第1章 计算机技术概述
第一章计算机基础知识
(2)应用软件 在计算机软硬件基础上为某一专门应用目的而设计开发的软件称为应 用软件.应用软件大致可以分为三大类:通用应用软件,用于专门行业的应 用软件和定制软件. 1.2.4 微型计算机系统的硬件组成 1.CPU(Central Processing Unit) CPU即中央处理单元,又称微处 CPU即中央处理单元,又称微处 理器.是一块集成了运 算器和控制器的半导体芯片,是整个计算机系统的 "大脑". 大脑" 2.系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 .系统主板(Main board)系统主板又称为母板是微型计算机中最大的一块集 成电路板.
1.2 计算机系统的基本组成及工作原理
1.2.1 计算机系统的组成 一个完整的计算机系统有硬件系统和软件系统两部分组成.
运算器 CPU 控制器 主 机 内存(主存) 硬件系统 计 算 机 系 统 输入设备:键盘,鼠标,扫描仪 输出设备:显示器,打印机,绘图仪
系统软件:操作体统,语言处理程序
软件系统
CMOS ISA 插槽 主板电池 控制芯片 PCI 插槽 串 行/并 口 插 槽 Socket7 插槽 键盘插座 CACHE 内存插槽
3.内存储器 (1)随机存取存储器(Random Access Memory,简称RAM) )随机存取存储器(Random Memory,简称RAM)
(2)只读存储器(Read Only Memory,简称ROM) )只读存储器(Read Memory,简称ROM) 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. 只读存储器简称ROM.CPU从它们中读取信息,而不能写入信息. (3)高速缓冲存储器(Cache) )高速缓冲存储器(Cache)
第1章 计算机信息安全技术概述-计算机信息安全技术(第2版)-付永钢-清华大学出版社
• 网络游戏成为电子鸦片……
第一章 计算机信息安全概述
Internet 变得越来越重要
复杂程度
电子交易
E-Commerce ISP门户网站 Web
时间
第一章 计算机信息安全概述
总体网民遇到的信息安全事件
第一章 计算机信息安全概述
影响计算机信息安全的因素： 1．人为的无意失误； 2．人为恶意攻击； 3．软件设计不完善。
第一章 计算机信息安全概述
1.2 信息安全的含义
机密性
通信保密
完整性 可用性 机密性
信息安全
不可否认 鉴别 可用性 完整性 机密性 信息保障
20世纪70年代前
80、90年代
21世纪
第一章 计算机信息安全概述
第一章 计算机信息安全概述
1.3.1 计算机外部安全
• 安全规章制度； • 电磁辐射/泄漏。
– 使用低辐射设备 – 利用噪声干扰源 – 电磁屏蔽 – 滤波技术 – 光纤传输
第一章 计算机信息安全概述
1.3.2 计算机内部安全
• 计算机软件保护 • 软件安全 • 数据安全
第一章 计算机信息安全概述
1.2 信息安全的含义
• 安全的信息交换应该满足5个基本特征：
– 数据机密性 – 数据完整性 – 可用性
CIA: Confidentiality
Integrity
– 不可否认性
Availability
– 鉴别。
第一章 计算机信息安全概述
1.3 计算机信息安全研究的内容
1．计算机外部安全； ２．计算机内部安全； ３．计算机网络安全。
第一章 计算机及信息技术概述
第一章计算机及信息技术概述一、填空题1．英国数学家图灵在1936年提出了对数字计算机具有深远影响的___________模型。
匈牙利裔科学家冯.诺依曼提出了数字计算机的_____________结构。
2．公认的第一台电子计算机于________诞生于__________。
3．按特定顺序排列，使计算机能执行某种任务的指令的集合称为____________。
4．随着电子技术的发展，计算机先后以________、________、________、________为主要元器件，共经历了4代变革。
5．今后计算机的发展方向趋向于________、________、________、________。
6．根据软件的用途，计算机软件可以分为________________和________________两类。
7．当数据以某种形式被处理、描述或与其它数据比较时，它才成为__________。
二、单项选择题1．当前，在计算机应用方面已进入以______ 为特征的时代。
A．并行处理技术B．分布式系统C．微型计算机D．计算机网络2．一个完整的计算机系统包括______。
A．计算机及其外部设备B．主机、键盘、显示器C．系统软件与应用软件D．硬件系统与软件系统3．在下列四句话中，最能准确反映计算机主要功能的是______。
A．计算机可以代替人的脑力劳动B．计算机可以存储大量信息C．计算机是一种信息处理机D．计算机可以实现高速度的运算4．系统软件中最重要的是______。
A．操作系统B．语言处理程序C．工具软件D．数据库管理系统5．根据软件的功能和特点，计算机软件一般可分为哪两类？A．系统软件和非系统软件B．系统软件和应用软件C．应用软件和非应用软件D．系统软件和管理软件6．下列哪一类软件是系统软件？A．编译程序B．工资管理软件C．绘图软件D．制表软件7．为解决各类应用问题而编写的程序，称为什么软件？A．系统软件B．支撑软件C．应用软件D．服务性程序8．CAD是计算机主要应用领域，它的含义是______。
