計(jì)算機(jī)二級(jí)教程

1、主 講：杜 玫 芳E-mail: dumeifang1@sina.com,大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ),課時(shí)安排：40學(xué)時(shí)（授課） + 32學(xué)時(shí)（實(shí)驗(yàn)）考核方式：期末考試成績——山東省統(tǒng)考 2.5學(xué)分實(shí)驗(yàn)成績 2學(xué)分,計(jì)算機(jī)用于在線交易,電子自選商場,證券交易所,計(jì)算機(jī)可以作什么？,計(jì)算機(jī)用于大型數(shù)值計(jì)算、處理(Scientific Computation),計(jì)算機(jī)圖形圖象技術(shù)的杰作(Data Processing),計(jì)算機(jī)

2、用于輔助教學(xué)(CAE),家用電腦,計(jì)算機(jī)在軍事上得到廣泛應(yīng)用,航空母艦裝備計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),導(dǎo)彈用計(jì)算機(jī)制導(dǎo)打擊目標(biāo)更加精確,數(shù)字化軍用地圖 既準(zhǔn)確又方便,工業(yè)生產(chǎn)過程控制(Process Control),人工智能Artificial Intelligence,,,第一章 計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí) 1.1 計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展 1.2 二進(jìn)制與數(shù)據(jù)編碼

3、 1.3 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng) 1.4 計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng) 1.5 數(shù)據(jù)存儲(chǔ) 1.6 計(jì)算機(jī)與信息的安全,,,,1.1.1 計(jì)算機(jī)的誕生,手工時(shí)代 機(jī)械時(shí)代 電子時(shí)代,1.1   計(jì)算機(jī)的產(chǎn)生與發(fā)展,手工時(shí)代 遠(yuǎn)古時(shí)期的“掐指一算”； 原始社會(huì)的結(jié)繩法；春秋時(shí)代的“籌算”法； 公元6

4、00多年,中國唐代的算盤；,機(jī)械時(shí)代 17世紀(jì),歐洲出現(xiàn)計(jì)算尺（1620年)和計(jì)算器（1642年）,機(jī)械時(shí)代 19世紀(jì),各種基礎(chǔ)理論和先進(jìn)思想進(jìn)一步推動(dòng)計(jì)算機(jī)的發(fā)展 19世紀(jì)中期,英國數(shù)學(xué)家巴貝奇,提出“通用數(shù)字計(jì)算機(jī)”思想; 19世紀(jì)中葉,英國數(shù)學(xué)家布爾,提出了“符號(hào)邏輯”的思想; 1936年,英國數(shù)學(xué)家圖靈,提出“圖靈機(jī)”模型,證明了通用數(shù) 字計(jì)算機(jī)是可以制造出來的.,巴貝奇設(shè)計(jì)的分析機(jī)他的助手

5、， 英國著名詩人拜倫的獨(dú)生女阿達(dá)·奧古斯塔（Ada Augusta）為分析機(jī)編制了人類歷史上第一批計(jì)算機(jī)程序。阿達(dá)和巴貝奇為計(jì)算機(jī)的發(fā)展創(chuàng)造了不朽的功勛，他們對(duì)計(jì)算機(jī)的預(yù)見起碼超前了一個(gè)世紀(jì)以上。,圖靈1912年生于英國倫敦，1954年死于英國的曼徹斯特，終生未娶。人們把計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的最高獎(jiǎng)以他的名字命名為“圖靈獎(jiǎng)”，又稱“圖靈大獎(jiǎng)”，是世界電腦界的諾貝爾獎(jiǎng)，每年評(píng)選一位為計(jì)算機(jī)科學(xué)做出杰出貢獻(xiàn)的科學(xué)家，獎(jiǎng)金2到5萬美元。,19

6、45年，美籍匈牙利數(shù)學(xué)家馮·諾依曼（John von Neumann，1903 ~ 1958）提出了在數(shù)字計(jì)算機(jī)內(nèi)部的存儲(chǔ)器中存放程序的概念。這是所有現(xiàn)代計(jì)算機(jī)的范式，被稱為“馮·諾依曼結(jié)構(gòu)”，按這一結(jié)構(gòu)建造的計(jì)算機(jī)稱為存儲(chǔ)程序計(jì)算機(jī)，又稱為通用計(jì)算機(jī)。長達(dá)101頁的EDVAC（Electronic Discrete Variable Computer，“離散變量自動(dòng)電子計(jì)算機(jī)”的簡稱）方案是計(jì)算機(jī)發(fā)展史上的一個(gè)劃時(shí)

