1.2计算机的构成（课件）-《计算机应用基础》同步教学（电子工业出版社）

信息与计算机 计算机应用基础 信息与计算机 计算机（Computer）是一种能够快速对各种数字信息进行算术和逻辑运算的电子设备，具有存储记忆功能。 从军事科研应用扩展到社会的各个领域，带动了全球范围的技术进步。 计算机已成为现代信息社会中必不可少的工具，是人类进入信息时代的重要标志之一。 计算机应用基础 2 2 信息与计算机 计算机应用基础 3 1 计算机及工作方式 2 计算机的构成 3 计算机的操作系统 4 计算机网络及Internet 2 计算机的构成 计算机应用基础 4 2.1 计算机的基本构成 2.2 计算机的数据处理方式 2.3 计算机多媒体技术 2.1 计算机的基本构成 计算机应用基础 5 （1） 计算机基本原理 （2）计算机硬件 （3）计算机软件 计算机的构成-基本原理 输入设备 运算器 存储器 控制器 输出设备 取 存 地址 指令 反馈信号 操作信号 响应信号 请求信号 程序+数据 响应信号 请求信号 计算机应用基础 6 计算机的构成-基本构成 计算机应用基础 7 计算机的构成 – 硬件：中央处理器 中央处理器（CPU）是整个计算机系统的核心。由运算器和控制器构成 运算器（ALU)，主要负责对数据进行加工处理； 控制器的主要功能是按照预定的操作步骤，控制计算机各部件协调一致地自动工作，此外控制器还要接收各部件反馈回来的信息。 计算机应用基础 8 计算机的构成 - 硬件：存储器 存储器是计算机中具有记忆能力的部件，用来存放程序或数据。 内存储器 随机存储器（RAM ） 只读存储器（ROM）， 外存储器 计算机应用基础 9 计算机的构成 - 硬件：输入设备 输入设备用来接收用户输入的数据。常用的输入设备包括键盘、鼠标、扫描仪、数位屏、手写板、数码笔、麦克风、光驱、U盘等。 计算机应用基础 10 10 计算机的构成 - 硬件：输出设备 输出设备用于将计算机处理和计算后所得的结果，以便于识别的形式（如数值、文稿、视屏图表、图像、声音等）显示、播放或打印输出。常用的输出设备有显示器、打印机、音箱等。 计算机应用基础 11 计算机的构成 -硬件：主板 主板是计算机所有硬件的配装和连接平台，汇集计算机的全部连接线路，决定计算机可配置的基本型式 计算机应用基础 12 计算机的构成 - 软件系统 应用软件 语言处理系统（汇编、编译、解释） 操作系统（DOS、WINDOWS、UNIX） 程序设计语言（C、VB、VFP、SOL Soerver…） 数据处理系统（DBMS） 用户程序 应用软件包(Office、PS、AutoCAD、游戏、学习) 系统软件 软件系统 计算机应用基础 13 计算机的构成 – 软件：程序设计语言 机器语言：是计算机唯一能直接识别、直接执行的计算机语言。 汇编语言：是一种面向机器的程序语言，采用符号代替指令和操作码。 高级语言：由一系列符合人们阅读习惯的语句（或函数）组成程序。 计算机应用基础 14 计算机的构成 – 软件：程序设计语言 指令：指示计算机如何工作的命令，由操作码和地址码组成的一串二进制数码 程序：按预定意图设计的一系列的指令集合。 软件：在计算机上运行的各种程序及相关文档资料。 计算机应用基础 15 计算机的构成 – 软件：程序设计语言 除机器语言可直接由计算机执行，汇编语言和高级语言都需（语言处理程序）特别处理（汇编或编译、解释）生成机器语言目标程序才能由计算机执行。 汇编程序—汇编语言程序经“汇编”生成可执行目标程序。 解释程序—直接对源程序逐句解释执行。 编译程序—使高级语言程序“编译”生成可执行目标程序。 