第一章 计算机基础概述
01_计算机基本概念
机的主要特点。
二、计算机的发展
1. 第一台电子计算机的诞生：
1946年2月，在美国宾夕法尼亚大学，名为ENIAC。
计算机概述
2. 冯•诺依曼设计思想： （1）电子计算机应由控制器、运算器、存储器、
输入设备和输出设备五个部分组成。
Intel8080
Intel8086
Intel80386、80486 Pentium 及 Pentium Pro
PentiumⅢ
4位、8位 8位 16位
32位 64位 64位
主频（MHZ ） 1 2 >5 >25
60~400 450~800
计算机概述
三.计算机的特点
（1）运算速度快：目前计算机的运算速度已达数百亿次/秒。 （2）精度高：计算机内部数据采用二进制，数据数位为64位，
计算机应用基础
（电子教案）
第一章 计算机基础知识
1.1 计算机概述 1.2 计算机中数据表示和信息编码
重点
1 第一台电子计算机的诞生 2 微机的主要特点 3 数字化信息编码与数据表示
难点
1、 电子计算机的发展 2、 数字化信息编码与数据表示
计算机概述
一、计算机含义
计算机：英文名称（Computer)，是一种能自动、高速进 行数据处理和数值计算的电子设备。
将十进制数转变成二进制数
计算机中数据表示和信息编码
小数部分：采用的是顺乘法，即“乘2取整 顺序排列”。的方法。
（1）将十进制小数部分乘2，保存整数部分。 （2）若仍有小数，可重复第一步（重复次数由所需 精度确定，否则进行第三步。 （3）将所有的整数找出，最先得出的整数作为转换 后小数的第一位，其余各整数依次排列而成的新的 数据就是转换成二进制的结果。
第1章计算机基础知识
计算机硬件的发展
电子计算机按其性能分类：
巨型计算机 大型计算机 中型计算机 小型计算机 微型计算机
4
微型计算机是第四代计算机的典型代表
微型计算机的发展
5
发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代， 产生了微型计算机 以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以 集成了计算机主要部件——控制器和运算器的 微处理器为核心所构造出的计算机系统 微处理器(Microprocessor)/微型计算机 (Microcomputer) 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处 理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机 时代
同余的概念
同余的性质：
a+M=a(mod M)； a+nM=a(mod M)； 例：以12为模，-4+12=-4 (mod 12) 8= -4 (mod 12) 我们称8与-4对模12来说互为补数。
26
小结：
通过补数，将负数变成正数(减法变成加法) 计算机字长为n时，其模为2n (1 00······00) 计算机的序数是从0开始的，故2n在n位系统中是无 法表示的，它的表示形式与0的表示形式是一样的。
原码
数0的原码有两种不同形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
21
原码范围：
-127~127 11111111~01111111(0FFH~7FH)
例：8位原码机器数：
真值：x1＝ 84 = +1010100B x2 ＝－84＝－ 1010100B 机器数：[x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100
符号位 数值位
机器数及真值
当一个数据用16位表示时，用最高位 D15表示符号
计算机基础教案(周南岳版)
计算机基础教案（周南岳版）第一章：计算机概述1.1 计算机的发展历程介绍计算机的发展阶段：电子管计算机、晶体管计算机、集成电路计算机、大规模集成电路计算机、超大规模集成电路计算机。
讲解我国计算机的发展概况：如银河-I、银河-II、神威·太湖之光等。
1.2 计算机的组成介绍计算机的硬件组成：中央处理器（CPU）、内存、输入/输出设备等。
讲解计算机的软件组成：系统软件、应用软件等。
1.3 计算机的性能指标讲解计算机的主要性能指标：字长、主频、内存容量、运算速度等。
介绍如何衡量计算机的性能：性能评价方法、性能指标比较等。
第二章：操作系统2.1 操作系统的概念与功能讲解操作系统的定义、作用和重要性。
介绍操作系统的功能：进程管理、存储管理、文件管理、用户接口等。
2.2 常见操作系统简介讲解Windows操作系统：版本发展、界面特点、基本操作等。
讲解Linux操作系统：发展历程、特点、常见发行版等。
2.3 操作系统的基本操作讲解计算机的启动与关闭过程。
