第 1章 计算机基础知识第 1章 计算机基础知识
1.1 计算机概述
1.2 计算机中常用的数制
1.3 计算机中的数据与编码
1.4 微型计算机的指令
1.5 计算机系统的组成与应用
1.6 计算机的安全与病毒
1.7 多媒体技术第 1章 计算机基础知识
1.3 计算机概述
1.1.1 计算机的概念计算机是一种按程序控制自动进行信息加工处理的通用工具。它的处理对象和结果都是信息。单从这点来看，计算机与人的大脑有某些相似之处。因为人的大脑和五官也是信息采集、识别、转换、存储、处理的器官，所以人们常把计算机称为电脑。
第 1章 计算机基础知识计算机自动工作的基础在于存储程序方式,其通用性的基础在于利用计算机进行信息处理的共性方法 。
随着信息时代的到来,信息高速公路的兴起,全球信息化进入了一个全新的发展时期 。 人们越来越认识到计算机强大的信息处理功能,从而使之成为信息产业的基础和支柱 。 人们在物质需求不断得到满足的同时,对各种信息的需求也将日益增强,计算机终将成为人们生活中必不可少的工具 。
第 1章 计算机基础知识
1.1.2 计算机的发展阶段
1,计算机的诞生与发展
1） 计算机的诞生
20世纪 40年代中期，正值第二次世界大战进入激烈的决战时期，在新式武器的研究中日益复杂的数字运算问题需要迅速、准确的解决。由于手摇或电动式机械计算机、微分分析仪等计算工具已远远不能满足要求。
第 1章 计算机基础知识人类第一台电子计算机由于采用了电子管和电子线路,大大提高了运算速度,每秒完成加法运算达
5000次,但它的主要缺陷是不能存储程序 。
2） 计算机的发展阶段从人类第一台电子计算机的诞生到现在已半个多世纪,但它的发展之快,种类之多,用途之广,受益之大,是人类科学技术发展史中任何一门学科或任何一种发明所无法比拟的 。
第 1章 计算机基础知识计算机发展年代划分的原则是依据计算机所采用的电子器件的不同,这就是人们通常所说的电子管,
晶体管,集成电路,超大规模集成电路等四个年代 。
(1) 第一代计算机 （ 1946～ 1957）,通常称为电子管计算机年代 。 其主要特点是：
① 采用电子管作为逻辑开关元件；
② 存储器使用水银延迟线,静电存储管,磁鼓等；
③ 外部设备采用纸带,卡片,磁带等；
④ 使用机器语言,50年代中期开始使用汇编语言,
但还没有操作系统 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 第二代计算机 （ 1958～ 1964）,人们通常称为晶体管计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用半导体晶体管作为逻辑开关元件；
② 使用磁芯作为主存储器,辅助存储器采用磁盘和磁带；
③ 输入?/?输出方式有了很大改进；
④ 开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言。
第 1章 计算机基础知识
(3) 第三代计算机 （ 1965～ 1970）,通常称为集成电路计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用中,小规模集成电路作为逻辑开关元件；
② 开始使用半导体存储器 。 辅助存储器仍以磁盘,
磁带为主；
③ 外部设备种类和品种增加；
④ 开始走向系列化,通用化和标准化；
⑤ 操作系统进一步完善，高级语言数量增多。
第 1章 计算机基础知识
(4) 第四代计算机 （ 1971年至今 ）,通常称为大规模或超大规模集成电路计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用大规模,超大规模集成电路作为逻辑开关元件；
② 主存储器采用半导体存储器,辅助存储器采用大容量的软,硬磁盘,并开始引入和使用光盘；
③ 外部设备有了很大发展,采用光字符阅读器
(OCR),扫描仪,激光打印机和绘图仪；
④ 操作系统不断发展和完善,数据库管理系统有了更新的发展,软件行业已发展成为现代新型的工业产业 。
第 1章 计算机基础知识
(5) 新一代计算机 。 从 80年代开始,日本,美国以及欧洲共同体都相继开展了新一代计算机 (FGCS)的研究 。 新一代计算机是把信息采集,存储,处理,通信和人工智能结合在一起的计算机系统,它不仅能进行一般信息处理,而且能面向知识处理,具有形式推理,
联想,学习和解释能力,能帮助人类开拓未知的领域和获取新的知识 。
第 1章 计算机基础知识
2,微型计算机及其网络阶段
1） 微型计算机的发展阶段为叙述简单起见,微型机的阶段划分从准 16位的
IBM-PC机开始 。
(1) 第一代微型计算机。 1981年 8月 IBM公司推出了个人计算机 IBM–PC。 1983年 8月又推出了 IBM–
PC/XT，其中 XT表示扩展型。它以 Intel8088芯片为
CPU，内部总线为 16位，外部总线为 8位。我们称
IBM–PC/XT及其兼容机为第一代微型计算机。
第 1章 计算机基础知识
(2) 第二代微型计算机。 1984年 8月 IBM公司又推出了 IBM–PC/AT，其中 AT表示先进型或高级型。
(3) 第三代微型计算机。 1986年由 PC兼容厂家
Compaq公司率先推出了 386/AT，牌号为 Deskpro386，
开辟了 386微型计算机新时代。
(4) 第四代微型计算机。 1989年 Intel80486芯片问世，
不久就出现了以它为 CPU的微型计算机。
(5) 第五代微型计算机。 1993年 Intel公司推出了
Pentium芯片。它是人们常说的 80586，但出于专利保护的原因，将其命名为 Pentium，它的中文名字叫“奔腾”。
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1.1.3 计算机的主要特点计算机的发明和发展是 20世纪最伟大的科学技术成就之一 。 作为一种通用的智能工具,它具有以下几个特点：
1,运算速度快现代的巨型计算机系统的运算速度已达每秒几十亿次乃至几百亿次。
2,运算精度高由于计算机内采用二进制数制进行运算，因此可以用增加表示数字的设备和运用计算技术，使数值计算的精度越来越高。
第 1章 计算机基础知识
3,通用性强计算机可以将任何复杂的信息处理任务分解成一系列的基本算术和逻辑操作，反映在计算机的指令操作中，按照各种规律执行的先后次序把它们组织成各种不同的程序，存入存储器中。
4,具有记忆和逻辑判断功能计算机有内部存储器和外部存储器，可以存储大量的数据，随着存储容量的不断增大，可存储记忆的信息量也越来越大。
第 1章 计算机基础知识
5,具有自动控制能力计算机内部操作,控制是根据人们事先编制好的程序自动控制进行的,不需要人工干预 。
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1.1.4 计算机的分类我国计算机界根据计算机的性能指标,如运算速度,存储容量,功能强弱,规模大小以及软件系统的丰富程度等,将计算机分为巨型机,大型机,中型机,
小型机和微型机五大类 。
第 1章 计算机基础知识而国际上根据计算机的性能指标和面向的应用对象,将计算机分为巨型机,小巨型机,大型机,小型机,工作站和个人计算机六大类 。
随着计算机科学技术的不断发展,各种计算机的性能指标均会提高,这种分类方法也会有所变化 。
第 1章 计算机基础知识
1.1.5 微型机的种类目前市场上的微型机种类较多,令人眼花缭乱 。
但如果从以下三个方面去考察一下,就可知道它属于哪一种,哪一类 。
1,微型机的生产厂家及其型号目前,微型机有三个大的产品系列 。 最大的是
IBM–PC及其兼容机；其次是一个较小的,与 IBM–PC
不兼容的 Apple–Macintosh系列,它是由 Apple(苹果电脑 )公司制造的；最后是一个更小的系列,即 IBM公司的 PS/2系列 。
第 1章 计算机基础知识
2,微型机所用的微处理器芯片微处理器芯片可分为 Intel系列和非 Intel系列两类。
IBM–PC机中使用的微处理器芯片就是 Intel系列芯片，
主要有 Intel8088/8086,80286,80386,80486以及
Pentium(奔腾 ),PentiumⅡ,PentiumⅢ,Pentium4。
第 1章 计算机基础知识
3,微处理器芯片的性能微处理器芯片有许多性能指标,其中主要是字长
（ 即位数 ） 和主频 。
字长较长的微型机有更大的寻址空间,能支持数量更多,功能更强的指令,在相同时间内能处理和传送更多的信息,使机器有更快的速度 。 奔腾 4代计算机的字长为 64位 。
主频是微处理器主时钟在 1秒钟内发出的时钟脉冲数，单位是 MHz或 GHz。
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1.1.6 计算机的应用领域计算机具有高速度运算,逻辑判断,大容量存储和快速存取等特性,这决定了它在现代人类社会的各种活动领域都成为越来越重要的工具 。 人类的社会实践活动从总体上可分为认识世界和改造世界两大范畴 。
对自然界和人类社会各种现象和事实进行探索,发现其中的规律,这是科学研究的任务,属认识世界的范畴 。 利用科学研究的成果进行生产和管理,属于改造世界的范畴 。 在这两个范畴中,计算机都是极有力的工具 。
第 1章 计算机基础知识计算机的应用范围相当广泛,涉及到科学研究,
军事技术,信息管理,工农业生产,文化教育等各个方面 。 这可概括为以下几个方面 。
1,科学计算 （ 数值计算 ）
科学计算是计算机最重要的应用之一。如工程设计、地震预测、气象预报、火箭和卫星发射等都需要由计算机承担庞大复杂的计算任务。
2,数据处理 （ 信息管理 ）
当前计算机应用最为广泛的是数据处理。人们用计算机收集、记录数据，经过加工产生新的信息形式。
第 1章 计算机基础知识
3,过程控制 （ 实时控制 ）
计算机是生产自动化的基本技术工具,它对生产自动化的影响有两个方面：一是在自动控制理论上,现代控制理论处理复杂的多变量控制问题,其数学工具是矩阵方程和向量空间,必须使用计算机求解；二是在自动控制系统的组织上,由数字计算机和模拟计算机组成的控制器,是自动控制系统的大脑 。 它按照设计者预先规定的目标和计算程序以及反馈装置提供的信息,指挥执行机构动作 。 生产自动化程度越高,对信息传递的速度和准确度的要求也就越高,这一任务靠人工操作已无法完成,只有计算机才能胜任 。 在综合自动化系统中,计算机赋予自动控制系统越来越大的智能性 。
第 1章 计算机基础知识
4,计算机通信现代通信技术与计算机技术相结合,构成联机系统和计算机网络,这是微型机具有广阔前途的一个应用领域 。 计算机网络的建立,不仅解决了一个地区,
一个国家中计算机之间的通信和网络内各种资源的共享,还可以促进和发展国际间的通信和各种数据的传输与处理 。
第 1章 计算机基础知识
5,计算机辅助工程
(1) 计算机辅助设计（ CAD）：利用计算机高速处理、大容量存储和图形处理的功能而使辅助设计人员进行产品设计的技术，称为计算机辅助设计。计算机辅助设计技术已广泛应用于电路设计、机械设计、土木建筑设计以及服装设计等各个方面。
第 1章 计算机基础知识
(2) 计算机辅助制造（ CAM）：在机器制造业中，
利用计算机通过各种数控机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程的技术，称为计算机辅助制造。
(3) 计算机辅助教学（ CAI）：学生通过与计算机系统之间的对话实现教学的技术，称为计算机辅助教学。
第 1章 计算机基础知识
(4) 其它计算机辅助系统：利用计算机作为工具辅助产品测试的计算机辅助测试 (CAT)；利用计算机对学生的教学、训练和对教学事务进行管理的计算机辅助教育 (CAE)；利用计算机对文字、图像等信息进行处理、
编辑、排版的计算机辅助出版系统 (CAP)，等等。
第 1章 计算机基础知识
6,人工智能人工智能是利用计算机模拟人类某些智能行为（如感知、思维、推理、学习等）的理论和技术。它是在计算机科学、控制论等基础上发展起来的边缘学科，
包括专家系统、机器翻译、自然语言理解等。
第 1章 计算机基础知识
1.2 计算机中常用的数制
1.2.1 进位计数制
1,数制数制也称为计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法 。
2,进位计数制按进位的方法进行计数,称为进位计数制 。 在日常生活和计算机中采用的都是进位计数制 。
第 1章 计算机基础知识
3,数位,基数和位权在进位计数制中有数位,基数和位权三个要素 。
(1) 数位：是指数码在一个数中所处的位置 。
(2) 基数：是指在某种进位计数制中,每个数位上所能使用的数码的个数,例如十进位计数制中,每个数位上可以使用的数码为 0～ 9十个数码,即其基数为十 。
(3) 位权：是指在某种进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小，等于在这个数位上的数码乘上一个固定的数值，这个固定的数值就是此种进位计数制中该数位上的位权。数码所处的位置不同，代表数的大小也不同。
第 1章 计算机基础知识
1.2.2 常用的进位计数制进位计数制很多,这里主要介绍与计算机技术有关的几种常用进位计数制 。
1,十进制十进位计数制简称十进制 。 十进制数具有下列特点：
(1) 有十个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5,6,7，
8,9。
(2) 每一个数码符号根据它在这个数中所处的位置
(数位 ),按,逢十进一,来决定其实际数值,即各数位的位权是以 10为底的幂次方 。
第 1章 计算机基础知识例如 (123.456)10,以小数点为界,从小数点往左依次为个位,十位,百位,从小数点往右依次为十分位,
百分位,千分位 。 因此,小数点左边第一位 3代表数值
3,即 3× 100,第二位 2代表数值 20,即 2× 101；第三位
1代表数值 100,即 1× 102；小数点右边第一位 4代表数值 0.4,即 4× 10–1；第二位 5代表数值 0.05,即 5× 10–2；
第三位 6代表数值 0.006,即 6× 10–3。 因而该数可表示为如下形式：
(123.456)10=1× 102＋ 2× 101＋ 3× 100＋ 4× 10–1＋
5× 10–2＋ 6× 10–3
第 1章 计算机基础知识由上述分析可归纳出,任意一个十进制数 S,可表示成如下形式：
(S)10=Sn － 1× 10n–1 ＋ Sn － 2× 10n–2 ＋ … ＋ S1× 101 ＋ S0× 100＋ S －
1× 10–1＋ S－ 2× 10–2＋ … × 10–m+1＋ … ＋ S－ m× 10–m
式中
Sn为数位上的数码,其取值范围为 0～ 9； n为整数位个数,m为小数位个数,10为基数 10n–1，
10n–2,101,100,10–1,…,10–m是十进制数的位权 。 在计算机中,一般用十进制数作为数据的输入和输出 。
第 1章 计算机基础知识
2,二进制二进位计数制简称二进制 。 二进制数具有下列特点：
(1) 有两个不同的数码符号 0,1。
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位，按
“逢二进一”来决定其实际数值。
第 1章 计算机基础知识例如
(11011.101)2=1× 24＋ 1× 23＋ 0× 22＋ 1× 21＋ 1× 20＋
1× 2－ 1＋ 0× 2－ 2＋ 1× 2－ 3=(27.625)10
任意一个二进制数 S,可以表示成如下形式：
(S)２ =Sn－ 1× 2n–1＋ Sn－ 2× 2n–2＋ S1× 21＋ S0× 20＋ S－
1× 2
–1＋ S
－ 2× 2
–2＋ … ＋ S
－ m× 2
–m
式中 Sｎ 为数位上的数码，其取值范围为 0～ 1； n为整数位个数,m为小数位个数； 2为基数。 2n－１,2n–
2,…,21,20,2–1…,2–m是二进制数的位权。
第 1章 计算机基础知识
3,八进制八进位计数制简称八进制 。 八进制数具有下列特点：
(1) 有八个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5,6,7。
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位,按,逢八进一,来决定其实际的数值 。
例如
(123.24)8=1× 82 ＋ 2× 81 ＋ 3× 80 ＋ 2× 8–1 ＋ 4× 8–
2=(83.3125)
10
第 1章 计算机基础知识任意一个八进制数 S,可以表示成如下形式：
(S)8=Sn–1× 8n–1＋ Sn–2× 8n–2＋ … ＋ S1× 81＋ S0× 80＋ S–
1× 8
–1＋ S
–2× 8
–2＋ … ＋ S
–m× 8
–m
式中 Sｎ 为数位上的数码,其取值范围为 0～ 7； n为整数位个数,m为小数位个数； 8为基数 。 8n–1,8n–
2,…,81,80,8–1,82,…,8–m是八进制数的位权 。
八进制数是计算机中常用的一种计数方法,它可以弥补二进制数书写位数过长的不足 。
第 1章 计算机基础知识
4,十六进制十六进位计数制简称为十六进制 。 十六进制数具有下列两个特点：
(1) 它有十六个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5，
6,7,8,9,A,B,C,D,E,F。 由于数字只有 0～
9十个,而十六进制要使用十六个数字,所以用 A～ F
六个英文字母分别表示数字 10～ 15。
第 1章 计算机基础知识
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位,按
,逢十六进一,来决定其实际的数值 。
例如
(3AB.48)16=3× 162＋ A× 161＋ B× 160＋ 4× 16–1＋
8× 16–2=(939.28125)10
任意一个十六进制数 S,可表示成如下形式：
第 1章 计算机基础知识
(S)16=Sn–1× 16n–1＋ Sn–2× 16n–2＋ … ＋ S1× 161＋
S0× 160＋ S–1× 16–1+… ＋ S–m× 16–m
其中 Sｎ 为数位上的数码，其取值范围为 0～ F； n为整数位个数,m为小数位个数； 16为基数。 16n–1,16n–
2,…,161,160,16–1,16–2,…,16–m为十六进制数的位权。
第 1章 计算机基础知识十六进制数是计算机常用的一种计数方法,它可以弥补二进制数书写位数过长的不足 。
总结以上四种计数制,可将它们的特点概括为：
(1) 每一种计数制都有一个固定的基数 R（ R为大于
1的整数 ）,它的每一数位可取 0～ R个不同的数值 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 每一种计数制都有自己的位权,并且遵循,逢
R进一,的原则 。
