第一章计算机文化基础知识

(2) 汉字内码 汉字在设备或信息处理系统内部最基本的表达形式。
区号
区中位置
国标码(GB2312－80)及其机内码 一级汉字：3755个；二级汉字：3008个。 汉字分区，每个区94个汉字。 每个汉字占两个字节。
机内码：最高位为1。
汉字 中 华
国标码
8680(01010110 01010000)B 5942(00111011 00101010)B
诊断程序：SCANDISK 反病毒程序：KV 300、金山毒霸 卸载程序：Windows中的添加/删除程序 备份程序：Windows 2000中的备份程序 文件压缩程序:ARJ WinZip
(3) 语言处理程序
机器语言
汇编语言 高级语言
面向过程：BASIC、Pascal、 FORTRAN、C等
面向问题的语言
作“客户机/服务器”的服务器 作“终端/主机”的主机
小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短
工艺先进、使用维护简单
工作站：介于PC与小型机之间
高分辨率、大容量内外存，图形功能较强
微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜
中央处理器：一个芯片
网络计算机：基于Java技术的瘦客户机系统
二. 计算机的应用
办公软件包
文件压缩程序
数据库管理系统
浏览器
实时控制软件
图形图像处理软件
其它应用软件
(1) 操作系统
管理和控制计算机系统的所有资源(包括硬件和软件)
目的
裸机+操作系统=虚拟机 不心了解软硬件细节，提高工作效率 统一管理和调度资源，提高使用效率和经济效益
(2) 实用程序 操作系统自己带一些
第三方开发
数值
西文字形码
西文
汉字字形码
汉字
数／模转换
声音、图像
二、数制转换
几种不同的进制数的基本符号
十进制(D)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15
二进制(B)
0 1 10 11 100 101 110 111 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
采样频率×采样精度（位数）×声道数/8=字节数
2.声音文件
Wave格式文件（.WAV） 记录了真实声音的二进制采样数据，通常文 件较大。 MIDI格式文件（.MID） 数字音乐的国际标准. 记录的是音符数字， 文件小。 MPEG音频文件（.MP1/.MP2/.MP3） 采用MPEG音频压缩标准进行压缩的文件。
三、 计算机系统的组成和工作原理
硬件
主机
CPU 内存
运算器
控制器 随机存储器(RAM) 只读存储器(ROM)
计算机系统
软件
外部设备 系统软件 应用软件
输入设备 输出设备
1. 计算机
冯.诺依曼思想： 二进制； 程序与数据一样存放在内存； 五大模块。
控制器：控制整个计算机其它所有部件的工作。 运算器：算术运算和逻辑运算。 内存：8位(Bit)一个字节(Byte)，每个字节都有地址。
11 0110 1110.1101 01(B)=36F.D4(H) 36 F D4 1 101 101 110.110 101(B)= 1556.65(O) 15 5 6 6 5
三、字符的表示
1. 西文字符
每一个字符有一个唯一的编码。
(1) ACSII码(American Standard Code for Information Interchange)
CPU插座 串行接口 AGP扩展槽
PCI扩展槽 电池
内存条
芯片组 BISO芯片
主板：AT结构和ATX结构 ATX新型主板结构规范：
优化板上元件布局
配合ATX电源，实现软关机 MODEM远程遥控开关机 需要配合专门的ATX机箱使用
PC99规范要求主板各接口必须采用有色识别标识，方便识别
存储器：
内部存储器 访问速度快 信息暂时性 相对价格高
进a制i 是数数码，r是基数，ri是权；不同的基数，表示是不同的 r 进制转化成十进制：数码乘以各自的权的累加 例： 10101(B)=24+22+1=21 101.11(B)=22+1+2-1+2-2=5.75 101(O)=82+1=65 71(O)=78+1=57 101A(H)=163+16+10＝4106
1.3数据在计算机中的表示
一、基本概念
