1．1計算機(jī)概述

1．1．1計算機(jī)發(fā)展史簡介

1946年，世界上第一臺電子數(shù)字計算機(jī)（ENIAC）在美國誕生。電子管、晶體管、集成電路（IC）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）四個發(fā)展階段，目前正朝智能化（第5代）計算機(jī)方向發(fā)展。

1．第1代電子計算機(jī)

第1代計算機(jī)是電子管計算機(jī)，體積較大，運(yùn)算速度較低，采用電子射線管、磁鼓存儲信息。數(shù)據(jù)表示主要是定點數(shù)，用機(jī)器語言和匯編語言編寫程序。主要用于軍事和科學(xué)計算。

第1章計算機(jī)基礎(chǔ)知識

2．第2代電子計算機(jī)

第2代計算機(jī)是晶體管計算機(jī)，采用晶體管作為電子器件、磁芯作為主存儲器，磁盤、磁鼓作為輔存儲器。提出了操作系統(tǒng)的概念，開始使用計算機(jī)高級語言和批處理系統(tǒng)。不僅用于科學(xué)計算，還用于數(shù)據(jù)處理和事務(wù)處理及工業(yè)控制。

3．第3代電子計算機(jī)

第3代計算機(jī)是集成電路計算機(jī)，中、小規(guī)模集成電路為電子器件，半導(dǎo)體存儲器作為主存儲器。出現(xiàn)了操作系統(tǒng)，計算機(jī)高級語言進(jìn)一步發(fā)展。不僅用于科學(xué)計算，還用于文字處理、企業(yè)管理、自動控制等領(lǐng)域，出現(xiàn)了計算機(jī)技術(shù)與通信技術(shù)相結(jié)合的信息管理系統(tǒng)，可用于生產(chǎn)管理、交通管理、情報檢索等領(lǐng)域。

4．第4代電子計算機(jī)

第4代計算機(jī)是大規(guī)模集成電路計算機(jī)，采用大規(guī)模集成電路（LSI）和超大規(guī)模集成電路（VLSI）、半導(dǎo)體存儲器作為主存儲器、外存儲器使用軟盤、硬盤、光盤、閃存。操作系統(tǒng)不斷完善，軟件系統(tǒng)工程化、理論化、程序設(shè)計自動化，發(fā)展了并行計算和分布式計算技術(shù)，計算機(jī)在辦公自動化、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信、人工智能和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

第4代計算機(jī)的另一個重要分支是以大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)發(fā)展起來的微處理器和微型計算機(jī)。微型計算機(jī)大致經(jīng)歷了5個階段。

第一階段是1971～1973年，4位機(jī)階段，微處理器有Intel4004、Intel4040、Intel8008。1971年Intel公司研制出CPU為4040的CS4微型計算機(jī)。后來又推出以8008為核心的MCS-8微型計算機(jī)。

第二階段是1973～1978年，8位機(jī)階段，微處理器有Intel8080、Intel8085、M6800、Z80。初期產(chǎn)品有CPU為Intel8080的MCS-80微型計算機(jī)，后期CPU為Z80的TRS-80微型計算機(jī)和CPU為M6502的APPLE-II微型計算機(jī)，在八十年代初期曾一度風(fēng)靡世界。

第三階段是1978～1985年，16位微型計算機(jī)的發(fā)展階段，微處理器有Intel8086、8088、80186、80286、M68000、Z8000。微型計算機(jī)代表產(chǎn)品是IBM-PC（CPU為Intel8086）頂峰產(chǎn)品是APPLE公司的Macintosh(1984年)和IBM公司的PC／AT286(1986年)微型計算機(jī)。

第四階段是1985～2000年，32位微型計算機(jī)發(fā)展階段。典型微處理器芯片Intel80386/486/Pentium/PentiumII/PentiumIII/PentiumIV

等。

第五個階段（2000～至今），64位和雙核微型計算機(jī)發(fā)展階段，2005年Intel公司發(fā)布PentiumD處理器，這款處理器為64位，雙內(nèi)核，主要是面向數(shù)字化家庭娛樂和數(shù)字化辦公。

5．第五代計算機(jī)人工智能計算機(jī)

新一代計算機(jī)將把信息采集、存儲、處理、通信和人工智能結(jié)合在一起，具有形式推理、聯(lián)想、學(xué)習(xí)和解釋能力。它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)將突破傳統(tǒng)的馮·諾依曼機(jī)器的概念，向著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化與智能化的方向發(fā)展，實現(xiàn)高度的并行處理。

在計算機(jī)系統(tǒng)中，最重要的核心部件是芯片。然而由于芯片存在磁場效應(yīng)、熱效應(yīng)、量子效應(yīng)以及工藝技術(shù)上的困難，原有發(fā)展起來的以硅為基礎(chǔ)的芯片制造技術(shù)的發(fā)展不是無限的。有人預(yù)測，隨著高新技術(shù)的發(fā)展，除電子計算機(jī)外，將會出現(xiàn)光計算機(jī)、生物計算機(jī)、量子計算機(jī)和納米計算機(jī)。

6.計算機(jī)的發(fā)展趨勢

主要向巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化四個方向發(fā)展。

1.1.2計算機(jī)的特點

1.運(yùn)算速度快

2.計算精度高與邏輯判斷準(zhǔn)確

3.存儲能力強(qiáng)

4.可靠性高、通用性強(qiáng)

5.能自動完成各種操作

1．按處理方式分類

分為模擬計算機(jī)、數(shù)字計算機(jī)以及數(shù)字模擬混合計算機(jī)。

2．按功能分類

按功能可以把計算機(jī)分為專用計算機(jī)和通用計算機(jī)。

3.按規(guī)模分類

按運(yùn)算速度、輸入輸出能力、存儲能力等規(guī)模可以把計算機(jī)分為巨型計算機(jī)、大型計算機(jī)、中型計算機(jī)、小型計算機(jī)和微型計算機(jī)。

4.按工作模式分類

按工作模式可分為服務(wù)器和工作站兩類。1.1.3計算機(jī)分類

1.科學(xué)計算（或稱為數(shù)值計算）

2.過程檢測與控制

3.信息管理（數(shù)據(jù)處理）

4.計算機(jī)輔助系統(tǒng)

目前常見的計算機(jī)輔助功能有：

（1）計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）

（2）計算機(jī)輔助制造（CAM）

（3）計算機(jī)輔助測試（CAT）

（4）計算機(jī)輔助教學(xué)（CAI）

5.人工智能

研究如何利用計算機(jī)去“模仿”人的智能，使計算機(jī)具有“推理”、“學(xué)習(xí)”的功能。

6．網(wǎng)絡(luò)和通信

1.1.4計算機(jī)的應(yīng)用

計算機(jī)系統(tǒng)硬件主機(jī)中央處理器(CPU)運(yùn)算器控制器內(nèi)存儲器只讀存儲器(ROM)隨機(jī)存儲器(RAM)外存儲器——硬盤、軟盤、光盤外部設(shè)備輸入設(shè)備——鍵盤、鼠標(biāo)、光筆、掃描儀輸出設(shè)備——顯示器、打印機(jī)、繪圖儀軟件系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)

計算機(jī)語言語言處理程序數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)應(yīng)用軟件辦公處理軟件多媒體網(wǎng)絡(luò)、安全輔助設(shè)計軟件各種程序包工具與服務(wù)程序1.2計算機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理

1.2.1計算機(jī)系統(tǒng)的組成

從外觀看，一臺微機(jī)（電腦、個人計算機(jī)、PC-PersonalComputer)由主機(jī)（包括內(nèi)存）和外部設(shè)備（包括外存）組成。在主機(jī)箱內(nèi)有主板（包括CPU和內(nèi)存、總線擴(kuò)展槽）、外存、輸入輸出接口電路等，各部分之間通過總線連接，實現(xiàn)信息交換。

1.2.2計算機(jī)硬件系統(tǒng)及其構(gòu)成硬件主要包括主板、CPU和內(nèi)存，是PC機(jī)的核心部分。中央處理器(微處理器、CPU)CPU控制器運(yùn)算器組成：程序計數(shù)器、指令寄存器、指令譯碼器、時序產(chǎn)生器和操作控制器。功能：按照程序計數(shù)器所指出的指令地址從內(nèi)存中取出一條指令，并對指令進(jìn)行分析，控制指令的執(zhí)行，完成協(xié)調(diào)和指揮整個計算機(jī)系統(tǒng)的操作。組成:算術(shù)邏輯單元、寄存器。功能：在控制器的控制下，由存儲器中取得數(shù)據(jù)，進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算，并把結(jié)果送到存儲器中。中央處理器(續(xù))CPU生產(chǎn)廠家主要：Intel（英特爾）、AMD（超微）。CPU安插插座3.存儲器存儲器是計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)和程序的記憶單元集合，每個記憶單元由8位二進(jìn)制位組成，可讀寫其中的數(shù)據(jù)。存儲器通常分為內(nèi)部存儲器（內(nèi)存）和外部存儲器（外存）兩大類。存儲器（續(xù)）1.內(nèi)存儲器（主存儲器）在計算機(jī)內(nèi)部，直接與CPU交換信息的存儲器稱為內(nèi)存。