7、代的文獻(xiàn).,電子時(shí)代 1946年2月,第一臺(tái)數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC在美國賓西法尼亞大學(xué)誕生。重30噸，占地170平米，用十進(jìn)制計(jì)算，每秒運(yùn)算5000次，使用了17468個(gè)真空電子管。,1.1.2 計(jì)算機(jī)的發(fā)展,發(fā)展史——根據(jù)計(jì)算機(jī)采用的主要元器件劃分第一代 1946-1957 電子管/真空管計(jì)算機(jī)第二代 1958-1964 晶體管計(jì)算機(jī)第三代 1965-1970 中小規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)

8、第四代 1970-至今 大規(guī)模或超大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)新一代計(jì)算機(jī)正在研究中,計(jì)算機(jī)在我國的發(fā)展1956年 開始研制計(jì)算機(jī)1958年 研制出第一臺(tái)電子管計(jì)算機(jī). 1964年 研制成功晶體管計(jì)算機(jī). 1971年 研制成功集成電路計(jì)算機(jī) 1983年 研制成功“銀河Ⅰ”巨型機(jī).每秒1億次 1997年 研制成功“銀河Ⅲ”巨型機(jī). 每秒130億次2001年 研制成功“曙光3000”巨型機(jī). 每秒3000億

9、2004年 研制成功“曙光4000-A”巨型機(jī). 每秒10萬億次2009年 曙光5000A 每秒230萬億次 （magic cube）,補(bǔ),計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)：,1）運(yùn)算速度快 2）存儲(chǔ)容量大——區(qū)別于其他計(jì)算工具的重要特征 3）通用性強(qiáng)——計(jì)算機(jī)能夠應(yīng)用于各種領(lǐng)域的基礎(chǔ) 4）工作自動(dòng)化 5）精確性高,補(bǔ),計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,1.科學(xué)計(jì)算2.信息管理（數(shù)據(jù)處理） 對(duì)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行加工,形成有用

10、信息3.過程控制 工業(yè)自動(dòng)化,補(bǔ),4.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng) 輔助設(shè)計(jì) CAD ——Computer-Aided Design 輔助制造 CAM 輔助教育 CBE 輔助教學(xué) CAI 計(jì)算機(jī)管理教學(xué) CMI5.人工智能（AI） 6.計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與通信,

11、,補(bǔ),計(jì)算機(jī)的發(fā)展趨勢 巨型化（用于尖端科學(xué)）；微型化（PC機(jī)）； 網(wǎng)絡(luò)化（與世界接軌）； 智能化（模擬人）,1.1.3 新概念計(jì)算機(jī),1. 神經(jīng)計(jì)算機(jī) 用許多微處理機(jī)模仿人腦的神經(jīng)元結(jié)構(gòu)，采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò)就構(gòu)成了神經(jīng)計(jì)算機(jī)。神經(jīng)計(jì)算機(jī)除有許多處理器外，還有類似神經(jīng)的節(jié)點(diǎn)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)與許多點(diǎn)相連。若把每一步運(yùn)算分配給每臺(tái)微處理器，使它們同時(shí)運(yùn)算，其信息處理速度和智能會(huì)

12、大大提高。,2. 超導(dǎo)計(jì)算機(jī) 超導(dǎo)計(jì)算機(jī)的性能是目前電子計(jì)算機(jī)無法相比的。目前制成的超導(dǎo)開關(guān)器件的開關(guān)速度，已達(dá)到幾微微秒的高水平。這是當(dāng)今所有電子、半導(dǎo)體、光電器件都無法比擬的，比集成電路要快幾百倍。超導(dǎo)計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度比現(xiàn)在的電子計(jì)算機(jī)快100倍，而電能消耗僅是電子計(jì)算機(jī)的千分之一。如果目前一臺(tái)大中型計(jì)算機(jī)，每小時(shí)耗電10千瓦，那么，同樣一臺(tái)的超導(dǎo)計(jì)算機(jī)只需一節(jié)干電池就可以工作。,3. 光子計(jì)算機(jī) 光子計(jì)算機(jī)利用