讲解文件的基本操作：创建、删除、移动、复制等。
第三章：计算机网络3.1 计算机网络概述讲解计算机网络的定义、作用和组成。
介绍计算机网络的类型：局域网、城域网、广域网等。
3.2 网络协议与网络设备讲解网络协议的概念与分类：TCP/IP、、FTP等。
介绍常见的网络设备：交换机、路由器、网卡等。
3.3 网络的基本应用讲解互联网的应用：浏览网页、发送电子邮件、文件等。
介绍网络安全的概念与措施：防火墙、杀毒软件、密码保护等。
第四章：计算机编程基础4.1 编程语言概述讲解编程语言的定义、作用和分类：机器语言、汇编语言、高级语言等。
介绍常见的高级编程语言：C、C++、Java、Python等。
4.2 编程的基本概念讲解编程的基本元素：变量、数据类型、运算符、控制结构等。
介绍编程的规范与技巧：代码风格、注释、函数等。
4.3 简单的编程实例通过实例讲解如何编写一个简单的程序：如计算器、打招呼等。
大学计算机基础-第一章
基于Linux的移动操作系统，广泛应用于智 能手机和平板电脑。
操作系统的功能
资源管理
操作系统负责分配和管理计算机硬件资 源，如CPU、内存、磁盘空间等。
用户界面
操作系统提供用户界面，使用户能够 方便地与计算机进行交互。
任务调度
操作系统根据任务优先级和系统负载 情况，合理分配CPU时间，确保任务 高效执行。
THANKS
感谢观看
03
Excel
学习电子表格的制作，掌握单元 格的编辑、公式和函数的使用、
数据分析和图表制作等。
02
Word
掌握文档的创建、编辑、排版和 打印等操作，学习使用样式、表
格、图片、超链接等功能。
04
PowerPoint
了解演示文稿的制作，掌握幻灯 片的编辑、动画效果和放映设置
等操作。
操作系统的维护
总结词
操作系统的重要性
操作系统是计算机系统的关键组成部分，对计算 机性能、稳定性和安全性具有重要影响。
常见的操作系统
Windows
由微软公司开发的桌面操作系统，广泛应用 于个人和商业领域。
Mac OS
苹果公司开发的专有操作系统，主要用于苹 果设备。
Linux
开源的操作系统，适用于服务器、桌面和移 动设备，具有高度的可定制性。
课程内容
本课程将涵盖计算机体系结构、操 作系统、编程语言、数据结构和算 法等方面的知识。
学习目标
掌握计算机科学的基本概 念和原理。
了解计算机系统的基本组 成和功能。
掌握常用的计算机编程语 言和开发工具。
培养分析和解决问题的能 力。
02
计算机基础知识
计算机的发展历程
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)
计算机基础教案(完整版)
计算机基础教案(完整版)第一章：计算机概述1.1 计算机的定义及意义1.1.1 计算机的定义计算机是一种能够根据输入的指令，自动执行指定计算任务的电子计算设备。
1.1.2 计算机的意义计算机在现代生活中扮演着重要的角色，它的存在使得我们的生活更加方便和高效。
1.2 计算机的分类1.2.1 按处理器的不同分类•单处理器计算机•多处理器计算机1.2.2 按用途的不同分类•个人计算机•服务器计算机•工业控制计算机•嵌入式计算机1.3 计算机的基本组成1.3.1 计算机的五大组成部分•中央处理器•存储器•输入设备•输出设备•控制器1.3.2 计算机的计算过程计算机的计算过程分为取指令、执行指令、存储结果三个部分。
第二章：计算机的数据表示2.1 二进制数及其运算2.1.1 二进制数的定义二进制数是只包含0和1两个数字的数。
2.1.2 二进制数的运算•二进制数的加法•二进制数的减法•二进制数的乘法•二进制数的除法2.2 十六进制数及其转换2.2.1 十六进制数的定义十六进制数是由09,A F这16个数字组成的数。
2.2.2 相关计算公式•二进制数转换为十六进制数：先将二进制数每四位一组转换为十六进制数。
•十六进制数转换为二进制数：将每个十六进制数转换为四位二进制数。
2.3 字符编码2.3.1 字符编码的定义字符编码是将字符转换为计算机内部能够识别的数字编码。
2.3.2 常见的字符编码类型•ASCII码•Unicode编码第三章：计算机的存储器3.1 存储器的层次结构3.1.1 存储器的分类•主存储器•辅助存储器3.1.2 存储器的层次结构•寄存器•高速缓存•主存储器•辅助存储器3.2 主存储器的组成和特点3.2.1 主存储器的定义主存储器是计算机中最重要、最基本、最主要的存储设备。
3.2.2 主存储器的组成•存储单元•存储地址•存储方式3.3 辅助存储器的分类和特点3.3.1 辅助存储器的分类•硬盘•光盘•U盘•固态硬盘3.3.2 辅助存储器的特点•容量大•访问速度慢•价格便宜第四章：计算机的输入输出设备4.1 计算机的输入设备4.1.1 键盘键盘是计算机最常用的输入设备之一，用于输入各种数据、指令和命令。
