”(图图 ),当时主要是应美国军方要求用当时主要是应美国军方要求用于弹道计算于弹道计算,后来通过
2、改进变成一台通用计算机。后来通过改进变成一台通用计算机。但它的体积庞大但它的体积庞大,占地面积占地面积 多平方米多平方米,重约重约 吨吨,能耗近。能耗近。虽然第虽然第一台计算机的实用价值不高一台计算机的实用价值不高,但它却改变了世界但它却改变了世界,标志着人类进入了一标志着人类进入了一个崭新的信息化时代。个崭新的信息化时代。二、计算机发展过程二、计算机发展过程下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点 诞生后的几十年间诞生后的几十年间,根据计算机组成元件的不同根据计算机组成元件的不同,主要经主要经历了电子管、晶体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电历了电子管、晶
3、体管、中小规模集成电路、大规模和超大规模集成电路几个时代路几个时代(表表 )。每一次更新换代都使计算机的体积和每一次更新换代都使计算机的体积和耗电量大大减小耗电量大大减小,运算速度大大提高运算速度大大提高,功能大大增强功能大大增强,应用领域进一步应用领域进一步拓宽。拓宽。.计算机的特点、应用及分类计算机的特点、应用及分类一、计算机具有以下几个特点一、计算机具有以下几个特点.运算速度快运算速度快.计算精度高计算精度高.存储容量大存储容量大上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点.具有记忆能力和复杂的逻辑判断能力具有记忆能力和复杂的逻辑判断能力.高度自动化高度自动
4、化二、计算机分类二、计算机分类.根据规模大小分类根据规模大小分类:巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、单巨型机、大型机、中型机、小型机、微机、单片机等片机等巨型机巨型机(),又称超级计算机又称超级计算机,是计算机中是计算机中功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机功能最强、运算速度最快、存储容量最大的一类计算机,多用于国家多用于国家高科技领域和尖端技术研究高科技领域和尖端技术研究,是国家科技发展水平和综合国力的重要是国家科技发展水平和综合国力的重要标志。标志。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点大中型计算机大中型计算机(),这种计算机也有很高的运
5、算这种计算机也有很高的运算速度和很大的储量速度和很大的储量,并允许相当多的用户同时使用。结构上比巨型机并允许相当多的用户同时使用。结构上比巨型机简单些简单些,价格相对便宜些价格相对便宜些,但使用范围比巨型机普遍但使用范围比巨型机普遍,是事务处理、商是事务处理、商业处理、信息管理、大型数据库和数据通信的主要支柱。业处理、信息管理、大型数据库和数据通信的主要支柱。小型机小型机(),其规模和运算速度比大中型机要其规模和运算速度比大中型机要差差,但仍能支持十几个用户同时使用。但仍能支持十几个用户同时使用。其体积小、价格低其体积小、价格低,适合中小适合中小企业、事业单位用于工业控制、数据采集、分析计算、
6、企业管理以及企业、事业单位用于工业控制、数据采集、分析计算、企业管理以及科学计算等。科学计算等。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点微型计算机微型计算机(),简称微机简称微机,是当今使用最是当今使用最普及、产量最大的一类计算机普及、产量最大的一类计算机,其体积小、功耗低、成本少、灵活性其体积小、功耗低、成本少、灵活性大大,性能价格比明显优于其他类型计算机。性能价格比明显优于其他类型计算机。微型计算机按结构和性能微型计算机按结构和性能划分划分,可以分为单片机、单板机、个人计算机可以分为单片机、单板机、个人计算机(机机)等几种类型。等几种类型。单片机单片机()
7、,把微处理器、一把微处理器、一定容量的存储器以及输入定容量的存储器以及输入/输出接口电路等集成在一个芯片上输出接口电路等集成在一个芯片上,就构成就构成了单片机。了单片机。其具有计算机功能的集成电路芯片。其具有计算机功能的集成电路芯片。一般用做专用机或一般用做专用机或用来控制高级仪表、家用电路等。用来控制高级仪表、家用电路等。.根据用途分类根据用途分类:通用计算机、专用计算机通用计算机、专用计算机上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点专用计算机功能单一专用计算机功能单一,可靠性高可靠性高,结构简单结构简单,适应性差适应性差,但在特定用途下但在特定用途下最有效、