第1章计算机与信息技术概述
第1章计算机与信息技术概述1.1计算机概述计算是人类表达思维活动的一种方式，而计算工具则是人类思维活动的结晶。
从远古到现代，人类使用的计算工具先后经历了手工、机械和机电3个发展阶段，目前的电子计算机是人类计算工具的最新发展。
那什么是计算机呢？简单地说，计算机是一种能快速且高效地自动完成信息处理的电子设备。
它与以往的计算设备最大的区别在于，计算机实现了存储程序，即程序在计算机内部可以发生变化。
在本章中将首先简单介绍计算机的发展、特点和应用领域以及信息技术及计算机病毒等基本概念，然后重点介绍计算机中信息的表示与存储。
1.1.1计算机发展简史我国早在春秋战国时期就发明了算筹法，这使得后来的数学家祖冲之计算出了当时最精确的圆周率。
唐朝末期，标志着古老东方文明的算盘又在我国诞生。
1642年，法国数学家Pascal发明了能完成加、减运算的手摇式机械计算机。
1694年，德国数学家Leibnitz设计出了能完成加、减、乘、除和开方运算的手摇式机械计算机。
1820年，英国数学家Babbage提出了用卡片存储数据和让计算机根据条件决定下一步计算的设想。
1910年，美国IBM公司生产出了一种用卡片存储数据、用继电器完成计算的计算机。
1941年，美籍匈牙利数学家V on Neumann提出了3个非常重要的概念。
（1）存储程序：存储不仅要存储数据，而且要存储程序。
（2）采用二进制：计算机内部使用二进制。
（3）顺序控制：从存储器中取指令或数据，由控制器解释，由运算器完成计算。
这3个基本概念的提出为电子计算机的出现奠定了坚实的理论基础，而以它们为理论制造出来的计算机至今仍然是计算机体系结构的主流，V on Neumann也因此被誉为电子计算机之父。
1946年，世界上第一台电子数字积分式计算机——埃尼亚克（The Electronic Numerical Integrator And Computer，ENIAC）在美国宾夕法尼亚大学莫尔学院诞生。
计算机信息安全技术课后习题答案
第一章计算机信息安全技术概述1、计算机信息系统安全的威胁因素主要有哪些?(1)人为无意失误(2)人为恶意攻击(3)计算机软件的漏洞和后门2、从技术角度分析引起计算机信息系统安全问题的根本原因。
(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全3、信息安全的CIA指的是什么?Confidenciality 隐私性,也可称为机密性,是指只有授权的用户才能获取信息Integrity 完整性,是指信息在传输过程中,不被非法授权和破坏,保证数据的一致性Availability 可用性,是指信息的可靠度4、简述PPDR安全模型的构成要素及运作方式PPDR由安全策略,防护,检测和响应构成运作方式:PPDR模型在整体的安全策略的控制和指导下,综合运用防护工具的同时,利用检测工具了解和评估系统的安全状态,通过适当的安全响应将系统调整在一个相对安全的状态。
防护,检测和响应构成一个完整的、动态的安全循环。
5、计算机信息安全研究的主要内容有哪些?(1)计算机外部安全(2)信息在计算机系统存储介质上的安全(3)信息在传输过程中的安全6、计算机信息安全的定义是什么?计算机信息安全是研究在特定的应用环境下,依据特定的安全策略,对信息及信息系统实施防护,检测和恢复的科学7、信息安全系统中,人、制度和技术之间的关系如何?在信息安全系统中,人是核心。
任何安全系统的核心都是人。
而技术是信息安全系统发展的动力,技术的发展推动着信息安全系统的不断完善。
信息安全系统不仅要靠人和技术,还应该建立相应的制度以起到规范的作用。
只有三者的完美结合,才有安全的信息安全系统第二章密码技术一、选择题1．下列（RSA算法）算法属于公开密钥算法。
2.下列（天书密码）算法属于置换密码。
3.DES加密过程中，需要进行（16）轮交换。
二、填空题1.给定密钥K=10010011，若明文为P=11001100，则采用异或加密的方法得到的密文为01011111 。
计算机基础知识
小数部分处理方法
所以 (38.75)10 =(100110.11)2
3) 二进制和八进制数、十六进制之间的转换
【例5】 将(110101010 .011)2转化为八进制数
所以 (110 101 010 .011)2 =(652.3)8
【例6】将(110101010 .011)2 转化为十六进制数
所以 (110101010 .011)2 =(1AA.6)16
K 字节
1KB = 1024 B = 210B
M（兆）字节 G（吉） 字节 T（太）字节
1MB = 1024 KB = 210KB 1GB = 1024 MB = 210MB 1TB = 1024 GB = 210GB
信存储单位
字(word)：是计算机一次存取、运算、加工
和传送的数据长度，是处理信息的基本单位。
1.3 信息编码及数据存储单元
1.3.2 汉字编码 （1）汉字输入码： 将汉字通过键盘输入到计算机采用的代码称 为汉字输入码，也称为汉字外部码（外码）。汉 字输入码的编码原则应该易于接受、学习、记忆 和掌握，码长尽可能短。 目前我国的汉字输入码编码方案已有上千种， 但是在计算机上常用的有几种，根据编码规则， 这些汉字输入码可分为流水码、音码、形码和音 形结合码四种。