第1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
计算机基础知识
第一章计算机与信息技术§1．1计算机概述一、计算机的发展历程1946年在美国宾夕法尼亚大学诞生第一台计算机ENIAC1．第一代：1946年—50年代中，电子管时代，有机器语言和汇编语言。
2．第二代：50年代中—60年代中，晶体管时代，使用操作系统，出现Fortran、COBOL、ALGOL 高级语言。
3．第三代：60年代中—70年代初：中小规模集成电路时代，用半导体存储器代替了磁芯存储器，使用了磁盘。
4．第四代：70年代初至今：大规模集成电路时代，开始引入光盘、优盘。
二、计算机的特点1．运算速度快2．计算机精确度高3．具有存储和逻辑判断能力4．有自动控制能力5．采用二进制表示数据三、计算机的分类1．按工作原理分类：电子数字计算机、电子模拟计算机2．按用途分类：通用计算机和专用计算机。
3．按规模分类：巨型机、小巨型机、大型主机、小型机、工作站、PC机四、计算机的应用1．科学计算2．数据处理和信息管理3．自动控制4．计算机辅助功能CAD：计算机辅助设计CIMS：计算机集成制造系统CAI：计算机辅助教学5．人工智能五、计算机的发展趋势巨型化、微型化、网络化、智能化和多媒体化。
§1．2信息与信息技术一、什么是信息信息就是收信者事先不知道的报道，数据是信息的具体表示形式，是信息的载体。
二、什么是信息技术信息技术是用于获取信息、传递信息、处理并再生信息的一类技术。
第一次信息革命是文字的使用，第二次信息革命是印刷术的发明，第三次革命是电话、广播、电视的使用，第四次革命是电子计算机与通信相结合的现代信息技术。
三、计算机中信息的表示1．二进制只有0、1逢二进一2．八进制3．十六进制B—二进制D—十进制O—八进制H—十六进制4．不同进制数据之间的转换5．西文字符的编码计算机系统中有两种重要的西文字符编码：ASCII和EBCDIC码（IBM大型机用）普通采用的是ASCII（美国信息交换标准代码），用一个字节表示一个字符，一个字节为8个二进制位，最高位为0，共有128个字符EBCDIC采用8位二进制表示256个字符6．汉字编码（1）国标码GB2312-80国标码收录了6763个汉字和682个字符，其中一级汉字3755个，按拼音顺序排列，二级汉字3008个，按部首顺序排列，所有汉字和字符组成一个94行（区号）和94列（位）的矩阵，第一个字对应的行号和列号合起来叫区位码。
计算机基础第一章知识点总结
第一章计算机基础知识1.1信息技术与计算机信息（Information）的定义：⑴信息是不确定性的减少或消除⑵信息是控制系统进行调节活动时，与外界相互作用、相互交换的内容⑶信息是事物运动的状态和状态变化的方式信息技术（Information Technology），简称IT。
信息技术的定义就是能够提高或扩展人类信息能力的方法和手段的总称。
包括信息的产生、获取、检索、识别、变换、处理、控制、分析、显示及利用的技术等等。
信息技术三大核心技术：计算机技术微电子技术通信技术信息化社会的基本特征：⑴信息、知识、智力日益成为社会发展的决定力量。
⑵信息技术、信息产业、信息经济日益成为科技、经济、社会发展的主导因素。
⑶信息劳动者、脑力劳动者、知识分子的作用日益增大。
⑷信息网络成为社会发展的基础设施。
1946年2月，世界上第一台计算机诞生于美国宾州大学，取名“电子数值积分计算机”（Electronic Numerical Integrator And Calculator），简称ENIAC。
这台计算机使用了17468个真空电子管，耗电174千瓦，占地170平方米，重达30吨，价格40多万美元，是一个昂贵耗电的“庞然大物”。
由于ENIAC采用了电子线路来执行算术运算、逻辑运算和存储信息，从而大大提高了运算速度，每秒可进行5000次加法运算。
ENIAC存在着不能存储程序、使用的是十进制数且在机外用线路连接的方法来编排程序等明显的弱点。
美国电气和电子工程师协会（Institute of Electrical and Electronics Engineers，IEEE）提出的，它根据计算机的规模和处理能力可以把计算机分为以下6类：巨型计算机小巨型计算机大型主机小型计算机工作站微型计算机计算机的主要特点：处理（运算）速度快计算精度高具有超强的“记忆”功能具有可靠的逻辑判断能力高度的自动化及人-机交互功能计算机的应用已经渗透到人类社会生活的各个领域。
高一计算机第一章知识点
高一计算机第一章知识点高一计算机第一章知识点回顾与总结导言：计算机科学作为一门学科，涵盖了广泛的知识领域。
在高中计算机课程中，第一章通常会对计算机的基本概念、发展历史以及计算机的组成部分进行介绍。