对于任一种 R进位计数制数 S,可表示为：
(S)P=± (Sn–1Rn–1+Sn–2Rn–2+… +S1R1+S0R0+
S–1R–1+… +S–mR–m)=±
式中 Si表示数位上的数码,其取值范围为 0～ R–1，
R为计数制的基数,i为数位的编号 （ 整数位取 n–l～ 0，
小数位取 –1～ –m） 。
表 1.1中列出了几种常用进位计数制表示法。表 1.2
中列出了几种常用进位计数制数位的位权。
m
1ni
iiRS
第 1章 计算机基础知识表 1.1 十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0000 0 0 10 1010 12 A
1 0001 1 1 11 1011 13 B
2 0010 2 2 12 1100 14 C
3 0011 3 3 13 1101 15 D
4 0100 4 4 14 1110 16 E
5 0101 5 5 15 1111 17 F
6 0110 6 6 16 10000 20 10
7 0111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
第 1章 计算机基础知识表 1.2 十进制、二进制、八进制、十六进制数的位权数 位 十进制权 二进制权 八进制权 十六进制权
S0 1=100 1=20 1=80 1=160
S1 10=101 2=21 8=81 16=161
S2 100=102 4=22 64=82 256=162
S3 1000=103 8=23 512=83 4096=163
S4 10000=104 16=24 4096=84 65536=164
Sn-1 10n-1 2n-1 8n-1 16n-1
第 1章 计算机基础知识
1.2.3 不同进位计数制之间的转换不同进位计数制之间的转换,实质上是基数间的转换 。 一般转换的原则是：如果两个有理数相等,则两数的整数部分和小数部分一定分别相等 。 因此,各数制之间进行转换时,通常对整数部分和小数部分分别进行转换,然后将其转换结果合并即可 。
1,非十进制数转换成十进制数非十进制数转换成十进制数的方法是：把各个非十进制数按以下求和公式
m
1ni
i
ip RS(S)
第 1章 计算机基础知识展开求和即可 。 即把二进制数 （ 或八进制数,或十六进制数 ） 写成 2（ 或 8或 16） 的各次幂之和的形式,
然后计算其结果 。
例 1.1 把下列二进制数转换成十进制数 。
(1) (110101)2 (2) (1101.101)2
解,(1) (110101)2=1× 25＋ 1× 24＋ 0× 23＋ 1× 22＋
0× 21＋ 1× 20 =32＋ 16＋ 0＋ 4＋ 0＋ 1=(53)10
(2) (1101.101)2=1× 23＋ 1× 22＋ 0× 21＋ 1× 20＋
l× 2-1 ＋ 0× 2–2 ＋ l× 2–3=8 ＋ 4 ＋ 0 ＋ 1 ＋ 0.5 ＋ 0 ＋
0.125=(13.625)10
第 1章 计算机基础知识例 1.2 把下列八进制数转换成十进制数 。
(1) (305)8 (2) (456.124)8
解,(1) (305)8=3× 82 ＋ 0× 81 ＋ 5× 80=192 ＋
5=(197)10
(2) (456.124)8=4× 82＋ 5× 81＋ 6× 80＋ 1× 8–1＋ 2× 8–
2＋ 4× 8–3=256＋ 40＋ 6＋ 0.125＋ 0.03125＋ 0.0078125 =
(302.1640625)10
第 1章 计算机基础知识例 1.3 把下列十六进制数转换成十进制数 。
(1) (2A4E)16 (2) (32CF.48)16
解,(1) (2A4E)16=2× 163＋ A× l62＋ 4× 161＋ E× l60
=8192＋ 2560＋ 64＋ 14=(10830)10
(2) (32CF.48)16=3× 163＋ 2× 162＋ C× l61＋ F× l60＋
4× 16–1 ＋ 8× 16–2=12288 ＋ 512 ＋ 192 ＋ 15 ＋ 0.25 ＋
0.03125= (13007.28125)10
第 1章 计算机基础知识
2,十进制数转换成非十进制数把十进制数转换为二,八,十六进制数的方法是：
整数部分转换采用,除 R取余法,；小数部分转换采用
,乘 R取整法,。
例 1.4 将十进制数 (125.6875)10转换为二进制数 。
整数部分 125转换如下：
第 1章 计算机基础知识
2│ 1 2 5 余 数
└─┰ ───────
2 │ 6 2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 二进制整数低位
├──────
2 │ 3 1 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 0
├──────
2 │ 1 5 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
└┬────
2 │ 7 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
├────
2 │ 3 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
├────
2 │ 1 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
└────
0 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 二进制整数高位第 1章 计算机基础知识
3,二,八,十六进制数之间的相互转换由于一位八（十六）进制数相当于三（四）位二进制数，因此，要将八（十六）进制数转换成二进制数时，只需以小数点为界，向左或向右每一位八（十六）进制数用相应的三（四）位二进制数取代即可。
如果不足三（四）位，可用零补足。反之，二进制数转换成相应的八（十六）进制数，只是上述方法的逆过程，即以小数点为界，向左或向右每三（四）位二进制数用相应的一位八（十六）进制数取代即可。
第 1章 计算机基础知识例 1.7 将八进制数 (714.431)8转换成二进制数 。
7 1 4,4 3 1
111 001 100 100 011 001
即 (714.431)10=(111001100.100011001)2。
例 1.8 将二进制数 (11101110.00101011)2转换成八进制数 。
011 101 110,001 010 110
3 5 6 1 2 6
即 (11101110.00101011)2=(356.126)8。
第 1章 计算机基础知识例 1.9 将十六进制数 (1AC0.6D)16转换成相应的二进制数 。
l A C 0,6 D
0001 1010 1100 0000,0110 1101
即 (lAC0.6D)16=(1101011000000.01101101)2。
例 1.10 将二进制数 (10111100101.00011001101)2转换成相应的十六进制数 。
0101 1110 0101,0001 1001 1010
5 E 5,l 9 A
即 (10111100101.00011001101)2=(5E5.19A)16 。
第 1章 计算机基础知识
1.2.4 二进制与计算机计算机是对数据信息进行高速自动化处理的机器 。
这些数据信息是以数字,字符,符号以及表达式等形式来体现的,它们都以二进制编码形式与机器中的电子元件状态相对应 。 二进制与计算机之间的密切关系,
是与二进制本身所具有的特点分不开的 。 概括起来,
有以下几点 。
第 1章 计算机基础知识
1,可行性采用二进制,它只有 0和 1两种状态,这在物理上是极易实现的 。 例如,电平的高与低,电流的有与无,
开关的接通与断开,晶体管的导通与截止,灯的亮与灭等两个截然不同的对立状态都可用来表示二进制 。
计算机中通常是采用双稳态触发电路来表示二进制数的,这比用十稳态电路来表示十进制数要容易得多 。
第 1章 计算机基础知识
2,简易性二进制数的运算法则简单 。 例如二进制数的求和法则只有三种：
0＋ 0=0
0＋ 1=1＋ 0=1
1＋ 1=10（ 逢二进一 ）
而十进制数的求和法则却有一百种之多 。 因此,
采用二进制可以使计算机运算器的结构大为简化 。
第 1章 计算机基础知识
3,逻辑性由于二进制数符 l和 0正好与逻辑代数中的真 (true)
和假 (false)相对应,所以用二进制数来表示二值逻辑进行逻辑运算是十分自然的 。
4,可靠性由于二进制只有 0和 1两个符号,因此在存储,传输和处理时不容易出错,这使计算机具有的高可靠性得到了保障 。
第 1章 计算机基础知识
1.2.5 二进制数的算术运算二进制数的算术运算包括加法,减法,乘法和除法 。 基本运算是加法和减法运算 。
1,二进制数的加法运算加法运算按下列三条法则进行：
(1) 0＋ 0=0。
(2) 0＋ 1=1＋ 0=1。
(3) 1＋ 1=10（ 逢二进一,向高位进位 ） 。
第 1章 计算机基础知识例 1.11 (1010)2＋ (1011)2的算式如下：
被加数 1010
加数 1011
＋ ) 进位 101
和数 10101
第 1章 计算机基础知识
2,二进制数的减法运算减法运算按下列三条法则进行：
(1) 0–0=1－ 1=0。
(2) 1–0=1。
(3) 0–1=1（ 此时要向高位借位,借 1当 2） 。
例 1.12 (11100101)2–(10011010)2的算式如下：
被减数 11100101
减数 10011010
－ ） 借位 0011010
差数 01001011
第 1章 计算机基础知识
3,二进制数的乘法运算二进制数的乘法运算有下列三条法则：
(1) 0× 0=0。
(2) 0× 1=1× 0=0。
(3) 1× 1=1。
第 1章 计算机基础知识例 1.13 (1011)2× (1101)2的算式如下：
被乘数 1011
× ) 乘数 1101
1011
0000
部分积 1011
1011
乘积 10001111
第 1章 计算机基础知识由上述乘法运算过程可知,每个部分积都取决于乘数相应位是 0还是 1。 若乘数的相应位为 0,则此次部分积为 0；若乘数的相应位为 1,则此次部分积就是被乘数 。 部分积的数目与乘数的位数相同,每次的部分积依次左移一位 。 将各部分积累加起来,就得到最终的乘积 。
第 1章 计算机基础知识
4,二进制数的除法运算二进制数的除法运算按下列三条法则进行：
(1) 0÷ 0=0。
(2) 0÷ 1=0（ 1÷ 0是无意义的 ） 。
(3) 1÷ 1=1。
第 1章 计算机基础知识例 1.14 (111011)2÷ (l011)的算式如下：
余数被除数除数商数
1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 1
1 1 1 0 1 11 0 1 1
1 0 1
即 (111011)2÷ (l011)2其商为 (101)2,余数为 (100)2。
第 1章 计算机基础知识
1.2.6 二进制数的逻辑运算计算机中的信息是以二进制数来表示的，有 1和 0
两种可能的值。如果把二进制码的,1‖和,0‖表示成
“有”和“无”、“是”和“非”、“真”和“假”，
那么这种变量就称为逻辑变量。描述逻辑变量关系的函数称为逻辑函数。实现逻辑函数的电路称为逻辑电路。实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。
第 1章 计算机基础知识逻辑运算是逻辑代数的研究内容,也是计算机应具有的基本操作 。 计算机的逻辑运算与算术运算的主要区别是：逻辑运算的操作数和结果都是单个数位的操作,值与位之间没有进位和借位的联系 。
逻辑运算有三种基本运算：逻辑加法 (又称逻辑
“或”运算 )、逻辑乘法 (又称逻辑“与”运算 )和逻辑否定 (又称逻辑“非”运算 )。此外还有逻辑“异或”运算。
第 1章 计算机基础知识
l,逻辑加法 （ 逻辑,或,运算 ）
逻辑加法通常用符号,+‖或,∪,来表示 。 例如有逻辑变量 A,B和 C,它们存在如下逻辑加运算关系：
A+B=C
或写成,A∪ B=C
读成,A或 B等于 C‖。
第 1章 计算机基础知识逻辑加法运算遵守下列运算规则：
(1) 0＋ 0=0或写成 0∪ 0=0,读成,0或 0等于 0‖。
(2) 0＋ 1=1或写成 0∪ l=1,读成,0或 1等于 1‖。
(3) 1＋ 0=1或写成 1∪ 0=1,读成,1或 0等于 1‖。
(4) 1＋ 1=1或写成 1∪ 1=1,读成,1或 1等于 1‖。
第 1章 计算机基础知识由上述运算规则可知,逻辑加运算有,或,的意义 。 也就是说,在给定的逻辑变量中,只要其中有一个逻辑变量的值为 1,那么逻辑加运算的结果就为 l；
只有当所有参加运算的逻辑变量的值都为 0时,其逻辑加运算的结果才为 0。 显而易见,当参加运算的逻辑变量都为 1时,其逻辑加结果也还是 1。
逻辑加运算的这种作用，在日常生活中表现为用并联开关控制的一盏灯。显然，任一开关接通或所有并联的开关都接通，电灯亮；只有所有并联的开关都断开时，灯才不亮。
第 1章 计算机基础知识例 1.15 两个二进制数 10011010和 00101011进行逻辑或运算的过程如下：
10011010
∪ ） 00101011
10111011
即 10011010∪ 00101011=10111011。
第 1章 计算机基础知识
2,逻辑乘法 （ 逻辑,与,运算 ）
逻辑乘法通常用符号,× ‖或,∧,或,·?‖表示 。
例如有逻辑变量 A,B和 C,它们存在如下的逻辑乘运算关系：
A× B=C
或者,A∧ b=C
或者,A·B=C
读成,A与 B等于 C‖。
第 1章 计算机基础知识逻辑乘法运算遵守下列运算规则：
(1) 0× 0=0或写成 0∧ 0=0或写成 0·0=0,读成,0与
0等于 0‖。
(2) 0× 1=0或写成 0∧ 1=0或写成 0·1=0,读成,0与
1等于 0‖。
(3) 1× 0=0或写成 1∧ 0=0或写成 1·0=0,读成,1与
0等于 0‖。
(4) 1× 1=1或写成 1∧ 1=1或写成 1·1=1，读成,1与
1等于 1‖。
第 1章 计算机基础知识例 1.16 两个二进制数 10101101和 00101011进行逻辑与运算的过程如下：
10101101
∧ ） 00101011
00101001
即 10101101∧ 00101011=00101001。
第 1章 计算机基础知识
3,逻辑否定 （ 逻辑,非,运算 ）
逻辑否定又称逻辑非运算,其运算符号为在逻辑变量的上方加一横线,例如,表示对 A的否定运算 。 其运算规则为：
=1,读成,非 0等于 1‖。
=0,读成,非 l等于 0‖。
因为是二值代数，所以不是 0就是 1，不是 1就是 0。
在日常生活中，说“灯不亮”，就是“灯灭”，因为灯只有亮和灭两个值。
0
1
第 1章 计算机基础知识
4,逻辑异或异或运算通常用符号,⊕,表示 。 它的运算规则为：
0⊕ 0=0,读成,0同 0异或结果为 0‖。
0⊕ 1=1,读成,0同 1异或结果为 1‖。
1⊕ 0=1,读成,1同 0异或结果为 1‖。
1⊕ 1=0，读成,1同 1异或结果为 0‖。
第 1章 计算机基础知识例 1.17 两个二进制数 10101101和 00101011进行异或运算的过程如下：
10101101
⊕ ） 00101011
10000110
即 10101101⊕ 00101011=10000110。
第 1章 计算机基础知识
1.3 计算机中的数据与编码
1.3.1 什么是数据数据是可由人工或自动化手段加以处理的那些事实,概念,场景和指示的表示形式,包括字符,符号,
表格,声音,图形和图像等 。 数据可在物理介质上记录或传输,并通过外围设备被计算机接收,经过处理而得到结果 。
第 1章 计算机基础知识数据能被送入计算机加以处理,包括存储,传送,排序,归并,计算,转换,检索,制表和模拟等操作,以得到人们需要的结果 。 数据经过加工并赋予一定的意义后,便成为信息 。
计算机系统中的每一个操作，都是对数据进行某种处理，所以数据和程序一样，是软件工作的基本对象。
第 1章 计算机基础知识
1.3.2 数据的单位计算机中数据的常用单位有位,字节和字 。
1,位 （ bit）
计算机采用二进制 。 运算器运算的是二进制数,
控制器发出的各种指令也表示成二进制数,存储器中存放的数据和程序也是二进制数,在网络上进行数据通信时发送和接收的还是二进制数 。 显然,在计算机内部到处都是由 0和 1组成的数据流 。
第 1章 计算机基础知识计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位,
简称为位 (bit,比特 )。 计算机中最直接,最基本的操作就是对二进制位的操作 。 一个二进制位可表示两种状态 （ 0或 1） 。 两个二进制位可表示四种状态 （ 00,01，
10,11） 。 位数越多,所表示的状态就越多 。
第 1章 计算机基础知识
2,字节 （ Byte）
为了表示人读数据中的所有字符 (字母,数字以及各种专用符号,大约有 256个 ),需要用 7位或 8位二进制数 。 因此,人们选定 8位为一个字节 （ Byte） 通常用
B表示 。 1个字节由 8个二进制数位组成 。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位 。 例如,计算机内存的存储容量,磁盘的存储容量等都是以字节为单位表示的 。
第 1章 计算机基础知识除用字节为单位表示存储容量外,还可以用千字节 （ KB）,兆字节 （ MB） 以及千兆字节 （ GB） 等表示存储容量 。 它们之间存在下列换算关系：
lB=8bit
lKB=210 B=l024B
lMB=220 B=l024KB
lGB=230 B=l024MB
第 1章 计算机基础知识
3,字 （ word）
字是由若干字节组成的 （ 通常取字节的整数倍 ） 。
字是计算机进行数据存储和数据处理的基本运算单位 。
字长是计算机性能的重要标志，它是一个计算机字所包含的二进制位的个数。不同档次的计算机有不同的字长。按字长可以将计算机划分为 8位机（如
AppleⅡ,中华学习机）,16位机（如 286机）,32位机（如 386机,486机）,64位机（奔腾系列微机或巨型机）。
第 1章 计算机基础知识
1.3.3 字符编码计算机中，对非数值的文字和其它符号进行处理时，要对文字和符号进行数字化处理，即用二进制编码来表示文字和符号。字符编码就是规定用怎样的二进制编码来表示文字和符号。
1,BCD码 （ 二 — 十进制编码 ）
人们习惯于使用十进制数，而计算机内部多采用二进制数表示和处理数值数据，因此在计算机输入和输出数据时，就要进行由十进制到二进制和从二进制到十进制的转换处理，这是多数应用环境的实际情况。
第 1章 计算机基础知识