13、光子取代電子，通過光纖進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)算和存儲(chǔ)。光子計(jì)算機(jī)將使運(yùn)算速度在目前基礎(chǔ)上呈指數(shù)級(jí)提升。光子計(jì)算機(jī)有以下優(yōu)勢：(1) 光子不帶電荷，它們之間不存在電磁場相互作用。(2) 超高速的運(yùn)算速度。(3) 超大規(guī)模的信息存儲(chǔ)容量和信息傳輸能力。(4) 能量消耗小，散發(fā)熱量低，是一種節(jié)能型產(chǎn)品。,4. 生物計(jì)算機(jī) 人類利用遺傳工程技術(shù)，仿制出用這種蛋白質(zhì)分子作為元件的計(jì)算機(jī)。科學(xué)家把這種計(jì)算機(jī)叫做生物計(jì)算機(jī)。生物計(jì)算機(jī)有很多

14、優(yōu)點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：它體積小，功效高。在1平方毫米的面積上，可容納幾億個(gè)電路，比目前的集成電路小得多，用它制成的計(jì)算機(jī)可隱藏在桌角、地板等地方.就像我們的身體創(chuàng)傷具有自動(dòng)愈合功能一樣，生物計(jì)算機(jī)當(dāng)它的內(nèi)部芯片出現(xiàn)故障時(shí)，不需要人工修理，能自我修復(fù)，所以，生物計(jì)算機(jī)具有永久性和很高的可靠性。生物計(jì)算機(jī)的元件是由有機(jī)分子組成的生物化學(xué)元件，它們是利用化學(xué)反應(yīng)工作的，所以只需要很少的能量就可以工作，而它的電路間也沒有信號(hào)干擾。

15、,5. 量子計(jì)算機(jī)量子計(jì)算機(jī)是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進(jìn)行高速數(shù)學(xué)和邏輯運(yùn)算、存儲(chǔ)及處理量子信息的物理裝置。在這里存在著經(jīng)典計(jì)算機(jī)和量子計(jì)算機(jī)之間的一個(gè)關(guān)鍵的區(qū)別：傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)遵循著眾所周知的經(jīng)典物理規(guī)律，而量子計(jì)算機(jī)則是遵循著獨(dú)一無二的量子動(dòng)力學(xué)規(guī)律（特別是量子干涉）來實(shí)現(xiàn)一種信息處理的新模式。量子計(jì)算機(jī)使計(jì)算的概念煥然一新，這是與其他計(jì)算機(jī)如光計(jì)算機(jī)和生物計(jì)算機(jī)的不同之處，其作用遠(yuǎn)不止是解決一些經(jīng)典計(jì)算機(jī)無法解決的問題。,1.2

16、二進(jìn)制與數(shù)據(jù)編碼,1.2.1 數(shù)制與轉(zhuǎn)換非進(jìn)位數(shù)制：表示數(shù)值的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置無關(guān)的數(shù)制。例如羅馬數(shù)字進(jìn)制：用進(jìn)位的方法進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)制。日常用的進(jìn)制 十進(jìn)制 十二進(jìn)制(月份) 六十進(jìn)制(分、秒) 計(jì)算機(jī)中常用的進(jìn)制 十進(jìn)制（D） 二進(jìn)制(B) 八進(jìn)制 (O/Q) 十六進(jìn)制(H),進(jìn)制的特點(diǎn)： 1.每一種進(jìn)制都允許使用固定個(gè)數(shù)的數(shù)碼； (數(shù)碼的個(gè)數(shù)稱為基數(shù)) 2.

17、逢N進(jìn)一，N指基數(shù)； 如十進(jìn)制中逢10進(jìn)1；八進(jìn)制中逢8進(jìn)1；二進(jìn)制中逢2進(jìn)1；十六進(jìn)制中逢16進(jìn)1。 3.采用位權(quán)表示法（按權(quán)展開）。,什么是“權(quán)”？ 處在不同位置上的相同數(shù)字所表示的值不同，一個(gè)數(shù)字在某個(gè)位置上所表示的 實(shí)際數(shù)值 = 該數(shù)字 * 這個(gè)位置的因子 上述因子就叫位權(quán)，簡稱權(quán)。 權(quán)與基數(shù)的關(guān)系：權(quán)的值是基數(shù)的整數(shù)次冪。,此處書上啰嗦，看我的,十進(jìn)制 八