本文将回顾和总结高一计算机第一章的知识点，希望对学习者能起到巩固和增强理解的作用。
一、计算机基本概念计算机是一种能够进行数据处理和执行各种操作的电子设备。
它通过输入、处理、输出和存储数据来完成任务。
计算机包括硬件和软件两部分。
硬件包括中央处理器（CPU）、内存、硬盘、输入设备（如键盘和鼠标）、输出设备（如显示器和打印机）等。
软件分为系统软件和应用软件，系统软件控制硬件的操作，应用软件用于完成具体的任务。
二、计算机的发展历史计算机的发展可以追溯到古代的计算工具，如算盘。
近代计算机的诞生可以追溯到20世纪40年代的电子管计算机，如ENIAC。
接着发展出了晶体管计算机、集成电路计算机和微处理器计算机。
现代计算机通常采用微处理器作为中央处理器。
三、计算机的组成部分（一）中央处理器（CPU）中央处理器是计算机的核心部件，负责执行计算机指令和处理数据。
它包括算术逻辑单元（ALU）、控制单元（CU）和寄存器。
ALU负责执行算术和逻辑运算，CU负责控制计算机指令的执行，寄存器用于暂存数据和指令。
（二）内存内存用于存储计算机的指令和数据。
内存分为主存和辅助存储器。
主存是计算机临时存储数据和指令的地方，其容量通常较小但读写速度非常快。
辅助存储器用于长期存储大量的数据和程序，如硬盘、固态硬盘和光盘。
（三）输入设备和输出设备输入设备负责将外部数据输入到计算机中，如键盘、鼠标、摄像头等。
输出设备将计算机的结果显示或输出给用户，如显示器、打印机等。
（四）总线总线是计算机各个组件之间传输数据和信号的通道。
主要包括数据总线、地址总线和控制总线。
四、计算机网络计算机网络是指互连在一起的计算机组成的系统。
计算机网络可以是局域网（LAN）、城域网（MAN）、广域网（WAN）等。
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
14
第15页/共76页
天河1号A型
15
第16页/共76页
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。
16
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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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第28页/共76页
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
28
第29页/共76页
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
38
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1.2 微型计算机硬件构成
39
第40页/共76页
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
第1章计算机基础知识
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问 题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖 计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的特征
把一个复杂的问题转化为若干简单问题的多次 重复 。
10
1.2 计算机中信息的表示
一、数制的定义
1. 进位计数制 按进位的方式计数的数制称为进位计数制。 在日常生活中存在着多种进位计数制，人们使用最多的 是十进制。在十进制数进位运算中，采用“逢十进一”； 一年有12个月，采用的是十二进制。 2. 位权 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，简称 “权”。 例如：十进制数358=3*102+5*101+8*100。 位权的值是基数的若干次幂10n。
整数部分 8 68 8 8 取余 4 0 1 ͯ ͯ 小数部分 0.4375 8 3.50 8 4.0
8 1
0
21
例1-6:将十进制(2347)10转换为十六进制数
整数部分 16 2347 取余 11
16 146
16 9
0
2
9
22
3. 二进制数与十六进制数之间的转换
【例】：将[111101.010111]2 =[0011 1101.0101 1100]2 =[3D.5C]16
• 计算机发展的4个时代
分代 第一代 第二代 第三代 时间 1946~1953 1954~1963 1964~1970 主要电子器件 电子管 晶体管