內(nèi)存以字節(jié)（8位二進(jìn)制）為存儲單元，一個存儲器包含若干個存儲單元，每個存儲單元有一個唯一的編號，稱為存儲單元的地址。字節(jié)BYTE76543210位Bit1KB=210B=1024B1MB=210KB=1024KB1GB=210MB=1024MB1TB=210GB=1024GB存儲器的訪問過程：向[0001]單元寫數(shù)據(jù)存儲器（續(xù)）內(nèi)存儲器分類只讀存儲器（ROM）

只能讀信息，不能寫信息，斷電后信息不會丟失。用來存放固定不變的程序和數(shù)據(jù)，如機(jī)器的自檢程序、磁盤引導(dǎo)程序、初始化程序、基本輸入/輸出設(shè)備的驅(qū)動程序等。隨機(jī)讀寫存儲器（RAM)

存放用戶數(shù)據(jù)和程序，斷電后內(nèi)容丟失，RAM中的內(nèi)容可隨時讀/寫。內(nèi)存條插在主板的存儲器插槽上。高速緩沖存儲器（緩存Cache）

由于RAM的讀/寫速度比CPU慢得很多，當(dāng)RAM直接與CPU交換數(shù)據(jù)時，會出現(xiàn)速度不匹配。為了加快CPU的運(yùn)行速度，在CPU與RAM之間增加的一級或者二級高速小容量存儲器，即L1Cache（內(nèi)部）和L2Cache（內(nèi)外部、外部速度減半）。它存取速度快、容量小、造價高。把內(nèi)存儲器中頻繁使用的數(shù)據(jù)放入高速緩存中，由CPU直接訪問，從而提高整體的運(yùn)行速度。內(nèi)存的速度用內(nèi)存條插槽存儲器（續(xù)）內(nèi)存的速度用納秒(ns)表示（2）外存儲器（輔助存儲器）功能：用于存放CPU暫時不用的程序和數(shù)據(jù)。特點：存儲容量大，信息能永久保存，存儲速度慢。

不能由CPU直接訪問，可直接與內(nèi)存成批交換信息。常用的外存儲器：硬盤、光盤和可移動外存。

微機(jī)存儲系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)存儲器（續(xù)）存儲器（續(xù)）硬盤硬盤在使用前要經(jīng)過分區(qū)和格式化。分區(qū)是將硬盤空間劃分成若干個邏輯磁盤，每邏輯個磁盤可以單獨管理。一個邏輯磁盤出現(xiàn)問題不會影響其他邏輯盤。磁盤在格式化時被劃分成許多同心圓，這些同心圓稱為磁道。所有盤面上的同一磁道構(gòu)成一個圓柱，稱為柱面。將每個磁道分成若干個弧段，每個弧段稱為一個扇區(qū)，每個扇區(qū)的容量均為512B。硬盤容量=磁頭數(shù)×柱面數(shù)×扇區(qū)數(shù)×每扇區(qū)字節(jié)數(shù)。格式化是在硬盤上劃分磁道、扇區(qū)，并建立存儲文件的根目錄，并刪除盤上的所有文件。硬盤參數(shù)：容量、平均尋道時間、轉(zhuǎn)速、接口。主要使用接口類型：SATA接口存儲器（續(xù)）硬盤存儲器（續(xù)）光盤（高密度光盤CompactDisk，CD）原理：運(yùn)用光盤盤面的凸凹不平，表示“0”

和“1”的信息，光驅(qū)利用激光頭產(chǎn)生激光掃描光盤盤面，讀取“0”和“1”的信息。特點：記錄密度高，存儲容量大，數(shù)據(jù)保存時間長。只讀光盤CD-ROM按讀寫限制分只寫一次光盤CD-R類型可擦寫光盤CD-RW

按物理格式分?jǐn)?shù)字視盤DVD（DigitalVideoDisk）

CD光盤存儲器（續(xù)）單面DVD光盤容量為4.7GB，雙面DVD光盤容量為8.5GB，CD光盤的容量一般為650MB。藍(lán)光光盤（Blue-rayDisk，BD）是DVD光盤的下一代光盤格式，單層的藍(lán)光光盤的容量為25GB、33.4GB，雙層容量為50GB。光驅(qū)（光盤驅(qū)動器）刻錄機(jī)（光盤刻錄機(jī)）存儲器（續(xù)）可移動外存

常見可移動外存儲設(shè)備：閃存卡、U盤和移動硬盤。移動硬盤特點：容量大，單位存儲成本低；速度快；兼容性好，即插即用；具有良好的抗震性能。優(yōu)盤（又名閃存盤）特點：防潮、耐高低溫、抗震、防電磁波、容量大、攜帶方便等外存是一種長期保留數(shù)據(jù)的裝置，屬外部設(shè)備。既是輸入設(shè)備，又是輸出設(shè)備，主要用于和內(nèi)存儲器交換信息。有硬盤、軟盤、光盤、U盤、移動硬盤。CPU、內(nèi)存、外存間的關(guān)系：CPU外存內(nèi)存交換數(shù)據(jù)交換數(shù)據(jù)不能直接交換外存和內(nèi)存的比較：速度較內(nèi)存慢、容量一般較內(nèi)存大，且價格比內(nèi)存便宜。存儲器（續(xù)）輸入/輸出設(shè)備4.輸入設(shè)備輸入/輸出設(shè)備（續(xù)）5.輸出設(shè)備常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機(jī)和繪圖儀等。（1）顯示器陰極射線管顯示器（CRT）、液晶顯示器（LCD）、等離子顯示器（PD）主要技術(shù)指標(biāo):①屏幕尺寸:

用屏幕對角線尺寸來度量，以英寸為單位，如19英寸、20英寸等。②點距:屏幕上相鄰兩個像素點之間的距離，點距越小，圖像越清晰。③分辨率:

屏幕上每行和每列所能顯示的像素點數(shù)，用“橫向點數(shù)×縱向點數(shù)”表示，如1024×768、1920×1200等。分辨率越高顯示效果越清晰。輸入/輸出設(shè)備（續(xù)）顯示器通過顯卡與主機(jī)相連。顯卡又稱為顯示適配器，它將CPU送來的影像數(shù)據(jù)處理為顯示器可以接收的格式，再送到顯示屏上形成影像。為加快顯示速度，顯卡中配有顯示存儲器，當(dāng)前顯存容量為1GB或2GB。輸入/輸出設(shè)備（續(xù)）打印機(jī)的主要技術(shù)指標(biāo)：打印速度：CPS（字符/秒）表示；打印分辨率：DPI（點/英寸）表示；最大打印尺寸：A4或A3。（2）打印機(jī)可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行永久性保存，有擊打式（針式打印機(jī)）和非擊打式（激光打印機(jī)和噴墨打印機(jī)）等。3D打印機(jī)是快速成型技術(shù)的一種機(jī)器，它以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體。打印機(jī)接口：LPT、USB輸入/輸出設(shè)備（續(xù)）（3）繪圖儀

能在繪圖軟件的支持下繪制出復(fù)雜、精確的圖形，是各種計算機(jī)輔助設(shè)計（CAD）系統(tǒng)不可缺少的工具。性能指標(biāo)：繪圖筆數(shù)、圖紙尺寸、打印分辨率、打印速度、繪圖語言等。輸入/輸出設(shè)備（續(xù)）輸入輸出設(shè)備

常見的輸入輸出設(shè)備：磁盤、磁帶、可讀/寫光盤、觸摸屏、通信設(shè)備等。

觸摸屏按工作原理和傳輸信息的介質(zhì)，分為電阻屏、電容屏、紅外屏和超聲屏，當(dāng)前智能手機(jī)通常采用多點觸控的電容屏。1.操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，也是裸機(jī)(未安裝任何軟件的計算機(jī))上的第一層軟件，是對硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充。操作系統(tǒng)用來管理和控制計算機(jī)系統(tǒng)中所有的軟、硬件資源，使其協(xié)調(diào)、高效地工作，并為用戶提供一個使用計算機(jī)的良好環(huán)境，是用戶與計算機(jī)的接口(Interface)。1.2.3計算機(jī)軟件系統(tǒng)及其構(gòu)成

程序設(shè)計語言一般分為機(jī)器語言、匯編語言和高級語言三類。

①機(jī)器語言（MachineLanguage）

機(jī)器語言是由二進(jìn)制0/1代碼指令組成的、計算機(jī)能夠直接執(zhí)行的語言。占用內(nèi)存小、執(zhí)行速度快、效率高、無需翻譯；但不直觀、難讀難懂、難調(diào)試，致命弱點是不通用，可移植性差。