BCD编码方法很多，通常采用的是 8421编码。这种编码较为自然、简单。其方法是用四位二进制数表示一位十进制数，自左至右每一位对应的位权分别是 8，
4,2,1。值得注意的是，四位二进制数有 0000～ 1111
十六种状态，这里我们只取了 0000～ 1001十种状态。
而 1010～ 1111六种状态在这种编码中没有意义。
这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。例如十进制数 864，其二 —十进制编码为：
8 6 4
(1000) (0110) (0100)
第 1章 计算机基础知识表 1.3 十进制数与 8421码的对照表十进制数 8421码 十进制数 8421码
0 0000 6 0110
1 0001 7 0111
2 0010 8 1000
3 0011 9 1001
4 0100 10 0001 0000
5 0101
第 1章 计算机基础知识
2,ASCII码在将用汇编语言或各种高级语言编写的程序输入到计算机中时,人与计算机通信所用的语言,已不再是一种纯数学语言了,而多为符号式语言 。 因此,需要对各种符号进行编码,以使计算机能识别,存储,
传送和处理 。
最常见的符号信息是文字符号,所以字母,数字和各种符号都必须按约定的规则用二进制编码才能在机器中表示 。
第 1章 计算机基础知识
ASCII码有 7位版本和 8位版本两种 。 国际上通用的是 7位版本 。 7位版本的 ASCII码有 128个元素,其中通用控制字符 34个,阿拉伯数字 10个,大,小写英文字母 52个,各种标点符号和运算符号 32个 。
7位版本 ASCII码只需用 7个二进制位 (27=128)。 为了查阅方便,表 1.4中列出了 ASCII字符编码 。
第 1章 计算机基础知识表 1.4 ASCII字符编码十六进制高位十六进制低位
000 001 010 011 100 101 110 111
0000 NUL DEL SP 0 @ P ` p
0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q
0010 STX DC2 ― 2 B R b r
0011 ETX DC3 ＃ 3 C S c s
0100 EOT DC4 $ 4 D T d t
0101 ENQ NAK % 5 E U e u
0110 ACK SYN & 6 F V f v
0111 BEL ETB ' 7 G W g w
1000 BS CAN ( 8 H X h x
第 1章 计算机基础知识
1001 HT EM ) 9 I Y i y
1010 LF SUB *,J Z j z
1011 VT ESC + ； K [ k {
1100 FF FS,< L \ l |
1101 CR GS - = M ] m }
1110 SO RS,> N ^ n ~
1111 SI US /? O _ o DEL
第 1章 计算机基础知识当微型计算机上采用 7位 ASCII码作为机内码时,
每个字节只占后 7位,最高位恒为 0。
8位 ASCII码需用 8位二进制数进行编码 。 当最高位为 0时,称为基本 ASCII码 （ 编码与 7位 ASCII码相同 ）,
当最高位为 1时,形成扩充的 ASCII码,它表示数的范围为 128～ 255,可表示 128种字符 。 通常各个国家都把扩充的 ASCII码作为自己国家语言文字的代码 。
第 1章 计算机基础知识
3,汉字编码我国用户在使用计算机进行信息处理时,一般都要用到汉字,因此,必须解决汉字的输入,输出以及汉字处理等一系列问题 。 当然,关键问题是要解决汉字编码的问题 。
由于汉字是象形文字,数目很多,常用汉字就有
3000～ 5000个,加上汉字的形状和笔画多少差异极大,
因此,不可能用少数几个确定的符号将汉字完全表示出来,或像英文那样将汉字拼写出来 。 每个汉字必须有它自己独特的编码 。
第 1章 计算机基础知识
1）,信息交换用汉字编码字符集 ·基本集,
,信息交换用汉字编码字符集 ·?基本集,是我国于
1980年制定的国家标准 GB2312—80，代号为国标码，
是国家规定的用于汉字信息交换使用的代码的依据。
2） 汉字的机内码汉字的机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内部码或汉字内码。
第 1章 计算机基础知识
3） 汉字的输入码 （ 外码 ）
汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，其表示形式大多用字母、数字或符号。
4） 汉字的字形码汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。
第 1章 计算机基础知识
1.3.4 计算机中数据的表示
1,真值与机器数在计算机中只能用数字化信息来表示数的正,负,
人们规定用,0‖表示正号,用,1‖表示负号 。 例如,
在机器中用 8位二进制表示一个数＋ 90,其格式为：
0 1 0 1 1 0 1 0
第 1章 计算机基础知识
2,定点数和浮点数
1） 设备限制机器数所表示数的范围在计算机中，一般用若干个二进制位表示一个数或一条指令，把它们作为一个整体来处理、存储和传送。这种作为一个整体来处理的二进制位串，称为计算机字。表示数据的字称为数据字，表示指令的字称为指令字。
第 1章 计算机基础知识
2） 定点数计算机中运算的数有整数也有小数,如何确定小数点的位置呢？ 通常有两种约定：一种是规定小数点的位置固定不变,这时的机器数称为定点数；另一种是小数点的位置可以浮动,这时的机器数称为浮点数 。
微型机多使用定点数 。
第 1章 计算机基础知识
3） 浮点数浮点表示法就是小数点在数中的位置是浮动的 。
在以数值计算为主要任务的计算机中,由于定点表示法所能表示的数的范围太窄,不能满足计算问题的需要,因此就要采用浮点表示法 。 在同样字长的情况下,
浮点表示法能表示的数的范围扩大了 。
第 1章 计算机基础知识
3,原码,补码和反码机器数中,数值和符号全部数字化 。 计算机在进行数值运算时,采用把各种符号位和数值位一起编码的方法 。 常见的有原码,补码和反码表示法 。
1） 原码表示法原码表示法是机器数的一种简单的表示法。其符号位用 0表示正号，用 1表示负号，数值一般用二进制形式表示。设有一数为 X，则原码表示可记作 [X]原 。
第 1章 计算机基础知识例如,X１ =+1010110
X２ =–1001010
其原码记作：
[X１ ]原 =[+1010110]原 =01010110
[X２ ]原 =[–1001010]原 =11001010
原码表示数的范围与二进制位数有关 。 当用 8位二进制数来表示小数原码时,其表示范围：
最大值为 0.1111111,其真值约为 (0.99)10
最小值为 1.1111111,其真值约为 (–0.99)10。
第 1章 计算机基础知识当用 8位二进制数来表示整数原码时,其表示范围：
最大值为 01111111,其真值为 (127)10。
最小值为 11111111,其真值为 (–127)10。
在原码表示法中,对 0有两种表示形式：
[+0]原 =00000000
[–0]原 =10000000
第 1章 计算机基础知识
2） 补码表示法机器数的补码可由原码得到 。 如果机器数是正数,
则该机器数的补码与原码一样；如果机器数是负数,
则该机器数的补码是对它的原码 (除符号位外 )各位取反,
并在末位加 1而得到的 。 设有一数 X,则 X的补码表示记作 [X]补 。
第 1章 计算机基础知识
3） 反码表示法机器数的反码可由原码得到 。 如果机器数是正数,
则该机器数的反码与原码一样；如果机器数是负数,
则该机器数的反码是对它的原码 （ 符号位除外 ） 各位取反而得到的 。 设有一数 X,则 X的反码表示记作 [X]反 。
第 1章 计算机基础知识例 1.l8 已知 [X]原 =10011010,求 [X]补 。
分析如下：
由 [X]原 求 [X]补 的原则是：若机器数为正数,则
[X]补 =[X]原 ；若机器数为负数,则该机器数的补码可对它的原码 （ 除符号位外 ） 所有位求反,再在末位加 1而得到 。 现给定的机器数为负数,故有 [X]补 =[X]反 +1,即
[X]原 =10011010
[X]反 =11100101
＋ ) 1
[X]补 =11100110
第 1章 计算机基础知识例 1.19 已知 [X]补 =11100110,求 [X]原 。
分析如下：
对于机器数为正数,则有 [X]原 =[X]补 ；
对于机器数为负数,则有 [X]原 =[[X]补 ]补 ；
现给定的为负数,故有：
[X]补 =11100110
[[X]补 ]反 =10011001
＋ ） 1
[[X]补 ]补 =10011010=[X]原第 1章 计算机基础知识
1.4 微型计算机的指令计算机的工作就是顺序地执行存放在存储器中的一系列指令 。 为解决某一实际问题而设计的一系列指令称为程序 。
指令是一组二进制代码,规定由计算机执行程序的每一步操作 。
一种计算机所能识别并执行的全部指令的集合,称为该种计算机的指令系统 。 指令和指令系统与计算机的硬件密切相关,每一种计算机都有它们各自的指令系统 。
第 1章 计算机基础知识
1.4.1 指令的格式在计算机内部,指令和数据的形式是相同的,二者均以二进制代码的形式存于存储器中 。 它们的区别在于计算机工作时,把指令送往控制器的指令寄存器和指令译码器中,而把数据送往运算器的寄存器和算术逻辑单元中 。
一条指令应明确地指出是什么操作,并能用来编程序,因此它必须含有足够的信息 。 这些信息包括：
(1) 操作的种类 。 如：加,减,传送,转移等 。 指令中规定操作种类的部分称为操作码 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 数据源 。 如：相加的两个数,传送的数等,或者是这些数的地址 。 这些被操作的数称为操作数,它们的地址称为操作数地址或源地址 。
(3) 结果的存放地址,简称目的地址 。
(4) 下一条指令的地址 。
要把上述全部信息都表示出来,需要完整的指令 。
一条完整指令有如下格式：
操作码 操作数 1地址 操作数 2地址 目的地址 下一条指令的地址第 1章 计算机基础知识显然,这样的指令太长了,不便于计算机处理,
也浪费存储空间 。 因此,必须缩短指令的长度 。 有下列几种缩短指令长度的方法：
(l) 用程序计数器 （ PC） 保存指令的地址 。 CPU每使用一次程序计数器后,都使该计数器自动加 1。 这样,
下一条指令的地址可以从 PC中得到,从而可以从指令格式中去掉,下一条指令的地址,这一代码段 。 这就形成了所谓的三地址指令,其格式如下：
操作码 操作数 1地址 操作数 2地址 目的地址第 1章 计算机基础知识
(2) 使目的地址与操作数之一的地址相同,即让指令的操作结果取代操作数之一,从而可以从三地址指令中去掉,目的地址,这一代码段,这就形成了所谓的二地址指令 。 其格式如下：
这种二地址指令的功能是：在目的操作数和源操作数完成操作码规定的运算后,把运算结果存入目的操作数地址单元 。
操作码 目的操作数地址 源操作数地址第 1章 计算机基础知识
(3) 使目的操作数地址隐含在指令操作码中 。 这种隐含地址可以是累加器或其它寄存器 。 这就形成了所谓一地址指令 。 其格式如下：
这种一地址指令的功能是：在累加器中的数与操作数完成操作码规定的运算后,将运算结果存入累加器中 。
在计算机指令系统中,还有一些指令是不带操作数的,如停机,关中断,开中断等,这种不需要地址的指令,称为无地址指令或无操作数指令 。 其格式如下：
操作码 操作数地址操 作 码第 1章 计算机基础知识
1.4.2 指令的分类一种计算机的指令系统能比较充分地说明该种机器的运算和处理能力 。 一般微型计算机有几十条到几百条不同的指令,这些指令可按其操作功能的不同分为以下四类：
1） 数据处理指令数据处理指令能以某种方式对数据进行算术运算,
逻辑运算,移位和比较 。 这些指令的操作功能一般由运算器的算术逻辑单元 (ALU)来完成 。 它们还可进一步分为：
第 1章 计算机基础知识
(1) 算术运算指令 （ 如：加,减,加 1,减 1等指令 ） ；
(2) 逻辑运算指令 （ 如：,与,,,或,,,异或,,,取反,等指令 ） ；
(3) 移位指令（如：各种左、右移位等指令）；
(4) 比较指令 （ 如：根据两数差的特征对标志寄存器置位 ） ；
(5) 其它专用指令 （ 如：十进制调整指令,浮点转换指令,奇偶校验指令等 ） 。
第 1章 计算机基础知识
2） 数据传送指令数据传送指令的功能是将数据从一个地方传送到另一个地方,而不改变数据的内容 。 这类指令还可以进一步分为：
(1) 存储器传送指令 （ 如：将一数据存入某存储单元,
或将某存储单元的内容取出 ） ；
(2) 内部传送指令 （ 如：把一寄存器的内容送到另一寄存器 ） ；
(3) 输入输出指令 （ 如：将一数据从输入端口输入到
CPU寄存器,或把一数据从 CPU寄存器输出到输出端口 ） ；
(4) 堆栈指令 （ 如：把寄存器的内容压入堆栈或将堆栈顶的内容弹出送到寄存器 ） 。
第 1章 计算机基础知识
3） 程序控制指令程序控制指令能改变程序计数器 PC的内容,使程序改变正常的执行顺序 。 这类指令可进一步分为：
(1) 无条件转移指令 （ 如：跳过几条指令继续执行程序 ） ；
(2) 条件转移指令 （ 如：结果为零转移,有进位转移等 ） ；
(3) 子程序调用指令 （ 如：子程序调用,子程序返回等 ） ；
(4) 停机和空操作指令 。
第 1章 计算机基础知识
4） 状态管理指令这类指令一般数量较少,其功能只改变 CPU的工作状态,而不影响其它指令和数据 。 如：开放中断指令,禁止中断指令等 。
并非所有的计算机都具有上述全部种类的指令 。
指令系统完备可以使程序较短,且运行速度较快 。 但较大的指令系统必然会使指令变长,使机器结构复杂 。
第 1章 计算机基础知识
1.5 计算机系统的组成与应用
1.5.1 计算机系统的组成一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分 。 如图 1.1所示 。
硬件系统一般指用电子器件和机电装置组成的计算机实体。组成微型计算机的主要电子部件都是由集成度很高的大规模集成电路及超大规模集成电路构成的。这里“微”的含义是指微型计算机的体积小。微型化的中央处理器称为微处理器，它是微机系统的核心。
第 1章 计算机基础知识图 1.1 微机系统的组成微型计算机系统硬件软件主机外设系统软件应用软件中央处理器内存储器外存储器输出设备输入设备操作系统服务软件编译或解释系统信息管理软件辅助设计软件文字处理软件图形软件各种程序包运算器控制器第 1章 计算机基础知识微处理器送出三组总线：地址总线 AB,数据总线
DB和控制总线 CB。 其它电路 （ 常称为芯片 ） 都可连接到这三组总线上 。 由微处理器和内存储器构成微型计算机的主机 。 此外,还有外存储器,输入设备和输出设备,它们统称为外部设备 。
第 1章 计算机基础知识计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关说明资料的总称。所谓程序实际上是用户用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令的集合。用户要让计算机做的工作可能是很复杂的，因而指挥计算机工作的程序也可能是很庞大而复杂的，
有时还可能要对程序进行修改与完善，因此，为了便于阅读和修改，必须对程序作必要的说明或整理出有关的资料。
第 1章 计算机基础知识
1.5.2 微型机的硬件系统计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。图 1.2列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
图中，实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。
第 1章 计算机基础知识输入设备 存储器存数运算器输出设备输入命令取数控制器输出命令程序命令存取命令取数存数运算命令程序原始数据计算结果图 1.2 计算机系统基本硬件结构第 1章 计算机基础知识
1,中央处理器中央处理器简称为 CPU（ Central Processing Unit）,
它是计算机系统的核心,中央处理器包括运算器和控制器两个部件 。
计算机所发生的全部动作都受 CPU的控制。其中，
运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，由进行运算的运算器件以及用来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。
第 1章 计算机基础知识中央处理器是计算机的心脏,CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。 CPU能够处理的数据位数是它的一个最重要的品质标志。
2,存储器存储器是计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。
对存储器而言，容量越大，存取速度则越快。计算机中的操作，大量的是与存储器交换信息，存储器的工作速度相对于 CPU的运算速度要低得多，因此存储器的工作速度是制约计算机运算速度的主要因素之一。
第 1章 计算机基础知识
1） 内存储器内存又称为主存，它和 CPU一起构成了计算机的主机部分。
2） 外存储器内存由于技术及价格上的原因，容量有限，不可能容纳所有的系统软件及各种用户程序，因此，计算机系统都要配置外存储器。
第 1章 计算机基础知识在微型计算机中,常用的外存有磁盘,光盘和磁带,磁盘又可以分为硬盘和软盘 。
(1) 软磁盘。软磁盘是一种磁介质形式的大容量存储器。它的磁盘片被装在一个保护套内，一方面保护磁面上的磁层不被损伤，另一方面防止盘片旋转时产生静电引起数据丢失。
目前常用的双面高密度 5.25英寸盘的存储容量为
1.2MB,双面高密度 3.5英寸盘的存储容量为 1.44MB。
图 1.3为软盘结构示意图 。
第 1章 计算机基础知识索引孔磁头移动槽驱动器轴孔磁盘商标用户标签写保护缺口( 用胶纸贴住缺口则写保护)
轴盘连接孔用户标签磁头读写槽孔( 可移动)
写保护口
( 移动塑料块，露出小孔则写保护)
图 1.3 软盘结构示意图第 1章 计算机基础知识软盘的每一面包含许多同心圆，称为磁道。磁道由外向内顺序编号，最外面的为零磁道，最里面的为末磁道。磁道被若干条直径分割为若干个扇区。
磁道和扇区的数量视各类操作系统和磁盘类型的规定而有所不同，图 1.4为磁盘划分示意图。
对于一个软磁盘来说,它的容量可用以下公式来计算：
磁盘容量＝磁盘面数 × 每面磁道数 × 每磁道扇区数
× 每扇区字节数第 1章 计算机基础知识扇区末磁道
0 磁道图 1.4 磁盘划分示意图第 1章 计算机基础知识
(2) 硬盘。硬磁盘是由若干硬盘片组成的盘片组，
