計算機基礎知識第1-3章1第一講計算機與信息社會2學習目標了解計算機的發展、特點和應用。31946年2月由賓州大學研制成功的ENIAC電子計算機時代的到來

ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數字積分計算機重達30噸占地170m2耗電量150千瓦18000個電子管每秒5000次沒有存儲器采用十進制2.第一臺計算機的誕生53.計算機的發展時代年份器件軟件應用一

46-58電子管機器語言匯編語言科學計算二58-64晶體管高級語言數據處理工業控制三64-71集成電路操作系統文字處理圖形處理四71年迄今大規模集成電路數據庫、網絡等社會的各個領域電子管晶體管集成電路大規模集成電路64.1今后計算機的發展趨勢①巨型化②微型化③網絡化④智能化4.計算機發展的趨勢與展望74.計算機的分類按綜合性能指標分類高性能計算機（巨型機或大型機）：速度最快、處理能力最強、最快：NECEarthSimulator 每秒35萬億次浮點運算，峰值40萬億次中國：曙光4000A2560顆64位AMDOpteron處理器

每秒8萬億次浮點運算，全球排名第10工作站：介于PC與小型機之間高檔微機系統 高分辨率、大容量內外存，圖形功能較強微型計算機：

臺式機、筆記本和個人數字助量(PDA)服務器：網絡環境中為多個用戶提供服務的計算機系統按用途分類通用機專用機95.計算機的新技術嵌入式技術網格計算中間件技術10(1)嵌入式技術將計算機作為一個信息處理部件，嵌入到應用系統之中的一種技術。系統和功能軟件固化起來，類似BIOS的工作方式。應用：各種家電、數碼相機等11(3)中間件技術

中間件是介于應用軟件和操作系統之間的系統軟件。

136.計算機的應用計算機的應用類型1.科學計算

2.數據處理

3.電子商務

4.過程控制

5.CAD/CAM/CIMS

6.多媒體技術7.虛擬現實8.人工智能計算機的主要應用領域 1.工商：電子商務、CAD/CAM

2.教育：多媒體教育、遠程教育

3.醫藥：CAT、MRI、遠程醫療

4.政府：電子政府

5.娛樂：虛擬現實、電影特技

6.科研：數據采集、計算分析

7.家庭：家庭信息化

14課前思考被稱之為計算機之父，第一次提出“存儲程序”概念的計算機科學家是誰？計算機發展經歷了哪幾個時代，各時代的特征(主要邏輯元件)是什么？15學習目標計算機系統的組成與工作原理

微型計算機的性能指標與硬件組成數據在計算機中的表示171計算機系統的組成系統軟件應用軟件計算機系統分為：硬件+軟件硬件軟件18191.1.2計算機的五大部件馮.諾依曼思想：

二進制程序與數據一樣存放在內存五大模塊存儲器數據流控制流運算器外存儲器輸出設備內存儲器輸入設備控制器演示：計算機的五大部件21處理器處理器控制器運算器控制整個計算機所有部件的工作執行算術運算和邏輯運算22存儲器存儲器是計算機存儲數據和程序的記憶單元集合，每個記憶單元由8位二進制位組成，可讀寫其中的數據。存儲器存儲器通常分為內存儲器和外存儲器存放大量信息的外存儲器信息交流中心內存儲器23輸入/輸出設備常用輸入設備：鍵盤、鼠標、掃描儀、光筆、數字化儀等。常用輸出設備：顯示器、打印機、繪圖儀等。251.1.3計算機基本工作原理指令是能被計算機識別并執行的的二進制代碼，完成一種操作。操作碼

操作數

IfGoto……＋－×÷AndOr……CPU內存I/O設備主機對計算機的硬件進行管理等指令

結構分類操作碼要完成的操作類型或性質操作數

操作的內容或所在的地址

數據傳送指令數據處理指令程序控制指令輸入輸出指令

其它指令

26指令的執行過程①取指令：從內存儲器中取出要執行的指令送到CPU內部的指令寄存器暫存。②分析指令：把保存在指令寄存器中的指令送到指令譯碼器，譯出該指令對應的操作。③執行指令：CPU向各個部件發出相應控制信號，完成指令規定的操作。演示27微型計算機的主要性能指標