18、進(jìn)制 十六進(jìn)制 二進(jìn)制,二進(jìn)制的運(yùn)算規(guī)則： 0+0=0 　 0+1=1 　 1+1=10,二.不同進(jìn)制數(shù)的轉(zhuǎn)換,1. 任意進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制數(shù) 寫出按權(quán)展開式，得出結(jié)果即是。,2 十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)化為任意進(jìn)制數(shù)整數(shù)部分：“除基數(shù)取余法”——余數(shù)按逆序排列；小數(shù)部分：“乘基數(shù)取整法”——乘積的整數(shù)部分按正序排 然后把整數(shù)和小數(shù)部分組合，就得結(jié)果。,例如：把125.8125轉(zhuǎn)化為二進(jìn)制數(shù),八進(jìn)制

19、,十六進(jìn)制,整數(shù)部分：“除基數(shù)取余法”,125,2,62,1,2,31,0,2,15,1,2,2,7,1,3,2,2,1,1,1,0,1,,逆序排列,故：125=1111101 B,小數(shù)部分：“乘基數(shù)取整法”,125.8125,故：0.8125=0.1101 B 125.8125 = 1111101.1101 B,0.8125 X 2 1.6250 1

20、 0.6250 X 2 1.25 1 0.25 X 2 0.5 0 X 2 1.0 1 0.0,,順序排列,例：將十進(jìn)制數(shù) 100.125 轉(zhuǎn)化為二、八進(jìn)制數(shù)。,3. 二進(jìn)制、

21、八進(jìn)制、十六進(jìn)制數(shù)間的轉(zhuǎn)換,例如: 13.4O 1 3 . 4 O 001 011 . 100 B,,,,3）B H法則： “四位合一”，以小數(shù)點(diǎn)為準(zhǔn)例如：1011.1B化成十六進(jìn)制。4）H B例如：5A.9FH化成二進(jìn)制。5）O H 通過二進(jìn)制作為中介,,,“一拆四”,,例：把二進(jìn)制數(shù) 11111

22、101.101 轉(zhuǎn)化為八、十六進(jìn)制數(shù)。,1.2.2 原碼、反碼與補(bǔ)碼,在計(jì)算機(jī)中，所有數(shù)據(jù)都以二進(jìn)制表示?。?！通常規(guī)定，一個(gè)數(shù)的最高位為符號(hào)位，用0表示正數(shù)，用1表示負(fù)數(shù)，稱作數(shù)符。 一個(gè)數(shù)在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示稱為機(jī)器數(shù)。 機(jī)器數(shù)所真正表示數(shù)值稱為真值。 例如：-127是真值，11111111是其機(jī)器數(shù)。 機(jī)器數(shù)常采用原碼、反碼和補(bǔ)碼表示法。,1．原碼,原碼是機(jī)器數(shù)的一種簡單的表示法。其符號(hào)用0表示正號(hào)，用1表示負(fù)號(hào)。例如以下

23、的二進(jìn)制數(shù)：X1= +1010101 和X2= -1010101，其原碼記作：[X1]原 = [+1010101]原 = 01010101 [X2]原 = [-1010101]原 = 11010101原碼機(jī)器數(shù)的表示范圍因字長而定，采用8位二進(jìn)制原碼表示時(shí)，其真值的表示范圍為：[-127,127]，即二進(jìn)制的取值范圍為：[11111111，01111111]。應(yīng)該注意的是：對(duì)數(shù)字0的表示有二種原碼形式：00000000和100

24、00000。,2．反碼,機(jī)器數(shù)的反碼可以由原碼得到。 如果機(jī)器數(shù)為正數(shù)，則該機(jī)器數(shù)的反碼和原碼相同； 如果機(jī)器數(shù)為負(fù)數(shù)，則其反碼是對(duì)原碼除符號(hào)位以外的所有數(shù)位取反。例如以下的二進(jìn)制數(shù)：X1= +1010101 X2= -1010101 其反碼記作：[X1]反=[ [+1010101]原 ]反 = [ 01010101 ]反 = 01010101[X2]反=[ [ -1010101]原 ]反 = [ 11010101 ]