1）将R进制转换为十进制数 【例1】 将(1101.101)2转为十进制数 (1101.101)2 =1×23+1×22+0×21+1×20 +1×21+0×2-2+1×2-3 =8+4+0+1+0.5+0+0.125 =(13.625)10 【例2】 将(137.12)8 转为十进数 (137.12)8 =1×82 +3×81 +7×80 +1×8-1+2×8-2 =64+24+7+0.125+0.03125 =(95.15625)10
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第一章计算机及信息技术概述1.电子计算机的发展历程①1946年2月由宾夕法尼亚大学研制成功的ENIAC是世界上第一台电子数字计算机。
“诞生了一个电子的大脑”致命缺陷：没有存储程序。
②电子技术的发展促进了电子计算机的更新换代：电子管、晶体管、集成电路、大规模及超大规模集成电路电子计算机发展时间：➢第一代 1946-1958 电子管计算机，主要应用科学计算和军事计算➢第二代 1958-1964 晶体管计算机，主要应用于数据处理领域➢第三代 1964-1971 集成电路计算机，主要应用于可科学计算，数据处理，工业控制等领域➢第四代 1971年以来超大规模集成电路，深入到各行各业，家庭和个人开始使用计算机2.计算机的类型按计算机用途分类：通用计算机和专用计算机按计算机规模分类：巨型机、大型机、小型机、微型机、工作站、服务器、嵌入式计算机按计算机处理的数据分类：数字计算机、模拟计算机、数字模拟混合计算机3.计算机的特点及应用领域计算机是一种能按照事先存储的程序，自动、高速地进行大量数值计算和各种信息处理的现代化智能电子设备。
（含义）A.运算速度快运算速度用MIPS(百万条指令每秒)来衡量，是计算机性能的指标之一B.计算精度高应用于数值计算C.具有逻辑判断能力信息检索、图形识别D.记忆性强E.可靠性高、通用性强应用于数据处理、工业控制、辅助设计（CAD）、辅助制造（CAM）办公自动化。
应用领域：1）数值计算（主要是科学研究等数学计算问题）2）数据及事务处理（非科技方面的数据管理和计算处理）3）自动控制与人工智能（多用于航空航天领域）4）计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助制造（CAM）、计算机辅助教学（CAI）5）通信与网络4.计算机发展趋势：巨型化、微型化、网络化、智能化1、光计算机2、生物计算机3、量子计算机5.常用的数制位权：在数制中，各位数字所表示值的大小不仅与该数字本身的大小有关，还与该数字所在的位置有关，我们称这关系为数的位权。
第一章计算机与信息技术概论
第一章 计算机与信息技术概论本章学习目标掌握信息技术的基本概念；了解计算机发展及体系结构；掌握计算机软件与硬件的基本构成及功能；了解常用计算机应用软件的基本功能；了解计算机网络技术的发展及提供的服务；了解计算机网络安全涉及因素及防范措施；了解计算机及应用技术的发展趋势。
当今的信息化社会中，信息作为一种新的生产要素正发挥着重要的作用，而信息技术作为一种提高或扩展人类对信息的认识、收集、处理的方法、手段，在推动社会信息化建设中发挥着极其重要的作用。
计算机技术是信息技术中的重要组成部分，是依托计算机软、硬件的信息处理技术。
计算机技术的应用及发展对人类社会的生产和生活产生了极其深刻的影响。
1．1信息技术概述信息技术作为社会广泛使用的术语，目前没有一个准确的公认定义。
社会各界从不同角度对信息技术作出相关解释。
从技术角度来看，信息技术（Information Technology，简称IT），是用于管理和处理信息所采用的各种技术的总称。
信息技术是信息的获取、加工、表达、发布、交流、管理等的现代科学技术，是应用计算机技术和通信技术来设计、开发、安装和实施信息系统及应用软件的方法与手段。
信息技术主要包括传感技术、计算机技术和通信技术。
信息技术源于技术领域本身，一般具有数字化、网络化、高速化、智能化及个人化的特征。
在信息化的社会中，信息技术发挥着重要作用，它在推动自然界和人类社会发展方面起着举足轻重的作用。
1.1.1信息技术发展历程信息技术对人类社会的影响是广泛而深刻的，其发展先后经历了5次革命，如表1所示。
表1.1信息技术发展的5次革命发生年代及科学发展历程发明与应用的信息技术提高的信息能力家第1次语言的产生和使用较远距离的传递20万年以前第2次文字的创造与使用信息的存储、传递的能力超越时空公元前3500年第3次造纸术和印刷术的发明和应用信息量大存储、及时交流、广泛传播公元1040年第4次电报、电话、广播、电视的发明和普及应用提高传递的效率，突破时空限制电话1875年电报1933年第5次计算机和网络的普及应用处理、传递速度和普及应用程度惊人变化计算机1943年1.1.2信息技术在社会中的应用信息技术对社会发展具有正负两个方面的影响。
第1章计算机基础知识第一讲
1.1 计算机概述
计算机系统
（1）完整的计算机系统由硬件系统和软件系统组成 （2）硬件系统：又称硬件或硬设备，指构成计算机的物理装置。 （3）软件系统：又称软件或软设备，指使计算机硬件系统进行 工作的各种程序、数据和文档资料的集合。 （4）两者关系：相辅相成，缺一不可。 （5） 裸机 缺少软件系统的计算机
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天河1号A型