一般被固定在计算机机箱内。硬盘的存储格式与软盘类似，但硬盘的容量要大得多，存取信息的速度也快得多。现在一般微型机上所配置的硬盘容量通常在几个 GB至几十个 GB。硬盘在第一次使用时，必须首先进行分区和格式化。
第 1章 计算机基础知识
(3) 光盘 。 光盘的存储介质不同于磁盘,它属于另一类存储器 。 由于有存储容量大,存取速度较快,
不易受干扰和价格低廉等特点,所以光盘的应用越来越广泛 。 光盘根据其制造材料和记录信息方式的不同一般分为三类：只读光盘,一次性写入光盘和可擦写光盘 。
第 1章 计算机基础知识
3,输入设备输入设备是外界向计算机传送信息的装置 。 在微型计算机系统中,最常用的输入设备是键盘和鼠标 。
1） 键盘键盘由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成。
2） 鼠标鼠标也是一种常用的输入设备，通过它可以方便、
准确地移动光标进行定位。
第 1章 计算机基础知识
4,输出设备输出设备的作用是将计算机中的数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所认识的表示形式。在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器和打印机。
1） 显示器显示器是微型计算机不可缺少的输出设备,它可以方便地查看送入计算机的程序,数据等信息和经过微型计算机处理后的结果,它具有显示直观,速度快,无工作噪声,使用方便灵活,性能稳定等特点 。
第 1章 计算机基础知识
2） 打印机打印机是微型机另一种常用的输出设备。常见的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。针式打印机在打印头上装有两列针，打印时，随着打印头在纸上的平行移动，由电路控制相应的针动作或不动作。
3） 绘图仪绘图仪 （ Plotter） 是一种输出图形的硬拷贝设备 。
绘图仪在绘图软件的支持下可绘制出复杂,精确的图形,是各种计算机辅助设计 （ CAD） 不可缺少的工具 。
第 1章 计算机基础知识
5,其它外部设备随着微机应用领域不断扩大,特别是多媒体技术的应用,外设种类日益增多 。 在此只介绍声音卡,视频卡和调制解调器 。
1） 声音卡 （ 声卡 ）
声音卡又叫音效卡，有的推销商把新加坡创新公司（ Creative Labs）制造的 Sound Blaster称为声霸卡，
或把与之兼容的声音卡也叫声霸卡。
第 1章 计算机基础知识声卡的输入设备可以是：音频放大器,话筒,CD
唱机,MIDI控制器,CD–ROM驱动器,游戏机等 。 输出设备可接喇叭 。
声卡获取声音的来源可以是模拟音频信号输入和数字音频信号输入 。
声卡是置于计算机内部的硬件扩充卡，它安装在计算机主板的扩展槽上。
第 1章 计算机基础知识声卡在相应软件的支持下,一般具有以下功能：
(1) 以数字音频文件的形式存放来自话筒,收录音机,激光唱盘等的声音,可用这些文件进行处理,并可将这些数字音频文件回放还原成声音 。
(2) 利用声卡的混合器控制各声源音量并进行混合 。
(3) 对数字音频文件进行实时压缩和解压缩 。
(4) 具有一定的语音识别功能和语音合成功能,可用口令指挥计算机工作 。
(5) 利用 MIDI接口可控制多台 MIDI接口的电子乐器,
可在计算机上作曲并通过声卡来试听 。
第 1章 计算机基础知识声卡安装时,先将其插入主机板扩展槽内,再接好与 CD–ROM的连线 。
声卡软件可来自软盘也可来自 CD–ROM。若来自软盘，则按下列步骤安装：
(1) 将声卡软盘插入软盘驱动器 A；
(2) 在 Windows的控制面板中双击,安装新硬件,图标；
(3) 按屏幕提示进行安装。
第 1章 计算机基础知识若声卡软件来自 CD–ROM,则按下列步骤安装：
(1) 使 CD–ROM驱动器为当前驱动器；
(2) 将 CD–ROM盘放入 CD–ROM驱动器；
(3) 在 Windows的控制面板中双击,安装新硬件,图标；
(4) 按屏幕提示进行安装。
第 1章 计算机基础知识
2） 视频卡 （ 显卡 ）
视频卡的功能是将视频信号数字化,在 VGA显示器上开窗口,并与 VGA信号叠加显示 。
视频卡按功能可分为：
(1) 视频转换卡 （ Video Conversion Card） 。
(2) 视频捕获卡 （ Vmeo Capture Card） 。
(3) 视频叠加卡 （ Vmeo Overlay Card） 。
(4) 动态视频捕获 /播放卡（ Motion Video
Capture/Playback Card）。
(5) 视频 JPEG/MPEG压缩卡（ Compression Card）。
第 1章 计算机基础知识
3） 调制解调器调制解调器（ Modem）是调制器和解调器
（ Modulator/Demodulator）的简称。 Modem是计算机通信必不可少的外部设备。
调制解调器的主要性能指标如下：
(1) 速率：是指它在单位时间里能发送或接收数据的最大量，单位为位每秒（ b/s，也可为 bps）或波特率。
(2) 规程：是指通信的规则和协议标准。调制解调器常用的标准是 Bell标准和 CCITT标准。
第 1章 计算机基础知识
(3) 命令模式：是指通过计算机向调制解调器发布的命令，这类命令已形成国际标准，称为 AT
（ Attention）命令集。
(4) 自动拨号 /自动应答：自动拨号功能是指调制解调器不借助电话机就可直接拨号。
(5) 自动再拨号：是指调制解调器将电话号码存储在 RAM中,进行拨号时,若是忙信号,则可自动再拨的功能 。
(6) 存储电话号码功能 。
第 1章 计算机基础知识
(7) 自动切换波特率功能 。
(8) 自动检测功能 。
(9) 内含数据压缩：是指发送数据前,调制解调器对数据进行压缩以加快传输 。 接收端调制解调器将收到的数据还原,送到计算机中 。
(10) 内含通信软件：将通信软件固化在调制解调器中,不必从磁盘安装通信软件即可工作 。
第 1章 计算机基础知识
6,微型计算机总线总线是连接微型计算机系统中各个部件的一组公共信号线,是计算机中传送数据,信息的公共通道 。
微机系统总线由数据总线 （ DB,Data Bus）,地址总线 （ AB,Address Bus） 和控制总线 （ CB,Control Bus）
三部分组成 。
第 1章 计算机基础知识数据总线 DB：用于微处理器,存储器和输入 /输出设备之间传送数据 。
地址总线 AB：用于传送存储器单元地址或输入 /输出接口地址信息 。
控制总线 CB：用于传送控制器的各种控制信号 。
包括命令和信号交换联络线及总线访问控制线等 。
第 1章 计算机基础知识目前微型计算机中使用的总线有下列几种：
1） ISA总线
2） MCA总线
3） EISA总线
4） VESA VL总线
5） PCI总线第 1章 计算机基础知识
1.5.3 微型机的软件系统
1,软件的概念及其分类软件是相对于硬件而言的。软件和硬件有机地结合在一起就是计算机系统。脱离软件或没有相应的软件，
计算机硬件系统不可能完成任何有实际意义的工作。
为了使计算机实现预期的目的,需编制程序来指挥计算机进行工作 。 为使编制完毕的程序便于使用,维护和修改,需给程序写一个详细的说明,这个使用说明就是程序的文档,或称软件的文档 。
文档一般包括以下的内容：
第 1章 计算机基础知识
(1) 功能说明：程序解决的问题,要求输入的数据,
产生输出的结果,参考文献等 。
(2) 程序说明：解决问题方法的详细说明,流程图,
程序清单,参数说明中使用的库和外部模块,数值精确度要求等 。
(3) 上机操作说明：硬件要求,计算机类型,外围设备等 。
(4) 测试和维护说明：测试数据,用测试数据时的结果,程序中使用的模块的层次 。
第 1章 计算机基础知识计算机软件的内容很丰富,要对其进行严格分类比较困难 。 如果按软件的用途来划分,则大致可以将软件分为以下 3类：
(1) 服务类软件 。 这类软件是面向用户,为用户服务的 。
(2) 维护类软件 。 这类软件是面向计算机维护的 。
它主要包括错误诊断和检查程序,测试程序以及各种调试用软件等 。
(3) 操作管理类软件 。 这类软件是面向计算机操作和管理的 。
第 1章 计算机基础知识如果从计算机系统的角度来划分,软件又可以分为系统软件和应用软件两大类：
(1) 系统软件 。 指管理,监控和维护计算机资源
（ 包括硬件和软件 ） 的软件 。 它主要包括操作系统,
各种程序设计语言及其解释和编译系统,数据库管理系统等 。
(2) 应用软件。除系统软件以外的所有软件都是应用软件，它是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各类实际问题而编制的计算机程序。
第 1章 计算机基础知识
2,程序设计语言与语言处理程序
1） 程序设计语言人们要利用计算机解决实际问题，一般首先要编制程序。程序设计语言就是用户用来编写程序的语言，
它是人们与计算机之间交换信息的工具，实际上也是人们指挥计算机工作的工具。
程序设计语言是软件系统的重要组成部分 。 一般它可分为机器语言,汇编语言和高级语言三类 。
(1) 机器语言。
第 1章 计算机基础知识
(2) 汇编语言。在机器语言中，每一条指令是由 0
和 1组成的代码串，因此，由它编写的程序不易阅读，
而且指令代码不易记忆。
(3) 高级语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，一般称为低级语言。
2） 语言处理程序对于用某种程序设计语言编写的程序，通常要经过编辑处理、语言处理、装配链接处理后，才能够在计算机上运行。
第 1章 计算机基础知识
(1) 汇编程序 。 汇编程序是将用汇编语言编写的程序 （ 源程序 ） 翻译成机器语言程序 （ 目标程序 ）,这一翻译过程称为汇编 。 下面是汇编程序功能的示意图：
(2) 编译程序 。 编译程序是将用高级语言编写的程序 （ 源程序 ） 翻译成机器语言程序 （ 目标程序 ） 。 这个翻译过程称为编译 。
汇编语言源程序 汇编程序 机器语言目标程序输入 翻译 输出第 1章 计算机基础知识
(3) 解释程序。解释程序是边扫描边翻译边执行的翻译程序，解释过程不产生目标程序。
第 1章 计算机基础知识
1.5.4 微型计算机的主要性能指标衡量微型计算机性能的好坏,有下列几项主要技术指标 。
1,字长字长是指微机能直接处理的二进制信息的位数。字长越长，微机的运算速度就越快，运算精度就越高，内存容量就越大，微机的性能就越强（因支持的指令多）。
第 1章 计算机基础知识
2,内存容量内存容量是指微机内存储器的容量，它表示内存储器所能容纳信息的字节数。内存容量越大，它所能存储的数据和运行的程序就越多，程序运行的速度就越高，微机的信息处理能力就越强，所以内存容量亦是微机的一个重要性能指标。
第 1章 计算机基础知识
3,存取周期存取周期是指对存储器进行一次完整的存取（即读
/写）操作所需的时间，即存储器进行连续存取操作所允许的最短时间间隔。存取周期越短，则存取速度越快。
存取周期的大小影响微机运算速度的快慢。
4,主频主频是指微机 CPU的时钟频率。主频的单位是 MHz
（兆赫兹）。主频的大小在很大程度上决定了微机运算速度的快慢，主频越高，微机的运算速度就越快。
第 1章 计算机基础知识
5,运算速度运算速度是指微机每秒钟能执行多少条指令，其单位为 MIPS（百万条指令 /秒）。由于执行不同的指令所需的时间不同，因此，运算速度有不同的计算方法。
第 1章 计算机基础知识
1.6 计算机的安全与病毒
1.6.1 计算机的安全操作
1,微型机的使用环境随着计算机技术的迅速发展，特别是微电子技术的进步，使得微型计算机的应用日趋深入和普及。
第 1章 计算机基础知识一个良好的环境是计算机正常工作的基础 。 微型机对环境条件的要求有如下几条：
1） 环境温度微型机在室温 10℃ ～ 30℃ 之间一般都能正常工作。
2） 环境湿度在安装微机的房间内，其相对湿度最高不能超过
80%，否则会使微机内各部件表面结露，使元器件受潮、变质，严重时会造成短路而损坏机器。
3） 洁净要求微机机房应该保持洁净。
第 1章 计算机基础知识
4） 电源要求微机对电源的基本要求是：一是电压要稳，二是在微机工作期间不能断电。
2,微型机的维护微型机虽然在一般的办公室条件下就能正常使用,
但要注意防潮,防水,防尘,防火 。 在使用时应注意通风,不用时应盖好防尘罩 。 机器表面要用软布蘸中性清洗剂经常擦拭 。 除了上述这些日常性的维护外,
还应注意以下几个方面 。
第 1章 计算机基础知识
1） 开关机由于系统在开机和关机的瞬间会有较大的冲击电流，因此开机时应先对外部设备加电，然后再对主机加电；关机时，应先关主机，然后再关外部设备。
2） 软盘软盘在读写时，其磁头与磁盘是摩擦式的，因此，
室内环境及盘片的清洁对读写磁头和软盘的寿命有很大影响。除保持室内清洁和软盘清洁外，还应定期用清洗剂清洗磁头。
第 1章 计算机基础知识
3） 硬盘通常，硬盘的容量要比软盘大得多，存取的速度也快，关机后其中的数据不会丢失，因此，很多大型文件的存取可以直接通过硬盘进行。但是，硬盘中的重要文件也必须在软盘中进行备份。
第 1章 计算机基础知识
1.6.2 计算机病毒及其防治计算机技术的迅速发展,计算机应用领域的不断扩大,使计算机在现代社会中占据的地位越来越重要 。
与此同时,计算机应用的社会化与计算机系统本身的开放性,也带来了一系列新问题 。 计算机病毒的出现使计算机的安全性遇到了严重挑战,信息化社会面临严重的威胁 。
1,计算机病毒的概念计算机病毒的危害性很大,它能对计算机系统进行各种破坏 。
第 1章 计算机基础知识
2,计算机病毒的主要特点
(1) 计算机病毒是一段可执行程序。
(2) 传染性。
(3) 潜伏性。
(4) 激发性。
(5) 破坏性。
第 1章 计算机基础知识
3,计算机病毒的分类
(1) 根据计算机病毒的表现性质，可将其分为良性的和恶性的。
(2) 根据计算机病毒被激活的时间，可将其分为定时的和随机的。
(3) 根据入侵系统的途径,计算机病毒可以分为源码病毒,入侵病毒,操作系统病毒和外壳病毒 。
(4) 根据计算机病毒的传染方式,可以分为磁盘引导区传染的病毒,操作系统传染的病毒以及可执行程序传染的病毒 。
第 1章 计算机基础知识
4,计算机病毒的传染途径
(1) 通过软盘传染。这是最普通的传染途径。由于使用带病毒的软盘，首先使机器 (例如硬盘、内存 )感染病毒，
并迅速传染给未被感染的“干净”软盘，然后，这些感染上病毒的软盘再在别的计算机上使用，造成更大范围的传染。
(2) 通过机器传染 。 这实际上是通过硬盘传染 。 由于把带病毒的机器移到其它地方使用,维修等,将干净的软盘传染后再扩散 。
(3) 通过网络传染 。 这种传染扩散得极快,能在很短的时间内使网络上打开的所有机器受到感染 。
第 1章 计算机基础知识
1.6.3 计算机病毒的检测与清除
1,计算机病毒的检测病毒是靠复制自身来传染的。计算机染上病毒或病毒在传播的过程中，计算机系统往往会出现一些异常情况，用户可通过观察系统出现的症状，从中发现异常，以初步确定用户系统是否已经受到病毒的侵袭。
2,计算机病毒的清除如果发现了计算机病毒,应立即清除 。 清除病毒的方法通常有两种：人工处理及利用杀病毒软件 。
第 1章 计算机基础知识
3,计算机病毒的防范杀病毒软件可用于病毒的检测和清除，除此之外还有各种防病毒卡。这些卡可以直接插在微型机的扩展槽中，既可以检测已经侵入的病毒，也可以防止病毒的侵入，从而使计算机系统得到有效的保护。
第 1章 计算机基础知识
1.7 多媒体技术
1.7.1 多媒体计算机的概念
1,媒体所谓媒体是指信息表示和传播的载体。例如，文字、声音、图像等都是媒体，它们向人们传递着各种信息。
第 1章 计算机基础知识
2,多媒体多媒体 （ Multimedia） 与其说是一种产品,不如说是一种技术,利用这种技术实现声音,图形,图像等多种媒体的集成应用 。 多媒体意味着音频,视频,图像和计算机技术集成到同一数字环境中,由它派生出若干应用领域 。
第 1章 计算机基础知识
3,多媒体计算机多媒体计算机（ MPC）是 PC领域综合了多种技术的一种集成形式，它汇集了计算机体系结构，计算机系统软件，视频、音频信号的获取、处理、特技以及显示输出等技术。
4,多媒体技术多媒体技术是指利用计算机技术把文字、声音、
图形和图像等多媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。
第 1章 计算机基础知识
5,多媒体的几个基本元素简介
1） 文本文本是指以 ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。
2） 图形图形是指由计算机绘制的各种几何图形。
3） 图像图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面 。
第 1章 计算机基础知识
5） 音频音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。
6） 视频视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。
第 1章 计算机基础知识
1.7.2 多媒体的技术特征
(1) 集成性 。 多媒体技术的集成性是指将多种媒体有机地组织在一起,共同表达一个完整的多媒体信息,使声,文,图,像一体化 。
(2) 交互性 。 交互性是指人和计算机能,对话,,
以便进行人工干预控制 。 交互性是多媒体技术的关键特征 。
第 1章 计算机基础知识
(3) 数字化 。 数字化是指多媒体中的各个单媒体都是以数字形式存放在计算机中的 。
(4) 实时性 。 多媒体技术是多种媒体集成的技术,
在这些媒体中,有些媒体 （ 如声音和图像 ） 是与时间密切相关的,这就决定了多媒体技术必须要支持实时处理 。
第 1章 计算机基础知识
1.7.3 多媒体计算机系统的基本组成所谓多媒体计算机是指能综合处理多媒体 信息,使多种信息建立联系,并具有交互性的计算机系统 。
多媒体计算机系统一般由多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统组成 。
1,多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统主要包括以下几部分：
(1) 多媒体主机,如个人机,工作站,超级微机等 。
(2) 多媒体输入设备,如摄像机,电视机,麦克风,
录像机,录音机,视盘,扫描仪,CD–ROM等 。
第 1章 计算机基础知识
(3) 多媒体输出设备,如打印机,绘图仪,音响,
电视机,喇叭,录音机,录像机,高分辨率屏幕等 。
(4) 多媒体存储设备,如硬盘,光盘,声像磁带等 。
(5) 多媒体功能卡,如视频卡,声音卡,压缩卡,
家电控制卡,通信卡等 。
(6) 操纵控制设备,如鼠标器,操纵杆,键盘,触摸屏等 。
第 1章 计算机基础知识