25、反 = 10101010,3．補(bǔ)碼,機(jī)器數(shù)的補(bǔ)碼可以由原碼得到。如果機(jī)器數(shù)是正數(shù)，則該機(jī)器數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同。如果機(jī)器數(shù)是負(fù)數(shù)，則該機(jī)器數(shù)的補(bǔ)碼是對(duì)它的原碼除符號(hào)位外的各位取反，并且在末位上加1得到的。例如以下的二進(jìn)制數(shù)：X1= +1010101 X2= -1010101其補(bǔ)碼記作：[X1]補(bǔ)=[ [+1010101]原 ]補(bǔ) = [ 01010101 ]補(bǔ) = 01010101[X2]補(bǔ)=[ [ -1010101

26、]原 ]補(bǔ) = [ 11010101 ]反 +1 = 10101010+1 = 10101011,寫出以下數(shù)的反碼和補(bǔ)碼：（1101010011001011）原=（ ）反=（ ）補(bǔ)（-11010101111011）原=（ ）反=（ ）補(bǔ),1.2.3 數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示,一個(gè)作為整體來處理的二進(jìn)制字串稱為計(jì)算機(jī)字。表示數(shù)據(jù)的字稱為數(shù)據(jù)字，表示一條指令的字稱為指令字。這個(gè)二進(jìn)制字所

27、占的位數(shù)稱為字長。一般來說，字長為8的倍數(shù)，如8位字長、16位字長、32位字長等。對(duì)于數(shù)值數(shù)據(jù)，有定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示兩種表示方法，采用定點(diǎn)表示的數(shù)稱為定點(diǎn)數(shù)，采用浮點(diǎn)表示的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)。,1．定點(diǎn)數(shù),數(shù)的定點(diǎn)表示是指數(shù)據(jù)字中小數(shù)點(diǎn)的位置固定不變。一般用來表示一個(gè)純小數(shù)或者整數(shù)。當(dāng)表示一個(gè)純小數(shù)時(shí)，小數(shù)點(diǎn)固定在符號(hào)位之后。當(dāng)表示一個(gè)整數(shù)時(shí)，小數(shù)點(diǎn)固定在數(shù)據(jù)字最后一位之后。,例如字長為16時(shí)，數(shù)據(jù)“-2-15”和“+32767”表示

28、如圖所示。,2．浮點(diǎn)數(shù),數(shù)的浮點(diǎn)表示法是指表示一個(gè)數(shù)時(shí)，其小數(shù)點(diǎn)的位置是浮動(dòng)的。它實(shí)際上是數(shù)的指數(shù)記數(shù)法在計(jì)算機(jī)中的具體實(shí)現(xiàn)。在數(shù)的浮點(diǎn)表示中，一個(gè)數(shù)由兩部分組成：其一是階碼部分（表示數(shù)的指數(shù)記數(shù)法中的指數(shù)，記為E）；其二是尾數(shù)部分（相當(dāng)于指數(shù)記數(shù)法中的尾數(shù)，記為M），因此對(duì)于一個(gè)數(shù)N， 通過浮點(diǎn)表示法可以表示 （注意：E和M中都包含有各自的符號(hào)位）為：N=2E×M,例如：數(shù)據(jù)0.00000111011，其M值是0.11

29、1011，E值是-101。其32位浮點(diǎn)數(shù)的結(jié)構(gòu)如圖：,N=2E×M,(1)位 b：即一個(gè)二進(jìn)制位，是計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的最小單位。(2)字節(jié) B：8個(gè)二進(jìn)制位，英文字符占一個(gè)字節(jié)，漢字占兩個(gè)字節(jié)； 計(jì)算機(jī)中，字節(jié)是表示信息含義的最小單位，即以字節(jié)為基本單位來解釋信息。 1B=8bit1KB=210B=1024B； 1MB=210KB=1024KB； 1GB=210MB; 1TB=240B(3)字：是計(jì)算機(jī)處理數(shù)據(jù)時(shí)

30、，一次存取、加工和傳送的數(shù)據(jù)稱為字, 一次處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)稱為字長. 表示了處理數(shù)據(jù)的能力，是衡量計(jì)算機(jī)性能的一個(gè)重要指標(biāo)。,1.2.4 數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)單位,位,,,字，字長,位、字節(jié)、字及字長,,字節(jié)（8位）,數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的組織形式,1.2.5 字符編碼1. ASCII碼（American Standard Code for Information Interchange） 美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼

31、 ASCII有兩種：7位ASCII碼 和 8位ASCII碼。 前者稱為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼，后者稱為擴(kuò)充ASCII碼。 ASCII碼共包含有27=128個(gè)不同的字符。它包括英文大小寫字母52個(gè)，0～9共10個(gè)數(shù)字，標(biāo)點(diǎn)符號(hào)、運(yùn)算符號(hào)和其他符號(hào)等。,ASCII碼表,字符對(duì)應(yīng)的ASCII碼的規(guī)律： 同一個(gè)字母的ASCII碼值小寫比大寫字母大32。 大寫字母、小寫字母、數(shù)字的ASCII碼相臨，后面的比前面大

32、1。例如：已知字符“j”的ASCII碼是106，那么，字符“I”的ASCII碼是（ ）？,2. 漢字的編碼,,,,,輸入碼,交換碼,機(jī)內(nèi)碼,字形碼,通過鍵盤輸入漢字需要使用英文字符組成的輸入碼,輸入碼需要轉(zhuǎn)換為由數(shù)字組成的交換碼,交換碼需要轉(zhuǎn)換為機(jī)內(nèi)碼才能存儲(chǔ)、處理而不會(huì)與西文編碼沖突,輸出漢字時(shí)把機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)化為字形碼送到顯示器或打印機(jī)輸出,計(jì)算機(jī)漢字處理原理圖,（1） 漢字輸入碼（外碼） 目前，漢字的輸入方法

33、有鍵盤、手寫、語音、掃描識(shí)別等。將漢字通過鍵盤輸入到計(jì)算機(jī)中采用的代碼稱為漢字輸入碼，也稱外碼。 常用的漢字輸入碼： *流水碼（區(qū)位碼，電報(bào)碼）:重碼少，但難于記憶 *音碼 （全拼、簡拼、雙拼、智能ABC）：容易掌握，但重碼率高 *形碼 (五筆字型) ：重碼少，但不容易掌握 *音形結(jié)合碼（萬能五筆，自然碼）：重碼少，但不容易掌握,（2） 漢字交換碼（國標(biāo)碼或區(qū)位碼）

34、漢字輸入碼需要轉(zhuǎn)化為交換碼 用連續(xù)的2個(gè)字節(jié)（16個(gè)bit）來表示一個(gè)漢字。1980年，我國頒布了GB2310-80《信息交換用漢字編碼字符基本集》，簡稱國標(biāo)碼。該標(biāo)準(zhǔn)收錄了6763個(gè)常用漢字(其中一級(jí)漢字3755個(gè)，按漢語拼音排序；二級(jí)漢字3008個(gè)，按偏旁部首排序)，以及英、俄、日文字母與其它符號(hào)682個(gè)，共計(jì)7445個(gè)字符。1995年12月，漢字?jǐn)U展內(nèi)碼規(guī)范——GBK1.0編碼發(fā)布2000年，GBK18030取代GBK1

35、.0成為正式的國家標(biāo)準(zhǔn)，共收錄了27 484個(gè)漢字，同時(shí)收錄了藏、蒙、維等少數(shù)民族文字。,（3） 漢字機(jī)內(nèi)碼 國標(biāo)碼GB2312不能直接在計(jì)算機(jī)中使用，因?yàn)樗鼪]有考慮與基本的信息交換代碼ASCII碼的沖突。比如：“大”的國標(biāo)碼是3473H，與字符組合“4S”的ASCII相同。 為了能區(qū)分漢字與ASCII碼，在計(jì)算機(jī)內(nèi)部表示漢字時(shí)把交換碼（國標(biāo)碼）兩個(gè)字節(jié)最高位改為1，稱為“機(jī)內(nèi)碼”。這樣，當(dāng)某字

36、節(jié)的最高位是1時(shí)，必須和下一個(gè)最高位同樣為1的字節(jié)合起來，代表一個(gè)漢字。,機(jī)內(nèi)碼和國標(biāo)區(qū)位碼的換算關(guān)系是： 　　　　　　機(jī)內(nèi)碼=區(qū)位碼+A0A0H,⑷ 漢字字形碼字形碼實(shí)際上就是用來將漢字顯示到屏幕上或打印到紙上所需要的圖形數(shù)據(jù)。記錄漢字字形有兩種編碼方式：點(diǎn)陣碼和矢量碼 目前漢字字形的產(chǎn)生方式大多是點(diǎn)陣式。一般顯示用16×16點(diǎn)陣，打印用24×24、32×32、48×48等點(diǎn)陣。