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1.1 计算机概述
计算机的特点及主要应用领域
1.计算机的特点
计算机具有存储容量大、处理速度快、工作全自动、计算精度和 可靠性高、逻辑推理和判断能力强等特点。
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1.1 计算机概述
2.计算机的主要应用领域
（1）科学计算 （2）数据处理 （3）过程控制 （4）计算机辅助工程 （5）人工智能
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1.1 计算机概述
（2）应用软件 为解决用户的具体问题，面向某个领域而设计的软件。如：财
务管理软件、学习软件、游戏软件、Office、WPS等
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1.1 计算机概述
计算机工作原理
指令 指示计算机如何工作的命令，是计算机能实现的基本操作， 每一个计算机系统都有它的指令集。指令是由一串二进制代码表示， 通常由操作码和地址码两个部分组成。
7．BIOS
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1.2 微型计算机硬件构成
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1.2 微型计算机硬件构成
CPU（Central Processing Unit）即中央处理单元，是微机系统 的核心，也是整个系统最高的执行单位。它负责整个系统指令的执行， 数学与逻辑的运算，数据的存储与传送，以及对内对外输入与输出的控 制。
第1章计算机基础知识1
2.应用软件：
为了解决实际问题而设计的程序系统称为应用软件，从服务对象上可分为：通用软件、专 用软件。
1.3 数制与编码
1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 数制 数制之间的转换 二进制数的运算 计算机中数的表示 文字信息在计算机内部的表示
1.3.1 数制 ——十进制
【例1.1】 1999可表示成： 1×1000＋9×100＋9×10＋9×1 ＝1×103＋9×102＋9×101＋9×100 式中每个数字符号的位置不同，它所代表的数值大小也不同，这就是 经常所说的个位、十位、百位、千位、..的意思。 由数的位置不同决定的值称为位值，或称 “权”。 二进制数也是一种进位计数制，但它的基数是2。数中0和1的位置不同， 它所代表的数值也不同。
计算机应用基础
郑州科技学院
课程介绍
计算机基础知识 计算机硬件系统 计算机操作系统 Word2003 Excel2003 PowerPoint2003 网络与多媒体
学 习 目 标
了解计算机的发展史和计算机的应用领域 掌握数制的基本概念及进制的转换 掌握计算机中信息的编码 掌握计算机系统的基本组成及各组成部分的 功能与技术指标 了解计算机硬件安全和信息安全知识
1.3.3 二进制数的运算
1．二进制数的算数运算：加减、乘除法运算 0+0=0 0+1= 1 1+0=1 1+1=10 0-0 =0 0-1=1 1-0=1 1-1= 0 0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 2．二进制数的逻辑运算：与（AND） 、或（OR）、非（NOT)
0∧0=0 0∨0=0
补充：二进制数和八进制数互换
（１）二进制数转换成八进制数
转换方法：二进制数转换成八进制数时，只要从小数点位置 开始，向左或向右每三位二进制划分为一组（不足三位时可 补 0 ），然后写出每一组二进制数所对应的八进制数码即可。 【例1.6】 将二进制数（10110001.111）转换成八进制数： 010 110 001. 111 2 6 1 . 7 （10110001.111）2=（261.7）8。 （２）八进制转换为二进制 转换方法：将每位八进制数分别用三位二进制数表示，就可 完成八进制数和二进制数的转换。 【例1.7】 ：将（741.566）8转换成为二进制数 解（741.566）8=（111 100 001.101 110 110）2
计算机
十六进制 0,1,… 0,1,…,9, A,B,C,D,E,F 16 逢十六进一 借一当十六 i 16 Hexadecimal
-m
注：①i 为整数
n-1 n-2 1 0 -1 -m ②(N)R=an-1R +an-2R +…+a1R +a0R +a-1R +…+a-mR
其中： 表示基数， 其中：R 表示基数，a 表示某进制的数码
1.1 计算机概述(11)
五、计算机的应用领域 1.科学计算 1.科学计算 它是指利用计算机来完成科学研究和工程 技术中提出的数学问题的计算。 技术中提出的数学问题的计算。 2.信息处理 2.信息处理 信息处理是指对各种信息进行收集、 信息处理是指对各种信息进行收集、存储 整理、分类、统计、加工、 、整理、分类、统计、加工、利用和传播等一 系列活动的统称。 系列活动的统称。 3.过程检测与控制 3.过程检测与控制 它是指用计算机及时采集检测数据， 它是指用计算机及时采集检测数据，按最
1.1 计算机概述(2)