信息：数值、文字、语音、图形和图象。 信息必须数字化编码，才能传送、存储和处理。 二进制的优点： 物理上容易实现，可靠性强
运算简单，通用性强
输入设备
数值 十／二进制转换 西文 ASCII 码 汉字 输入码／机内码转换 声音、图像 模／数转换
内存
输出设备
二／十进制转换
常用字符有128个，编码从0到127。
空格
20H
32
‘0’～‘9’
30H～39H
48～57
‘A’～‘Z’
41H～5AH
65～90
‘a’～‘z’
61H～7AH
97～122
控制字符：0～32，127；普通字符：94个。
每个字符占一个字节，用7位，最高位不用，一般为0。
例如：“a”字符的编码为1100001，对应的十进制数是97；
操作系统
数据库、网络等
应用 科学计算
数据处理 工业控制 文字处理 图形处理 社会的各个领域
2. 分类
按用途分类
按综合性能 指标分类
通用机：通用性强，综合能力强，解决各种问题
专用机：特殊配置，功能单一，解决特定问题
巨型机：速度最快、处理能力最强
已达十几万亿次浮点运算 “银河 Ⅲ” 达每秒130亿次
大型机：大型、通用、较快、较强
1.1 计算机概述
一、计算机的分代和分类
第一台计算机：1946年2月诞生，
电子数字积分计算机(ENIAC)，
1. 分代
每秒运行5000次加减法。
时代 年 份 一 46-58 二 58-64 三 64-70 四 71年迄今
器件 电子管 晶体管 集成电路 大规模集成电路
软件 机器语言 汇编语言 高级语言
（4）汉字地址码 汉字地址码：每个汉字字形码在汉字字库中的相对位移地址。 地址码和机内码要有简明的对应转换关系。
四、声音媒体的表示
1.声波采样与数字化
振幅
T
A
采样点
频率
采样频率f：1/T，每秒钟的采样次数 ；
采样点精度 ：存放采样点振幅值A的二进制位数 ； 声道数 ：声音通道的个数 ，立体声 为双声道。 每秒钟存储声音容量的公式为：
0.690 2
1.380 2
0.760 2
1.520
2 1.04
8 100
8 12
4
81
4
0
1
16 100
16 6
4
0
6
100(D)=144(O)=64(H)=1100100(B)
3. 八进制和十六进制转化成二进制
每一个八进制数对应二进制的三位。 每一个十六进制数对应二进制的四位。
2C1D(H)=0010 1100 0001 1101(B) 2 C1 D
汉字内码
(11010110 11010000)B (10111011 10101010)B
(3) 汉字字形码 汉字字形码通常有两种表示方式：点阵和矢量表示方式。 点阵：汉字字形点阵的代码 16×16、24×24、32×32、48×48。
矢量：存储的是描述汉字字形的轮廓特征。
点阵和矢量方式区别： 前者特点 编码、存储方式简单、无需转换直接输出，但字形放大 后产生的效果差，而且同一种字体不同的点阵需要不同的字库；矢量方 式特点正好与前者相反。
1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB 1TB=1024GB 常用输入设备：键盘、鼠标、扫描仪、光笔、数字 化仪等。 常用输出设备：显示器、打印机、绘图仪等。
2、计算机软件
软件 = 程序 + 数据+文档
系统软件
软件分类
应用软件
操作系统
语言处理程序诊断程序实程序反病毒程序 卸载程序 备份程序
面向对象：C++ 、 Java、Visual Basic等
源程序
目标程序
可执行程序
编辑程序
汇编或编译程序
联接程序
1.2 微型计算机系统的组成
1.2.1 微型计算机硬件系统
常见微机系统
微机基本结构：显示器、键盘和主机
微型计算机主机构成
CPU 系统主板（又称主机板或母板） 硬盘驱动器 CD-ROM驱动器 软盘驱动器 显示器适配器 内存 电源
计算机的主要应用领域
计算机的应用类型
1. 工商：电子商务、CAD/CAM 2. 教育：多媒体教育、远程教育 3. 医药：CAT、MRI、远程医疗 4. 政府：电子政府 5. 娱乐：虚拟现实、电影特技 6. 科研：数据采集、计算分析 7. 家庭：家庭信息化
1. 科学计算 2. 数据处理 3. 电子商务 4. 过程控制 5. CAD/CAM/CIMS 6. 多媒体技术 7. 人工智能
八进制(O)