8、最经济、最快速最有效、最经济、最快速,这些优点是其他计算机无法替代的这些优点是其他计算机无法替代的,如军事、如军事、银行系统方面和超市里的收款机等。银行系统方面和超市里的收款机等。通用计算机功能齐全通用计算机功能齐全,适应性强适应性强,目前人们所用的计算机大都是通用计算机目前人们所用的计算机大都是通用计算机,这是各种工作环境都能使这是各种工作环境都能使用的计算机用的计算机,如学校、家庭、工厂、医院、公司等用户使用的就是通用如学校、家庭、工厂、医院、公司等用户使用的就是通用计算机。计算机。.按工作原理分类按工作原理分类:数字计算机、模拟计算机、混合计算机数字计算机、模拟计算机、混合计算机如工业控
9、制中用于控制温度、压力等的数字计算机。如工业控制中用于控制温度、压力等的数字计算机。三、计算机的主要应用三、计算机的主要应用上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点计算机之所以名为计算机之所以名为“计算机计算机”,是由于在早期它仅仅作为一种计算数是由于在早期它仅仅作为一种计算数值的机器。值的机器。但计算机的应用已远远超出了但计算机的应用已远远超出了“计算计算”的范围的范围,发展到非发展到非数值的处理阶段数值的处理阶段,并且渗透到了科学技术的各个领域和社会生活的各并且渗透到了科学技术的各个领域和社会生活的各个方面。个方面。.科学计算科学计算(数值计算数值计算)科
10、学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问科学计算是指利用计算机来完成科学研究和工程技术中提出的数学问题的计算题的计算。.数据处理数据处理(信息处理信息处理)数据处理是对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、数据处理是对各种数据进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用、传播等一系列活动的统称。利用、传播等一系列活动的统称。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点.辅助技术辅助技术计算机辅助技术包括、计算机辅助技术包括、和和 等。等。计算机辅助设计计算机辅助设计(,),是利用计算机系统辅助设计人员进行工程或产品设计是利用计算机系统辅
11、助设计人员进行工程或产品设计,以实现以实现最佳设计效果的一种技术。最佳设计效果的一种技术。它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电它已广泛地应用于飞机、汽车、机械、电子、建筑和轻工等领域。子、建筑和轻工等领域。计算机辅助制造计算机辅助制造(,),是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制是利用计算机系统进行生产设备的管理、控制和操作的过程。和操作的过程。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点计算机辅助教学计算机辅助教学(,),是利用计算机系统使用课件来进行教学。是利用计算机系统使用课件来进行教学。课件可以课件可以用著作工具或高级语言来开发制作用著作工具或高级语言来
12、开发制作,它能引导学生循序渐进地学习它能引导学生循序渐进地学习,使使学生轻松自如地从课件中学到所需要的知识。学生轻松自如地从课件中学到所需要的知识。的主要特色是交的主要特色是交互教学、个别指导和因人施教。互教学、个别指导和因人施教。.过程控制过程控制(或实时控制或实时控制)过程控制是利用计算机及时采集检测数据过程控制是利用计算机及时采集检测数据,按最优值迅速地对控制对按最优值迅速地对控制对象进行自动调节或自动控制。象进行自动调节或自动控制。采用计算机进行过程控制采用计算机进行过程控制,不仅可以大不仅可以大大提高控制的自动化水平大提高控制的自动化水平,还可以提高控制的及时性和准确性还可以提高控制
13、的及时性和准确性,从而改从而改善劳动条件善劳动条件,提高产品质量及合格率。提高产品质量及合格率。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点因此因此,计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、计算机过程控制已在机械、冶金、石油、化工、纺织、水电、航天等部门得到广泛的应用。航天等部门得到广泛的应用。例如例如,在汽车工业方面在汽车工业方面,利用计算机控利用计算机控制机床、控制整个装配流水线制机床、控制整个装配流水线,不仅可以实现精度要求高、形状复杂不仅可以实现精度要求高、形状复杂的零件加工自动化的零件加工自动化,而且可以使整个车间或工厂实现自动化而且可以使