ENIAC(Electronic Numerical Integrator And Calculator) 电子数值积分计算机
电子管:18800只 电子管:18800只 :18800 电阻:70000 :70000个 电阻:70000个 电容:10000 :10000只 电容:10000只 继电器:1500 :1500个 继电器:1500个 耗电:140kW/h 耗电:140kW/h 占地:170m 占地:170m2 重量:30 :30吨 重量:30吨 速度:5000 :5000次 速度:5000次/秒
八进制
0 1 2 3 4 5 6 7 10 11 12 13 14 15 16 17
计算机第一章知识点
好东西大家分享信息技术与计算机文化（一）信息与信息技术1．信息与信息数据①信息论的创始人——美国数学家——香农：信息是能够用来消除不确定性的东西。
②一般认为：信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。
③所谓数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号（文字、字母、数字、图形、图像、音频、视频）资料。
④数据的形式是符号。
⑤数据与信息：数据是信息的具体表现形式，是信息的载体。
信息是对数据进行加工得到的结果。
2．信息技术——信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。
3．信息社会①20世纪90年代，计算机普及，计算机网络高速发展——人类开始进入信息社会。
②在信息社会里，信息作为继物质和能源之后的第三资源，在社会发展中起着主导作用。
③比尔。
盖茨：信息科技革命将恒久的改变我们工作、消费、学习和沟通的方法。
4．“计算机文化”的内涵①文化的基本属性：广泛性、传提性、教育性、深刻性。
②20世纪80年代初，在瑞士洛桑召开第三届世界计算机教育大会——“计算机文化”的说法被各国计算机教育界所接受。
③计算机文化：以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。
④人类文化发展的四个里程碑：语言的产生、文字的使用、印刷术的发明。
⑤计算机文化的真正内涵：将一个人经过文化教育后所具有的能力由传统的读、写、算上升到了一个新高度——具有计算机信息处理能力。
（二）计算机技术概述1．计算机的起源与发展①1854年，英国数学家，布尔：提出了符号逻辑思想。
②19世纪中期，英国数学家，“计算机之父”，巴贝奇：最先提出通用数字计算机的基本设计思想。
③ENIAC：1943年开始研制，1946年2月在美国宾夕法尼亚大学正式投入运行。
用十进制计算。
不能存储。
④计算机的发展：第一代——电子计算机。
主要逻辑原件电子管，程序设计语言采用机器语言和汇编语言，此时计算机主要用于科学计算。
第一章计算机发展史计算机系统的组成
• 冯.诺依曼结构计算机存储程序的计算机方案包 含的三个要点 • 1.采用二进制数的形式表示数据和指令 • 2.将指令和数据安执行顺序都存放在存储器中 • 3.由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备五大部分组成计算机。 • 其工作核心是存储程序和程序控制
计算机的特点和分类
1.计算机的主要特点 （1）运算速度快。现在的电子计算机可以达到每秒上亿次，甚至更高。 （2）计算精度高。电子计算机的计算精度是其他计算工具无法相比的。 （3）具有记忆和逻辑判断能力。 （4）程序进行自动化。计算机与以前的所有计算工具本质区别在于它 能摆脱人的干预，自动、连续地进行各 种操作。
控制器
运算器 存储器
大容量存储器
存储 器
存放程序 和数据
执行算术运算 和逻辑运算
I/O设备 I/O子系统
计算机系统的硬件组成 输入/输出设备
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。
微型计算机的基本组成
（1）计算机硬件系统
• 计算机硬件系统由五部分构成 • 运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备。 • 1、输入设备：输入设备是用来向计算机主机输入程序和数 据的设备。 • 2、运算器（ALU）：是计算机中进行算术运算和逻辑运算 的部件。 • 3、控制器：是统一控制和指挥计算机各个部件协调工作的 部件。 • 运算器和控制器合称为中央处理器（CPU）是计算机的核心 部件。 • 4、存储器：是用来存储程序和数据的部件把数据从存储器 中取出的过程称为读，把数据存入存储器的过程称为写存 储容量用B、KB、MB、GB等单位表示通常将存储器分为内 存储器和外存储器。
国于1980年制定的国家标准GB2312—80，代号为
大学计算机基础第一章计算机概述
计算机在日常生活中的应用
网上购物
01
计算机和互联网的普及使得网上购物成为可能，人们可以在家
中轻松购买商品，享受送货上门服务。
社交媒体
02
社交媒体平台如微信、微博等，让人们能够与朋友、家人和其
他人保持联系，分享生活点滴。
娱乐与游戏
03
计算机在电影、音乐、游戏等领域的应用，丰富了人们的业余
生活。
计算机在科学研究中的应用
工业设计
02
03
企业信息化管理
计算机辅助设计软件广泛应用于 工业设计领域，缩短了产品开发 周期。
计算机技术帮助企业实现信息化 管理，提高管理效率和决策水平。