2,多媒体计算机软件系统多媒体计算机的软件系统是以操作系统为基础的。除此之外，还有多媒体数据库管理系统、多媒体压缩 /解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件等。
第 1章 计算机基础知识
1.7.4 多媒体技术的应用专家们预言,21世纪,多媒体技术的发展将进入高潮,多媒体的应用将进入千家万户,渗透到人类社会的各个领域 。
多媒体技术的应用主要体现在以下几个方面 。
(1) 教育与培训 。 多媒体技术为丰富多彩的教学方式又增添了一种新的手段 。
(2) 商业领域 。
(3) 信息领域 。
(4) 娱乐与服务 。
1.1 计算机概述
1.2 计算机中常用的数制
1.3 计算机中的数据与编码
1.4 微型计算机的指令
1.5 计算机系统的组成与应用
1.6 计算机的安全与病毒
1.7 多媒体技术第 1章 计算机基础知识
1.3 计算机概述
1.1.1 计算机的概念计算机是一种按程序控制自动进行信息加工处理的通用工具。它的处理对象和结果都是信息。单从这点来看，计算机与人的大脑有某些相似之处。因为人的大脑和五官也是信息采集、识别、转换、存储、处理的器官，所以人们常把计算机称为电脑。
第 1章 计算机基础知识计算机自动工作的基础在于存储程序方式,其通用性的基础在于利用计算机进行信息处理的共性方法 。
随着信息时代的到来,信息高速公路的兴起,全球信息化进入了一个全新的发展时期 。 人们越来越认识到计算机强大的信息处理功能,从而使之成为信息产业的基础和支柱 。 人们在物质需求不断得到满足的同时,对各种信息的需求也将日益增强,计算机终将成为人们生活中必不可少的工具 。
第 1章 计算机基础知识
1.1.2 计算机的发展阶段
1,计算机的诞生与发展
1） 计算机的诞生
20世纪 40年代中期，正值第二次世界大战进入激烈的决战时期，在新式武器的研究中日益复杂的数字运算问题需要迅速、准确的解决。由于手摇或电动式机械计算机、微分分析仪等计算工具已远远不能满足要求。
第 1章 计算机基础知识人类第一台电子计算机由于采用了电子管和电子线路,大大提高了运算速度,每秒完成加法运算达
5000次,但它的主要缺陷是不能存储程序 。
2） 计算机的发展阶段从人类第一台电子计算机的诞生到现在已半个多世纪,但它的发展之快,种类之多,用途之广,受益之大,是人类科学技术发展史中任何一门学科或任何一种发明所无法比拟的 。
第 1章 计算机基础知识计算机发展年代划分的原则是依据计算机所采用的电子器件的不同,这就是人们通常所说的电子管,
晶体管,集成电路,超大规模集成电路等四个年代 。
(1) 第一代计算机 （ 1946～ 1957）,通常称为电子管计算机年代 。 其主要特点是：
① 采用电子管作为逻辑开关元件；
② 存储器使用水银延迟线,静电存储管,磁鼓等；
③ 外部设备采用纸带,卡片,磁带等；
④ 使用机器语言,50年代中期开始使用汇编语言,
但还没有操作系统 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 第二代计算机 （ 1958～ 1964）,人们通常称为晶体管计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用半导体晶体管作为逻辑开关元件；
② 使用磁芯作为主存储器,辅助存储器采用磁盘和磁带；
③ 输入?/?输出方式有了很大改进；
④ 开始使用操作系统，有了各种计算机高级语言。
第 1章 计算机基础知识
(3) 第三代计算机 （ 1965～ 1970）,通常称为集成电路计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用中,小规模集成电路作为逻辑开关元件；
② 开始使用半导体存储器 。 辅助存储器仍以磁盘,
磁带为主；
③ 外部设备种类和品种增加；
④ 开始走向系列化,通用化和标准化；
⑤ 操作系统进一步完善，高级语言数量增多。
第 1章 计算机基础知识
(4) 第四代计算机 （ 1971年至今 ）,通常称为大规模或超大规模集成电路计算机年代 。 其主要特点是：
① 使用大规模,超大规模集成电路作为逻辑开关元件；
② 主存储器采用半导体存储器,辅助存储器采用大容量的软,硬磁盘,并开始引入和使用光盘；
③ 外部设备有了很大发展,采用光字符阅读器
(OCR),扫描仪,激光打印机和绘图仪；
④ 操作系统不断发展和完善,数据库管理系统有了更新的发展,软件行业已发展成为现代新型的工业产业 。
第 1章 计算机基础知识
(5) 新一代计算机 。 从 80年代开始,日本,美国以及欧洲共同体都相继开展了新一代计算机 (FGCS)的研究 。 新一代计算机是把信息采集,存储,处理,通信和人工智能结合在一起的计算机系统,它不仅能进行一般信息处理,而且能面向知识处理,具有形式推理,
联想,学习和解释能力,能帮助人类开拓未知的领域和获取新的知识 。
第 1章 计算机基础知识
2,微型计算机及其网络阶段
1） 微型计算机的发展阶段为叙述简单起见,微型机的阶段划分从准 16位的
IBM-PC机开始 。
(1) 第一代微型计算机。 1981年 8月 IBM公司推出了个人计算机 IBM–PC。 1983年 8月又推出了 IBM–
PC/XT，其中 XT表示扩展型。它以 Intel8088芯片为
CPU，内部总线为 16位，外部总线为 8位。我们称
IBM–PC/XT及其兼容机为第一代微型计算机。
第 1章 计算机基础知识
(2) 第二代微型计算机。 1984年 8月 IBM公司又推出了 IBM–PC/AT，其中 AT表示先进型或高级型。
(3) 第三代微型计算机。 1986年由 PC兼容厂家
Compaq公司率先推出了 386/AT，牌号为 Deskpro386，
开辟了 386微型计算机新时代。
(4) 第四代微型计算机。 1989年 Intel80486芯片问世，
不久就出现了以它为 CPU的微型计算机。
(5) 第五代微型计算机。 1993年 Intel公司推出了
Pentium芯片。它是人们常说的 80586，但出于专利保护的原因，将其命名为 Pentium，它的中文名字叫“奔腾”。
第 1章 计算机基础知识
1.1.3 计算机的主要特点计算机的发明和发展是 20世纪最伟大的科学技术成就之一 。 作为一种通用的智能工具,它具有以下几个特点：
1,运算速度快现代的巨型计算机系统的运算速度已达每秒几十亿次乃至几百亿次。
2,运算精度高由于计算机内采用二进制数制进行运算，因此可以用增加表示数字的设备和运用计算技术，使数值计算的精度越来越高。
第 1章 计算机基础知识
3,通用性强计算机可以将任何复杂的信息处理任务分解成一系列的基本算术和逻辑操作，反映在计算机的指令操作中，按照各种规律执行的先后次序把它们组织成各种不同的程序，存入存储器中。
4,具有记忆和逻辑判断功能计算机有内部存储器和外部存储器，可以存储大量的数据，随着存储容量的不断增大，可存储记忆的信息量也越来越大。
第 1章 计算机基础知识
5,具有自动控制能力计算机内部操作,控制是根据人们事先编制好的程序自动控制进行的,不需要人工干预 。
第 1章 计算机基础知识
1.1.4 计算机的分类我国计算机界根据计算机的性能指标,如运算速度,存储容量,功能强弱,规模大小以及软件系统的丰富程度等,将计算机分为巨型机,大型机,中型机,
小型机和微型机五大类 。
第 1章 计算机基础知识而国际上根据计算机的性能指标和面向的应用对象,将计算机分为巨型机,小巨型机,大型机,小型机,工作站和个人计算机六大类 。
随着计算机科学技术的不断发展,各种计算机的性能指标均会提高,这种分类方法也会有所变化 。
第 1章 计算机基础知识
1.1.5 微型机的种类目前市场上的微型机种类较多,令人眼花缭乱 。
但如果从以下三个方面去考察一下,就可知道它属于哪一种,哪一类 。
1,微型机的生产厂家及其型号目前,微型机有三个大的产品系列 。 最大的是
IBM–PC及其兼容机；其次是一个较小的,与 IBM–PC
不兼容的 Apple–Macintosh系列,它是由 Apple(苹果电脑 )公司制造的；最后是一个更小的系列,即 IBM公司的 PS/2系列 。
第 1章 计算机基础知识
2,微型机所用的微处理器芯片微处理器芯片可分为 Intel系列和非 Intel系列两类。
IBM–PC机中使用的微处理器芯片就是 Intel系列芯片，
主要有 Intel8088/8086,80286,80386,80486以及
Pentium(奔腾 ),PentiumⅡ,PentiumⅢ,Pentium4。
第 1章 计算机基础知识
3,微处理器芯片的性能微处理器芯片有许多性能指标,其中主要是字长
（ 即位数 ） 和主频 。
字长较长的微型机有更大的寻址空间,能支持数量更多,功能更强的指令,在相同时间内能处理和传送更多的信息,使机器有更快的速度 。 奔腾 4代计算机的字长为 64位 。
主频是微处理器主时钟在 1秒钟内发出的时钟脉冲数，单位是 MHz或 GHz。
第 1章 计算机基础知识
1.1.6 计算机的应用领域计算机具有高速度运算,逻辑判断,大容量存储和快速存取等特性,这决定了它在现代人类社会的各种活动领域都成为越来越重要的工具 。 人类的社会实践活动从总体上可分为认识世界和改造世界两大范畴 。
对自然界和人类社会各种现象和事实进行探索,发现其中的规律,这是科学研究的任务,属认识世界的范畴 。 利用科学研究的成果进行生产和管理,属于改造世界的范畴 。 在这两个范畴中,计算机都是极有力的工具 。
第 1章 计算机基础知识计算机的应用范围相当广泛,涉及到科学研究,
军事技术,信息管理,工农业生产,文化教育等各个方面 。 这可概括为以下几个方面 。
1,科学计算 （ 数值计算 ）
科学计算是计算机最重要的应用之一。如工程设计、地震预测、气象预报、火箭和卫星发射等都需要由计算机承担庞大复杂的计算任务。
2,数据处理 （ 信息管理 ）
当前计算机应用最为广泛的是数据处理。人们用计算机收集、记录数据，经过加工产生新的信息形式。
第 1章 计算机基础知识
3,过程控制 （ 实时控制 ）
计算机是生产自动化的基本技术工具,它对生产自动化的影响有两个方面：一是在自动控制理论上,现代控制理论处理复杂的多变量控制问题,其数学工具是矩阵方程和向量空间,必须使用计算机求解；二是在自动控制系统的组织上,由数字计算机和模拟计算机组成的控制器,是自动控制系统的大脑 。 它按照设计者预先规定的目标和计算程序以及反馈装置提供的信息,指挥执行机构动作 。 生产自动化程度越高,对信息传递的速度和准确度的要求也就越高,这一任务靠人工操作已无法完成,只有计算机才能胜任 。 在综合自动化系统中,计算机赋予自动控制系统越来越大的智能性 。
第 1章 计算机基础知识
4,计算机通信现代通信技术与计算机技术相结合,构成联机系统和计算机网络,这是微型机具有广阔前途的一个应用领域 。 计算机网络的建立,不仅解决了一个地区,
一个国家中计算机之间的通信和网络内各种资源的共享,还可以促进和发展国际间的通信和各种数据的传输与处理 。
第 1章 计算机基础知识
5,计算机辅助工程
(1) 计算机辅助设计（ CAD）：利用计算机高速处理、大容量存储和图形处理的功能而使辅助设计人员进行产品设计的技术，称为计算机辅助设计。计算机辅助设计技术已广泛应用于电路设计、机械设计、土木建筑设计以及服装设计等各个方面。
第 1章 计算机基础知识
(2) 计算机辅助制造（ CAM）：在机器制造业中，
利用计算机通过各种数控机床和设备，自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等制造过程的技术，称为计算机辅助制造。
(3) 计算机辅助教学（ CAI）：学生通过与计算机系统之间的对话实现教学的技术，称为计算机辅助教学。
第 1章 计算机基础知识
(4) 其它计算机辅助系统：利用计算机作为工具辅助产品测试的计算机辅助测试 (CAT)；利用计算机对学生的教学、训练和对教学事务进行管理的计算机辅助教育 (CAE)；利用计算机对文字、图像等信息进行处理、
编辑、排版的计算机辅助出版系统 (CAP)，等等。
第 1章 计算机基础知识
6,人工智能人工智能是利用计算机模拟人类某些智能行为（如感知、思维、推理、学习等）的理论和技术。它是在计算机科学、控制论等基础上发展起来的边缘学科，
包括专家系统、机器翻译、自然语言理解等。
第 1章 计算机基础知识
1.2 计算机中常用的数制
1.2.1 进位计数制
1,数制数制也称为计数制,是指用一组固定的符号和统一的规则来表示数值的方法 。
2,进位计数制按进位的方法进行计数,称为进位计数制 。 在日常生活和计算机中采用的都是进位计数制 。
第 1章 计算机基础知识
3,数位,基数和位权在进位计数制中有数位,基数和位权三个要素 。
(1) 数位：是指数码在一个数中所处的位置 。
(2) 基数：是指在某种进位计数制中,每个数位上所能使用的数码的个数,例如十进位计数制中,每个数位上可以使用的数码为 0～ 9十个数码,即其基数为十 。
(3) 位权：是指在某种进位计数制中，每个数位上的数码所代表的数值的大小，等于在这个数位上的数码乘上一个固定的数值，这个固定的数值就是此种进位计数制中该数位上的位权。数码所处的位置不同，代表数的大小也不同。
第 1章 计算机基础知识
1.2.2 常用的进位计数制进位计数制很多,这里主要介绍与计算机技术有关的几种常用进位计数制 。
1,十进制十进位计数制简称十进制 。 十进制数具有下列特点：
(1) 有十个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5,6,7，
8,9。
(2) 每一个数码符号根据它在这个数中所处的位置
(数位 ),按,逢十进一,来决定其实际数值,即各数位的位权是以 10为底的幂次方 。
第 1章 计算机基础知识例如 (123.456)10,以小数点为界,从小数点往左依次为个位,十位,百位,从小数点往右依次为十分位,
百分位,千分位 。 因此,小数点左边第一位 3代表数值
3,即 3× 100,第二位 2代表数值 20,即 2× 101；第三位
1代表数值 100,即 1× 102；小数点右边第一位 4代表数值 0.4,即 4× 10–1；第二位 5代表数值 0.05,即 5× 10–2；
第三位 6代表数值 0.006,即 6× 10–3。 因而该数可表示为如下形式：
(123.456)10=1× 102＋ 2× 101＋ 3× 100＋ 4× 10–1＋
5× 10–2＋ 6× 10–3
第 1章 计算机基础知识由上述分析可归纳出,任意一个十进制数 S,可表示成如下形式：
(S)10=Sn － 1× 10n–1 ＋ Sn － 2× 10n–2 ＋ … ＋ S1× 101 ＋ S0× 100＋ S －
1× 10–1＋ S－ 2× 10–2＋ … × 10–m+1＋ … ＋ S－ m× 10–m
式中
Sn为数位上的数码,其取值范围为 0～ 9； n为整数位个数,m为小数位个数,10为基数 10n–1，
10n–2,101,100,10–1,…,10–m是十进制数的位权 。 在计算机中,一般用十进制数作为数据的输入和输出 。
第 1章 计算机基础知识
2,二进制二进位计数制简称二进制 。 二进制数具有下列特点：
(1) 有两个不同的数码符号 0,1。
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位，按
“逢二进一”来决定其实际数值。
第 1章 计算机基础知识例如
(11011.101)2=1× 24＋ 1× 23＋ 0× 22＋ 1× 21＋ 1× 20＋
1× 2－ 1＋ 0× 2－ 2＋ 1× 2－ 3=(27.625)10
任意一个二进制数 S,可以表示成如下形式：
(S)２ =Sn－ 1× 2n–1＋ Sn－ 2× 2n–2＋ S1× 21＋ S0× 20＋ S－
1× 2
–1＋ S
－ 2× 2
–2＋ … ＋ S
－ m× 2
–m
式中 Sｎ 为数位上的数码，其取值范围为 0～ 1； n为整数位个数,m为小数位个数； 2为基数。 2n－１,2n–
2,…,21,20,2–1…,2–m是二进制数的位权。
第 1章 计算机基础知识
3,八进制八进位计数制简称八进制 。 八进制数具有下列特点：
(1) 有八个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5,6,7。
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位,按,逢八进一,来决定其实际的数值 。
例如
(123.24)8=1× 82 ＋ 2× 81 ＋ 3× 80 ＋ 2× 8–1 ＋ 4× 8–
2=(83.3125)
10
第 1章 计算机基础知识任意一个八进制数 S,可以表示成如下形式：
(S)8=Sn–1× 8n–1＋ Sn–2× 8n–2＋ … ＋ S1× 81＋ S0× 80＋ S–
1× 8
–1＋ S
–2× 8
–2＋ … ＋ S
–m× 8
–m
式中 Sｎ 为数位上的数码,其取值范围为 0～ 7； n为整数位个数,m为小数位个数； 8为基数 。 8n–1,8n–
2,…,81,80,8–1,82,…,8–m是八进制数的位权 。
八进制数是计算机中常用的一种计数方法,它可以弥补二进制数书写位数过长的不足 。
第 1章 计算机基础知识
4,十六进制十六进位计数制简称为十六进制 。 十六进制数具有下列两个特点：
(1) 它有十六个不同的数码符号 0,1,2,3,4,5，
6,7,8,9,A,B,C,D,E,F。 由于数字只有 0～
9十个,而十六进制要使用十六个数字,所以用 A～ F
六个英文字母分别表示数字 10～ 15。
第 1章 计算机基础知识
(2) 每个数码符号根据它在这个数中的数位,按
,逢十六进一,来决定其实际的数值 。
例如
(3AB.48)16=3× 162＋ A× 161＋ B× 160＋ 4× 16–1＋
8× 16–2=(939.28125)10
任意一个十六进制数 S,可表示成如下形式：
第 1章 计算机基础知识
(S)16=Sn–1× 16n–1＋ Sn–2× 16n–2＋ … ＋ S1× 161＋
S0× 160＋ S–1× 16–1+… ＋ S–m× 16–m
其中 Sｎ 为数位上的数码，其取值范围为 0～ F； n为整数位个数,m为小数位个数； 16为基数。 16n–1,16n–
2,…,161,160,16–1,16–2,…,16–m为十六进制数的位权。
第 1章 计算机基础知识十六进制数是计算机常用的一种计数方法,它可以弥补二进制数书写位数过长的不足 。
总结以上四种计数制,可将它们的特点概括为：
(1) 每一种计数制都有一个固定的基数 R（ R为大于
1的整数 ）,它的每一数位可取 0～ R个不同的数值 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 每一种计数制都有自己的位权,并且遵循,逢
R进一,的原则 。
对于任一种 R进位计数制数 S,可表示为：
(S)P=± (Sn–1Rn–1+Sn–2Rn–2+… +S1R1+S0R0+