CPU指標

主要包括CPU字長、時鐘頻率。運算速度

計算機的運算速度通指平均運算速度，即每秒鐘所能執行的指令條數。內存容量內存容量反映了內存儲器存儲數據的能力。存儲容量越大，其處理數據的范圍就越廣，并且運算速度一般也越快。硬盤容量硬盤容量越大，存儲數據容量越大，價格越高。29如何查看計算機的配置查看CPU與內存配置,操作系統版本

程序附件系統工具系統信息

我的電腦屬性查看硬盤大小

我的電腦管理磁盤管理

我的電腦屬性30PC99規范要求主板各接口必須采用有色識別標識，方便識別2.1系統主板系統主板是微型計算機中最大的一塊集成電路板，是微型計算機中各種設備的連接載體。主板在結構上主要有AT、ATX、NLX、EATX、WATX以及BTX等類型。它們的區別主要在于板上各元器件的布局排列方式、尺寸大小、形狀以及所使用的電源規格和控制方式的不同。ATX是目前最常用的主板結構，擴展插槽較多，配合ATX電源，可以實現軟關機和Modem遠程遙控開關機等功能。

31系統主板內存總線插槽接口卡CPU串行接口USB接口芯片組322.2芯片組

芯片組決定了主板的結構及CPU的使用。根據芯片的功能，可分為南橋芯片和北橋芯片。南橋芯片主要負責I/O接口控制、IDE設備（硬盤等）控制以及高級能源管理等；北橋芯片負責與CPU的聯系并控制內存、AGP、PCI數據在北橋內部傳輸，由于北橋芯片的發熱量較高，所以芯片上會裝有散熱片。

332.3CPUP49?CPU字長：內部各寄存器之間一次能夠傳遞的數據位?位寬

與外部設備之間一次能夠傳遞的數據位?x位CPU通常用CPU字長和位寬來稱呼CPU。例如，PentiumCPU字長是32位，位寬是64位，稱為超32位CPU。?CPU外頻：CPU總線頻率

?CPU主頻：CPU內核電路的實際工作頻率34CPU早期使用過的微處理器

35CPU的主要生產商Intel公司1993Pentium奔騰系列PIPIIPIIIP4eCeleron賽揚系列Itanium安騰系列國產CPU(龍芯，鳳芯)36國產CPU——龍芯

標志著我國在現代通用微處理器設計方面實現了“零”的突破，打破了我國長期依賴國外CPU產品的無芯的歷史。

37內部存儲器訪問速度快信息暫時性相對價格高容量相對小外部存儲器訪問速度慢信息永久性相對價格低容量相對大2.4存儲器微型計算機存儲器分內部存儲器和外部存儲器38內存用于筆記本電腦內存條

用于臺式機內存條內存的容量：32M，64M，128M，256M，528M，1G，2G39是介于CPU和內存之間的一種可高速存取信息的芯片，用于解決它們之間的速度沖突問題，Cache一般采用靜態隨機存取存儲器SRAM構成，它的訪問速度是DRAM的10倍左右。

高速緩沖存儲器CacheCPUCacheRAM40軟盤用表面涂有磁性材料柔軟的聚酯材料制成讀寫軟盤時，磁頭直接接觸盤面。常用軟盤容量為1.44MB外部存儲器41硬盤的容量：20G，40G，80G，120G，240G，320G柱面扇區磁道硬盤片是由涂有磁性材料的鋁合金構成讀寫硬盤時，磁性圓盤高速旋轉產生的托力使磁頭懸浮在盤面上而不接觸盤面硬盤容量視具體類型而定硬盤片讀寫磁頭硬盤42光介質存儲器也是微型計算機上使用較多的存儲設備。它利用光學方式讀/寫數據，按光盤的讀/寫性能，可分為只讀型與可讀寫型。只讀光盤上的數據采用壓模方法壓制而成，用戶只能讀取上面的數據，而不能寫入或修改光盤上的數據。光驅衡量光盤驅動器傳輸數據速率的指標叫做倍速，一倍速率為150kb/s。如果在一個40倍速光驅上讀取數據，數據傳輸速率可達到40×150kb/s=6Mb/s。