14、整个车间或工厂实现自动化。.人工智能人工智能(或智能模拟或智能模拟)人工智能人工智能()是计算是计算机模拟人类的智能活动机模拟人类的智能活动,诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和诸如感知、判断、理解、学习、问题求解和图像识别等。图像识别等。现在人工智能的研究已取得不少成果现在人工智能的研究已取得不少成果,有些已开始走向有些已开始走向实用阶段。实用阶段。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点任务一了解计算机的发展和特点.网络应用网络应用计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机技术与现代通信技术的结合构成了计算机网络。计算机网络的计算机网络的建立建立,不仅解决了一个单位、一
15、个地区、一个国家中计算机与计算机不仅解决了一个单位、一个地区、一个国家中计算机与计算机之间的通信之间的通信,各种软、硬件资源的共享各种软、硬件资源的共享,也大大促进了国际间的文字、也大大促进了国际间的文字、图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。图像、视频和声音等各类数据的传输与处理。.计算机技术发展的趋势计算机技术发展的趋势.巨型化巨型化巨型化是指计算机的运算速度更高、存储容量更大、功能更强。巨型化是指计算机的运算速度更高、存储容量更大、功能更强。目前目前正在研制的巨型计算机的运算速度可达每秒百亿次。正在研制的巨型计算机的运算速度可达每秒百亿次。上一页 下一页返回任务一了解计算机的发展和特点
16、任务一了解计算机的发展和特点.微型化微型化微型化是指计算机的体积越来越小。微型化是指计算机的体积越来越小。.网络化网络化网络化是指人们利用连接到网络上的计算机进行资源共享和通信。网络化是指人们利用连接到网络上的计算机进行资源共享和通信。.智能化智能化计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上的。计算机人工智能的研究是建立在现代科学基础之上的。智能化是计算智能化是计算机发展的一个重要方向机发展的一个重要方向,新一代计算机新一代计算机,将可以模拟人的感觉行为和思将可以模拟人的感觉行为和思维过程的机理维过程的机理,进行进行“看看”、“听听”、“说说”、“想想”、“做做”,具有具有逻辑推理、学习与证
17、明的能力逻辑推理、学习与证明的能力。上一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理.计算机硬件系统计算机硬件系统计算机的硬件系统是指构成计算机的所有物理部件的集合。计算机的硬件系统是指构成计算机的所有物理部件的集合。通常这些通常这些部件是由电子、磁性材料、光元器件、机械等物理部件组成。部件是由电子、磁性材料、光元器件、机械等物理部件组成。冯冯诺依曼型计算机硬件系统由五大部件组成诺依曼型计算机硬件系统由五大部件组成:控制器、运算器、存储控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备。器、输入设备、输出设备。总线是各部件之间传输信息的通道总线是各部件之间传输信息的通道,总线总线
18、按传输信息的功能分为数据总线、地址总线和控制总线三大类。按传输信息的功能分为数据总线、地址总线和控制总线三大类。数据数据信息、地址信息、控制信息都通过总线流入或流出各个部件信息、地址信息、控制信息都通过总线流入或流出各个部件,以控制以控制各部件完成自己的功能各部件完成自己的功能,并与其他各部件协调工作。并与其他各部件协调工作。一、计算机外部设备一、计算机外部设备下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理.主机主机(图图 )主机是电脑最主要的设备主机是电脑最主要的设备,相当于人的大脑相当于人的大脑,几乎所有的文件资料和信几乎所有的文件资料和信息都由它控制息都由它控制,
19、需要电脑完成的工作也都由它主要负责。需要电脑完成的工作也都由它主要负责。它还要给其它还要给其他电脑设备分配工作他电脑设备分配工作,其他设备因此也叫做外围设备。其他设备因此也叫做外围设备。.显示器显示器显示器是电脑主要的输出设备显示器是电脑主要的输出设备,它的重要任务是将主机所思所想的结它的重要任务是将主机所思所想的结果展示在大家面前果展示在大家面前,它由一根视频电缆与主机的显示卡相连。它由一根视频电缆与主机的显示卡相连。以前以前,大家多用大家多用 英寸英寸(屏幕对角线的长度屏幕对角线的长度,英寸英寸.)的球的球面显示器面显示器,由于电脑及其相关设备的飞速发展由于电脑及其相关设备的飞速发展,目前