中小规模
技术特点
穿孔卡片，机器
语言和汇编语言
磁盘，高级语言，
科学计算，中小型 计算机 大型化，集中式计 算，远程终端 超大型化，微机化， 嵌入式，图形用户 界面，多媒体，网 络通信
计算机基础知识
(1 101 101 110. 110 101)2=(1556.65)8
1 5
5
6
6
5
(11 0110 1110. 1101 01)2=(36E.D4)16 3 6 E D 4
第一章 计算机基础知识
4、八进制和十六进制转换成二进制
1.2.3 各种数制间的转换 每一位八进制数对应三位二进制数。
几种进制之间的转换 ： 每一位十六进制数对应四位二进制数。
2 2 2 例 (100.345)10( )2 2 2 (1100100.01011)2 ** 先得到的数总是紧靠小数点。 2 2 ** 不一定能精确转换
1、r 进制转换成十进制(按权展开法) 2、十进制转换成r 进制
100 50 25 12 6 3 1 0
0 0 1 0 0 1 1
0.345 2 0.690 2 1.380 2 0.760 2 1.520 2 1.040
第一章 计算机基础知识
1.2.3 各种数制间的转换
几种进制之间的转换 ：
3、二进制转换成八进制和十六进制 转换成八进制时三位一组。（3合1） 转换成十六进制时四位一组。（4合1 ） 分组方法： 从小数点向两边三（四）位一组， 位数不足整数前补0，小数后补0。
1、r 进制转换成十进制(按权展开法) 2、十进制转换成r 进制 3、二进制转换成八进制和十六进制
第一章 计算机基础知识
1.1 概述
计算机是电子数字计算机的简称，是一种自动地、 高速地进行数值运算和信息处理的电子设备。它主要 由一些机械的、电子的器件组成，再配以适当的程序 和数据。程序及数据输入后可以自动执行，用以解决 某些实际问题。 简言之：计算机是一种能够进行高速运算，具有 存储能力，能按事先编好的程序控制其操作处理过程 的自动化电子设备。
大学计算机基础第一章
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
第一代计算机的特点：采用电子管作为基本 物理器件。体积大、能耗高、速度慢、容量 小，应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代 （1957~1964）
晶体管 几十万~百万（次/秒）
第二代计算机的特点：采用晶体管作为基本物
理器件。体积小、能耗低、稳定性强，这一时
第一章 计算机概论
1.1 计算机发展与分类 1.2 计算机特点及其应用 1.3 计算机文化与社会信息化 1.4 计算机内的信息表示 1.5 如何学好大学计算机基础
1.1 计算机发展与分类
1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 计算机的发展趋势
1.1.1 计算机的发展史
机器字长是指计算机CPU中的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位 数。字长越长，作为存储数据，数的表示范围也越大，精度也越高；作 为存储指令，则计算机的处理能力就越强。机器的字长会影响机器的运 算速度。计算机的字长一般是8的整数倍，如8位、16位、32位、64位等， 目前微机的字长通常是32位或64位。
容量包括主存容量和辅存容量，这里主要指内存储器的容量。内存容量 是指内存中存放二进制代码的总数。即：存储容量 = 存储单元个数×存 储字长。
运算速度与许多因素有关，如机器的主频、执行什么样的操作、主存本 身的速度（主存速度快，取指、取数就快）等等都有关。
3.计算机的应用
科学计算、自动化控制、数据处理和信息加工、计算机辅助系统、人工智能。
例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。
① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数：
2 35
………… 余数为1
低位
计算机大一每章知识点