未来计算机的发展趋势
1 2 3
人工智能
人工智能技术将进一步发展，计算机将更加智能 化，能够自主地完成更复杂的任务。
量子计算
量子计算技术有望在未来实现突破，提供更强大 的计算能力，为科学研究和技术创新带来更多可 能性。
云计算与边缘计算
云计算和边缘计算技术将进一步融合，为数据处 理和分析提供更高效、更安全的服务。
THANKS
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计算机的分类
按处理方式
分为模拟计算机和数字计 算机。
按用途
分为通用计算机和专用计 算机。
按规模
分为巨型机、大型机、小 型机、个人计算机等。
按数据表示
分为二进制计算机、十进制 计算机和混合进制计算机。
计算机的应用领域
数据处理
利用计算机进行数据收集、整 理、分析、处理和挖掘，为企 业和个人提供决策支持。
应用软件
包括办公软件、图像处理软 件等，用于完成特定的应用 任务。
编程语言
用于编写程序，实现特定的 功能。
第1章计算机概论
1.3.2 各进制之间的转换
1、 进制和位权 十进制——以10为基数的计数体制 不同数位上的数具有不同的权值10i。 例如：
(333.33)D 位置计数法 =3 102 + 3 101+ 3 100+ 3 10-1 +3 10-2
权 权 权 权 权
10 i
基数
按权展开式
表示相对小数点的位置
神威Ⅰ计算机系统
2000年8月，由我国自主研发的峰值运算速度达到每秒 3840亿浮点结果的高性能计算机神威Ⅰ投入商业运营。我国继 美国、日本之后，已成为第三个具备研制高性能计算机能力的 国家。该系统在当今全世界已投入商业运行的前 500位高性能 计算机中排名第48位。 这个被命名为神威Ⅰ计算机系统的可缩放大规模并行计算 机系统，主要技术指标和性能达到了国际先进水平，是我国在 巨型计算机研制和应用领域取得的重大科研成果，从而打破了 西方某些国家在高性能计算机领域对我国的限制。 神威Ⅰ计算机系统的应用范围主要涉及气象气候、航空航 天、信息安全、石油勘探、生命科学等领域。北京高性能计算 机应用中心在试运行期间，已开发成功多个基于神威Ⅰ计算机 系统的实用化大型应用软件。初步统计，神威Ⅰ计算机系统使 用率达到60%以上，在国民经济建设领域正发挥着积极作用。 如：与我国气象局合作开发的集合数值天气预报系统，在 8小 时内可完成32个样本、10天全球预报；与中科院生物物理所合 作开发的人类基因克隆系统，已完成人类心脏基因克隆运算， 取得了达到国际先进水平的成果。
两种分类方法
1、按功能分类：
①专用计算机
应用于特殊领域，在特定用途下非常有效， 功能单一
②通用计算机 功能齐全，通用性强，用途广泛，但效率 相对专用机低
第1章计算机基础知识
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常见计算机图片
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1.1.2 计算机的发展
• • • • 1．第一台计算机和计算机之父 2．计算机发展的四个阶段 3．微机的发展 4．计算机技术发展的趋势
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1．第一台计算机和计算机之父
• 第一台计算机ENIAC （Electronic Numerical Integrator And Computer）即“电 子数字积分计算机”， 它诞生于1946年2月， 由美国宾夕法尼亚大学 莫希莱和埃克等人研制 并使用，直至1955年10 月停止使用，服务了9 年多。
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1.2.2 计算机硬件系统
• 运算器 又称为算术逻辑单元，是数据处理装置，其主要功能 是用来完成对数据的算术运算和逻辑运算。 • 控制器 是发布操作命令的装置，其主要功能是控制整个计算 机自动执行程序，指挥和协调计算机各部件的工作。 • 存储器 是计算机记忆信息的装置，其主要功能是保存程序和 数据。存储器可分为内部存储器和外部存储器两大类。 • 输入设备 是将程序、数据和命令转换成计算机能够接收的代 码信息的设备。 • 输出设备 是将计算机处理的中间结果和最终结果，以人们通 常能够识别的字符、表格、图形和图像等形式表示出来的设备。
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1．第一台计算机和计算机之父
• 冯· 诺依曼提出计算机的基本体系主要表现在如下 两方面： • 1）硬件思想：计算机由运算器、控制器、存储器、 输入设备、输出设备等五个部分组成。 • 2）软件思想：计算机中程序和数据均以二进制数 的形式存放在同一个存储器中。
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2．计算机发展的四个阶段
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3．微机的发展
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1.3 微型计算机硬件组成