20、目前 英寸的彩色英寸的彩色显示器已非常流行显示器已非常流行,成为主流配置的趋势日趋明显。成为主流配置的趋势日趋明显。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理平面直角显示器的屏幕几乎在一个平面上平面直角显示器的屏幕几乎在一个平面上,再也不像以前的显示器那再也不像以前的显示器那样中间凸起样中间凸起,画面效果有了很大的提高。画面效果有了很大的提高。同时同时,大量纯平面的显示器大量纯平面的显示器也已上市也已上市,这些新型显示器在满足了实用的同时这些新型显示器在满足了实用的同时,也更符合绿色环保要也更符合绿色环保要求求,使电脑用户的视觉感观得到最好的保护和最大的享受
21、。使电脑用户的视觉感观得到最好的保护和最大的享受。.键盘和鼠标键盘和鼠标(图图 、图图 )键盘键盘:其负责对主机系统的其负责对主机系统的“输入输入”,用户的操作指令必须通过它才用户的操作指令必须通过它才能告诉主机。能告诉主机。通过它通过它,电脑才知道要做什么。电脑才知道要做什么。目前目前,对电脑来说对电脑来说,键盘键盘是一个不可替代的输入设备。是一个不可替代的输入设备。鼠标鼠标:鼠标也是一个常用的输入设备鼠标也是一个常用的输入设备,它小巧灵活它小巧灵活,使用方便。使用方便。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理由于由于 是一个图形操作界面的操作系统是一个
22、图形操作界面的操作系统,因此常常因此常常用鼠标来代替键盘进行输入。用鼠标来代替键盘进行输入。见见表表 。.音箱音箱(图图 )为了适应电脑多媒体化的需要为了适应电脑多媒体化的需要,现在现在,有声有画的多媒体电脑家族越来有声有画的多媒体电脑家族越来越壮大越壮大,为我们的工作和生活增添了很多色彩为我们的工作和生活增添了很多色彩,同时吸引了很多电脑爱同时吸引了很多电脑爱好者。主机的声音通过声卡传送给音箱好者。主机的声音通过声卡传送给音箱,再由音箱表达出来再由音箱表达出来,真正把多真正把多媒体的效果体现出来媒体的效果体现出来。.打印机打印机(图图 图图 )上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理
23、任务二计算机系统组成和工作原理打印机与电脑关系很紧密打印机与电脑关系很紧密,与显示器一样与显示器一样,打印机也是一种常用的输出打印机也是一种常用的输出设备设备,通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连通过一根并口电缆与主机后面的并行口相连,打印机有三种类型打印机有三种类型:针式打印机针式打印机(图图 )、喷墨打印机、喷墨打印机(图图 )和激光打和激光打印机印机(图图 ),其性能是逐级递增的。其性能是逐级递增的。二、计算机主要部件二、计算机主要部件微型计算机主机的主要部件有微型计算机主机的主要部件有:主板、硬盘、中央处理器、光盘驱动主板、硬盘、中央处理器、光盘驱动器、显示卡、内存条、电源和网卡等。
24、器、显示卡、内存条、电源和网卡等。.主板主板(图图 )主板上的扩展插槽是计算机总线结构的物理表现主板上的扩展插槽是计算机总线结构的物理表现,是主机通过总线与是主机通过总线与外部设备连接的重要通道。外部设备连接的重要通道。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理扩展槽的设置反映了微机的系统扩展能力。扩展槽的设置反映了微机的系统扩展能力。微型计算机的主板结构充微型计算机的主板结构充分显示了微型计算机的总线结构模式。分显示了微型计算机的总线结构模式。.(图图 )的英文全称是的英文全称是 ,翻译成中文就是中央处理器。它是计算机的核心部件翻译成中文就是中央处理器。它
25、是计算机的核心部件,对计算机的对计算机的性能起到直接的影响性能起到直接的影响,是说明计算机档次高低的重要标志。是说明计算机档次高低的重要标志。是是一块超大规模的集成电路。一块超大规模的集成电路。.内存条内存条(图图 )内存是相对于外存而言的。内存是相对于外存而言的。我们平常使用的程序我们平常使用的程序,如操作系统、打字如操作系统、打字软件、办公软件和游戏软件等软件、办公软件和游戏软件等,一般都是安装在硬盘等外存上的。一般都是安装在硬盘等外存上的。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理使用时使用时,必须把它们调入内存中运行必须把它们调入内存中运行,才能真正