光介質存儲器

43移動存儲產品

（1）移動硬盤

移動硬盤直接由臺式電腦硬盤或者由筆記本電腦硬盤改裝而成，這類產品性價比非常好，通常來講可按產品的接口類型分為USB1.1、USB2.0和IEEE1394這三種。

44移動存儲產品

（2）Flash存儲設備——U盤FlashMemory是一種非易失性半導體存儲器，即在無電源狀態仍能保持片內信息，不需要特殊的高電流就可實現片內信息的擦除和重寫。其名稱來源于TOSHIBA公司用Flash這個詞來描述這種存儲器瞬間的清除能力。用FlashMemory芯片構成的存儲介質，被廣泛地應用于數字攝像機、數碼相機、MP3播放器、數字錄音機、個人數字助理和計算機等方面。452.5總線與接口處理器存儲子系統I/O子系統總線：微處理器與各部件和外圍設備共用的連接線路46總線分類地址總線:傳輸地址信息數據總線:傳輸數據信息控制總線:傳輸控制信息內部總線：連接CPU的各個組成部件（芯片內部）系統總線：連接計算機中各大部件外部總線：連接計算機和外部設備連接對象傳輸對象并行總線:通信速度快、實時性好串行總線:簡易、方便、靈活通信方式

47接口的類型串行接口并行接口USB接口 483計算機的軟件系統軟件系統應用軟件系統軟件①操作系統:DOS、UNIX、Windows、Linux②程序設計語言與語言處理程序③系統服務軟件①各種信息管理軟件；②辦公自動化系統；③各種文字處理軟件；④各種輔助設計軟件以及輔助教學軟件；⑤各種軟件包，如數值計算程序庫、圖形軟件包等。493.1程序設計語言程序設計語言一般分為機器語言、匯編語言和高級語言三類。程序設計語言編譯與解譯系統軟件：包括匯編程序、編譯系統和解釋程序。是軟件系統的重要組成部份。503.2語言處理程序計算機只能執行二進制代碼組成的程序指令，不能執行用戶采用匯編語言或高級語言寫的源程序。匯編程序將匯編語言源程序翻譯成機器語言(.COM或.EXE)，這一過程稱作匯編。513.3系統服務軟件①診斷程序②調試程序③編輯程序52作業：課本P42計算機由哪幾個部分組成？各部件的作用是什么？內存與外存的區別？存儲器的容量單位有哪些？若內存大小為256MB，則它有多少個字節？總線按功能或傳輸信息特征的分類？53第三講計算機內部信息編碼第2章P25-4254學習目標了解計算機中的數制了解常用數制的表示方法掌握不同進制間的轉換了解計算機中的數據單位了解計算機的編碼551.1計算機中的數制1．數制的概念數制是用一組固定的數字和一套統一的規則來表示數的方法。按照進位方式計數的數制叫進位計數制。2．基數基數是指該進制中允許選用的基本數碼的個數。每一種進制都有固定數目的計數符號。561.1.1計算機中的數制十進制：基數為10，10個記數符號：0、1、2、……9。二進制：基數為2，2個記數符號：0和1。八進制：基數為8，8個記數符號：0、1、2、……7。十六進制：基數為16，16個記數符號：0～9，A，B，C，D，E，F。其中A～F對應十進制的10～15。571.1.1計算機中的數制3．位權一個數碼處在不同位置上所代表的值不同，如數字8在十位數位置上表示80，在百位數上表示800，而在小數點后1位表示0.8，可見每個數碼所表示的數值等于該數碼乘以一個與數碼所在位置相關的常數，這個常數叫做位權。位權的大小是以基數為底、數碼所在位置的序號為指數的整數次冪。581.2常用數制的表示方法1．在數字后面加寫相應的英文字母作為標識十進制數（Decimalnumber）用后綴D表示或無后綴，如123和123D二進制數（Binarynumber）用后綴B表示，如1101B、11.01B八進制數（Octalnumber）用后綴O表示，如123.67O十六進制數（Hexadecimalnumber）用后綴H表示，如10A2H、3B1.1H591.2常用數制的表示方法2．在括號外面加數字下標十進制數(Decimalnumber),如(123.123)10二進制數(Binarynumber),如(10010.01)2八進制數(Octalnumber),如(123.67)8十六進制數(Hexadecimalnumber),如(A21.B)16601.3不同進制間的轉換1．R進制數換為十進制數轉換對于任意的R進制數：an-1an-2…a1a0.a-1…a-m（其中n為整數位數，m為小數位數）可以表示為按權展開求和即可：an-1×Rn-1+an-2×Rn-2+…+a1×R1+a0×R0+a-1×R?1+…+a-m×R?m