• • • • • • • 1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 1.3.6 1.3.7 主板 中央处理器CPU 内部存储器 外部存储器 总线和接口 输入设备 输出设备
计算机基础知识
第一章计算机基础知识第一节计算机概述一、计算机的产生和发展1、定义：电子计算机是一种能够根据程序指令自动进行数据运算和逻辑判断的电子设备，简称计算机，俗称电脑，英文名称是computer。
2、产生：1946年2月，美国，ENIAC ，用于计算子弹道轨迹计算，主要组成元器件是电子管。
ENIAC只能进行简单的数据运算，其功能远远比不上现在的一台普通计算机。
3、发展：随着电子技术的发展，计算机的发展突飞猛进，不断更新换代，其体积是越来越小，功能越来越强，价格越来越低。
计算机的发展经历了电子管、晶体管、集成电路和大规模集成电路四个时代。
二、计算机的特点（多选）1、运算速度快2、精确度高3、具有存储记忆和逻辑判断能力（判断）计算机不仅能够进行判断，还可以把数据、程序等信息储备起来，以供调用。
4、具有智能化特点5、具有高度的可靠性、通用性和广泛的兼容性。
计算机种类比较多，不同厂家、型号的计算机可以通用，软件的兼容性也逐步提高。
三、计算机的应用（多选）1、科学计算：科学计算是计算机最早应用的领域例如“航天飞机、人造卫星、天气预报2、数据处理：指计算机对数据进行记录、整理、统计、加工、利用、传播等一系列活动的总称。
（多选）企业利用计算机实现财务管理、人事工资管理、仓储管理、销售管理等管理信息系统；银行的通存通兑3、办公自动化4、自动控制5、计算机辅助设计6、人工智能四、计算机的分类（流程）巨型机、大型机、小型机、微型机（又称微机或PC,是我们目前所常用的）、便携机、手持机第二节计算机系统的组成原理一、计算机系统的组成1、计算机系统的组成一个完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两大部分组成。
计算机硬件系统是构成计算机的所有实体。
（多选）计算机软件是指挥计算机进行工作的各种程序的集合,包括程序、数据和有关的文档资料。
二者的关系（判断）：计算机硬件是计算机系统运行的物质基础，软件是计算机的灵魂。
硬件配置再好，没有软件难以发挥作用，而软件也必须在硬件的支持下才能发挥作用。
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1.2.4 指令系统
每个计算机工作时，CPU从内存中一条一条地取出指令和相应数 据，按指令的规定，对数据进行算术处理。
程序在计算机中的执行过程
1.3.1 数据的存储单位
在计算机内部，数据是以二进制形式存储和运算的，数据的存储 单位有位、字节和字。 位（bit） 字节（byte） 字（word）
第3代：集成电路 计算机时代
第2代：晶体管 计算机时代
（1959年～1964年） （1965年～1970年）
（1971年～至今）
趋势：第五代计算机是把信息采 集、存储、处理、通信同人工智 能结合在一起的智能计算机系统。
第1代：电子管 计算机时代
（1946年～1958年）
1.2.1 基本组成
美籍匈牙利数学家冯·诺依曼
…… 余1
将十进制数37转换成二进制数
将十进制数1014转换成十六进制数
1.2.2 二进制编码
数制的转换 ② 其他进制数转换成十进制数 —— 采用“按权展开累加”法
N an r n1 an1 r n2 a2 r 1 a1 r 0
将二进制数1110101B转换成十进制数
1110101B＝1×26＋1×25＋1×24＋0×23＋1×22＋0×21＋1×20 ＝64＋32＋16＋0＋4＋0＋1 ＝117 将十六进制数57CAH转换成十进制数 57CAH＝5×163＋7×162＋12×161＋10×160 ＝5×4096＋7×256＋12×16＋10×1 ＝22474
1.2.2 二进制编码
数制的转换 ① 十进制数转换成其他进制数 —— 采用“除以基数逆序取余”法
2
2 37 18 …… 余1 低位 1014 63 16 3 0 高位 …… 余6 …… 余15 (F) …… 余3 高位 低位
16
16
2
2 2
9 4 2
…… 余0
…… 余1 …… 余0
2
1
0
…… 余0
思考：还有哪些领域不用计算机？ 1.1 计算机的发展历史 1.2 计算机组成和工作原理 1.3 数据在计算机内的表示 1.4 计算机系统的基本组成
计算机科学之父 人工智能之父
现代电子计算机 之父
计算机狂人 苹果教父
阿兰•麦席森•图灵
约翰•冯•诺依曼
史蒂夫•乔布斯
第4代：大规模集 成电路计算机时代
1.4.1 计算机硬件组成
6、总线与主板 总线（bus）是计算机系统各部件间信息传送的公共通道，总线结
构是PC机硬件结构的最重要特点。按照传输的信息种类可分为数据总
线、地址总线和控制总线；按照连接设备的不同可分为内部总线、系 统总线和外部总线。
主板又称主机板、系统板或母板，它安
装在机箱内，将计算机的各个部件紧密地连 接在一起，是微机最基本的也是最重要的部
1.4.1 计算机硬件组成
3、输入/输出设备 (1)输入设备 (2)输入设备
1.4.1 计算机硬件组成
4、其他设备 声卡是多媒体计算机必需的设备，它可以
用来录音和放音，带有接扬声器和麦克风
的插口。 调制解调器（Modem）是计算机通过普通电话线上网的设备。 网卡，又称网络适配器，是计算机连接网络的设备。