②匯編語言（AssemblerLanguage）

用助記符(英文單詞及其縮寫)代替二進(jìn)制代碼形式的機(jī)器語言。比機(jī)器語言直觀，可讀性好，但編制程序的效率不高，難度較大，維護(hù)較困難。編寫的程序必須譯成機(jī)器語言才能運(yùn)行。

③高級語言（HighLevelLanguage）

高級語言是一種與自然語言和數(shù)學(xué)語言較相近的通用編程語言，容易被人們掌握，具有一定的通用性。

2.計算機(jī)語言

用匯編語言、高級語言編寫的程序，都不能直接運(yùn)行，要經(jīng)過翻譯，產(chǎn)生機(jī)器語言的“目標(biāo)程序”才能運(yùn)行。把用匯編語言或高級語言編寫的程序稱為“源程序”，實現(xiàn)這個翻譯過程的工具稱為語言處理程序。語言處理程序有匯編程序、解釋程序和編譯程序。

將匯編語言編寫的源程序翻譯成機(jī)器語言目標(biāo)程序的軟件稱為匯編程序，這一翻譯過程稱為“匯編”。

高級語言的翻譯有兩種方法：一種是“解釋”，另一種是“編譯”

解釋方式就是通過解釋程序?qū)υ闯绦蜻叿g邊執(zhí)行，因而不產(chǎn)生機(jī)器語言的目標(biāo)程序。

編譯方式是先使用編譯程序?qū)⒃闯绦蛞淮畏g成等價的目標(biāo)程序，然后用連接程序?qū)⒛繕?biāo)程序和庫文件連接形成一個可執(zhí)行文件，最后運(yùn)行可執(zhí)行文件。采用編譯方式的優(yōu)點是執(zhí)行的速度快，經(jīng)過編譯的目標(biāo)程序保密性好，可以重復(fù)執(zhí)行而不要重復(fù)翻譯。3.語言處理程序

數(shù)據(jù)庫是為滿足某部門中多個用戶多種應(yīng)用的需要，按照一定的數(shù)據(jù)模型在計算機(jī)中組織、存儲、使用的互相聯(lián)系的數(shù)據(jù)集合。

數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(DataBaseManagementSystem，DBMS)則是為數(shù)據(jù)庫的建立、使用和維護(hù)而配置的軟件集合，它為人們提供了統(tǒng)一的管理和操作數(shù)據(jù)庫的手段，包括對數(shù)據(jù)庫的編輯、修改，對數(shù)據(jù)的檢索、排序、輸入、輸出等。目前，在微機(jī)上廣泛使用的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)有FoxPro、SQLServer、Access、Oracle、Sybase等。

4.數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)

工具與服務(wù)程序是指協(xié)助用戶進(jìn)行軟件開發(fā)和硬件維護(hù)的各種軟件。例如：用于開發(fā)調(diào)試的各種工具軟件、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)管理軟件、診斷測試軟件等。

應(yīng)用軟件一般指在各自的應(yīng)用領(lǐng)域中為解決某些實際問題而編制的程序。由于計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域極其廣泛，因此，應(yīng)用軟件種類繁多。應(yīng)用軟件有商品化的通用軟件和用戶自己編制開發(fā)的軟件。如：各種信息管理軟件、辦公自動化系統(tǒng)、各種文字處理軟件、各種輔助設(shè)計軟件以及輔助教學(xué)軟件、各種軟件包（如數(shù)值計算程序庫、圖形軟件包）等。

隨著計算機(jī)應(yīng)用的不斷深入和軟硬件技術(shù)的不斷發(fā)展，系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件越來越難以區(qū)分了。

5.工具與服務(wù)程序硬件和軟件是一個完整的計算機(jī)系統(tǒng)中互相依存的兩大部分，它們的關(guān)系主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

（1）硬件與軟件是相輔相成的，硬件是計算機(jī)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)，沒有硬件就無所謂計算機(jī)。

（2）軟件是計算機(jī)工作的靈魂，沒有軟件，計算機(jī)的存在就毫無價值。

（3）計算機(jī)的某些功能既可由硬件實現(xiàn)，也可由軟件實現(xiàn)。硬件系統(tǒng)的發(fā)展給軟件系統(tǒng)提供了良好的開發(fā)環(huán)境，而軟件系統(tǒng)的發(fā)展又對硬件系統(tǒng)提出了新的要求。

1.2.4計算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的關(guān)系

現(xiàn)代計算機(jī)的設(shè)計都是基于馮?諾依曼(VonNeumann)思想構(gòu)建的，可以將計算機(jī)簡要地概括為以下三點：

①計算機(jī)硬件由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備這五大基本部件組成；

②計算機(jī)內(nèi)部采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)。每條指令一般具有一個操作碼和一個地址碼。其中操作碼表示運(yùn)算性質(zhì)，地址碼指出操作數(shù)在存儲器中的地址。

③將編好的程序送入內(nèi)存儲器中，然后啟動計算機(jī)工作，計算機(jī)無需人工干預(yù)，就能自動逐條取出指令和執(zhí)行指令。

1.2.5計算機(jī)的工作原理①通過輸入設(shè)備將編制好的程序輸入到計算機(jī)中，經(jīng)過編譯、連接、運(yùn)行啟動計算機(jī)，計算機(jī)開始自動執(zhí)行程序。

②計算機(jī)執(zhí)行程序的過程分為：取指令、分析指令、執(zhí)行指令、為下條指令作好準(zhǔn)備四個步驟。

③所有指令執(zhí)行完畢，既程序運(yùn)行結(jié)束，由輸出設(shè)備輸出計算結(jié)果。

計算機(jī)工作過程

1．3．1數(shù)制系統(tǒng)的概念

1．十進(jìn)制

2．八進(jìn)制

3．二進(jìn)制

4．其他數(shù)制

十二進(jìn)制、十六進(jìn)制、百進(jìn)制和千進(jìn)制等。1.3計算機(jī)常見的數(shù)制與編碼

二進(jìn)制數(shù)與八、十六進(jìn)制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換

十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F①常用數(shù)制對應(yīng)關(guān)系表1．二進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制

2．十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制

（1）整數(shù)部分：除2取余,逆序書寫

（2）小數(shù)部分：乘2取整法，正序書寫

3．八進(jìn)制轉(zhuǎn)為二進(jìn)制

4．二進(jìn)制轉(zhuǎn)為八進(jìn)制

5．十六進(jìn)制轉(zhuǎn)為二進(jìn)制

6．二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)為十六進(jìn)制

1.3.2不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

1.3.2不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換

【例】將（236）D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制。(236)D=(11101100)B（236）D＝（354）O【例】將（236）D轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制。例：將（0.375）D和（0.24）D轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制（0.375）D=(0.011)B

（0.24）D=(0.001)B（236.375）D=(11101100.011)B0.375×20.750…….0×21.500…….1×21.000…….10.24×20.48…….0×20.96…….0×21.92…….1非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)采用“位權(quán)法”，即把各非十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，然后求和。（10110.011）B=1×24+0×23+1×22+1×21+0×20+0×2-1+1×2-2+1×2-3=（22.375）D(1234)O=1×83+2×82+3×81+4×80=512+128+24+4=(668)D

②二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換分組法，三位一組例：將（1100101.1101）B轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制結(jié)果：（1100101.1101）B=（145.64）o

八進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例：將（371.5）o轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制結(jié)果：（371.5）O=（011111001.101）B③二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換四位一組例：將（1100101.1101）B轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制結(jié)果：（1100101.1101）B=（65.D）H十六進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制例：將（B5A.7）H轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制結(jié)果：（B5A.7）H=（101101011010.0111）B

在計算機(jī)中，有二進(jìn)制數(shù)算術(shù)運(yùn)算和二進(jìn)制數(shù)邏輯運(yùn)算兩種。

1.二進(jìn)制數(shù)算術(shù)運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)算術(shù)運(yùn)算包括加、減、乘和除四則運(yùn)算。

（1）二進(jìn)制數(shù)加法運(yùn)算法則

0+0=00+1=1+0=1

1+1=0（被加數(shù)和加數(shù)為1，運(yùn)算結(jié)果本位為0，向高位進(jìn)位1）

（2） 二進(jìn)制數(shù)的減法運(yùn)算法則

0-0=1-1=01-0=1

0-1=1（被減數(shù)為0、減數(shù)為1，運(yùn)算結(jié)果本位為1，向高位借位）

（3） 二進(jìn)制數(shù)的乘法運(yùn)算法則

0x0=00x1=1x0=01x1=1

（4） 二進(jìn)制數(shù)的除法運(yùn)算法則

0÷0=00÷1=01÷0無意義1÷1=1

1.3.3計算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)的運(yùn)算

二進(jìn)制數(shù)邏輯運(yùn)算包括邏輯加法運(yùn)算（又稱邏輯或運(yùn)算）、邏輯乘法運(yùn)算（又稱邏輯與運(yùn)算）、邏輯否定運(yùn)算（又稱邏輯非運(yùn)算）。