（其中R為基數）611.3不同進制間的轉換例：(101101.11)2

=1×25＋0×24＋1×23＋1×22＋0×21＋1×20＋1×2?1＋1×2?2=

32+0+8+4+0+1+0.5+0.25=

(45.75)10例：(642)8

=6×82+4×81+2×80=

(418)10621.3不同進制間的轉換2．十進制數換為R進制數將十進制數轉換為R進制數：整數部分和小數部分須分別遵守不同的轉換規則，然后組合起來。對整數部分：除R取余法。對小數部分：乘R取整法。注意:一個十進制小數不一定能完全準確地轉換成二進制小數，這時可以根據精度要求只轉換到小數點后某一位為止即可。631101例：(13)10=()21363102222余數1011二進制數低位二進制數高位(1)十進制(整數)數轉換成二進制數64例：(0.6875)10=()20.68752×37501.2×7502×0.501.2×01.整數1011二進制數高位二進制數低位0.1011(2)十進制(小數)數轉換成二進制數65二──八進制對照表二進制八進制00000011010201131004101511061117二──十六進制對照表二進制十六進制000000001100102001130100401015011060111710008100191010A1011B1100C1101D1110E(3)二進制數轉換為八、十六進制數23222120842166(4)二進制轉換成八、十六進制例：將二進制數(11100110.10101011)2轉換成八、十六進制數。

(011

100

110.101

010

110)2

=

(346.526)8346.526

(1110

0110.1010

1011)2

=

(E6.AB)16E6.AB671.4計算機中的數據單位數據在計算機中是以字節做為基本的存儲單位。①位：b(bit)是計算機存儲一個二進制信息的最小單位。②字節：(Byte)一個字節對應于計算機的一個存儲單元,一個字節由8個二進制位組成。數據在計算機中是以字節做為存儲信息的基本單位。一個字節：1Byte=8b。b7b6b5b4b3b2b1b068③字(機器字)：計算機的存儲數據或執行指令是以機器字(Word)為單位。④字長：一個機器字的字長可以為1、2、4個字節,字長分別為8、16、32位。它是計算機運算的基本單位。字長反映了計算機的記憶能力和處理數據的精度。1KB=1024B(210字節)1MB=1024KB(220字節)1GB=1024MB(230字節)1TB=1024GB(240字節)1.4計算機中的數據單位691.5計算機的編碼任何形式的信息（數字、字符、漢字、圖像、聲音、視頻）進入計算機都必須轉換為由0和1組成二進制數，即進行二進制數形式的信息編碼。數據編碼主要有BCD碼和ASCII碼。1．BCD碼（二?十進制編碼）BCD（BinaryCodedDecimal）碼是用若干個二進制數碼來表示十進制數的編碼，也稱為“二?十進制編碼”。BCD碼的編碼方法很多，最常用的是8421碼。701.5.1BCD編碼例：(11.25)10