计算机大一每章知识点第一章：计算机基础概述计算机的定义与发展历史计算机硬件与软件的基本概念计算机的工作原理及层次结构第二章：计算机硬件基础计算机内部各部件的功能与作用中央处理器（CPU）的结构与工作原理存储器（内存）与存储技术输入与输出设备及其分类第三章：计算机软件基础计算机软件的分类与特点系统软件与应用软件的定义与区别操作系统的功能与作用常见的操作系统类型与特点第四章：数据表示与处理二进制与十进制的转换计算机中的数据表示方式整数与实数的存储与运算字符与字符串的表示与处理第五章：程序设计基础算法与流程图的概念与表示方法常用的编程语言及其特点基本的编程思路与编程方法常用的程序结构与语句第六章：计算机网络基础计算机网络的定义与分类局域网与广域网的区别与特点网络通信协议与常用的网络协议互联网的发展与应用第七章：数据库基础数据库的概念与特点常见的数据库模型与体系结构关系数据库与SQL语言的基本操作数据库的设计与管理原则第八章：操作系统基础操作系统的功能与特点进程与线程的概念与管理内存管理与文件系统的实现常见的操作系统与其特点第九章：计算机安全基础计算机安全的概念与重要性常见的计算机安全威胁与攻击手段密码学与信息加密技术网络安全与个人信息保护的方法第十章：多媒体技术基础多媒体的概念与特点数字图像与音频的表示与处理视频与动画的基本原理与编码方法多媒体技术在各领域的应用以上是计算机大一每章知识点的简要概述，希望对您有所帮助。
在学习过程中，建议您结合教材和课堂实践进行深入学习与理解，以帮助您掌握计算机基础知识，为日后的学习与工作奠定扎实的基础。
计算机基础第一节课课件
Core i7 2005 14.8亿 4核 3.8G 64位
Pentium IV 2000
1.4~3.06G 32位
Pentium II 1997.5 700万 266~450M 32位
Pro+ MMX
Pentium MMX
1997
>166M
多能奔腾
上 Pentium Pro 1995.11 550万 133~200M 32位 64GB 高能奔腾 海 Pentium 1993.3 310万 66~100M 32位 4GB
上 海 金 融 学 院
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第一章 计算机基础知识
高级语言
接近日常生活，有语法 转变为机器可识别的代码后才有用
常用高级语言
– BASIC及其变种 上 – C、FORTRAN、PASCAL 海 – C++、JAVA、C#等
金 融 学 院
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第一章 计算机基础知识
编译和解释
用汇编语言和各种高级语言编写出来的程序称 为源程序，将高级语言或汇编语言经编译后产 生的机器语言程序称为目标程序。
5
第一章 计算机基础知识
微型计算机的发展 CPU依靠指令来计算和控制系统，指令集 可分为复杂指令集和精简指令集两部分，
1机9发71展年的由先In河tel公司研R和I制简SC化的通寻4过位址减方微少式处指来令理提种器高类4处、0理0规4器范，的指开性令创能格了的式微
精简指令集(RISC)技术使微机的运算速度得到极大提高
第一章 计算机基础知识
学习目标
了解计算机发展的历史与现状 了解计算机的组成及硬件配置 了解计算机病毒的特点、分类及防治措施
上 海 金 融 学 院
1
第一章 计算机基础知识
第1章 计算机基础知识
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合，计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统，主要由运算器、控制器 、存储器（内部存储器和外部存储器）、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中，运算器和控制器统称为中央处 理器（CPU——Central Processing Unit），CPU是计算 机的核心部件，由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现，加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络，包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
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第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法，如根据信息的表示和处理方 式，有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机；根据用途来分，有专用计算机和通用计算 机；根据计算机规模和性能来分，有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
7
第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理，对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计（CAD——Computer Aided Design）、计算机辅助制造（CAM——Computer Aided Manufacturing）和计算机辅助教学（CAI——Computer Aided Instruction）。