37、點(diǎn)陣越多，打印的字體越好看，但漢字可占用的存儲(chǔ)空間也越大。每個(gè)點(diǎn)的信息要用一個(gè)二進(jìn)制位來表示。,問題：一個(gè)16×16點(diǎn)陣的漢字占（ ）字節(jié)？,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)由 硬件系統(tǒng) 和 軟件系統(tǒng) 組成。1. 硬件 硬件是由電子、機(jī)械和光電元件組成的各種計(jì)算機(jī)部件。未配備任何軟件的計(jì)算機(jī)稱為“裸機(jī)”。,1.3 計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng),計(jì)算機(jī)的分類,1. 按工作原理分： 模擬計(jì)算機(jī)、數(shù)字計(jì)算機(jī)、混合計(jì)算機(jī)2.

38、根據(jù)計(jì)算機(jī)的用途劃分： 通用計(jì)算機(jī)、專用計(jì)算機(jī)3. 根據(jù)計(jì)算機(jī)的規(guī)模劃分： 巨型機(jī)、大型機(jī)、中型機(jī)、小型機(jī)、微型機(jī)、工作站 根據(jù)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的角度劃分： 客戶機(jī)、服務(wù)器,1.3.1 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的三個(gè)層次,微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)從局部到全局存在三個(gè)層次：(1) 中央處理器（CPU）：也稱微處理器或微處理機(jī)，它是微型計(jì)算機(jī)的核心部件。(2) 微型計(jì)算機(jī)：是以中央處理器為核心，加上由大規(guī)模集成電路制作的存儲(chǔ)器M（RO

39、M和RAM）、I/O（輸入／輸出）接口和系統(tǒng)總線組成的。該層次即微型計(jì)算機(jī)的主機(jī)。(3) 微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：以微型計(jì)算機(jī)為核心，再配以相應(yīng)的外圍設(shè)備,電源、輔助電路和控制微型計(jì)算機(jī)工作的軟件而構(gòu)成的完整的計(jì)算系統(tǒng)。,馮．諾依曼結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī) 五個(gè)基本組成部分： 運(yùn)算器 控制器 存儲(chǔ)器 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備,運(yùn)算器：負(fù)責(zé)對(duì)信息進(jìn)行加工和運(yùn)算，它的速度決定了計(jì)算機(jī)

40、的運(yùn)算速度。功能是對(duì)二進(jìn)制編碼進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算和邏輯運(yùn)算?？刂破鳎汗δ苁侵甘境绦虻膱?zhí)行過程，即決定在什么時(shí)間根據(jù)什么條件進(jìn)行什么操作?？刂破髋c運(yùn)算器合在一起稱為中央處理器（CPU）,這種結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是：(1) 由運(yùn)算器、控制器、存儲(chǔ)器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部分組成；(2) 數(shù)據(jù)和程序以二進(jìn)制代碼形式不加區(qū)別地存放在存儲(chǔ)器中，存放位置由地址指定，地址碼也為二進(jìn)制形式；(3) 控制器是根據(jù)存放在存儲(chǔ)器中的指令序列即程序來工作的，并

41、由一個(gè)程序計(jì)數(shù)器（即指令地址計(jì)數(shù)器）控制指令的執(zhí)行?？刂破饔信袛嗄芰Γ馨从?jì)算結(jié)果選擇不同的動(dòng)作流程。,1.3.3  常見微型計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)備,中央處理器（CPU）,微處理器是將運(yùn)算器、控制器集成在一起的超大規(guī)模集成電路芯片，是計(jì)算機(jī)中最重要的核心部件。 我們平時(shí)所說的286、586、PII、PIII都是指CPU的型號(hào)。,,CPU的主要性能指標(biāo)：,主頻,主頻即時(shí)鐘頻率，是指計(jì)算機(jī)CPU在單位時(shí)間內(nèi)發(fā)出的脈沖數(shù)，它在很大程度上