（1）邏輯或運(yùn)算用“+”或“∨”符號表示，其運(yùn)算規(guī)則：

0+0=00+1=11+0=11+1=1

（2）邏輯與運(yùn)算用“X”或“∧”符號表示，其運(yùn)算規(guī)則：

0X0=00X1=01X0=01X1=1

（3）邏輯非運(yùn)算表示同原事件A含義相反，其運(yùn)算規(guī)則：

0=11=0

2．二進(jìn)制數(shù)邏輯運(yùn)算

在計算機(jī)中，數(shù)是采用定點數(shù)與浮點數(shù)兩種方法來表示。通常用0表示正數(shù)，1表示負(fù)數(shù)。

1．定點數(shù)表示

是指小數(shù)點位置固定不變的數(shù)。通常用定點數(shù)來表示整數(shù)與純小數(shù)，分別稱為定點整數(shù)與定點小數(shù)。

定點整數(shù)：一個二進(jìn)制數(shù)的最高位是符號位，用以表示數(shù)的符號,小數(shù)點的位置默認(rèn)為在二進(jìn)制數(shù)的最低位(即最右邊)的后面，而且小數(shù)點不占用二進(jìn)制位，因此，在一個定點整數(shù)中，符號位右邊的所有二進(jìn)制位數(shù)表示的是一個整數(shù)值。

定點小數(shù)：一個二進(jìn)制數(shù)的最高位是符號位，用以表示數(shù)的符號,小數(shù)點的位置默認(rèn)為在符號位后面，而且小數(shù)點不占用二進(jìn)制位，

因此，在一個定點小數(shù)中，符號位右邊的所有二進(jìn)制位數(shù)表示的是一個純小數(shù)。

1.3.4數(shù)值數(shù)據(jù)的表示2.浮點數(shù)表示

對于既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分的數(shù)，由于其小數(shù)點的位置不固定，一般用“浮點數(shù)表示法”或稱“科學(xué)表示法”來表示。

在計算機(jī)中所說的浮點數(shù)就是指小數(shù)點位置不固定的數(shù)。通常用一串連續(xù)的二進(jìn)制位來存放二進(jìn)制浮點數(shù)

3.帶符號數(shù)的表示

采用定點數(shù)與浮點數(shù)進(jìn)行計算時，若符號位同時參加數(shù)值運(yùn)算，會產(chǎn)生錯誤的結(jié)果；若考慮符號的問題，將會增加計算機(jī)實現(xiàn)的難度。為了解決這類問題，數(shù)用三種表示方法：原碼、反碼和補(bǔ)碼。

整數(shù)X的原碼：其數(shù)符位0表示正，1表示負(fù)；其數(shù)值部分就是X絕對值的二進(jìn)制表示。通常用[X]原表示X的原碼。例：X=+33,Y=-33,則[X]原=0100001，[Y]原=1100001

整數(shù)X的反碼：對于正數(shù)與原碼相同；對于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為原數(shù)值位X的絕對值取反。通常用[X]反表示X的反碼。例：X=+33,Y=-33,則[X]反=0100001，[Y]反=1011110

整數(shù)X的補(bǔ)碼：對于正數(shù)與原碼相同；對于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為原數(shù)值位X的絕對值取反最右位再加1，即取反加1。通常用[X]補(bǔ)表示X的補(bǔ)碼。例：X=+33,Y=-33,則[X]補(bǔ)=0100001，[Y]補(bǔ)=1011111

用補(bǔ)碼可以方便地實現(xiàn)正、負(fù)數(shù)的加法運(yùn)算，只要在數(shù)的有效存放范圍內(nèi)，符號位如同數(shù)值一樣允許參加運(yùn)算。

任何形式的數(shù)據(jù)，無論是數(shù)字、字符、符號、圖形、圖像、音頻以及視頻信號進(jìn)入計算機(jī)都要進(jìn)行二進(jìn)制編碼的轉(zhuǎn)換，同樣，從計算機(jī)輸出的數(shù)據(jù)，也要進(jìn)行二進(jìn)制編碼到數(shù)字、字符、符號、圖形、圖像、音頻以及視頻信號的轉(zhuǎn)換。1.3.5數(shù)據(jù)編碼

(1）編碼。計算機(jī)要處理的數(shù)據(jù)除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還有各類字符、符號、圖形、圖像、音頻和視頻等非數(shù)值數(shù)據(jù)。計算機(jī)必須將其轉(zhuǎn)換成“0”和“l(fā)”表示的代碼，這一過程稱為編碼。

（2）數(shù)據(jù)和信息。數(shù)據(jù)是指能夠輸入計算機(jī)并被計算機(jī)處理的數(shù)字、字母和符號的集合。通常將經(jīng)過收集、整理和組織起來的有意義的數(shù)據(jù)稱作信息。

（3）比特（bit）。是指1位二進(jìn)制數(shù)（0或1），它是計算機(jī)表示和存儲數(shù)據(jù)的最小單位。由于一個比特位只能表示0或1兩種狀態(tài)。

（4）字節(jié)（Byte）。用于表示一組連續(xù)的二進(jìn)制數(shù)。通常用8位二進(jìn)制數(shù)表示一個字節(jié)，即1Byte=8bit。字節(jié)是數(shù)據(jù)存取的基本單位。

（5）字（Word）。它是計算機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理時，一次存取、加工和傳送的數(shù)據(jù)長度。一個字通常由一個或多個字節(jié)組成。由于字長是計算機(jī)一次所能處理數(shù)據(jù)的實際位數(shù)，所以，它決定了計算機(jī)數(shù)據(jù)處理的速度和能力，字長越長，性能越好。

1．基本概念

ASCII碼編是美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（AmericanStandanlCodeforInformationInterchange）。ASCII碼是用7位二進(jìn)制編碼，它可以表示27=128種字符，這128種字符可分為10個數(shù)字“0～9”、52個大小寫英文字母、32個常用字符、34個控制符。ASCII碼存儲時占用一個字節(jié)，也就是8個比特位構(gòu)成：b7b6b5b4b3b2b1b0,其中b7為0，其余七位為ASCII碼值。特別需要指出的是，十進(jìn)制數(shù)字字符的ASCII碼與它們的二進(jìn)制值是有區(qū)別的。2．ASCII編碼

（1）漢字國標(biāo)碼(GB2312-80)規(guī)定，全部國標(biāo)漢字及符號組成94*94的矩陣，在這矩陣中，每一行稱為一個“區(qū)”，每一列稱為一個“位”。這樣，就組成了94個區(qū)（01～94區(qū)），每個區(qū)內(nèi)有94個位（01～94）的漢字字符集。區(qū)碼和位碼簡單地組合在一起（即兩位區(qū)碼居高位，兩位位碼居低位）就形成了“區(qū)位碼”。區(qū)位碼可唯一確定某一個漢字或漢字符號，反之，一個漢字或漢字符號都對應(yīng)唯一的區(qū)位碼，如漢字“玻”的區(qū)位碼為“1803”(即在18區(qū)的第3位)。

3．漢字編碼

（2）漢字機(jī)內(nèi)碼是從上述區(qū)位碼的基礎(chǔ)上演變而來的。它是在計算機(jī)內(nèi)部進(jìn)行存儲、傳輸所使用的漢字代碼。

一個國標(biāo)碼占兩個字節(jié)，每個字節(jié)的最高位仍為0；英文字符的機(jī)內(nèi)代碼是7位ASCII碼，將國標(biāo)碼的每個字節(jié)的最高位由0變?yōu)?，變換后的國標(biāo)碼稱為漢字機(jī)內(nèi)碼。由此可知，漢字機(jī)內(nèi)碼的每個字節(jié)都大于128，而每個西文字符的ASCII碼值均小于128。

漢字國標(biāo)碼的區(qū)碼和位碼都在01～94范圍內(nèi)，如果直接用它作為機(jī)內(nèi)碼就會與ASCII碼發(fā)生沖突，因此漢字的機(jī)內(nèi)碼采用如下的運(yùn)算規(guī)定：

高位機(jī)內(nèi)碼＝區(qū)碼十20H＋80H低位機(jī)內(nèi)碼＝位碼十20H＋80H

在上述運(yùn)算規(guī)則中加20H應(yīng)理解為基本ASCII的控制碼；加80H意在把最高二進(jìn)制位置“1”，以與基本ASCII碼相區(qū)別。