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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(B)
举 例
AE5（H）=
A
E
6
5
= 1010 1110 0101
=011 110 101
1.2.2 计算机内英文符号的表示
ASCII码—美国信息交换标准代码（128个字符编码）
有34个是控制字符（00H~20H和7FH） 94个字符编码（10个数码、52个英文字母、32个通用字 符）（21H~7EH）
2.进位（计数）制：按进位方式计数的数制。 3.基数：一个计数制所包含的数字符号的个数。 4.权值：基数R的i次幂Ri。
任何一个R进制都是由一串数码表示的， 其中每一位数码所表示的实际大小，除了数 码本身的数值以外，还与它所住的位置有关， 由位置决定的值称为位值（或权值）。
常用R来表示， 例如：二进制 的R为2，十进 制的R为10等等
二、数制的种类
表1-2 十进制、二进制、八进制和十六进制对照表
十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制
0 1 2 3 4 5 6 7 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 0 1 2 3 4 5 6 7 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111
信息数字化,找到 算法设计程序
应用领域
计算机不能做什么
信息不能数字化 不能找到处理数据的算法 计算时间过长，复杂度过高
1.2 计算机内如何表示信息
信息
是事物存在的方式、运动状态以及这些方式、状态及 其变化的直接和间接的表达
信息处理
即信息加工 包括信息的获取、存储、变换、传输、检测、使用
信息技术的核心技术
2016年4月
学习目标
理解计算机工作原理和冯•诺伊曼体系结构 了解计算机的特点、分类和应用领域 掌握计算机各种数制之间的转换关系 了解计算机硬件的组成部分及各个部分的功能 了解微型计算机软件系统的构成和基本配置
第一章计算机基本知识
计算机的工作原理
1.1 1.2 1.3 1.4
=(205.345)10
十进制转化为N进制: 整数部分除N取余，逆序排列, 小数部分乘N取整，顺序排列。
例2:十进制转化为二进制, （205.345）10=?
2
2 2 2 2 2 2 2
除到商为0止
205
102 51 25 12 6 3 1 0
余数
1 0 1 1 0 0 1 1
低位
0.345 2 0.690 2 1.380
计算机技术 通讯技术 控制技术
3C
计算机为什么采用二进制编码?
计算机表示信息采用二进制编码而不是 人们熟知的十进制或其他进制：
受制于元器件（其基本元器件选用晶体管） 二进制的运算规则很简单（减乘除法运算都 具有两个完全不一样的状态 可以转换成加法运算，简化 cpu设计） 状态很稳定
状态转换很容易 物理上容易实现数据的存储 晶体管的特点：
首先按下开机键后，电源开始给设备供电，CPU开始初始 化，执行指令，跳到系统BIOS中的启动代码，系统开始加 电自检（Power-On Self Test，缩写为POST），自检 情况一般通过PC喇叭发出的响铃声予以表达。接着系统会 调用显卡BIOS初始化显卡，这个时候电脑有了第一个画面， 简单显示显卡的主要信息，然后系统再利用其它设备的 BIOS来完成相应初始化，之后开始显示系统的启动信息。
科学计算
二
1958-1964
晶体管
数据处理工 业控制 文字处理图 形处理 社会的各个 领域
三
1965-1971 1972年迄今
集成电路 大规模集成 电路
操作系统
四
数据库、 网络等
2.计算机大家庭家谱
用离散的二进制 用连续变化的模 代码串表示信息 拟量表示信息 既有数字量又有 模拟量
按照信息的表示和处理方式划分
便于逻辑判断（是或非）
体积小、功耗小 价格低廉
状态转换速度非常快
1.2.1 计算机内如何表示数值
进制的基本概念 数制的种类 不同进制间的相互转换 整数、实数的表示方法（补充内容） 原码、反码与补码（补充内容）
一、基本概念
1.数制：表示数的方法和规则。
比如：十进制 方法：用0~9十个数字 字符表示数的大小 规则：逢十进一，借 一当十