42、決定了計(jì)算機(jī)的運(yùn)算速度。主頻的單位是兆赫茲（MHZ）或千兆赫茲（GHZ）。 目前INTER的cpu的最高主頻達(dá)到4 GHZ,字長,字長是指計(jì)算機(jī)的運(yùn)算部件能同時(shí)處理的二進(jìn)制數(shù)據(jù)的位數(shù)。計(jì)算機(jī)的字長越長，計(jì)算機(jī)處理信息的效率就越高，計(jì)算機(jī)內(nèi)部所存儲(chǔ)的數(shù)值精度就越高，計(jì)算機(jī)所能識(shí)別的指令位數(shù)就越多，功能也就越強(qiáng)。,內(nèi)核Intel和AMD分別推出了雙核心處理器Pentium D和Athlon 64 X2。雙核心處理器指在一塊cpu基板

43、上集成兩個(gè)處理器核心。,存儲(chǔ)器,存儲(chǔ)器是計(jì)算機(jī)中用于存放程序和數(shù)據(jù)的部件。存儲(chǔ)器分為兩大類：內(nèi)存儲(chǔ)器和外存儲(chǔ)器，簡稱內(nèi)存和外存。內(nèi)存儲(chǔ)器又稱為主存儲(chǔ)器，外存儲(chǔ)器又稱為輔助存儲(chǔ)器。,存儲(chǔ)器分類,內(nèi)存,PC機(jī)的內(nèi)存主要有ROM、RAM和Cache三種： ROM——只讀存儲(chǔ)器只能讀不能寫，用來固化一些重要的系統(tǒng)程序； RAM——隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)器是PC機(jī)的主存儲(chǔ)器，做成內(nèi)存條插在插座上。計(jì)算機(jī)一旦掉電，RAM中的信息全部丟失。微機(jī)中的內(nèi)

44、存一般指RAM。目前常用的內(nèi)存有SDRAM 和 DDR SDRAM兩種。,Cache——高速緩沖存儲(chǔ)器A. 為解決CPU速度[提高很越來越快]和內(nèi)存速度[提高較慢]不匹配的瓶頸問題；B. 內(nèi)存中的部分?jǐn)?shù)據(jù)放在Cache中，CPU讀寫數(shù)據(jù)時(shí)，先訪問Cache，不能滿足時(shí)才訪問內(nèi)存，這樣既可提高數(shù)據(jù)的存取速度，又有較好的性能價(jià)格比。,前面我們所說的系統(tǒng)內(nèi)存稱為物理內(nèi)存，當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的程序數(shù)據(jù)量過大，或者進(jìn)程數(shù)量過多時(shí)，經(jīng)常會(huì)發(fā)生物理內(nèi)存資

45、源不足的情況，這時(shí)系統(tǒng)將把一些暫時(shí)不用的數(shù)據(jù)放到硬盤上保存，這樣雖然降低了一些運(yùn)行速度（這是由于硬盤的存取速度遠(yuǎn)低于內(nèi)存），但是卻保證了系統(tǒng)的正常運(yùn)行，在硬盤上開辟的用來保存內(nèi)存數(shù)據(jù)的這塊空間就稱這虛擬內(nèi)存。目前的操作系統(tǒng)都支持虛擬內(nèi)存技術(shù)。,虛擬內(nèi)存：,外存：存儲(chǔ)容量大、可靠性較高、價(jià)格低、斷電后可永久保存信息。,,,一張普通光盤能容納兩摞 17米高的紙所容納的信息。,主板,主板，又稱為母板或系統(tǒng)板。,PCI槽,,,(1) 芯

46、片組（Chipset）(2) CPU插座(3) 內(nèi)存插槽(4) BIOS芯片(5) ATA接口(6) 電源插口及主板供電部分(7) 擴(kuò)充插槽,系統(tǒng)總線和擴(kuò)展槽,總線（Bus）是計(jì)算機(jī)各功能部件之間傳送信息的公共通信干線。微機(jī)中的總線一般分為數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線，分別用來傳輸數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)地址及控制信號(hào)。主板上有一系列擴(kuò)展槽，它是用來插各種可選的接口板，顯示適配器(顯卡)、網(wǎng)絡(luò)適配器（網(wǎng)卡）和聲卡都插在擴(kuò)展槽中。,輸入