计算机应用基础 16 2.2 计算机的数据处理方式 计算机应用基础 17 （1） 计算机数制基础 （2）计算机的主要性能指标 （3）计算机的数据处理方式 计算机的数据处理方式 -二进制 计算机使用二进制表达数据和指令，二进制系统基于采用两个稳态的二值电路，以高、低电位表示0、1，具有简、便、廉的特点。 计算机应用基础 18 计算机的数据处理方式-数制基础 数制 二进制 八进制 十进制 十六进制 尾标 (2)、B (8)、O (10)、D (16)、H 数码（K） 0、1 0~7 0~9 0~9、A~F 基数（R） 2 8 10 16 计算机应用基础 19 计算机的数据处理方式-数制基础 数制转换 → 十进制 R 所计数之数制基数 i 位序号 [小数点后为负值，如-3位，从0起计] Ki 第i位上的数字符 [0～（R-1）] m、n 最低位和最高位的位序号 例 1 0 1 . 0 1 1×22 + 0×21 + 1×20 + 0×2-1 + 1×2-2 = 6.25 计算机应用基础 20 计算机的数据处理方式 - 数制基础 十进制→二进制、八进制、十六进制： 除（R）取余 [由低而高，整数]； 乘（R）取整 [纯小数] 注意: 十进制不一定能准确地转换为其他计数进制 计算机应用基础 21 计算机的数据处理方式-主要性能指标 运算速度：计算机每秒钟执行的指令条数。MIPS 主频：CPU的时钟频率，主频越大，运算处理数据的速度越快。它也是衡量计算机性能的重要指标。 内存容量：计算机主存储器的总字节数，表示数据存储容量的大小，这部分存储空间CPU可以直接访问。一般来说内存越大，计算机的处理速度越快。 计算机应用基础 22 计算机的数据处理方式 - 存储容量 位（bit）计算机存储数据的最小单位，二进制数的一个存储元。 字节（ Byte 或 B），计算机表示存储容量的基本单位 。 1 B = 8 bit 1KB = 210 B =1024 B (210 = 1024 ) 1MB = 210 KB =220 B 1GB = 210 MB =220 KB = 230 B 1TB = 210 GB =220 MB = 230 KB = 240 B 字长：计算机一次性处理的二进制信息的位数，为字节的倍数。 计算机应用基础 23 计算机的数据处理方式 - ASCⅡ码 字符编码即ASCII码，包括英文字母、数字、标点、运算符等128个字符的编码（96个打印字符和32个控制码）。 字符可直接由键盘输入 计算机应用基础 24 计算机的数据处理方式 - 汉字编码 汉字编码 →国际码→中文机内码（GB1803—2000） 汉字编码 （区、位） 国际码 汉字机器码： 区、位最高位为1 汉字 区位 国际码 机内码 文 4636 01001110 01000100 11001110 11000100 计算机应用基础 25 计算机的数据处理方式-多媒体技术 媒体（Media）是信息的载体，计算机可以声、图、文等多种媒体方式实现信息传递。 计算机表示和记载多媒体信息，通过特殊的信号采样以及相应的数学模型计算实现，以二进制数据存储。 多媒体信息数据要求很大的存储空间，多媒体技术中最核心的是数据压缩和解码，以保证数据播放或传递。 数据压缩和解码分为有损压缩和无损压缩 计算机应用基础 26 计算机的数据处理方式-媒体分类 感觉媒体，直接作用于人的感官，如语言、音乐、声音、图像、文字等。 表示媒体，为加工、处理和传输感觉媒体而构造的一种媒体，如各种编码。 表现媒体，用于计算机体现感觉媒体和表示媒体的设备，实现计算机的输入、输出，如键盘、摄像机、话筒、显示器、视屏头、打印机、扫描仪等。 存储媒体，用来存放表示媒体的物理介质，如磁盘、光盘、硬盘、U盘等。 传输媒体，由不同地点传送媒体的物理载体，如同轴电缆、光纤、双绞线等。 计算机应用基础 27 $$