S–1R–1+… +S–mR–m)=±
式中 Si表示数位上的数码,其取值范围为 0～ R–1，
R为计数制的基数,i为数位的编号 （ 整数位取 n–l～ 0，
小数位取 –1～ –m） 。
表 1.1中列出了几种常用进位计数制表示法。表 1.2
中列出了几种常用进位计数制数位的位权。
m
1ni
iiRS
第 1章 计算机基础知识表 1.1 十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法十进制 二进制 八进制 十六进制 十进制 二进制 八进制 十六进制
0 0000 0 0 10 1010 12 A
1 0001 1 1 11 1011 13 B
2 0010 2 2 12 1100 14 C
3 0011 3 3 13 1101 15 D
4 0100 4 4 14 1110 16 E
5 0101 5 5 15 1111 17 F
6 0110 6 6 16 10000 20 10
7 0111 7 7
8 1000 10 8
9 1001 11 9
第 1章 计算机基础知识表 1.2 十进制、二进制、八进制、十六进制数的位权数 位 十进制权 二进制权 八进制权 十六进制权
S0 1=100 1=20 1=80 1=160
S1 10=101 2=21 8=81 16=161
S2 100=102 4=22 64=82 256=162
S3 1000=103 8=23 512=83 4096=163
S4 10000=104 16=24 4096=84 65536=164
Sn-1 10n-1 2n-1 8n-1 16n-1
第 1章 计算机基础知识
1.2.3 不同进位计数制之间的转换不同进位计数制之间的转换,实质上是基数间的转换 。 一般转换的原则是：如果两个有理数相等,则两数的整数部分和小数部分一定分别相等 。 因此,各数制之间进行转换时,通常对整数部分和小数部分分别进行转换,然后将其转换结果合并即可 。
1,非十进制数转换成十进制数非十进制数转换成十进制数的方法是：把各个非十进制数按以下求和公式
m
1ni
i
ip RS(S)
第 1章 计算机基础知识展开求和即可 。 即把二进制数 （ 或八进制数,或十六进制数 ） 写成 2（ 或 8或 16） 的各次幂之和的形式,
然后计算其结果 。
例 1.1 把下列二进制数转换成十进制数 。
(1) (110101)2 (2) (1101.101)2
解,(1) (110101)2=1× 25＋ 1× 24＋ 0× 23＋ 1× 22＋
0× 21＋ 1× 20 =32＋ 16＋ 0＋ 4＋ 0＋ 1=(53)10
(2) (1101.101)2=1× 23＋ 1× 22＋ 0× 21＋ 1× 20＋
l× 2-1 ＋ 0× 2–2 ＋ l× 2–3=8 ＋ 4 ＋ 0 ＋ 1 ＋ 0.5 ＋ 0 ＋
0.125=(13.625)10
第 1章 计算机基础知识例 1.2 把下列八进制数转换成十进制数 。
(1) (305)8 (2) (456.124)8
解,(1) (305)8=3× 82 ＋ 0× 81 ＋ 5× 80=192 ＋
5=(197)10
(2) (456.124)8=4× 82＋ 5× 81＋ 6× 80＋ 1× 8–1＋ 2× 8–
2＋ 4× 8–3=256＋ 40＋ 6＋ 0.125＋ 0.03125＋ 0.0078125 =
(302.1640625)10
第 1章 计算机基础知识例 1.3 把下列十六进制数转换成十进制数 。
(1) (2A4E)16 (2) (32CF.48)16
解,(1) (2A4E)16=2× 163＋ A× l62＋ 4× 161＋ E× l60
=8192＋ 2560＋ 64＋ 14=(10830)10
(2) (32CF.48)16=3× 163＋ 2× 162＋ C× l61＋ F× l60＋
4× 16–1 ＋ 8× 16–2=12288 ＋ 512 ＋ 192 ＋ 15 ＋ 0.25 ＋
0.03125= (13007.28125)10
第 1章 计算机基础知识
2,十进制数转换成非十进制数把十进制数转换为二,八,十六进制数的方法是：
整数部分转换采用,除 R取余法,；小数部分转换采用
,乘 R取整法,。
例 1.4 将十进制数 (125.6875)10转换为二进制数 。
整数部分 125转换如下：
第 1章 计算机基础知识
2│ 1 2 5 余 数
└─┰ ───────
2 │ 6 2 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 二进制整数低位
├──────
2 │ 3 1 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 0
├──────
2 │ 1 5 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
└┬────
2 │ 7 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
├────
2 │ 3 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
├────
2 │ 1 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1
└────
0 ┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 1 二进制整数高位第 1章 计算机基础知识
3,二,八,十六进制数之间的相互转换由于一位八（十六）进制数相当于三（四）位二进制数，因此，要将八（十六）进制数转换成二进制数时，只需以小数点为界，向左或向右每一位八（十六）进制数用相应的三（四）位二进制数取代即可。
如果不足三（四）位，可用零补足。反之，二进制数转换成相应的八（十六）进制数，只是上述方法的逆过程，即以小数点为界，向左或向右每三（四）位二进制数用相应的一位八（十六）进制数取代即可。
第 1章 计算机基础知识例 1.7 将八进制数 (714.431)8转换成二进制数 。
7 1 4,4 3 1
111 001 100 100 011 001
即 (714.431)10=(111001100.100011001)2。
例 1.8 将二进制数 (11101110.00101011)2转换成八进制数 。
011 101 110,001 010 110
3 5 6 1 2 6
即 (11101110.00101011)2=(356.126)8。
第 1章 计算机基础知识例 1.9 将十六进制数 (1AC0.6D)16转换成相应的二进制数 。
l A C 0,6 D
0001 1010 1100 0000,0110 1101
即 (lAC0.6D)16=(1101011000000.01101101)2。
例 1.10 将二进制数 (10111100101.00011001101)2转换成相应的十六进制数 。
0101 1110 0101,0001 1001 1010
5 E 5,l 9 A
即 (10111100101.00011001101)2=(5E5.19A)16 。
第 1章 计算机基础知识
1.2.4 二进制与计算机计算机是对数据信息进行高速自动化处理的机器 。
这些数据信息是以数字,字符,符号以及表达式等形式来体现的,它们都以二进制编码形式与机器中的电子元件状态相对应 。 二进制与计算机之间的密切关系,
是与二进制本身所具有的特点分不开的 。 概括起来,
有以下几点 。
第 1章 计算机基础知识
1,可行性采用二进制,它只有 0和 1两种状态,这在物理上是极易实现的 。 例如,电平的高与低,电流的有与无,
开关的接通与断开,晶体管的导通与截止,灯的亮与灭等两个截然不同的对立状态都可用来表示二进制 。
计算机中通常是采用双稳态触发电路来表示二进制数的,这比用十稳态电路来表示十进制数要容易得多 。
第 1章 计算机基础知识
2,简易性二进制数的运算法则简单 。 例如二进制数的求和法则只有三种：
0＋ 0=0
0＋ 1=1＋ 0=1
1＋ 1=10（ 逢二进一 ）
而十进制数的求和法则却有一百种之多 。 因此,
采用二进制可以使计算机运算器的结构大为简化 。
第 1章 计算机基础知识
3,逻辑性由于二进制数符 l和 0正好与逻辑代数中的真 (true)
和假 (false)相对应,所以用二进制数来表示二值逻辑进行逻辑运算是十分自然的 。
4,可靠性由于二进制只有 0和 1两个符号,因此在存储,传输和处理时不容易出错,这使计算机具有的高可靠性得到了保障 。
第 1章 计算机基础知识
1.2.5 二进制数的算术运算二进制数的算术运算包括加法,减法,乘法和除法 。 基本运算是加法和减法运算 。
1,二进制数的加法运算加法运算按下列三条法则进行：
(1) 0＋ 0=0。
(2) 0＋ 1=1＋ 0=1。
(3) 1＋ 1=10（ 逢二进一,向高位进位 ） 。
第 1章 计算机基础知识例 1.11 (1010)2＋ (1011)2的算式如下：
被加数 1010
加数 1011
＋ ) 进位 101
和数 10101
第 1章 计算机基础知识
2,二进制数的减法运算减法运算按下列三条法则进行：
(1) 0–0=1－ 1=0。
(2) 1–0=1。
(3) 0–1=1（ 此时要向高位借位,借 1当 2） 。
例 1.12 (11100101)2–(10011010)2的算式如下：
被减数 11100101
减数 10011010
－ ） 借位 0011010
差数 01001011
第 1章 计算机基础知识
3,二进制数的乘法运算二进制数的乘法运算有下列三条法则：
(1) 0× 0=0。
(2) 0× 1=1× 0=0。
(3) 1× 1=1。
第 1章 计算机基础知识例 1.13 (1011)2× (1101)2的算式如下：
被乘数 1011
× ) 乘数 1101
1011
0000
部分积 1011
1011
乘积 10001111
第 1章 计算机基础知识由上述乘法运算过程可知,每个部分积都取决于乘数相应位是 0还是 1。 若乘数的相应位为 0,则此次部分积为 0；若乘数的相应位为 1,则此次部分积就是被乘数 。 部分积的数目与乘数的位数相同,每次的部分积依次左移一位 。 将各部分积累加起来,就得到最终的乘积 。
第 1章 计算机基础知识
4,二进制数的除法运算二进制数的除法运算按下列三条法则进行：
(1) 0÷ 0=0。
(2) 0÷ 1=0（ 1÷ 0是无意义的 ） 。
(3) 1÷ 1=1。
第 1章 计算机基础知识例 1.14 (111011)2÷ (l011)的算式如下：
余数被除数除数商数
1 0 0
1 0 1 1
1 1 1 1
1 0 1 1
1 1 1 0 1 11 0 1 1
1 0 1
即 (111011)2÷ (l011)2其商为 (101)2,余数为 (100)2。
第 1章 计算机基础知识
1.2.6 二进制数的逻辑运算计算机中的信息是以二进制数来表示的，有 1和 0
两种可能的值。如果把二进制码的,1‖和,0‖表示成
“有”和“无”、“是”和“非”、“真”和“假”，
那么这种变量就称为逻辑变量。描述逻辑变量关系的函数称为逻辑函数。实现逻辑函数的电路称为逻辑电路。实现逻辑变量之间的运算称为逻辑运算。
第 1章 计算机基础知识逻辑运算是逻辑代数的研究内容,也是计算机应具有的基本操作 。 计算机的逻辑运算与算术运算的主要区别是：逻辑运算的操作数和结果都是单个数位的操作,值与位之间没有进位和借位的联系 。
逻辑运算有三种基本运算：逻辑加法 (又称逻辑
“或”运算 )、逻辑乘法 (又称逻辑“与”运算 )和逻辑否定 (又称逻辑“非”运算 )。此外还有逻辑“异或”运算。
第 1章 计算机基础知识
l,逻辑加法 （ 逻辑,或,运算 ）
逻辑加法通常用符号,+‖或,∪,来表示 。 例如有逻辑变量 A,B和 C,它们存在如下逻辑加运算关系：
A+B=C
或写成,A∪ B=C
读成,A或 B等于 C‖。
第 1章 计算机基础知识逻辑加法运算遵守下列运算规则：
(1) 0＋ 0=0或写成 0∪ 0=0,读成,0或 0等于 0‖。
(2) 0＋ 1=1或写成 0∪ l=1,读成,0或 1等于 1‖。
(3) 1＋ 0=1或写成 1∪ 0=1,读成,1或 0等于 1‖。
(4) 1＋ 1=1或写成 1∪ 1=1,读成,1或 1等于 1‖。
第 1章 计算机基础知识由上述运算规则可知,逻辑加运算有,或,的意义 。 也就是说,在给定的逻辑变量中,只要其中有一个逻辑变量的值为 1,那么逻辑加运算的结果就为 l；
只有当所有参加运算的逻辑变量的值都为 0时,其逻辑加运算的结果才为 0。 显而易见,当参加运算的逻辑变量都为 1时,其逻辑加结果也还是 1。
逻辑加运算的这种作用，在日常生活中表现为用并联开关控制的一盏灯。显然，任一开关接通或所有并联的开关都接通，电灯亮；只有所有并联的开关都断开时，灯才不亮。
第 1章 计算机基础知识例 1.15 两个二进制数 10011010和 00101011进行逻辑或运算的过程如下：
10011010
∪ ） 00101011
10111011
即 10011010∪ 00101011=10111011。
第 1章 计算机基础知识
2,逻辑乘法 （ 逻辑,与,运算 ）
逻辑乘法通常用符号,× ‖或,∧,或,·?‖表示 。
例如有逻辑变量 A,B和 C,它们存在如下的逻辑乘运算关系：
A× B=C
或者,A∧ b=C
或者,A·B=C
读成,A与 B等于 C‖。
第 1章 计算机基础知识逻辑乘法运算遵守下列运算规则：
(1) 0× 0=0或写成 0∧ 0=0或写成 0·0=0,读成,0与
0等于 0‖。
(2) 0× 1=0或写成 0∧ 1=0或写成 0·1=0,读成,0与
1等于 0‖。
(3) 1× 0=0或写成 1∧ 0=0或写成 1·0=0,读成,1与
0等于 0‖。
(4) 1× 1=1或写成 1∧ 1=1或写成 1·1=1，读成,1与
1等于 1‖。
第 1章 计算机基础知识例 1.16 两个二进制数 10101101和 00101011进行逻辑与运算的过程如下：
10101101
∧ ） 00101011
00101001
即 10101101∧ 00101011=00101001。
第 1章 计算机基础知识
3,逻辑否定 （ 逻辑,非,运算 ）
逻辑否定又称逻辑非运算,其运算符号为在逻辑变量的上方加一横线,例如,表示对 A的否定运算 。 其运算规则为：
=1,读成,非 0等于 1‖。
=0,读成,非 l等于 0‖。
因为是二值代数，所以不是 0就是 1，不是 1就是 0。
在日常生活中，说“灯不亮”，就是“灯灭”，因为灯只有亮和灭两个值。
0
1
第 1章 计算机基础知识
4,逻辑异或异或运算通常用符号,⊕,表示 。 它的运算规则为：
0⊕ 0=0,读成,0同 0异或结果为 0‖。
0⊕ 1=1,读成,0同 1异或结果为 1‖。
1⊕ 0=1,读成,1同 0异或结果为 1‖。
1⊕ 1=0，读成,1同 1异或结果为 0‖。
第 1章 计算机基础知识例 1.17 两个二进制数 10101101和 00101011进行异或运算的过程如下：
10101101
⊕ ） 00101011
10000110
即 10101101⊕ 00101011=10000110。
第 1章 计算机基础知识
1.3 计算机中的数据与编码
1.3.1 什么是数据数据是可由人工或自动化手段加以处理的那些事实,概念,场景和指示的表示形式,包括字符,符号,
表格,声音,图形和图像等 。 数据可在物理介质上记录或传输,并通过外围设备被计算机接收,经过处理而得到结果 。
第 1章 计算机基础知识数据能被送入计算机加以处理,包括存储,传送,排序,归并,计算,转换,检索,制表和模拟等操作,以得到人们需要的结果 。 数据经过加工并赋予一定的意义后,便成为信息 。
计算机系统中的每一个操作，都是对数据进行某种处理，所以数据和程序一样，是软件工作的基本对象。
第 1章 计算机基础知识
1.3.2 数据的单位计算机中数据的常用单位有位,字节和字 。
1,位 （ bit）
计算机采用二进制 。 运算器运算的是二进制数,
控制器发出的各种指令也表示成二进制数,存储器中存放的数据和程序也是二进制数,在网络上进行数据通信时发送和接收的还是二进制数 。 显然,在计算机内部到处都是由 0和 1组成的数据流 。
第 1章 计算机基础知识计算机中最小的数据单位是二进制的一个数位,
简称为位 (bit,比特 )。 计算机中最直接,最基本的操作就是对二进制位的操作 。 一个二进制位可表示两种状态 （ 0或 1） 。 两个二进制位可表示四种状态 （ 00,01，
10,11） 。 位数越多,所表示的状态就越多 。
第 1章 计算机基础知识
2,字节 （ Byte）
为了表示人读数据中的所有字符 (字母,数字以及各种专用符号,大约有 256个 ),需要用 7位或 8位二进制数 。 因此,人们选定 8位为一个字节 （ Byte） 通常用
B表示 。 1个字节由 8个二进制数位组成 。
字节是计算机中用来表示存储空间大小的最基本的容量单位 。 例如,计算机内存的存储容量,磁盘的存储容量等都是以字节为单位表示的 。
第 1章 计算机基础知识除用字节为单位表示存储容量外,还可以用千字节 （ KB）,兆字节 （ MB） 以及千兆字节 （ GB） 等表示存储容量 。 它们之间存在下列换算关系：
lB=8bit
lKB=210 B=l024B
lMB=220 B=l024KB
lGB=230 B=l024MB
第 1章 计算机基础知识
3,字 （ word）
字是由若干字节组成的 （ 通常取字节的整数倍 ） 。
字是计算机进行数据存储和数据处理的基本运算单位 。
字长是计算机性能的重要标志，它是一个计算机字所包含的二进制位的个数。不同档次的计算机有不同的字长。按字长可以将计算机划分为 8位机（如
AppleⅡ,中华学习机）,16位机（如 286机）,32位机（如 386机,486机）,64位机（奔腾系列微机或巨型机）。
第 1章 计算机基础知识
1.3.3 字符编码计算机中，对非数值的文字和其它符号进行处理时，要对文字和符号进行数字化处理，即用二进制编码来表示文字和符号。字符编码就是规定用怎样的二进制编码来表示文字和符号。
1,BCD码 （ 二 — 十进制编码 ）
人们习惯于使用十进制数，而计算机内部多采用二进制数表示和处理数值数据，因此在计算机输入和输出数据时，就要进行由十进制到二进制和从二进制到十进制的转换处理，这是多数应用环境的实际情况。
第 1章 计算机基础知识
BCD编码方法很多，通常采用的是 8421编码。这种编码较为自然、简单。其方法是用四位二进制数表示一位十进制数，自左至右每一位对应的位权分别是 8，
4,2,1。值得注意的是，四位二进制数有 0000～ 1111
十六种状态，这里我们只取了 0000～ 1001十种状态。
而 1010～ 1111六种状态在这种编码中没有意义。
这种编码的另一特点是书写方便、直观、易于识别。例如十进制数 864，其二 —十进制编码为：