=

(00010001.00100101)8421

=

(1011.01)2十進制數與8421BCD編碼表10110001000000010010001101000101011001110123456710001001101000001100001000010100十進制數8421BCD碼8421BCD碼891011121314十進制數150001010100010011711.5.2ASClI碼字符編碼就是規定用怎樣的二進制碼來表示字符信息，以便計算機能夠識別、存儲、加工、處理。目前，最廣泛使用的ASCII碼（AmericanStandardCodeforInformationInterchange—美國標準信息交換碼），它已被國際標準化組織（ISO）認定為國際標準。(見表1.4)721.5.2ASClI碼ASClI碼用一個字節表示。它是7位二進制編碼組成,即最高位為0，它可以表示(0～127)共128個編碼，其中包括控制字符、數字、英文字母、標點符號和專用字符。它是用不同的代碼值代表鍵盤上的一個字符或一種操作功能。其中0～31為控制字符,32～127為可顯示字符。731.5.2ASClI碼表例：①鍵盤上“0”的代碼為48;0～9的編碼是48～57。②“A”的編碼為65；A～Z的編碼是65～90。③“a”的編碼為97；a～z的編碼是97～122。空格的編碼為32；編碼13的功能為回車等。

規律:①<②<③741.5.3漢字的編碼用計算機處理漢字時，必須先將漢字代碼化，即對漢字進行編碼。從漢字的輸入、處理到輸出，不同的階段采用不同的漢字編碼，歸納起來可分為漢字輸入碼、漢字交換碼、漢字機內碼和漢字輸出碼4種（1）漢字輸入碼漢字輸入碼是為了從鍵盤輸入漢字而編制的漢字編碼，也稱漢字外部碼，簡稱外碼。漢字輸入碼的編碼方法分為4種：數碼、音碼、形碼、音形碼751.5.3漢字的編碼（2）漢字國標碼漢字交換碼是一種用于計算機漢字信息處理系統之間或者通信系統之間進行信息交換的漢字編碼。漢字國標碼是指我國于1980年發布的《信息交換用漢字編碼字符集—基本集》，簡稱GB2312-1980編碼或國標碼，是漢字交換碼的國家標準。該標準包括6763個漢字（其中：一級漢字3755個，按漢語拼音順序排列；二級漢字3008個，按偏旁部首順序排列）和682個英、俄、日文字母以及其他字符。761.5.3漢字的編碼（3）漢字機內碼漢字機內碼（亦稱漢字內碼）是計算機系統內部對漢字進行存儲、處理、傳輸時統一使用的代碼。漢字機內碼

=

漢字國標碼

+

8080H

=

區位碼

+

A0A0H漢字國標碼

=

區位碼

+

2020H（4）漢字輸出碼漢字輸出碼又稱漢字字形碼，是在顯示器或打印機等設備上輸出漢字時有關漢字字形的編碼。77作業課本P42面第6題.78第四講計算機安全第十章P34579學習目標了解計算機病毒的定義、類型、特征。了解計算機感染病毒的一般癥狀。掌握計算機病毒與黑客的防范。801.計算機病毒及其防治主要是概念,了解病毒相關知識,具有防衛意識病毒的定義和特點傳統病毒:單機現代病毒:網絡蠕蟲病毒木馬病毒