字符 S t u d ASCII 01010011 01110100 01110101 01100100 01100101 01101110 01110100 十六进制表示 51h 74h 75h 64h 65h 67h 74h
用0填充。
单词 Student在计 算机中的表示
e n t
1.3.3 汉字在计算机中的存储
1.4.1 计算机硬件组成
2、存储器 (2)外存储器的特点是存储容量大，信息能永久保存，但相对内 存储器来说存储速度慢。目前，常用的外存储器主要有硬盘、光盘、 可移动外存和网络存储。
1.4.1 计算机硬件组成
2、存储器 (3)高速缓冲存储器又称“Cache”，介于计算机CPU和内存之间， 因此称之为“缓冲存储器”。它能跟得上CPU的运行速度，比内存要 快得多。 综上所述，计算机的存储器呈现出一种层次结构的形式，即 Cache—Memory—Disk三层结构。最接近CPU的是内层高速缓冲存 储器，中间层是内存（包括ROM和RAM），外层是辅助存储器。这 样的层次结构既有利于解决速度问题，又有利于解决容量问题。
只读存储器（ROM）
输出设备（显示器、打印机、绘图仪、音箱等）
外存储器（硬盘、光盘、优盘等）
计算机系统
其他设备（声卡、网卡、显卡等） 操作系统（Windows、Linux、UNIX等） 程序设计语言和语言处理程序软件 系统软件 软件系统 系统服务程序（诊断程序等） 数据库管理系统 应用软件（办公软件、辅助设计工具、网络通信软件等）
应用程序在软件系统中处于最外层，是直接和用户打交道的软件。用
户要从事某种工作，就会选择相应的应用软件。应用软件量大面广， 关系到人类社会的各个方面。 如：信息管理类软件、文字、表格处理类软件、教育类软件、游 戏类软件、翻译类软件、多媒体类软件、图形图像处理类软件、网络 应用类、数据处理类、电子图书类、科学计算类、投资经营类、家政 管理类以及各种其他应用工具。
1.4.1 计算机硬件组成
5、常见接口 并行接口，指采用并行传输方式来传输数据的接口标准，速度快但
距离短。
串行接口，是指数据一位位地顺序传送，其特点是通信线路简单， 适用于远距离通信。 USB接口使用USB通用串行总线技术，为解决现行PC与周边设备的通 用连接而设计的。速度快，支持热插拔，可独立供电。 PS/2接口是最常见的鼠标和键盘的专用接口，是一种6针的圆型接口。 IEEE 1394接口是苹果公司开发的用于高速传输数据的串行接口标准。
按地址去寻找、访问存储单元里的内容 存 储 单 元 的 地 址 编 码
地址1 地址2 0 1 1 0 0 1 0 0 0 0 1 0 0 0 1 1
地址3
地址4 地址… 地址n
0
1
0
0
1
1
0
0 ……
1
0
0
1
1
1
0
0
即 一 个 字 节 (8 )
一 个 存 储 单 位 元
0
0
0
0
1
1
1
1
数据（指令、各类信息数据）是如何存放在存储器中的？
1.3.3 汉字在计算机中的存储
输入码 —— 为将汉字输入到计算机而设计的编码。 输出码（字形码）—— 为了汉字的显示或打印而设计的编码。 汉字字形主要有点阵和矢量两种表示方法。 其中点阵字形是用一个排列成方阵的点的黑白来描述汉字 例如，16×16汉字 点阵有256个点，需 要256位二进制位来 表示一个汉字的字 形码，占用字节为： 16*16/8=32B
将十六进制数A2C7H转换成二进制数 A 2 C 7
1010 0010 1100 0111
1.2.2 二进制编码
提示
数制转换也可以采用
Windows自带的“计算器”
程序来实现
1.2.3 存储程序
计算机是利用“存储器”（内存）来存放所要执行的程序的，而 称之为CPU的部件可以依次从存储器中取出程序中的每一条指令，并 加以分析和执行，直至完成全部指令任务为止。
1.3.5 声音信息在计算机中的存储
声音是一种具有一定的振幅和频率且随时间变化的声波，通过话 筒等转化装置可将其变成相应的电信号，但这种电信号是一种模拟信 号，即连续变化的信号，不能由计算机直接处理。
声音的 模拟信号 采 样 量 化
编 码
声U） 主机 内存储器 硬件系统 随机存取存储器（RAM） 输入设备（键盘、鼠标器、光笔、扫描仪等） 外部设备 控制器、寄存器等
件之一。
1.4.2 计算机软件系统
1、系统软件 为运行计算机而必需的最基本的软件称为“系统软件”，它实现
对各种资源的管理、基本的人机交互、高级语言的编译或解释以及基
本的系统维护调试等工作。 如：操作系统、程序设计语言、程序处理工具、数据库管理系统、 工具软件
1.4.2 计算机软件系统
2、应用软件 为完成某种具体的应用性任务而编制的软件称为“应用软件”。
1.3.4 图像信息在计算机中的
图像信息是由构成图像各个部分的颜色、深浅等因素组成，图像 被分割得愈细，愈能完整地表示各部分信息内容。
图像分解为X行Y列，这样 该图像就有了X*Y个“点”（称 为像素），用3个字节分别来表 示每个点的“红、绿、蓝” （RGB）三原色的信息，每个字 节有0-255的不同编码，表示了 某种颜色的深浅程度。
1.2.2 二进制编码
数制的转换 ③ 二进制数和十六进制数间的互换 —— 采用“8421”法 因为23=8、22=4、21=2、20=1，二进制数1111B=15，而十六 进制数FH=15，因此4位二进制数正好对应1位十六进制数。
将二进制数11010011101B转换成十六进制数 0110 1001 1101 6 9 D