8 6 4
(1000) (0110) (0100)
第 1章 计算机基础知识表 1.3 十进制数与 8421码的对照表十进制数 8421码 十进制数 8421码
0 0000 6 0110
1 0001 7 0111
2 0010 8 1000
3 0011 9 1001
4 0100 10 0001 0000
5 0101
第 1章 计算机基础知识
2,ASCII码在将用汇编语言或各种高级语言编写的程序输入到计算机中时,人与计算机通信所用的语言,已不再是一种纯数学语言了,而多为符号式语言 。 因此,需要对各种符号进行编码,以使计算机能识别,存储,
传送和处理 。
最常见的符号信息是文字符号,所以字母,数字和各种符号都必须按约定的规则用二进制编码才能在机器中表示 。
第 1章 计算机基础知识
ASCII码有 7位版本和 8位版本两种 。 国际上通用的是 7位版本 。 7位版本的 ASCII码有 128个元素,其中通用控制字符 34个,阿拉伯数字 10个,大,小写英文字母 52个,各种标点符号和运算符号 32个 。
7位版本 ASCII码只需用 7个二进制位 (27=128)。 为了查阅方便,表 1.4中列出了 ASCII字符编码 。
第 1章 计算机基础知识表 1.4 ASCII字符编码十六进制高位十六进制低位
000 001 010 011 100 101 110 111
0000 NUL DEL SP 0 @ P ` p
0001 SOH DC1 ! 1 A Q a q
0010 STX DC2 ― 2 B R b r
0011 ETX DC3 ＃ 3 C S c s
0100 EOT DC4 $ 4 D T d t
0101 ENQ NAK % 5 E U e u
0110 ACK SYN & 6 F V f v
0111 BEL ETB ' 7 G W g w
1000 BS CAN ( 8 H X h x
第 1章 计算机基础知识
1001 HT EM ) 9 I Y i y
1010 LF SUB *,J Z j z
1011 VT ESC + ； K [ k {
1100 FF FS,< L \ l |
1101 CR GS - = M ] m }
1110 SO RS,> N ^ n ~
1111 SI US /? O _ o DEL
第 1章 计算机基础知识当微型计算机上采用 7位 ASCII码作为机内码时,
每个字节只占后 7位,最高位恒为 0。
8位 ASCII码需用 8位二进制数进行编码 。 当最高位为 0时,称为基本 ASCII码 （ 编码与 7位 ASCII码相同 ）,
当最高位为 1时,形成扩充的 ASCII码,它表示数的范围为 128～ 255,可表示 128种字符 。 通常各个国家都把扩充的 ASCII码作为自己国家语言文字的代码 。
第 1章 计算机基础知识
3,汉字编码我国用户在使用计算机进行信息处理时,一般都要用到汉字,因此,必须解决汉字的输入,输出以及汉字处理等一系列问题 。 当然,关键问题是要解决汉字编码的问题 。
由于汉字是象形文字,数目很多,常用汉字就有
3000～ 5000个,加上汉字的形状和笔画多少差异极大,
因此,不可能用少数几个确定的符号将汉字完全表示出来,或像英文那样将汉字拼写出来 。 每个汉字必须有它自己独特的编码 。
第 1章 计算机基础知识
1）,信息交换用汉字编码字符集 ·基本集,
,信息交换用汉字编码字符集 ·?基本集,是我国于
1980年制定的国家标准 GB2312—80，代号为国标码，
是国家规定的用于汉字信息交换使用的代码的依据。
2） 汉字的机内码汉字的机内码是供计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码，又称为汉字内部码或汉字内码。
第 1章 计算机基础知识
3） 汉字的输入码 （ 外码 ）
汉字输入码是为了将汉字通过键盘输入计算机而设计的代码。汉字输入编码方案很多，其表示形式大多用字母、数字或符号。
4） 汉字的字形码汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息，用于汉字的显示和打印。
第 1章 计算机基础知识
1.3.4 计算机中数据的表示
1,真值与机器数在计算机中只能用数字化信息来表示数的正,负,
人们规定用,0‖表示正号,用,1‖表示负号 。 例如,
在机器中用 8位二进制表示一个数＋ 90,其格式为：
0 1 0 1 1 0 1 0
第 1章 计算机基础知识
2,定点数和浮点数
1） 设备限制机器数所表示数的范围在计算机中，一般用若干个二进制位表示一个数或一条指令，把它们作为一个整体来处理、存储和传送。这种作为一个整体来处理的二进制位串，称为计算机字。表示数据的字称为数据字，表示指令的字称为指令字。
第 1章 计算机基础知识
2） 定点数计算机中运算的数有整数也有小数,如何确定小数点的位置呢？ 通常有两种约定：一种是规定小数点的位置固定不变,这时的机器数称为定点数；另一种是小数点的位置可以浮动,这时的机器数称为浮点数 。
微型机多使用定点数 。
第 1章 计算机基础知识
3） 浮点数浮点表示法就是小数点在数中的位置是浮动的 。
在以数值计算为主要任务的计算机中,由于定点表示法所能表示的数的范围太窄,不能满足计算问题的需要,因此就要采用浮点表示法 。 在同样字长的情况下,
浮点表示法能表示的数的范围扩大了 。
第 1章 计算机基础知识
3,原码,补码和反码机器数中,数值和符号全部数字化 。 计算机在进行数值运算时,采用把各种符号位和数值位一起编码的方法 。 常见的有原码,补码和反码表示法 。
1） 原码表示法原码表示法是机器数的一种简单的表示法。其符号位用 0表示正号，用 1表示负号，数值一般用二进制形式表示。设有一数为 X，则原码表示可记作 [X]原 。
第 1章 计算机基础知识例如,X１ =+1010110
X２ =–1001010
其原码记作：
[X１ ]原 =[+1010110]原 =01010110
[X２ ]原 =[–1001010]原 =11001010
原码表示数的范围与二进制位数有关 。 当用 8位二进制数来表示小数原码时,其表示范围：
最大值为 0.1111111,其真值约为 (0.99)10
最小值为 1.1111111,其真值约为 (–0.99)10。
第 1章 计算机基础知识当用 8位二进制数来表示整数原码时,其表示范围：
最大值为 01111111,其真值为 (127)10。
最小值为 11111111,其真值为 (–127)10。
在原码表示法中,对 0有两种表示形式：
[+0]原 =00000000
[–0]原 =10000000
第 1章 计算机基础知识
2） 补码表示法机器数的补码可由原码得到 。 如果机器数是正数,
则该机器数的补码与原码一样；如果机器数是负数,
则该机器数的补码是对它的原码 (除符号位外 )各位取反,
并在末位加 1而得到的 。 设有一数 X,则 X的补码表示记作 [X]补 。
第 1章 计算机基础知识
3） 反码表示法机器数的反码可由原码得到 。 如果机器数是正数,
则该机器数的反码与原码一样；如果机器数是负数,
则该机器数的反码是对它的原码 （ 符号位除外 ） 各位取反而得到的 。 设有一数 X,则 X的反码表示记作 [X]反 。
第 1章 计算机基础知识例 1.l8 已知 [X]原 =10011010,求 [X]补 。
分析如下：
由 [X]原 求 [X]补 的原则是：若机器数为正数,则
[X]补 =[X]原 ；若机器数为负数,则该机器数的补码可对它的原码 （ 除符号位外 ） 所有位求反,再在末位加 1而得到 。 现给定的机器数为负数,故有 [X]补 =[X]反 +1,即
[X]原 =10011010
[X]反 =11100101
＋ ) 1
[X]补 =11100110
第 1章 计算机基础知识例 1.19 已知 [X]补 =11100110,求 [X]原 。
分析如下：
对于机器数为正数,则有 [X]原 =[X]补 ；
对于机器数为负数,则有 [X]原 =[[X]补 ]补 ；
现给定的为负数,故有：
[X]补 =11100110
[[X]补 ]反 =10011001
＋ ） 1
[[X]补 ]补 =10011010=[X]原第 1章 计算机基础知识
1.4 微型计算机的指令计算机的工作就是顺序地执行存放在存储器中的一系列指令 。 为解决某一实际问题而设计的一系列指令称为程序 。
指令是一组二进制代码,规定由计算机执行程序的每一步操作 。
一种计算机所能识别并执行的全部指令的集合,称为该种计算机的指令系统 。 指令和指令系统与计算机的硬件密切相关,每一种计算机都有它们各自的指令系统 。
第 1章 计算机基础知识
1.4.1 指令的格式在计算机内部,指令和数据的形式是相同的,二者均以二进制代码的形式存于存储器中 。 它们的区别在于计算机工作时,把指令送往控制器的指令寄存器和指令译码器中,而把数据送往运算器的寄存器和算术逻辑单元中 。
一条指令应明确地指出是什么操作,并能用来编程序,因此它必须含有足够的信息 。 这些信息包括：
(1) 操作的种类 。 如：加,减,传送,转移等 。 指令中规定操作种类的部分称为操作码 。
第 1章 计算机基础知识
(2) 数据源 。 如：相加的两个数,传送的数等,或者是这些数的地址 。 这些被操作的数称为操作数,它们的地址称为操作数地址或源地址 。
(3) 结果的存放地址,简称目的地址 。
(4) 下一条指令的地址 。
要把上述全部信息都表示出来,需要完整的指令 。
一条完整指令有如下格式：
操作码 操作数 1地址 操作数 2地址 目的地址 下一条指令的地址第 1章 计算机基础知识显然,这样的指令太长了,不便于计算机处理,
也浪费存储空间 。 因此,必须缩短指令的长度 。 有下列几种缩短指令长度的方法：
(l) 用程序计数器 （ PC） 保存指令的地址 。 CPU每使用一次程序计数器后,都使该计数器自动加 1。 这样,
下一条指令的地址可以从 PC中得到,从而可以从指令格式中去掉,下一条指令的地址,这一代码段 。 这就形成了所谓的三地址指令,其格式如下：
操作码 操作数 1地址 操作数 2地址 目的地址第 1章 计算机基础知识
(2) 使目的地址与操作数之一的地址相同,即让指令的操作结果取代操作数之一,从而可以从三地址指令中去掉,目的地址,这一代码段,这就形成了所谓的二地址指令 。 其格式如下：
这种二地址指令的功能是：在目的操作数和源操作数完成操作码规定的运算后,把运算结果存入目的操作数地址单元 。
操作码 目的操作数地址 源操作数地址第 1章 计算机基础知识
(3) 使目的操作数地址隐含在指令操作码中 。 这种隐含地址可以是累加器或其它寄存器 。 这就形成了所谓一地址指令 。 其格式如下：
这种一地址指令的功能是：在累加器中的数与操作数完成操作码规定的运算后,将运算结果存入累加器中 。
在计算机指令系统中,还有一些指令是不带操作数的,如停机,关中断,开中断等,这种不需要地址的指令,称为无地址指令或无操作数指令 。 其格式如下：
操作码 操作数地址操 作 码第 1章 计算机基础知识
1.4.2 指令的分类一种计算机的指令系统能比较充分地说明该种机器的运算和处理能力 。 一般微型计算机有几十条到几百条不同的指令,这些指令可按其操作功能的不同分为以下四类：
1） 数据处理指令数据处理指令能以某种方式对数据进行算术运算,
逻辑运算,移位和比较 。 这些指令的操作功能一般由运算器的算术逻辑单元 (ALU)来完成 。 它们还可进一步分为：
第 1章 计算机基础知识
(1) 算术运算指令 （ 如：加,减,加 1,减 1等指令 ） ；
(2) 逻辑运算指令 （ 如：,与,,,或,,,异或,,,取反,等指令 ） ；
(3) 移位指令（如：各种左、右移位等指令）；
(4) 比较指令 （ 如：根据两数差的特征对标志寄存器置位 ） ；
(5) 其它专用指令 （ 如：十进制调整指令,浮点转换指令,奇偶校验指令等 ） 。
第 1章 计算机基础知识
2） 数据传送指令数据传送指令的功能是将数据从一个地方传送到另一个地方,而不改变数据的内容 。 这类指令还可以进一步分为：
(1) 存储器传送指令 （ 如：将一数据存入某存储单元,
或将某存储单元的内容取出 ） ；
(2) 内部传送指令 （ 如：把一寄存器的内容送到另一寄存器 ） ；
(3) 输入输出指令 （ 如：将一数据从输入端口输入到
CPU寄存器,或把一数据从 CPU寄存器输出到输出端口 ） ；
(4) 堆栈指令 （ 如：把寄存器的内容压入堆栈或将堆栈顶的内容弹出送到寄存器 ） 。
第 1章 计算机基础知识
3） 程序控制指令程序控制指令能改变程序计数器 PC的内容,使程序改变正常的执行顺序 。 这类指令可进一步分为：
(1) 无条件转移指令 （ 如：跳过几条指令继续执行程序 ） ；
(2) 条件转移指令 （ 如：结果为零转移,有进位转移等 ） ；
(3) 子程序调用指令 （ 如：子程序调用,子程序返回等 ） ；
(4) 停机和空操作指令 。
第 1章 计算机基础知识
4） 状态管理指令这类指令一般数量较少,其功能只改变 CPU的工作状态,而不影响其它指令和数据 。 如：开放中断指令,禁止中断指令等 。
并非所有的计算机都具有上述全部种类的指令 。
指令系统完备可以使程序较短,且运行速度较快 。 但较大的指令系统必然会使指令变长,使机器结构复杂 。
第 1章 计算机基础知识
1.5 计算机系统的组成与应用
1.5.1 计算机系统的组成一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分 。 如图 1.1所示 。
硬件系统一般指用电子器件和机电装置组成的计算机实体。组成微型计算机的主要电子部件都是由集成度很高的大规模集成电路及超大规模集成电路构成的。这里“微”的含义是指微型计算机的体积小。微型化的中央处理器称为微处理器，它是微机系统的核心。
第 1章 计算机基础知识图 1.1 微机系统的组成微型计算机系统硬件软件主机外设系统软件应用软件中央处理器内存储器外存储器输出设备输入设备操作系统服务软件编译或解释系统信息管理软件辅助设计软件文字处理软件图形软件各种程序包运算器控制器第 1章 计算机基础知识微处理器送出三组总线：地址总线 AB,数据总线
DB和控制总线 CB。 其它电路 （ 常称为芯片 ） 都可连接到这三组总线上 。 由微处理器和内存储器构成微型计算机的主机 。 此外,还有外存储器,输入设备和输出设备,它们统称为外部设备 。
第 1章 计算机基础知识计算机软件是指在硬件设备上运行的各种程序以及有关说明资料的总称。所谓程序实际上是用户用于指挥计算机执行各种动作以便完成指定任务的指令的集合。用户要让计算机做的工作可能是很复杂的，因而指挥计算机工作的程序也可能是很庞大而复杂的，
有时还可能要对程序进行修改与完善，因此，为了便于阅读和修改，必须对程序作必要的说明或整理出有关的资料。
第 1章 计算机基础知识
1.5.2 微型机的硬件系统计算机硬件的基本功能是接受计算机程序的控制来实现数据输入、运算、数据输出等一系列根本性的操作。图 1.2列出了一个计算机系统的基本硬件结构。
图中，实线代表数据流，虚线代表指令流，计算机各部件之间的联系就是通过这两股信息流动来实现的。
第 1章 计算机基础知识输入设备 存储器存数运算器输出设备输入命令取数控制器输出命令程序命令存取命令取数存数运算命令程序原始数据计算结果图 1.2 计算机系统基本硬件结构第 1章 计算机基础知识
1,中央处理器中央处理器简称为 CPU（ Central Processing Unit）,
它是计算机系统的核心,中央处理器包括运算器和控制器两个部件 。
计算机所发生的全部动作都受 CPU的控制。其中，
运算器主要完成各种算术运算和逻辑运算，是对信息加工和处理的部件，由进行运算的运算器件以及用来暂时寄存数据的寄存器、累加器等组成。
第 1章 计算机基础知识中央处理器是计算机的心脏,CPU品质的高低直接决定了计算机系统的档次。 CPU能够处理的数据位数是它的一个最重要的品质标志。
2,存储器存储器是计算机的记忆和存储部件，用来存放信息。
对存储器而言，容量越大，存取速度则越快。计算机中的操作，大量的是与存储器交换信息，存储器的工作速度相对于 CPU的运算速度要低得多，因此存储器的工作速度是制约计算机运算速度的主要因素之一。
第 1章 计算机基础知识
1） 内存储器内存又称为主存，它和 CPU一起构成了计算机的主机部分。
2） 外存储器内存由于技术及价格上的原因，容量有限，不可能容纳所有的系统软件及各种用户程序，因此，计算机系统都要配置外存储器。
第 1章 计算机基础知识在微型计算机中,常用的外存有磁盘,光盘和磁带,磁盘又可以分为硬盘和软盘 。
(1) 软磁盘。软磁盘是一种磁介质形式的大容量存储器。它的磁盘片被装在一个保护套内，一方面保护磁面上的磁层不被损伤，另一方面防止盘片旋转时产生静电引起数据丢失。
目前常用的双面高密度 5.25英寸盘的存储容量为
1.2MB,双面高密度 3.5英寸盘的存储容量为 1.44MB。
图 1.3为软盘结构示意图 。
第 1章 计算机基础知识索引孔磁头移动槽驱动器轴孔磁盘商标用户标签写保护缺口( 用胶纸贴住缺口则写保护)
轴盘连接孔用户标签磁头读写槽孔( 可移动)
写保护口
( 移动塑料块，露出小孔则写保护)
图 1.3 软盘结构示意图第 1章 计算机基础知识软盘的每一面包含许多同心圆，称为磁道。磁道由外向内顺序编号，最外面的为零磁道，最里面的为末磁道。磁道被若干条直径分割为若干个扇区。
磁道和扇区的数量视各类操作系统和磁盘类型的规定而有所不同，图 1.4为磁盘划分示意图。
对于一个软磁盘来说,它的容量可用以下公式来计算：
磁盘容量＝磁盘面数 × 每面磁道数 × 每磁道扇区数
× 每扇区字节数第 1章 计算机基础知识扇区末磁道
0 磁道图 1.4 磁盘划分示意图第 1章 计算机基础知识
(2) 硬盘。硬磁盘是由若干硬盘片组成的盘片组，
一般被固定在计算机机箱内。硬盘的存储格式与软盘类似，但硬盘的容量要大得多，存取信息的速度也快得多。现在一般微型机上所配置的硬盘容量通常在几个 GB至几十个 GB。硬盘在第一次使用时，必须首先进行分区和格式化。
第 1章 计算机基础知识
(3) 光盘 。 光盘的存储介质不同于磁盘,它属于另一类存储器 。 由于有存储容量大,存取速度较快,
不易受干扰和价格低廉等特点,所以光盘的应用越来越广泛 。 光盘根据其制造材料和记录信息方式的不同一般分为三类：只读光盘,一次性写入光盘和可擦写光盘 。
第 1章 计算机基础知识
3,输入设备输入设备是外界向计算机传送信息的装置 。 在微型计算机系统中,最常用的输入设备是键盘和鼠标 。
1） 键盘键盘由一组按阵列方式装配在一起的按键开关组成。
2） 鼠标鼠标也是一种常用的输入设备，通过它可以方便、
准确地移动光标进行定位。
第 1章 计算机基础知识
4,输出设备输出设备的作用是将计算机中的数据信息传送到外部媒介，并转化成某种为人们所认识的表示形式。在微型计算机中，最常用的输出设备有显示器和打印机。