26、使用其功能。才能真正使用其功能。我们平我们平时输入一段文字时输入一段文字,或玩一个游戏或玩一个游戏,其实都是在内存中进行的。其实都是在内存中进行的。.硬盘硬盘(图图 )硬盘存储器习惯上称为硬盘硬盘存储器习惯上称为硬盘,它是将一组高密度的磁性材料盘片与磁它是将一组高密度的磁性材料盘片与磁头、传动机构等部件密封组合在一起的大容量存储器。头、传动机构等部件密封组合在一起的大容量存储器。硬盘通常内置硬盘通常内置于主机箱内于主机箱内,也可加装硬盘盒作为移动硬盘使用。也可加装硬盘盒作为移动硬盘使用。硬盘是计算机主要的存储媒介之一。硬盘是计算机主要的存储媒介之一。绝大多数硬盘都是固定硬盘绝大多数硬盘都是固定
27、硬盘,被被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘处在读写状态时硬盘处在读写状态时,如果受到震动如果受到震动,可能会造成磁头划伤盘片可能会造成磁头划伤盘片,导致导致盘片数据区损坏而丢失盘内数据盘片数据区损坏而丢失盘内数据,因此要注意防震、防磁。因此要注意防震、防磁。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理三、微型计算机的外部线路连接三、微型计算机的外部线路连接(图图 )显示器、键盘、鼠标、打印机、音箱、话筒等外围设备都是通过主机显示器、键盘、鼠标、打印机、音箱、话筒等外围设备都是通过主机箱的后端面板连接成为箱的后端面板连接成为“
28、一体一体”的。的。主机箱上的这些接口大致有两种类型主机箱上的这些接口大致有两种类型,一种是一种是“针针”形接口形接口,另一种另一种是是“孔孔”形接口形接口,连接到主机箱上相应的外部设备正好是连接到主机箱上相应的外部设备正好是“孔孔”与与“针针”相对应。相对应。接插时除了注意方向接插时除了注意方向,还要注意这种对应关系。还要注意这种对应关系。.计算机软件系统计算机软件系统(图图 )一、系统软件一、系统软件上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理系统软件是指担负控制和协调计算机及其外部设备、支持应用软件的系统软件是指担负控制和协调计算机及其外部设备、支持应用软
29、件的开发和运行的一类计算机软件。开发和运行的一类计算机软件。应用软件指为特定领域开发应用软件指为特定领域开发,并为特定目的服务的一类软件。并为特定目的服务的一类软件。应用软应用软件是直接面向用户需要的件是直接面向用户需要的,它们可以帮助用户提高工作质量和效率它们可以帮助用户提高工作质量和效率,甚甚至可以帮助用户解决某些难题。至可以帮助用户解决某些难题。应用软件一般分为两类应用软件一般分为两类:一类是为特一类是为特定需要开发的实用型软件定需要开发的实用型软件,如会计核算软件、订票系统、工程预算软如会计核算软件、订票系统、工程预算软件和教育辅助软件等件和教育辅助软件等;另一类是为了方便用户使用计算
30、机而提供的一种另一类是为了方便用户使用计算机而提供的一种工具软件工具软件,如用于文字处理的如用于文字处理的 软件、用于辅助设计的软件、用于辅助设计的 软件及用于系统维护的瑞星杀毒软件等软件及用于系统维护的瑞星杀毒软件等。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理二、计算机语言的分类二、计算机语言的分类计算机语言是用于编写计算机可执行程序所用的语言计算机语言是用于编写计算机可执行程序所用的语言,称为程序语言。称为程序语言。人们将它们分为低级语言和高级语言。人们将它们分为低级语言和高级语言。低级语言主要指机器语言和汇低级语言主要指机器语言和汇编语言编语言;高级语
31、言是一种与自然语言和数学语言较相近的通用编程语言。高级语言是一种与自然语言和数学语言较相近的通用编程语言。三、计算机语言的使用三、计算机语言的使用计算机不能直接接受和执行的用高级语言编写的程序称为源程序。计算机不能直接接受和执行的用高级语言编写的程序称为源程序。高高级语言源程序必须经过相应的翻译程序翻译成机器指令的程序级语言源程序必须经过相应的翻译程序翻译成机器指令的程序(也叫目也叫目标程序标程序),才能被计算机理解并执行。才能被计算机理解并执行。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理.计算机的性能指标计算机的性能指标一台微型计算机功能的强弱或性能的好坏