数据在计算机中的表示最终以二进制的形式存在，使 用二进制，可以更直观地解决问题，但二进制数太长、 书写麻烦、容易出错、很难记忆，进制越小，数的表 达长度也就越长（100用二进制表示1100100），用 16进制或8进制可以解决这个问题 。 二进制与八（十六）进制之间转换简单，2、8、16， 分别是2的1次方，3次方，4次方，这一点使得三种进 制之间可以非常直接地互相转换。 八进制或十六进制缩短了二进制数，但保持了二进制 数的表达特点 。
=∑ai×10i
i=0
n
基数
其中：ai为数字字符0~9中的一个，10i为第i项的权值
二、数制的种类
十进制：基数为10，数字符号为0~9 二进制：基数为2，数字符号为0、1 八进制：基数为8，数字符号为0~7 十六进制：基数为16，数字符号为0~9、A、B、 C、D、E、F
规则：逢N进一，借一当N
引入八、十六进制
高性能大型计算机： 第一代微机： 1970年4月由美 运算速度快、存储量 国英特尔公司研制成功。 大、功能强、可靠性 发展方向： 好，已经成为科学研 小型化、轻量化、高性能 究的必备工具 发展核心：操作简单
1.1.4 计算机的能与不能
计算机能做什么
数据：被处理的对象属性值 程序：指示计算机如何工作的一连串指令
高位
0.760 2 1.520 2 1.04
2
高位
低位
因此:(205.345)10=(11001101.01011)2
二进制转换为八（十六）进制
转换规则：
以小数点为基点，向左右两个方向 三（四）位并为一组，位数不足用0 补齐，按对应关系表示。
左补001
三（四）位一并法
例： (1 101 101 110.110 101)2= (1556.65)8 1 5 5 6 6 5 (11 0110 1110.1101 01)2=(36E.D4)16 3 6 E D 4 右补0100
2343
(o)=
4E3
(H)
011 100 3 4 1110 E
011 教你一招 3 数值较大的十进
制数转换为二进制 0011 数，可以先转化为 十六进制。再转化 3 为二进制，这样可 减少长除法的步数。
011110101
八（十六）进制→二进制 ：
AE5（H）=
101011100101
(B)
5
365(o)=
AMI（美国安迈） Award（惟尔科技） Phoenix（美国凤凰科技）
根据BIOS中设置的启动顺序启动设备（软盘、光驱、硬 盘），到了硬盘时，系统BIOS读取硬盘上的主引导记录， 主引导记录从分区表中找到第一个活动分区，并执行该分 区中的分区引导记录，分区引导记录开始读取执行最基本 的系统文件，之后就是重要的系统数据初始化进入到我们 熟悉的蓝天白云操作系统界面。
1.1.3 从史前恐龙到现代宠物
1946年2月由美国宾州大学 研制成功的ENIAC 电子计算机时代的到来
重达30吨 占地170m2 启动工耗140000瓦 18000个电子管 保存80个字节
第一台计算机
Electronic Numerical Integrator And Calculator
电子数字积分计算 机
1.从第一代计算机到第四代计算机
电子管计算机时代 晶体管计算机时代
计算机的跨越 式发展，按照 构成计算机的 电子元器件， 可以分为四个 年代
集成电路计算机时代
大规模、超大规模集成计算 机时代
根据元器件的不同，可以分为四代：
时代
一
年份
1946-1957
器件
电子管
软件
机器语言 汇编语言 高级语言
应用
八进制
10 11 12 13 14 15 16 17
十六进制
8 9 A B C D E F
N进制（2、8、16）与十进制的转换
从小数点开始往 N进制转化为十进制: 左或往右开始计 按权展开相加即可 数. 76543210 从0开始 例1（11001101.01011）2=?
（11001101.01011）2=127+ 126 + 025 + 0 2 4 + 1 2 3 + 1 2 2 + 0 2 1 + 1 2 0 + 02-1 + 12-2 + 02-3 + 12-4 + 12-5
八（十六）进制转换为二进制
转换规则
一位八进制数对应三位二进制数 一位十六进制数对应四位二进制数
一分为三（四）法
例： (144)8=(001 100 100)2 1 4 4 (64)16=(0110 0100) 2 6 4
二进制→八（十六）进制：
举例 （ 10011100011）2=
10011100011（B）= 010 = 2 10011100011（B）= 0100 = 4
对计算机你知道多少？ 计算机内如何表示信息 计算机如何实现计算 计算机的系统如何组成
重点、难点
1.1.1计算机是如何启动的
"启动" boot pull oneself up by one's bootstraps 拽着鞋带把自己拉起来 Power 键 ☜ 最早的时候，工程师们用它来比喻，计算机启动是一个 很矛盾的过程：必须先运行程序，然后计算机才能启动， 但是计算机不启动就无法运行程序 计算机启动（引导）过程可概括为 ：加电自检和启动