例：將漢字“玻”的區(qū)位碼轉(zhuǎn)換成機(jī)內(nèi)碼：

高位內(nèi)碼＝(18)10＋(20)16＋(80)16

＝(00010010)2＋(00100000)2＋(10000000)2＝(10110010)2＝(B2)16＝B2H

低位內(nèi)碼＝(3)10＋(20)16＋(80)16

＝(00000011)2＋(00100000)2＋(10000000)2＝(10100011)2＝(A3)16＝A3H

機(jī)內(nèi)碼＝區(qū)碼＋20H＋80H＋位碼＋20H＋80H

＝(1011001010100011)2＝B2A3H

（3）漢字字形碼又稱漢字字模，是漢字的輸出形式，通常有點陣和矢量兩種表示方法。

用點陣表示字形時，漢字字形碼指的就是這個漢字字形點陣的代碼。常用的點陣有16X16、24X24、32X32或更高。一個16X16點陣漢字字形占用32B，一個24X24點陣漢字字形占用72B。所有相同點陣的漢字字體字形構(gòu)成特定的漢字庫。漢字庫一般存儲在硬盤上，當(dāng)要顯示輸出時才調(diào)入內(nèi)存，檢索相應(yīng)的字形并輸出到顯示器上。

矢量表示方式存儲的是描述漢字字形的輪廓特征，當(dāng)要輸出漢字時，通過計算機(jī)的計算，由漢字字形描述生成所需大小和形狀的漢字點陣。矢量化字形描述與最終文字顯示的大小、分辨率無關(guān)，因此可產(chǎn)生高質(zhì)量的漢字輸出。Windows中使用的TureType技術(shù)就是漢字的矢量表示方式。

（4）漢字輸入碼。漢字輸入方法很多，如區(qū)位、拼音、五筆字型等。不同輸入法有自己的編碼方案，所采用的編碼統(tǒng)稱漢字輸入碼。漢字輸入碼輸入計算機(jī)后通過操作系統(tǒng)的“輸入碼轉(zhuǎn)換模塊”，轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼進(jìn)行存儲和處理。

1.4.1什么是計算機(jī)病毒

簡單的說，計算機(jī)病毒是一種人為編制的計算機(jī)程序，一般是編制者為了達(dá)到某種特定的目的，編制的一種具有破壞計算機(jī)信息系統(tǒng)、毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機(jī)使用的計算機(jī)程序代碼。這種程序一般來說是一種比較精巧嚴(yán)謹(jǐn)?shù)拇a，按照嚴(yán)格的邏輯組織起來的。在大多數(shù)的情況下，這種程序不是獨立存在的，它依附于其他的計算機(jī)程序。之所以稱之為病毒，是因為其與生物病毒一樣，能夠進(jìn)行自我復(fù)制和破壞。計算機(jī)病毒既有破壞性，又有傳染性和潛伏性，會給用戶帶來巨大的損失。1.4計算機(jī)病毒與防治

計算機(jī)病毒的來源

1.無聊程序或?qū)嶒炂?/p>

主要是部分計算機(jī)工作人員或業(yè)余愛好者因個人興趣而制造出來的，有的是用來測試個人的編程能力，有的是為了開玩笑，這類病毒一般以良性病毒為主。

2.蓄意破壞

一般表現(xiàn)為病毒制作者對某個人或組織的報復(fù)性行為，也有一些是團(tuán)體行為，比如現(xiàn)代戰(zhàn)爭中的信息戰(zhàn)，實施有組織、有規(guī)模的病毒攻擊是打擊敵方系統(tǒng)的一種有效手段。

3.研究實驗

這類病毒是用于研究或?qū)嶒灦O(shè)計的樣本程序，由于某種原因失去控制而擴(kuò)散出實驗室或研究所，從而成為危害四方的計算機(jī)病毒。

1.4.2計算機(jī)病毒的來源

計算機(jī)病毒有以下特征：

1．傳染牲

這是病毒的基本特征，是判斷一個程序是否為計算機(jī)病毒的最重要特征，一旦病毒被復(fù)制或產(chǎn)生變種，其傳染速度之快令人難以預(yù)防。

2．破壞性

任何計算機(jī)病毒感染了系統(tǒng)后，都會對系統(tǒng)產(chǎn)生不同程度的影響。發(fā)作時，輕則占用系統(tǒng)資源，影響計算機(jī)運(yùn)行速度，降低計算機(jī)工作效率，使用戶不能正常使用計算機(jī)；重則破壞用戶的計算機(jī)數(shù)據(jù)，甚至破壞計算機(jī)硬件，給用戶帶來巨大的損失。

3．寄生性

一般的計算機(jī)病毒都不是獨立存在的，而寄生于其他的程序中，當(dāng)執(zhí)行程序時，病毒代碼就會被執(zhí)行。一般在正常程序未啟動之前，用戶是不容易發(fā)現(xiàn)病毒的存在的。

4．隱蔽性

計算機(jī)病毒具有很強(qiáng)的隱蔽性，它通常附在正常的程序之中或隱藏在磁盤的穩(wěn)密地方，有些病毒采用了極其高明的手段來隱藏自己，有的病毒在感染了系統(tǒng)之后，系統(tǒng)仍能正常工作，用戶不會感到有任何異常，在這種情況下，普通用戶是無法發(fā)現(xiàn)病毒的。

5．潛伏性

大部分的病毒感染系統(tǒng)之后一般不會馬上發(fā)作，它隱藏在系統(tǒng)中，就像定時炸彈一樣，只有在滿足特定條件時才啟動。比如黑色星期五病毒，不到預(yù)定時間不會出現(xiàn)異常現(xiàn)象，一旦逢13日的星期五就會發(fā)作，對系統(tǒng)進(jìn)行破壞。

1.4.3計算機(jī)病毒的特點

計算機(jī)病毒程序可按其后果分為“良慢”和“惡性”。良性病毒程序只搞一些惡作劇，對系統(tǒng)不構(gòu)成破壞性。惡性病毒則不一樣，它的任務(wù)就是破壞系統(tǒng)的重要數(shù)據(jù)，例如主引導(dǎo)程序、文件分配表等。按傳染對象來分，病毒可以劃分為：

1．引導(dǎo)型病毒

這類病毒程序作為操作系統(tǒng)的一個模塊在系統(tǒng)中運(yùn)行，一旦激發(fā)，它就工作。例如它作為操作系統(tǒng)的引導(dǎo)程序時，計算機(jī)一旦啟動就首先運(yùn)行病毒程序，然后才啟動操作系統(tǒng)程序。

2.文件型病毒

這類病毒攻擊的對象是文件，它寄生在文件上，當(dāng)文件被打開時，首先運(yùn)行病毒程序，然后才運(yùn)行用戶指定的文件。文件病毒又稱為外殼型病毒，其病毒包圍在宿主程序的外圍，對其宿主程序不修改。運(yùn)行該宿主程序時病毒程序進(jìn)入內(nèi)存。

3.網(wǎng)絡(luò)型病毒

網(wǎng)絡(luò)病毒感染的對象不再局限于單一的模塊和單一的可執(zhí)行文件，而是更加綜合、更加隱藏。現(xiàn)在一些網(wǎng)絡(luò)型病毒幾乎可以對所有的Office文件進(jìn)行感染，如Word、Excel、電子郵件等。

4.復(fù)合型病毒

將引導(dǎo)型病毒和文件型病毒結(jié)合在一起，這種病毒既感染文件，也感染引導(dǎo)區(qū)。1.4.4計算機(jī)病毒的分類

1．磁盤

早期的計算機(jī)病毒大都是通過磁盤等存儲設(shè)備來傳播的，包括軟盤、U盤、硬盤、移動硬盤、磁帶機(jī)、光盤等。在這些存儲設(shè)備中，U盤是使用非常廣泛的移動設(shè)備，是病毒傳染的主要途徑。

2．下載

隨著Internet技術(shù)的迅猛發(fā)展，現(xiàn)在使用計算機(jī)的人們幾乎每天都從網(wǎng)絡(luò)上下載一些有用的資料信息。同時，Internet是個舞臺，也是病毒滋生的溫床，當(dāng)人們從Internet下藏各種資料軟件的同時，無疑會給病毒提供良好的入侵通道。

3．電子郵件

當(dāng)互聯(lián)網(wǎng)與電子郵件成為人們?nèi)粘９ぷ鞅貍涞墓ぞ咧螅珽-Mail無疑是病毒傳播的最佳方式了，近幾年常出現(xiàn)的危害性比較大的病毒幾乎都是通過E-Mail進(jìn)行傳播的。

4．其他

其他一部分病毒通過特殊的途徑進(jìn)行感染，如固化在硬件中的病毒，運(yùn)過網(wǎng)絡(luò)媒介傳染等。1.4.5計算機(jī)病毒的傳播途徑

病毒的入侵將對計算機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成威脅，即使是良性病毒，它也要干擾屏幕顯示或降低計算機(jī)運(yùn)行速度。因此，防止病毒的侵入要比病毒入侵后再去排除更為重要。所以采取預(yù)防為主的方針，阻止傳播渠道，是防止計算機(jī)病毒入侵的有效方法。為防止病毒的入侵和傳播，應(yīng)從以下幾方面加以注意：