32、一台微型计算机功能的强弱或性能的好坏,不是由某项指标来决定的不是由某项指标来决定的,而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因而是由它的系统结构、指令系统、硬件组成、软件配置等多方面的因素综合决定的。素综合决定的。但对于大多数普通用户来说但对于大多数普通用户来说,可以从以下几个指标来可以从以下几个指标来大体评价计算机的性能大体评价计算机的性能。.运算速度运算速度运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算运算速度是衡量计算机性能的一项重要指标。通常所说的计算机运算速度速度(平均运算速度平均运算速度),是指每秒钟所能执行的指令条数是指每秒钟所能执行的指令条数,一
33、般用一般用“百万百万条指令条指令/秒秒”(,)来描述。来描述。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理同一台计算机同一台计算机,执行不同的运算执行不同的运算,所需时间可能不同所需时间可能不同,因而对运算速度因而对运算速度的描述常采用不同的方法。常用的有的描述常采用不同的方法。常用的有 时钟频率时钟频率(主频主频)、每秒平、每秒平均执行指令数均执行指令数()等。等。微型计算机一般采用主频来描述运算速度微型计算机一般采用主频来描述运算速度.一般说来一般说来,主频越高主频越高,运算速度就越快。运算速度就越快。.字长字长一般说来一般说来,计算机在同一时间内处理的一
34、组二进制数称为一个计算机计算机在同一时间内处理的一组二进制数称为一个计算机的的“字字”,而这组二进制数的位数就是而这组二进制数的位数就是“字长字长”。在其他指标相同时在其他指标相同时,字长越大字长越大,计算机处理数据的速度就越快。计算机处理数据的速度就越快。早期的微型计算机的字长早期的微型计算机的字长一般是一般是 位或位位或位,现在的计算机字长一般是现在的计算机字长一般是 位或位或 位。位。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理.内存储器的容量内存储器的容量内存储器内存储器,也简称为主存也简称为主存,是是 可以直接访问的存储器可以直接访问的存储器,需要执
35、行需要执行的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。的程序与需要处理的数据就是存放在主存中的。内存储器容量的大小内存储器容量的大小反映了计算机即时存储信息的能力。反映了计算机即时存储信息的能力。随着操作系统的升级、应用软件随着操作系统的升级、应用软件的不断丰富及其功能的不断扩展的不断丰富及其功能的不断扩展,人们对计算机内存容量的需求也不人们对计算机内存容量的需求也不断提高。断提高。目前目前,运行运行 或或 操操作系统至少需要作系统至少需要 的内存容量的内存容量,则需要则需要 以上的内存容量。以上的内存容量。内存容量越大内存容量越大,系统功能就越强大系统功能就越强大,能处能处理的数据量就越庞大。
36、理的数据量就越庞大。.外存储器的容量外存储器的容量上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理外存储器容量通常是指硬盘容量外存储器容量通常是指硬盘容量(包括内置硬盘和移动硬盘包括内置硬盘和移动硬盘)。外存储。外存储器容量越大器容量越大,可存储的信息就越多可存储的信息就越多,可安装的应用软件就越丰富。可安装的应用软件就越丰富。目目前前,硬盘容量一般为硬盘容量一般为100 500,有的甚至已达到。有的甚至已达到。除了上述这些主要性能指标外除了上述这些主要性能指标外,微型计算机还有其他一些指标微型计算机还有其他一些指标,例如例如,所配置外围设备的性能指标以及所配置系
37、统软件的情况等。所配置外围设备的性能指标以及所配置系统软件的情况等。另外另外,各各项指标之间也不是彼此孤立的项指标之间也不是彼此孤立的,在实际应用时在实际应用时,应该把它们综合起来考应该把它们综合起来考虑虑,而且还要遵循而且还要遵循“性能价格比性能价格比”的原则。的原则。.计算机的工作原理计算机的工作原理人们将计算机按功能划分为输入设备、存储器、运算器、控制器、输人们将计算机按功能划分为输入设备、存储器、运算器、控制器、输出设备出设备 个主要部件个主要部件(图图 )。上一页 下一页返回任务二计算机系统组成和工作原理任务二计算机系统组成和工作原理计算机各部件之间的联系是通过两股信息流动而实现的计