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
十六进制(H)
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 a b c d e f
不同进制之间的转换 1. r 进制转化成十进制 an ...a1a0.a-1...a-m (r) = an*rn + …+ a1*r1 + a0*r0 +a-1*r-1+...a-m*r-m
CPU
Cache
RAM
Cache
L1（一级）Cache （CPU内部） L2（二级）Cache（主板上）
4．外部存储器
（1）软盘
用表面涂有磁性材料柔软的聚酯材料 制成
读写软盘时，磁头直接接触盘面。常 用软盘容量为1.44MB
（2）光盘
新型磁盘具有100MB~250MB容量
衡量光盘驱动器传输数据速率的指标叫做倍速，一倍速率 = 150KB/秒 常用： 只读型光盘CD-ROM
外部存储器 访问速度慢 信息永久性 相对价格低
3．内部存储器
（1）随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM) RAM通常指计算机主存，使用动态随机存储器，制作成内存 条形式出现。
CPU对它们既可读出又可写入数据。 （2）只读存储器(Read only Memory，简称ROM) CPU对它们只取不存，其信息用户无法修改。断电时信息不 会丢失。ROM中一般存放计算机系统管理程序。 （3）高速缓冲存储器Cache 是介于CPU和内存之间的一种可高速存取信息的芯片，用于 解决它们之间的速度冲突问题，
7123(O)=111 001 010 011(B) 7123
64(H)=0110 0100(B) 64
144(O)=001 100 100(B) 1 44
4. 二进制转化成八进制和十六进制 整数部分：从右向左进行分组。 小数部分：从左向右进行分组。 转化成八进制三位一组。 转化成十六进制四位一组，不足补零。
2. 十进制转化成 r 进制 整数部分：除以 r取余数，直到商为0，余数从右到左排列。 小数部分：乘以 r取整数，整数从左到右排列。
~ 例 100.345(D)=1100100.01011(B)
100(D)=144(O)=64(H)
2 100
2 50 0
2 25 0
2 12
1
26
0
23
0
1
1
0
1
0.345 2
1．CPU（Central Processing Unit）
CPU 微处理器
运算器 控制器
运算器和数据线的位数反映了CPU的档次。 80386以下的CPU为16位，80386及以上的CPU为32 位的CPU。 CPU的功能是计算机主要技术指标之一，人们习惯 用CPU的档次来大体表示微机的规格。
2．系统主板
一次性可写入光盘CD-R，需要光盘刻录机完成数 据的写入
后继产品DVD-ROM，DVD-ROM一倍速率是1.3MB/秒
（3）硬盘
硬盘片是由涂有磁性材料的铝合金构成
读写硬盘时，磁性圆盘高速旋转产生的 硬盘片 托力使磁头悬浮在盘面上而不接触盘面
读 写 磁 硬盘容量视具体类型而定
头
柱面
磁道
扇区
硬盘的磁道、 扇区、柱面
5．I/O (Input-Output)总线与扩展槽 总线是计算机中的传输数据信号的通道，按并行方式传输信息。
微处理器 存储器
接口电路
输入/输出：
数据总线 控制总线 地址总线
外部设备
扩展槽的作用
I/O总线
扩展槽
1.2.2 多媒体微型计算机系统
1．多媒体概念
多媒体（Multimedia）包含数值、文字、声音、图形、图像等信息的载体。
(2) EBCDIC码
Extended Binary Coded Decimal Interchange Code 扩展的二－十进制交换码。
2. 汉字编码
输入码 汉字输入
国标码
机内码
地址码
字形码 汉字输出
(1) 汉字输入码
音码类 全拼、双拼、微软拼音、自然码和智能ABC等
形码类 五笔字型法、郑码输入法等 。
信息获取和显示技术
数据编码和压缩技术
多媒体关键技术
多媒体数据库技术
多媒体通信技术
多媒体信息处理技术
数据压缩技术 （数据编码技术）
JPEG，压缩静止图像 MPEG，压缩运动图像 H.261视像和声音双向传输的标准
多媒体技术的应用
交互式有线电视系统 视频会议系统 多媒体演示系统
文化教育 技术培训 商业零售业 观光旅游