確診病毒清除病毒預防病毒手工清除專殺工具殺毒軟件根據具體病毒特征網上免費查毒沖擊波:CPU占用100%歡樂時光:Desktop.iniFolder.htt

資料：病毒的發展史812.計算機病毒的定義P345定義：計算機病毒就是具有破壞作用的計算機程序或一組計算機指令。主要特點：破壞性，傳染性，隱蔽性，可觸發性823.計算機病毒的類型P346-347①引導型病毒引導型病毒又稱操作系統型病毒，主要寄生在硬盤的主引導程序中，當系統啟動時進入內存，伺機傳染和破壞。典型的引導型病毒有大麻病毒、小球病毒等。②文件型病毒文件型病毒一般感染可執行文件（*.COM或*.EXE）。在用戶調用染毒的可執行文件時，病毒首先被運行，然后駐留內存傳染其他文件，如CIH病毒。(1)傳統計算機病毒833.計算機病毒的類型③宏病毒宏病毒是利用辦公自動化軟件（如Word、Excel等）提供的“宏”命令編制的病毒。④網絡病毒因特網的廣泛使用，使利用網絡傳播病毒成為病毒發展的新趨勢。蠕蟲病毒（worm）、特洛伊木馬（trojan）病毒、沖擊波（blaster）病毒、電子郵件病毒都屬于網絡病毒。843.計算機病毒的類型⑤混合型病毒混合型病毒是以上兩種或兩種以上病毒的混合。例如，有些混合型病毒既能感染磁盤的引導區又能感染可執行文件。有些電子郵件病毒是文件型病毒和宏病毒的混合體。854.計算機病毒和黑客的防范P348計算機病毒和黑客的出現給計算機安全提出了嚴峻的挑戰，解決該問題最重要的一點就是樹立“以防為主，防治結合”的思想，樹立計算機安全意識，從思想方面、管理方面、使用方面做好防范，做到防患于未然，積極地預防黑客的攻擊。864.1計算機病毒發作的一般癥狀(1)計算機運行得比平常遲鈍，程序載入時間比平常久。(2)對一個簡單的工作，磁盤機似乎花了比預期長的時間。(3)不尋常、或與系統正在運行的軟件無關的錯誤訊息出現。(4)硬盤的指示燈無緣無故地亮，或程序同時存取于多部磁盤機。(5)系統記憶體容量忽然大量減少，磁盤可利用的空間突然減少。874.1計算機病毒發作的一般癥狀(6)可執行文檔的大小改變了。(7)記憶體內增加了來路不明的常駐程序。(8)檔案奇怪地消失或檔案的內容被附加了一些奇怪的資料。(9)檔案名稱、文檔名、日期和屬性被更改過。(10)硬件損壞，如BIOS芯片被改寫。88震蕩波病毒癥狀avserve.exe894.2清除計算機病毒P348(1)使用殺毒軟件使用殺毒軟件來檢測和清除病毒，用戶只需按照提示來操作即可完成，簡單方便，常用的殺毒軟件有以下幾種。①金山毒霸（）。②瑞星殺毒軟件（）③諾頓防毒軟件（）④江民殺毒軟件（）⑤卡巴斯基殺毒軟件（）904.2清除計算機病毒(2)使用專殺工具現在一些反病毒公司的網站上提供了許多病毒專殺工具，用戶可以免費下載這些專殺工具對某個特定病毒進行清除。(3)手動清除病毒這些清除病毒的方法要求操作者對計算機的操作相當熟練，具有一定的計算機專業知識，利用一些工具軟件找到感染病毒的文件，手動清除病毒代碼。一般用戶不適合采用此方法。914.2清除計算機病毒（4）如果多個殺毒軟件、多種手段或自己能力所限均不能殺除病毒，可將此病毒發作情況發布到網上求援；請殺毒軟件公司幫助解決。924.3防范措施(1)預備可正常開機之干凈軟盤，供啟動系統使用。(2)重要資料，必須備份。(3)不要在系統盤上存放用戶的數據和程序。(4)對外來的計算機、存儲介質（光盤、閃存盤、移動硬盤等）或使用新軟件時，要進行病毒檢測，確認無毒后才能使用。(5)在別人的計算機使用自己的閃存盤或移動設備的時候，最好要處于寫保護狀態。(6)避免在無防毒軟件的機器上，使用電腦可移動磁盤。934.3防范措施(7)不要輕易下載和使用網上的軟件；不要輕易打開來歷不明的郵件中的附件；不要瀏覽一些不太了解的網站；不要執行從Internet下載后未經殺毒處理的軟件；調整瀏測覽器的安全設置，并且禁止一些腳本和ActiveX控件的運行，防止惡性代碼的破壞。對于通過網絡傳輸的文件，應在傳輸