1.重要文件要經(jīng)常備份。如主引導(dǎo)記錄、操作系統(tǒng)引導(dǎo)記錄、分區(qū)表、重要數(shù)據(jù)文件等要進(jìn)行備份，一旦系統(tǒng)或數(shù)據(jù)遭到破壞后能及時得到恢復(fù)。

2.對于帶有硬盤的機(jī)器最好是專機(jī)專用或?qū)Ｈ藢C(jī)。

3.不使用來歷不明的軟件，也不要使用非法復(fù)制或解密的軟件、不接收來歷不明的郵件。

4.對外來的軟件或數(shù)據(jù)文件要進(jìn)行病毒檢測，在確認(rèn)無毒的情況下方可使用。

5.對系統(tǒng)以及相關(guān)的信息載體（磁盤等）定期進(jìn)行病毒檢測。

6.安裝硬盤保護(hù)卡。通過硬件方法實現(xiàn)計算機(jī)病毒防護(hù)與消除。

7.針對病毒和黑客最直接的防護(hù)措施就是安裝防毒軟件及防火墻。常見的防毒軟件有：金山毒霸、瑞星殺毒軟件、諾頓防毒軟件、江民殺毒軟件、360等。無論使用哪種殺毒軟件，都要定期從指定的網(wǎng)站下載和更新殺毒軟件及病毒特征信息，以便能夠查殺新型計算機(jī)病毒。

1．4．6計算機(jī)病毒防護(hù)與消除

章節(jié)名稱第1章計算機(jī)基礎(chǔ)知識教學(xué)目的與要求(1)計算機(jī)概述(2)計算機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理(3)數(shù)制與編碼(4)計算機(jī)病毒的及其防治教學(xué)內(nèi)容

介紹計算機(jī)基礎(chǔ)知識的相關(guān)內(nèi)容：計算機(jī)的系統(tǒng)組成、工作原理；介紹計算機(jī)常見進(jìn)制和編碼的知識；詳細(xì)介紹計算機(jī)病毒的及其防治。重點(1)計算機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理(2)計算機(jī)病毒的及其防治難點無作業(yè)教學(xué)手段ppt電子課件、課堂練習(xí)、問答教學(xué)過程（組織與方法）介紹本次課重點、難點→講解本次課內(nèi)容(ppt電子教案)→小結(jié)第1章

計算機(jī)基礎(chǔ)知識1.1計算機(jī)概述1.1.1計算機(jī)發(fā)展史簡介時間主要電子元器件軟件、語言應(yīng)用第1代1946—1959電子管計算機(jī)機(jī)器語言、匯編語言科學(xué)計算尖端領(lǐng)域第2代1959—1964晶體管計算機(jī)監(jiān)控程序、OS高級語言商務(wù)處理第3代1964—1970集成電路計算機(jī)分時OS、會話式語言各類用戶第4代1970年至今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路計算機(jī)第5代未來人工智能計算機(jī)突破馮.諾依曼結(jié)構(gòu)未來的計算機(jī)發(fā)展趨勢：

巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化和智能化1.1.2計算機(jī)的特點1.自動執(zhí)行程序2.運(yùn)算速度快、運(yùn)算精度高3.具有記憶和邏輯判定能力

4.可靠性高、通用性強(qiáng)5.能自動完成各種操作1.1.3計算機(jī)的分類分類方式具體類型按處理信息方式分類數(shù)字計算機(jī)(DigitalComputer)模擬計算機(jī)(AnalogueComputer)數(shù)模混合計算機(jī)(HybridComputer)按用途分類通用計算機(jī)(GeneralPurposeComputer)專用計算機(jī)(SpecialPurposeComputer)按性能指標(biāo)分類巨型機(jī)(Supercomputer)、大型計算機(jī)(Mainframe)、小型計算機(jī)(Minicomputer或Minis)、微型計算型機(jī)(Microcomputer)按工作模式分類工作站(Client)、服務(wù)器(Server)

1.1.4計算機(jī)的應(yīng)用1.科學(xué)計算（或稱為數(shù)值計算）2.過程檢測與控制3.信息管理（數(shù)據(jù)處理）4.計算機(jī)輔助系統(tǒng)5.人工智能6.網(wǎng)絡(luò)和通信1.2計算機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理1.2.1計算機(jī)系統(tǒng)的組成1.2.2計算機(jī)硬件系統(tǒng)及其構(gòu)成

馮·諾依曼提出來了計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)，即：運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入和輸出設(shè)備。計算機(jī)的工作原理1.運(yùn)算器（算術(shù)邏輯單元，ArithmeticalandLogicalUnit）

主要功能是對數(shù)據(jù)進(jìn)行算數(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算。一般包括算術(shù)邏輯部件ALU、累加器A和寄存器R。2.控制器（ControlUnit）

控制器是整個計算機(jī)系統(tǒng)的控制中心，指揮計算機(jī)各部分協(xié)調(diào)工作，保證計算機(jī)按照預(yù)先規(guī)定的目標(biāo)和步驟有條不紊地進(jìn)行操作及處理。

微型機(jī)將運(yùn)算器和控制器做在一個芯片上，這個芯片就是中央處理器CPU（微處理器）3．存儲器（MemoryUnit）（1）內(nèi)部存儲器（主存）1KB=210Byte=1024Byte1MB=2l0KB=1024KB=220Byte1GB=210MB=1024MB=230Byte1TB=210GB=1024GB=240Byte1PB=210TB=1024TB=250Byte1EB=210PB=1024PB=260Byte

在微型計算機(jī)中內(nèi)存分為只讀存儲器（ROM）和隨機(jī)存取存儲器（RAM）兩部分。（2）外存儲器（輔存）①軟磁盤

②硬磁盤（可移動硬盤）③U盤存儲器

④光盤主板（Mainboard）4．輸入設(shè)備（Inputdevice）5．輸出設(shè)備（Outputdevice）1.2.3計算機(jī)軟件系統(tǒng)及其構(gòu)成

軟件系統(tǒng)是指計算機(jī)運(yùn)行需要的程序、數(shù)據(jù)及有關(guān)資料等。一般分為系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。

系統(tǒng)軟件是指控制和協(xié)調(diào)微機(jī)及其外部設(shè)備，支持應(yīng)用軟件的開發(fā)和運(yùn)行的軟件。一般包括：操作系統(tǒng)、計算機(jī)語言、語言處理程序、數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、工具與服務(wù)程序等。(1)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的核心軟件，也是裸機(jī)上的第一層軟件，是對硬件系統(tǒng)功能的首次擴(kuò)充。（2）計算機(jī)語言①機(jī)器語言（MachineLanguage）②匯編語言（AssemblerLanguage）③高級語言（HighLevelLanguage）（3）語言處理程序高級語言的翻譯有兩種：“解釋”、“編譯”（5）工具與服務(wù)程序（4）數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)1.2.4計算機(jī)硬件系統(tǒng)與軟件系統(tǒng)的關(guān)系(1)硬件與軟件是相輔相成的，硬件是計算機(jī)工作的物質(zhì)基礎(chǔ)(2)軟件是計算機(jī)工作的靈魂(3)計算機(jī)的某些功能既可由硬件實現(xiàn)，也可由軟件實現(xiàn)1.3計算機(jī)常見的數(shù)制與編碼1.3.1數(shù)制系統(tǒng)的概念1．?dāng)?shù)的進(jìn)位計數(shù)制利用固定的數(shù)字符號和統(tǒng)一的規(guī)則來計數(shù)的方法。進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制運(yùn)算法則逢十進(jìn)一逢二進(jìn)一逢八進(jìn)一逢十六進(jìn)一基數(shù)102816數(shù)碼0，1，…，90，10，1，…，70，1，…、9，A，B，…，F(xiàn)位權(quán)10i2i8i16i表示符號DBOH（472.12）10=4×102+7×101+2×100+1×10-1+2×10-2（321）8=3×82+2×81+1×801.3.2不同數(shù)制之間的轉(zhuǎn)換A.十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制余數(shù)倒序排列小數(shù)部分：乘以2取整，順序排列整數(shù)部分順序排列(37.375)10=(100101.011)2整數(shù)部分：除以2取余，倒序排列B.非十進(jìn)制轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制非十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)采用“位權(quán)法”(1000011.0101)2=1×26+0×25+0×24+0×23+0×22+1×21+1×20+0×2-1+1×2-2+0×2-3+1×2-4=(67.3125)10

非十進(jìn)制數(shù)按位權(quán)展開，求多項式和（F）10=al×Xn-1+a2×Xn-2+…+an-1×X1+an×X0+an+1×X-1+…

式中：al，a2，…，an-1，an，an+1為系數(shù)，X為基數(shù)，n為項數(shù)。1.3.3計算機(jī)中二進(jìn)制數(shù)運(yùn)算1.二進(jìn)制算術(shù)運(yùn)算2.二進(jìn)制邏輯運(yùn)算邏輯代數(shù)有三種基本的邏輯關(guān)系：與、或、非。