1） 显示器显示器是微型计算机不可缺少的输出设备,它可以方便地查看送入计算机的程序,数据等信息和经过微型计算机处理后的结果,它具有显示直观,速度快,无工作噪声,使用方便灵活,性能稳定等特点 。
第 1章 计算机基础知识
2） 打印机打印机是微型机另一种常用的输出设备。常见的打印机有针式打印机、喷墨打印机和激光打印机。针式打印机在打印头上装有两列针，打印时，随着打印头在纸上的平行移动，由电路控制相应的针动作或不动作。
3） 绘图仪绘图仪 （ Plotter） 是一种输出图形的硬拷贝设备 。
绘图仪在绘图软件的支持下可绘制出复杂,精确的图形,是各种计算机辅助设计 （ CAD） 不可缺少的工具 。
第 1章 计算机基础知识
5,其它外部设备随着微机应用领域不断扩大,特别是多媒体技术的应用,外设种类日益增多 。 在此只介绍声音卡,视频卡和调制解调器 。
1） 声音卡 （ 声卡 ）
声音卡又叫音效卡，有的推销商把新加坡创新公司（ Creative Labs）制造的 Sound Blaster称为声霸卡，
或把与之兼容的声音卡也叫声霸卡。
第 1章 计算机基础知识声卡的输入设备可以是：音频放大器,话筒,CD
唱机,MIDI控制器,CD–ROM驱动器,游戏机等 。 输出设备可接喇叭 。
声卡获取声音的来源可以是模拟音频信号输入和数字音频信号输入 。
声卡是置于计算机内部的硬件扩充卡，它安装在计算机主板的扩展槽上。
第 1章 计算机基础知识声卡在相应软件的支持下,一般具有以下功能：
(1) 以数字音频文件的形式存放来自话筒,收录音机,激光唱盘等的声音,可用这些文件进行处理,并可将这些数字音频文件回放还原成声音 。
(2) 利用声卡的混合器控制各声源音量并进行混合 。
(3) 对数字音频文件进行实时压缩和解压缩 。
(4) 具有一定的语音识别功能和语音合成功能,可用口令指挥计算机工作 。
(5) 利用 MIDI接口可控制多台 MIDI接口的电子乐器,
可在计算机上作曲并通过声卡来试听 。
第 1章 计算机基础知识声卡安装时,先将其插入主机板扩展槽内,再接好与 CD–ROM的连线 。
声卡软件可来自软盘也可来自 CD–ROM。若来自软盘，则按下列步骤安装：
(1) 将声卡软盘插入软盘驱动器 A；
(2) 在 Windows的控制面板中双击,安装新硬件,图标；
(3) 按屏幕提示进行安装。
第 1章 计算机基础知识若声卡软件来自 CD–ROM,则按下列步骤安装：
(1) 使 CD–ROM驱动器为当前驱动器；
(2) 将 CD–ROM盘放入 CD–ROM驱动器；
(3) 在 Windows的控制面板中双击,安装新硬件,图标；
(4) 按屏幕提示进行安装。
第 1章 计算机基础知识
2） 视频卡 （ 显卡 ）
视频卡的功能是将视频信号数字化,在 VGA显示器上开窗口,并与 VGA信号叠加显示 。
视频卡按功能可分为：
(1) 视频转换卡 （ Video Conversion Card） 。
(2) 视频捕获卡 （ Vmeo Capture Card） 。
(3) 视频叠加卡 （ Vmeo Overlay Card） 。
(4) 动态视频捕获 /播放卡（ Motion Video
Capture/Playback Card）。
(5) 视频 JPEG/MPEG压缩卡（ Compression Card）。
第 1章 计算机基础知识
3） 调制解调器调制解调器（ Modem）是调制器和解调器
（ Modulator/Demodulator）的简称。 Modem是计算机通信必不可少的外部设备。
调制解调器的主要性能指标如下：
(1) 速率：是指它在单位时间里能发送或接收数据的最大量，单位为位每秒（ b/s，也可为 bps）或波特率。
(2) 规程：是指通信的规则和协议标准。调制解调器常用的标准是 Bell标准和 CCITT标准。
第 1章 计算机基础知识
(3) 命令模式：是指通过计算机向调制解调器发布的命令，这类命令已形成国际标准，称为 AT
（ Attention）命令集。
(4) 自动拨号 /自动应答：自动拨号功能是指调制解调器不借助电话机就可直接拨号。
(5) 自动再拨号：是指调制解调器将电话号码存储在 RAM中,进行拨号时,若是忙信号,则可自动再拨的功能 。
(6) 存储电话号码功能 。
第 1章 计算机基础知识
(7) 自动切换波特率功能 。
(8) 自动检测功能 。
(9) 内含数据压缩：是指发送数据前,调制解调器对数据进行压缩以加快传输 。 接收端调制解调器将收到的数据还原,送到计算机中 。
(10) 内含通信软件：将通信软件固化在调制解调器中,不必从磁盘安装通信软件即可工作 。
第 1章 计算机基础知识
6,微型计算机总线总线是连接微型计算机系统中各个部件的一组公共信号线,是计算机中传送数据,信息的公共通道 。
微机系统总线由数据总线 （ DB,Data Bus）,地址总线 （ AB,Address Bus） 和控制总线 （ CB,Control Bus）
三部分组成 。
第 1章 计算机基础知识数据总线 DB：用于微处理器,存储器和输入 /输出设备之间传送数据 。
地址总线 AB：用于传送存储器单元地址或输入 /输出接口地址信息 。
控制总线 CB：用于传送控制器的各种控制信号 。
包括命令和信号交换联络线及总线访问控制线等 。
第 1章 计算机基础知识目前微型计算机中使用的总线有下列几种：
1） ISA总线
2） MCA总线
3） EISA总线
4） VESA VL总线
5） PCI总线第 1章 计算机基础知识
1.5.3 微型机的软件系统
1,软件的概念及其分类软件是相对于硬件而言的。软件和硬件有机地结合在一起就是计算机系统。脱离软件或没有相应的软件，
计算机硬件系统不可能完成任何有实际意义的工作。
为了使计算机实现预期的目的,需编制程序来指挥计算机进行工作 。 为使编制完毕的程序便于使用,维护和修改,需给程序写一个详细的说明,这个使用说明就是程序的文档,或称软件的文档 。
文档一般包括以下的内容：
第 1章 计算机基础知识
(1) 功能说明：程序解决的问题,要求输入的数据,
产生输出的结果,参考文献等 。
(2) 程序说明：解决问题方法的详细说明,流程图,
程序清单,参数说明中使用的库和外部模块,数值精确度要求等 。
(3) 上机操作说明：硬件要求,计算机类型,外围设备等 。
(4) 测试和维护说明：测试数据,用测试数据时的结果,程序中使用的模块的层次 。
第 1章 计算机基础知识计算机软件的内容很丰富,要对其进行严格分类比较困难 。 如果按软件的用途来划分,则大致可以将软件分为以下 3类：
(1) 服务类软件 。 这类软件是面向用户,为用户服务的 。
(2) 维护类软件 。 这类软件是面向计算机维护的 。
它主要包括错误诊断和检查程序,测试程序以及各种调试用软件等 。
(3) 操作管理类软件 。 这类软件是面向计算机操作和管理的 。
第 1章 计算机基础知识如果从计算机系统的角度来划分,软件又可以分为系统软件和应用软件两大类：
(1) 系统软件 。 指管理,监控和维护计算机资源
（ 包括硬件和软件 ） 的软件 。 它主要包括操作系统,
各种程序设计语言及其解释和编译系统,数据库管理系统等 。
(2) 应用软件。除系统软件以外的所有软件都是应用软件，它是用户利用计算机及其提供的系统软件为解决各类实际问题而编制的计算机程序。
第 1章 计算机基础知识
2,程序设计语言与语言处理程序
1） 程序设计语言人们要利用计算机解决实际问题，一般首先要编制程序。程序设计语言就是用户用来编写程序的语言，
它是人们与计算机之间交换信息的工具，实际上也是人们指挥计算机工作的工具。
程序设计语言是软件系统的重要组成部分 。 一般它可分为机器语言,汇编语言和高级语言三类 。
(1) 机器语言。
第 1章 计算机基础知识
(2) 汇编语言。在机器语言中，每一条指令是由 0
和 1组成的代码串，因此，由它编写的程序不易阅读，
而且指令代码不易记忆。
(3) 高级语言。机器语言和汇编语言都是面向机器的语言，一般称为低级语言。
2） 语言处理程序对于用某种程序设计语言编写的程序，通常要经过编辑处理、语言处理、装配链接处理后，才能够在计算机上运行。
第 1章 计算机基础知识
(1) 汇编程序 。 汇编程序是将用汇编语言编写的程序 （ 源程序 ） 翻译成机器语言程序 （ 目标程序 ）,这一翻译过程称为汇编 。 下面是汇编程序功能的示意图：
(2) 编译程序 。 编译程序是将用高级语言编写的程序 （ 源程序 ） 翻译成机器语言程序 （ 目标程序 ） 。 这个翻译过程称为编译 。
汇编语言源程序 汇编程序 机器语言目标程序输入 翻译 输出第 1章 计算机基础知识
(3) 解释程序。解释程序是边扫描边翻译边执行的翻译程序，解释过程不产生目标程序。
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1.5.4 微型计算机的主要性能指标衡量微型计算机性能的好坏,有下列几项主要技术指标 。
1,字长字长是指微机能直接处理的二进制信息的位数。字长越长，微机的运算速度就越快，运算精度就越高，内存容量就越大，微机的性能就越强（因支持的指令多）。
第 1章 计算机基础知识
2,内存容量内存容量是指微机内存储器的容量，它表示内存储器所能容纳信息的字节数。内存容量越大，它所能存储的数据和运行的程序就越多，程序运行的速度就越高，微机的信息处理能力就越强，所以内存容量亦是微机的一个重要性能指标。
第 1章 计算机基础知识
3,存取周期存取周期是指对存储器进行一次完整的存取（即读
/写）操作所需的时间，即存储器进行连续存取操作所允许的最短时间间隔。存取周期越短，则存取速度越快。
存取周期的大小影响微机运算速度的快慢。
4,主频主频是指微机 CPU的时钟频率。主频的单位是 MHz
（兆赫兹）。主频的大小在很大程度上决定了微机运算速度的快慢，主频越高，微机的运算速度就越快。
第 1章 计算机基础知识
5,运算速度运算速度是指微机每秒钟能执行多少条指令，其单位为 MIPS（百万条指令 /秒）。由于执行不同的指令所需的时间不同，因此，运算速度有不同的计算方法。
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1.6 计算机的安全与病毒
1.6.1 计算机的安全操作
1,微型机的使用环境随着计算机技术的迅速发展，特别是微电子技术的进步，使得微型计算机的应用日趋深入和普及。
第 1章 计算机基础知识一个良好的环境是计算机正常工作的基础 。 微型机对环境条件的要求有如下几条：
1） 环境温度微型机在室温 10℃ ～ 30℃ 之间一般都能正常工作。
2） 环境湿度在安装微机的房间内，其相对湿度最高不能超过
80%，否则会使微机内各部件表面结露，使元器件受潮、变质，严重时会造成短路而损坏机器。
3） 洁净要求微机机房应该保持洁净。
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4） 电源要求微机对电源的基本要求是：一是电压要稳，二是在微机工作期间不能断电。
2,微型机的维护微型机虽然在一般的办公室条件下就能正常使用,
但要注意防潮,防水,防尘,防火 。 在使用时应注意通风,不用时应盖好防尘罩 。 机器表面要用软布蘸中性清洗剂经常擦拭 。 除了上述这些日常性的维护外,
还应注意以下几个方面 。
第 1章 计算机基础知识
1） 开关机由于系统在开机和关机的瞬间会有较大的冲击电流，因此开机时应先对外部设备加电，然后再对主机加电；关机时，应先关主机，然后再关外部设备。
2） 软盘软盘在读写时，其磁头与磁盘是摩擦式的，因此，
室内环境及盘片的清洁对读写磁头和软盘的寿命有很大影响。除保持室内清洁和软盘清洁外，还应定期用清洗剂清洗磁头。
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3） 硬盘通常，硬盘的容量要比软盘大得多，存取的速度也快，关机后其中的数据不会丢失，因此，很多大型文件的存取可以直接通过硬盘进行。但是，硬盘中的重要文件也必须在软盘中进行备份。
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1.6.2 计算机病毒及其防治计算机技术的迅速发展,计算机应用领域的不断扩大,使计算机在现代社会中占据的地位越来越重要 。
与此同时,计算机应用的社会化与计算机系统本身的开放性,也带来了一系列新问题 。 计算机病毒的出现使计算机的安全性遇到了严重挑战,信息化社会面临严重的威胁 。
1,计算机病毒的概念计算机病毒的危害性很大,它能对计算机系统进行各种破坏 。
第 1章 计算机基础知识
2,计算机病毒的主要特点
(1) 计算机病毒是一段可执行程序。
(2) 传染性。
(3) 潜伏性。
(4) 激发性。
(5) 破坏性。
第 1章 计算机基础知识
3,计算机病毒的分类
(1) 根据计算机病毒的表现性质，可将其分为良性的和恶性的。
(2) 根据计算机病毒被激活的时间，可将其分为定时的和随机的。
(3) 根据入侵系统的途径,计算机病毒可以分为源码病毒,入侵病毒,操作系统病毒和外壳病毒 。
(4) 根据计算机病毒的传染方式,可以分为磁盘引导区传染的病毒,操作系统传染的病毒以及可执行程序传染的病毒 。
第 1章 计算机基础知识
4,计算机病毒的传染途径
(1) 通过软盘传染。这是最普通的传染途径。由于使用带病毒的软盘，首先使机器 (例如硬盘、内存 )感染病毒，
并迅速传染给未被感染的“干净”软盘，然后，这些感染上病毒的软盘再在别的计算机上使用，造成更大范围的传染。
(2) 通过机器传染 。 这实际上是通过硬盘传染 。 由于把带病毒的机器移到其它地方使用,维修等,将干净的软盘传染后再扩散 。
(3) 通过网络传染 。 这种传染扩散得极快,能在很短的时间内使网络上打开的所有机器受到感染 。
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1.6.3 计算机病毒的检测与清除
1,计算机病毒的检测病毒是靠复制自身来传染的。计算机染上病毒或病毒在传播的过程中，计算机系统往往会出现一些异常情况，用户可通过观察系统出现的症状，从中发现异常，以初步确定用户系统是否已经受到病毒的侵袭。
2,计算机病毒的清除如果发现了计算机病毒,应立即清除 。 清除病毒的方法通常有两种：人工处理及利用杀病毒软件 。
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3,计算机病毒的防范杀病毒软件可用于病毒的检测和清除，除此之外还有各种防病毒卡。这些卡可以直接插在微型机的扩展槽中，既可以检测已经侵入的病毒，也可以防止病毒的侵入，从而使计算机系统得到有效的保护。
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1.7 多媒体技术
1.7.1 多媒体计算机的概念
1,媒体所谓媒体是指信息表示和传播的载体。例如，文字、声音、图像等都是媒体，它们向人们传递着各种信息。
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2,多媒体多媒体 （ Multimedia） 与其说是一种产品,不如说是一种技术,利用这种技术实现声音,图形,图像等多种媒体的集成应用 。 多媒体意味着音频,视频,图像和计算机技术集成到同一数字环境中,由它派生出若干应用领域 。
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3,多媒体计算机多媒体计算机（ MPC）是 PC领域综合了多种技术的一种集成形式，它汇集了计算机体系结构，计算机系统软件，视频、音频信号的获取、处理、特技以及显示输出等技术。
4,多媒体技术多媒体技术是指利用计算机技术把文字、声音、
图形和图像等多媒体综合一体化，使它们建立起逻辑联系，并能进行加工处理的技术。
第 1章 计算机基础知识
5,多媒体的几个基本元素简介
1） 文本文本是指以 ASCII码存储的文件，是最常见的一种媒体形式。
2） 图形图形是指由计算机绘制的各种几何图形。
3） 图像图像是指由摄像机或图形扫描仪等输入设备获取的实际场景的静止画面 。
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5） 音频音频是指数字化的声音，它可以是解说、背景音乐及各种声响。
6） 视频视频是指由摄像机等输入设备获取的活动画面。
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1.7.2 多媒体的技术特征
(1) 集成性 。 多媒体技术的集成性是指将多种媒体有机地组织在一起,共同表达一个完整的多媒体信息,使声,文,图,像一体化 。
(2) 交互性 。 交互性是指人和计算机能,对话,,
以便进行人工干预控制 。 交互性是多媒体技术的关键特征 。
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(3) 数字化 。 数字化是指多媒体中的各个单媒体都是以数字形式存放在计算机中的 。
(4) 实时性 。 多媒体技术是多种媒体集成的技术,
在这些媒体中,有些媒体 （ 如声音和图像 ） 是与时间密切相关的,这就决定了多媒体技术必须要支持实时处理 。
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1.7.3 多媒体计算机系统的基本组成所谓多媒体计算机是指能综合处理多媒体 信息,使多种信息建立联系,并具有交互性的计算机系统 。
多媒体计算机系统一般由多媒体计算机硬件系统和多媒体计算机软件系统组成 。
1,多媒体计算机硬件系统多媒体计算机硬件系统主要包括以下几部分：
(1) 多媒体主机,如个人机,工作站,超级微机等 。
(2) 多媒体输入设备,如摄像机,电视机,麦克风,
录像机,录音机,视盘,扫描仪,CD–ROM等 。
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(3) 多媒体输出设备,如打印机,绘图仪,音响,
电视机,喇叭,录音机,录像机,高分辨率屏幕等 。
(4) 多媒体存储设备,如硬盘,光盘,声像磁带等 。
(5) 多媒体功能卡,如视频卡,声音卡,压缩卡,
家电控制卡,通信卡等 。
(6) 操纵控制设备,如鼠标器,操纵杆,键盘,触摸屏等 。
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2,多媒体计算机软件系统多媒体计算机的软件系统是以操作系统为基础的。除此之外，还有多媒体数据库管理系统、多媒体压缩 /解压缩软件、多媒体声像同步软件、多媒体通信软件等。
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1.7.4 多媒体技术的应用专家们预言,21世纪,多媒体技术的发展将进入高潮,多媒体的应用将进入千家万户,渗透到人类社会的各个领域 。
多媒体技术的应用主要体现在以下几个方面 。
(1) 教育与培训 。 多媒体技术为丰富多彩的教学方式又增添了一种新的手段 。
(2) 商业领域 。
(3) 信息领域 。
(4) 娱乐与服务 。