38、算机各部件之间的联系是通过两股信息流动而实现的,宽的一股代宽的一股代表数据流表数据流,窄的代表控制流。窄的代表控制流。数据由输入设备输入至运算器数据由输入设备输入至运算器,再存于再存于存储器中存储器中,在运算处理过程中在运算处理过程中,数据从存储器读入运算器进行运算数据从存储器读入运算器进行运算,运运算的中间结果存入存储器算的中间结果存入存储器,或由运算器经输出设备输出。或由运算器经输出设备输出。指令也以数指令也以数据形式存于存储器中据形式存于存储器中,运算时指令由存储器送入控制器运算时指令由存储器送入控制器,由控制器产生由控制器产生控制流控制流,控制数据流的流向并控制各部件的工作控制数据流的
39、流向并控制各部件的工作,对数据流进行加工处对数据流进行加工处理理。上一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全.计算机中常用的数制及其转换计算机中常用的数制及其转换在日常生活中在日常生活中,计数采用了多种记数制计数采用了多种记数制,比如比如:十进制、六十进制十进制、六十进制(六六十秒为一分十秒为一分,六十分为一小时六十分为一小时,即基数为即基数为,运算规则是逢六十进一运算规则是逢六十进一)、在计算机中在计算机中,常用到十进制数、二进制数、八进制数、十六进常用到十进制数、二进制数、八进制数、十六进制数等制数等,下面就这几种在计算机中常用的数制来介绍一下。下面就这几种在计算机
40、中常用的数制来介绍一下。基码基码:用不同的数字符号来表示一种数制的数值用不同的数字符号来表示一种数制的数值,这些数字符号称为这些数字符号称为“数码数码”。基数基数:数制所使用的数码个数称为数制所使用的数码个数称为“基数基数”。位权位权:该数制每一位所具有的值称为该数制每一位所具有的值称为“位权位权”。下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全一、二进制数一、二进制数()有两个不同数字有两个不同数字:和和,并且并且“逢二进一逢二进一”,例如例如:,这里这里不读一千零一不读一千零一,而是读作而是读作:一零零一或幺零零幺。一零零一或幺零零幺。为了与其他数制的为了与其他数制的数
41、区别开来数区别开来,我们在二进制数的外面加括号我们在二进制数的外面加括号,且在其右下方加注且在其右下方加注,或或者在其后标。者在其后标。基数是基数是,各数位的权值是基数的整数次幂。各数位的权值是基数的整数次幂。整数部分各数位的权从最低位开始依次是整数部分各数位的权从最低位开始依次是小数部分各数位的权从最高位开始依次是小数部分各数位的权从最高位开始依次是二进制数按权展开方式为二进制数按权展开方式为:上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全二进制数运算规则二进制数运算规则:加法加法:乘法乘法:二、十进制数二、十进制数()我们日常生活中采用的是十进制数我们日常生活中
42、采用的是十进制数,这种数据是由这种数据是由 个不同的数字个不同的数字、任意组合构成任意组合构成,其特点是其特点是逢十进一。逢十进一。任何一个十进制数均可拆分成由各位数字与其对应的权的任何一个十进制数均可拆分成由各位数字与其对应的权的乘积的总和。乘积的总和。上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全.二进制转换成十进制二进制转换成十进制方法一方法一:各位上的数乘权求和。各位上的数乘权求和。方法二方法二:将二进制数转化成若干个将二进制数转化成若干个 的数相加的总和的数相加的总和.十进制数位转换成二进制十进制数位转换成二进制方法方法:对于整数部分对于整数部分,采用除采
43、用除 取余倒排法取余倒排法;对于小数部分对于小数部分,采用乘以采用乘以取整顺序法取整顺序法。三、八进制三、八进制八进制数是由、八进制数是由、任意组合构成的任意组合构成的,其特点是逢八进一。其特点是逢八进一。为了与其他数制的数区别开来为了与其他数制的数区别开来,我们在八进制我们在八进制数的外面加括号数的外面加括号,且在其右下方加注且在其右下方加注,或者在其后标。或者在其后标。上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全八进制数的基数是八进制数的基数是,任何一个八进制数亦可拆分成由各位数字与其任何一个八进制数亦可拆分成由各位数字与其对应的权的乘积的总和。对应的权的乘积
44、的总和。其整数部分的权由低向高依次是其整数部分的权由低向高依次是:,其小数部分的权由高向低依次是其小数部分的权由高向低依次是:,。八进制与十进制转换的方法同二进制转换。八进制与十进制转换的方法同二进制转换成十进制类似成十进制类似,只是基数是。只是基数是。.八进制与二进制的转换八进制与二进制的转换因为因为,所以一位八进制数可以表示为等值的三位二进制数所以一位八进制数可以表示为等值的三位二进制数,即即“一位变三位一位变三位”。.二进制数与八进制数的转换二进制数与八进制数的转换上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全把二进制整数从右向左每次取三位把二进制整数从右向左