求和法則：0+0=00+1=11+0=11+1=10(逢二進(jìn)一)求差法則：0-0=0l-0=10-1=1(借一當(dāng)二)1-l=0求積法則：0×0=00×1=01×0=01×1=1求商法則：0÷0=00÷1=01÷0(無意義)1÷l=1【例2.12】設(shè)X=10101010,Y=10011101,求【例2.13】設(shè)X=10101010,Y=10011101,求【例2.14】設(shè)X=10101010,求abaa∩ba∪bTTFTTTFFFTFTTFTFFTFF1.3.4數(shù)值數(shù)據(jù)的表示1.定點數(shù)表示：小數(shù)點位置固定（整數(shù)或純小數(shù)）（1）定點整數(shù)格式符號位數(shù)值位隱含小數(shù)點位置符號位數(shù)值位隱含小數(shù)點位置（2）定點小數(shù)格式2.浮點數(shù)表示：小數(shù)點位置不固定（階碼和尾數(shù)兩部分）D=R*10N純小數(shù)整數(shù)321.789可表示為：0.321789*1033．帶符號數(shù)的表示原碼：其數(shù)符位0表示正，1表示負(fù)；其數(shù)值部分就是X絕對值的二進(jìn)制表示。反碼：對于正數(shù)與原碼相同；對于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為原數(shù)值位X的絕對值取反。補(bǔ)碼：對于正數(shù)與原碼相同；對于負(fù)數(shù)，數(shù)符位為1，數(shù)值位為原數(shù)值位X的絕對值取反最右位再加1（取反加1）。例：X=+33,Y=-33[X]原=0100001，[Y]原=1100001[X]反=0100001，[Y]反=1011110[X]補(bǔ)=0100001，[Y]補(bǔ)=10111111.3.5數(shù)據(jù)編碼任何形式的數(shù)據(jù)，無論是數(shù)字、字符、符號、圖形、圖像、音頻以及視頻信號進(jìn)入計算機(jī)都要進(jìn)行二進(jìn)制編碼的轉(zhuǎn)換1．基本概念（1）編碼（2）數(shù)據(jù)和信息（3）比特（bit）（4）字節(jié)（Byte）（5）字（Word）2．ASCII編碼ASCII碼編是美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼（AmericanStandanlCodeforInformationInterchange）3．漢字編碼（1）漢字國標(biāo)碼(GB2312-80)（2）漢字機(jī)內(nèi)碼（3）漢字字形碼（字模）（4）漢字輸入碼1.4計算機(jī)病毒與防治1.4.1什么是計算機(jī)病毒

計算機(jī)病毒是一種人為編制的計算機(jī)程序，一般是編制者為了達(dá)到某種特定的目的，編制的一種具有破壞計算機(jī)信息系統(tǒng)、毀壞數(shù)據(jù)，影響計算機(jī)使用的計算機(jī)程序代碼。1.4.2計算機(jī)病毒的來源1．無聊程序或?qū)嶒炂?．蓄意破壞3．研究實驗1.4.3計算機(jī)病毒的特點1.傳染牲2.破壞性

3.寄生性4.隱蔽性5.潛伏性1.4.4計算機(jī)病毒的分類按其后果分良性、惡性傳染對象分引導(dǎo)型病毒、文件型病毒、網(wǎng)絡(luò)型病毒、復(fù)合型病毒1.4.5計算機(jī)病毒的傳播途徑磁盤、下載、電子郵件，其他1.4.6計算機(jī)病毒防護(hù)與消除1.重要文件要經(jīng)常備份。2.對于帶有硬盤的機(jī)器最好是專機(jī)專用或?qū)Ｈ藢C(jī)。3.不使用來歷不明的軟件，也不要使用非法復(fù)制或解密的軟件、不接收來歷不明的郵件。4.對外來的軟件或數(shù)據(jù)文件要進(jìn)行病毒檢測。5.對系統(tǒng)以及相關(guān)的信息載體（磁盤等）定期進(jìn)行病毒檢測。6.安裝硬盤保護(hù)卡。7.針對病毒和黑客最直接的防護(hù)措施就是安裝防毒軟件及防火墻。了解計算機(jī)的發(fā)展史掌握計算機(jī)的系統(tǒng)組成與工作原理掌握計算機(jī)常見的數(shù)制與編碼熟練掌握計算機(jī)病毒的及其防治本章總結(jié)：end章節(jié)名稱第2章Windows7操作系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)目的與要求2.1操作系統(tǒng)概論2.2Win7操作系統(tǒng)2.3文件和文件夾教學(xué)內(nèi)容掌握操作系統(tǒng)的基本概念；掌握操作系統(tǒng)的基本操作和文件、文件夾的操作。重點(1)操作系統(tǒng)的基本操作(2)文件和文件夾的操作難點文件和文件夾的操作作業(yè)無教學(xué)手段ppt電子課件、問答教學(xué)過程（組織與方法）回顧上次課內(nèi)容→介紹本次課重點、難點→講解本次課內(nèi)容(ppt電子教案)→小結(jié)第2章Windows7操作系統(tǒng)

操作系統(tǒng)是計算機(jī)系統(tǒng)的核心系統(tǒng)軟件，它負(fù)責(zé)控制和管理整個計算機(jī)系統(tǒng)，使之協(xié)調(diào)地工作。因此，我們把操作系統(tǒng)比喻為人機(jī)交互的橋梁。2.1操作系統(tǒng)概論3.1.1操作系統(tǒng)概述1．什么是操作系統(tǒng)OperatingSystem(OS)操作系統(tǒng)是一個大型的程序系統(tǒng)，它負(fù)責(zé)計算機(jī)的全部軟、硬件資源的分配、調(diào)度工作；控制協(xié)調(diào)多個任務(wù)的活動；實現(xiàn)信息的存取保護(hù)；并提供用戶接口，使用戶獲得良好的工作環(huán)境。

2.1.1操作系統(tǒng)的功能

2.1.2操作系統(tǒng)的特征

從資源管理和用戶接口的角度看，操作系統(tǒng)具有5個功能：處理機(jī)管理存儲管理設(shè)備管理文件管理用戶接口并發(fā)性共享性虛擬性異步性2.1.3操作系統(tǒng)的分類根據(jù)操作系統(tǒng)的使用環(huán)境和作業(yè)的處理方式,可以進(jìn)行如下分類:1．多道批處理操作系統(tǒng)2.分時系統(tǒng)3.實時系統(tǒng)4.個人計算機(jī)操作系統(tǒng)5.網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)6.分布式操作系統(tǒng)7.嵌入式操作系統(tǒng)2.1.4常用操作系統(tǒng)簡介1.Windows發(fā)展

Windows7與以前微軟公司推出的操作系統(tǒng)相比,具有特色：（1）易用（2）快速（3）特效（4）簡單安全2.Linux操作系統(tǒng)Linux操作系統(tǒng)是UNIX操作系統(tǒng)的一種克隆系統(tǒng),是一種自由和開放源碼的類UNIX操作系統(tǒng)。3.iOS操作系統(tǒng)4.Android操作系統(tǒng)2.2Windows7操作系統(tǒng)2.2.1Windows7的基本操作1.Windows7的硬件要求2.Windows7的版本介紹3.Windows7的安裝方式4.Windows7的啟動和退出5.Windows7的注銷、切換用戶6．安全模式2.2.2Windows7的桌面人機(jī)對話的主要接口，人機(jī)交互的圖形用戶界面。計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)回收站2.2.3窗口的操作1.Windows7的窗口2.窗口的移動3.窗口的縮放和關(guān)閉4.窗口的切換5.窗口的排列2.2.4菜單的基本操作1.菜單的操作2.“開始"菜單3.“任務(wù)”欄和“快速啟動”欄的設(shè)置2.2.5鼠標(biāo)和鍵盤的基本操作2.3文件和文件夾2.3.1文件2.3.2文件夾和路徑2.3.3選擇文件或文件夾2.3.4打開文件或文件夾2.3.5創(chuàng)建和重命名文件或文件夾2.3.6復(fù)制、粘貼、移動文件或文件夾2.3.7刪除、恢復(fù)文件或文件夾2.3.8文件或文件夾快捷方式的創(chuàng)建2.3.9文件或文件夾的屬性查看和修改2.3.10Windows7資源管理器本節(jié)小結(jié)：1.了解操作系統(tǒng)的概念和基本功能2.熟練掌握Windows7操作系統(tǒng)的基本操作3.熟練掌握文件和文件夾的操作end章節(jié)名稱第2章Windows7操作系統(tǒng)基礎(chǔ)教學(xué)目的與要求2.4Windows7的控制面板2.5Windows附件教學(xué)內(nèi)容掌握Windows7的控制面板及常見附件的使用。重點Windows7控制面板設(shè)置Windows常見附件的使用難點無作業(yè)無教學(xué)手段ppt電子課件、問答教學(xué)過程（組織與方法）回顧上次課內(nèi)容→介紹本次課重點、難點→講解本次課內(nèi)容(ppt電子教案)→小結(jié)2.4Windows7的控制面板2.4.1Windows7的用戶管理2.4.2設(shè)置日期、時間2.4.3設(shè)置語言和輸入法2.4.4桌面顯示的設(shè)置2.4.5鼠標(biāo)和鍵盤的性能設(shè)置2.4.6添加和設(shè)置打印機(jī)2.4Windows7的控制面板單擊“開始”菜單，選擇“控制面板”，打開“控制面板”窗口。2.4.1Windows7的用戶管理1.用戶賬戶的分類3.更改用戶賬戶2.創(chuàng)建用戶賬戶2.4.2設(shè)置日期、時間1.設(shè)置當(dāng)前日期、時間2.設(shè)置當(dāng)前時區(qū)3.Internet時間2.4.3設(shè)置語言和輸入法