45、每次取三位(不足三位在左端补不足三位在左端补)转换成一位转换成一位八进制数八进制数;二进制小数从左向右每次取三位二进制小数从左向右每次取三位(不足三位在右端补不足三位在右端补)转转换成一位八制数换成一位八制数,即即“三位变一位三位变一位”。四、十六进制数四、十六进制数十六进制数是由、十六进制数是由、任意组合构成的、任意组合构成的,其加法规则是逢十六进一其加法规则是逢十六进一;减法规则减法规则是借一当十六。是借一当十六。为了与其他数制的数区别开来为了与其他数制的数区别开来,我们在十六进制数的我们在十六进制数的外面加括号外面加括号,且在其右下方加注且在其右下方加注,或者在其后标。或者在其后标。十六
46、进制数的基数是十六进制数的基数是,任何一个十六进制数亦可拆分成由各位数任何一个十六进制数亦可拆分成由各位数字与其对应的权的乘积的总和。字与其对应的权的乘积的总和。上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全十进制数转换成十六进制数的方法与二进制相似十进制数转换成十六进制数的方法与二进制相似,只是将基数换成十只是将基数换成十六制即可六制即可。.计算机中的信息编码计算机中的信息编码在计算机中在计算机中,所有的数据、指令以及一些符号等都是用特定的二进制所有的数据、指令以及一些符号等都是用特定的二进制代码表示的代码表示的。一、数值数据的表示一、数值数据的表示我们把一个数在
47、计算机内被表示的二进制形式称为机器数我们把一个数在计算机内被表示的二进制形式称为机器数,该数称为该数称为这个机器数的真值。这个机器数的真值。机器数有固定的位数机器数有固定的位数,具体是多少位受到所用计具体是多少位受到所用计算机的限制。算机的限制。机器数把其真值的符号数字化机器数把其真值的符号数字化,通常是用规定的符号位通常是用规定的符号位(一般是最高位一般是最高位)取取 或或 来分别表示其值的正或负。来分别表示其值的正或负。上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全机器数常采用原码和补码的形式作为其编码方式。机器数常采用原码和补码的形式作为其编码方式。.原码原码
48、整数整数 的原码是指的原码是指:其符号位的其符号位的 或或 表示表示 的正或负的正或负,其数值部分其数值部分就是就是 的绝对值的二进制表示。的绝对值的二进制表示。通常用通常用原原表示表示 的原码。的原码。.反码反码在反码的表示中在反码的表示中,正数的表示方法与原码相同正数的表示方法与原码相同;负数的反码是把其原码负数的反码是把其原码除符号位以外的各位取反除符号位以外的各位取反(即即 变变,变变)。通常通常,用用反反表示表示 的反码的反码。.补码补码上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全在补码的表示中在补码的表示中,正数的表示方法与原码相同正数的表示方法与原码
49、相同;负数的补码在其反码的负数的补码在其反码的最低有效位上加。最低有效位上加。通常用通常用补补表示表示 的补码。的补码。二、二、码码计算机除了能处理数值计算机除了能处理数值,还能处理字符还能处理字符(指字母指字母,数字数字,其他一些可打印显示的符号如其他一些可打印显示的符号如:、)。在计算机内部在计算机内部,这些符号也得用二进制代码来表示。这些符号也得用二进制代码来表示。目前目前,国际上广泛采用的是美国标准信息交换代码国际上广泛采用的是美国标准信息交换代码(),简称简称 码。码。上一页 下一页返回任务三计算机中信息表示及安全任务三计算机中信息表示及安全计算机中一个计算机中一个 码字符占一个字节
50、码字符占一个字节,因此因此 码可以码可以用指定的用指定的 位或位或 位二进制数来表示位二进制数来表示 或或 种可能的字符。种可能的字符。用低用低 位表示的位表示的 种字符称为标准种字符称为标准 码字符码字符;使用全使用全 位的位的 码字符称为扩展码字符称为扩展 码字符。在计算机中码字符。在计算机中所有的所有的 字符的排列是有序的字符的排列是有序的,其对应的其对应的 码也是码也是相连的相连的,所以在实际应用中所以在实际应用中,只需要记几个关键字符的只需要记几个关键字符的 码码就可以推算。就可以推算。.计算机安全知识计算机安全知识一、信息安全一、信息安全.基本概念基本概念上一页 下一页返回任务三计