2.4.4桌面顯示的設(shè)置2.4.5鼠標(biāo)和鍵盤的性能設(shè)置2.4.6添加和設(shè)置打印機(jī)2.5Windows附件2.5.1寫字板和記事本2.5.2畫圖工具2.5.3計算器2.5.4輔助工具2.5.5Windows7的數(shù)字

與娛樂工具2.5.6Windows7的系統(tǒng)

維護(hù)與性能優(yōu)化2.5.5Windows7的數(shù)字與娛樂工具1.WindowsMediaPlayer2.錄音機(jī)2.5.6Windows7的系統(tǒng)維護(hù)與性能優(yōu)化“開始”-“所有程序”-“附件”-“系統(tǒng)工具”，本節(jié)小結(jié)：1.熟練掌握Windows7的控制面板中各個項目的設(shè)置方法；2.了解Windows7附件的功能。end

第3章教案

課程名稱：計算機(jī)基礎(chǔ)實訓(xùn)適用班級：章節(jié)名稱第3章文字處理軟件Word2010教學(xué)目的與要求1、掌握Word2010文檔創(chuàng)建、輸入、保存等基本操作；2、掌握字符及段落排版方法；3、掌握表格創(chuàng)建、編輯、美化、排序及計算方法；4、掌握圖片、剪貼畫、圖形、藝術(shù)字、文本框等處理方法；5、掌握頁面排版、目錄生成、及文檔打印方法。教學(xué)內(nèi)容1、文檔基本操作；2、字符及段落排版；3、表格處理；4、圖形處理；5、頁面排版及打印。重點2、3、5難點5作業(yè)各部分動手練習(xí)教學(xué)過程(組織與方法)介紹本次課重點、難點→講解本次課內(nèi)容→小結(jié)→作業(yè)→課堂練習(xí)。3.1初識Word20103.1.1Word2010的啟動與退出1.啟動Word2010（1）單擊“開始”→“所有程序”→“MicrosoftOffice”→“MicrosoftWord2010”命令。（2）雙擊桌面上的MicrosoftOfficeWord2010的快捷方式圖標(biāo)來啟動。（3）雙擊已經(jīng)創(chuàng)建的Word文檔，也可以啟動Word2010。2.退出Word2010（1）單擊Word2010窗口右上角的關(guān)閉按鈕

。（2）在Word2010窗口中，選擇“文件”→“退出”命令。（3）單擊標(biāo)題欄左側(cè)的Word圖標(biāo)，在控制菜單中單擊“關(guān)閉”。（4）使用組合鍵Alt+F4。3.1初識Word20103.1.2Word2010的用戶界面3.2Word2010的基本文檔操作3.2.1新建文檔1.新建空白文檔（1）啟動Word后自動創(chuàng)建新文檔“文檔1”。（2）選擇“文件”→“新建”命令，在窗口中根據(jù)需要可以創(chuàng)建不同類型的文檔。（3）單擊快速訪問工具欄上的“新建”按鈕

，創(chuàng)建新文檔。（4）在文檔保存位置右擊，在快捷菜單中選擇“新建”→“MicrosoftWord文檔”命令，創(chuàng)建新文檔。2.新建模板文檔單擊“文件”→“新建”命令，打開新建文檔窗口。選擇需要的模板類型，單擊“創(chuàng)建”按鈕，創(chuàng)建的新文檔即應(yīng)用所選模板。3.2Word2010的基本文檔操作3.2.2輸入文檔1.輸入文本文檔輸入時，當(dāng)輸入到一行末尾時會自動換行，當(dāng)一個段落輸入完成按Enter（回車）鍵。2.輸入特殊字符或符號

單擊“插入”→“符號”組→“符號”命令，在下拉列表中選擇所需符號；如需更多符號，選擇“其它符號”命令，打開“符號”對話框。3.在文檔中插入日期和時間單擊“插入”→“文本”組→“日期和時間”命令，打開“日期和時間”對話框，選擇日期和時間格式，單擊“確定”按鈕。3.2Word2010的基本文檔操作3.2.3保存文檔（1）第一次保存文檔時，在快速訪問工具欄上單擊“保存”按鈕

，或者選擇“文件”→“保存”選項，打開“另存為”對話框。選擇文檔的保存路徑。（2）在“文件名”輸入框中輸入或選擇文檔的保存名稱。（3）在“保存類型”列表框中選擇文件保存類型，默認(rèn)文檔類型擴(kuò)展名為“.docx”

。（4）單擊“保存”按鈕，文檔保存完成。（5）如果文檔已經(jīng)保存過，可以直接單擊快速訪問工具欄上的保存按鈕、選擇“文件”→“保存”命令，或者使用“Ctrl+S”

組合鍵來保存文檔。3.2Word2010的基本文檔操作3.2.4編輯文檔1.打開文檔（1）雙擊文檔（2）“文件”→“打開”命令（3）單擊快速訪問工具欄上的“打開”按鈕2.選擇文本（1）在選定區(qū)

①單擊：選定一行

②雙擊：選定一段

③三擊：選定全文

④Ctrl+單擊：選定全文

⑤拖動：選定連續(xù)區(qū)

⑥Ctrl+A：全選3.2Word2010的基本文檔操作3.2.4編輯文檔2.選擇文本（2）在編輯區(qū)

①單擊：改變插入點

②雙擊：選定一個詞

③三擊：選定一段

④Ctrl+單擊：選定一個句子

⑤拖動：選定連續(xù)區(qū)域

⑥Alt+拖動：選定矩形塊(不能同時選兩個)

⑦單擊+Shift+單擊：選定連續(xù)區(qū)域

3.2Word2010的基本文檔操作3.2.4編輯文檔3.復(fù)制與移動文本（1）復(fù)制文本：左拖動：選中→CTRL+拖動到目標(biāo)位置剪粘板：選中→復(fù)制（Ctrl+C）→粘貼（Ctrl+V）（2）移動文本：左拖動：選中→拖動到目標(biāo)位置剪粘板：選中→剪切（Ctrl+X）→粘貼（Ctrl+V）4.刪除、插入與改寫文本（1）刪除：Backspace/Delete（2）插入/改寫：Insert或雙擊狀態(tài)欄“改寫”3.2Word2010的基本文檔操作3.2.4編輯文檔5.撤消與恢復(fù)（1）撤消：快速訪問工具欄

按鈕/Ctrl+Z（2）恢復(fù)：快速訪問工具欄

按鈕/Ctrl+Y6.查找與替換開始

→

編輯??

→

查找??（替換）可查找及替換文本和文本的格式，也可以不修改文本只替換格式

支持通配符“?”和“*”特殊查找：段落標(biāo)記（^p）

人工換行符↓(^l)7.改變文檔顯示比例狀態(tài)欄視圖→顯示比例(10%~500%)CTRL+鼠標(biāo)滾輪3.2Word2010的基本文檔操作動手練習(xí)一文檔基本操作一、實驗?zāi)康模?）熟悉Word2010工作界面。（2）掌握Word文檔的創(chuàng)建、文本輸入和保存方法。（3）掌握文本選擇、復(fù)制粘貼、查找與替換的方法。二、實驗要求（1）新建Word文件，輸入文字；（2）文本移動、段落合并、插入文字；（3）保存文件；（4）文本替換；（5）文件另存。3.3文檔排版3.3.1字符排版1.使用功能區(qū)按鈕：選中文字，開始→字體組圖3-2字體組命令按鈕3.3文檔排版3.3.1字符排版2.使用字體對話框：選中文字，開始→字體組→對話框啟動器圖3-3字體對話框3.3文檔排版3.3.2段落排版1.使用功能區(qū)按鈕：在段落中單擊鼠標(biāo)，或選中段落，“開始”