大学计算机基础
欢迎新同学
计算中心
2006
基础知识导航,
? 1.1 计算机的发展和应用领域
? 1.2 计算机系统的基本组成
? 1.3 计算机的部件及产品
? 1.4 多媒体计算机技术与多媒体系统
? 1.5 数制及不同数制之间的转换
? 1.6 基于计算机的信息处理
计算机 (电脑）,是一种以
高速进行运算，具有内部存
储能力，由程序控制操作过
程的自动电子装置。 是 20世
纪最重大的发明之一。
1.1 计算机的发展和应用领域
? 1.1.1 计算机的发展
1,电子计算机的产生
? 世界上第一台计算机名叫
埃尼阿克 （ ENIAC ），
1946年 2月诞生于美国的 宾
夕法尼亚大学 。
18000多个电子管，
170m2, 30T,150kw,
5000次 /秒
? 美籍匈牙利科学家冯．诺依曼
（ Von.Neumann）也在为美国军方研制
电子离散变量自动计算机 EDVAC
（ Electronic Discrete Variable Automatic
Computer）。在 EDVAC中冯．诺依曼采
用了二进制数，并创立了, 存储程序式,
的设计思想,EDVAC也被认为是现代计
算机的原型。
? 由英国剑桥大学威尔克斯（ M.V.Wilkes）
领导设计的 EDSAC(The Electronic Delay
Storage Automatic Calculator)于 1949年
5月投入运行，存储程序计算机才被首次
实现。
2,电子计算机的发展
阶段 经历时间 逻辑元件 主要特点
第一代 1946 - 1959 电子管 运算速度 5 千 ~4 万次 / 秒，体积庞大；机器语言；数
值计算；
第二代 1960 - 1964 晶体管 运算速度 10 万次 ~ 3 0 0 万次 / 秒；体积缩小，功耗降
低，寿命延长；机器语言、汇编语言、数值计算、
管理
第三代 1965 - 1969 小、中规模集成
电路
运算速度达到 10 00 万次 / 秒；体积更小，功耗及价
格下降，寿命更长；机器语言、汇编语言、高级语
言；数值计算、管理、实时处理
第四代 1970 至今 大、超大规模集
成电路
运算速度达到 100 亿 / 秒；耗电少、体积小、可靠性
高、适应性强；机器语言、汇编语言、高级语言；
数值计算、实时处理、社会管理、多媒体及网络通
信等。
按采用的 电子器件 划分,
3.微型计算机的发展
通常将采用 超大规模集成电路 (VLSI)的计算机称为
微型计算机，简称微机。
阶段 时 间 位 数 代表性芯片
第一代 1 9 7 1 - 1 9 7 3 4 - 8 位 I n t el 8 0 0 8
第二代 1 9 7 3 - 1 9 7 8 8 位
I n t el 8 0 8 5,
M6 8 0 0 (M o t o r o l a),
Z 8 0 (Z i l o g )
第三代 1 9 7 8 - 1 9 8 1 16 位
I n t el 8 0 8 6,
M6 8 0 0 0 (M o t o r o l a ),
Z 8 0 0 0 (Z i l o g )
第四代 1 9 8 1 年至今 32 位
I n t el 8 0 3 8 6, Z 8 0 0 0 0,
HP - 32, NS - 1 6 0 3 2,
Pen t i u m 系列
4,计算机发展趋势
? 多极化
巨型化,发展高速、大存储容量和强大功能的超大型计算机。用于核反
应、天文、气象、宇宙工程、生物工程等尖端科学及新兴科学。
微型化,超大规模集成电路使计算机迅速微型化。 软件固化，整个微机
系统集成，掌上型，手表型。
? 网络化
在一定的地理区域内，将分布在不同地点的不同机型的计算
机和外部设备由通信线路互联组成一个规模大、功能强的网络环
境，在网络软件的协调下，可以共享信息、数据及系统资源。
? 多媒体化
多媒体是“以数字技术为核心的图象、声音与计算机、通信
等融为一体的信息环境”的总称，使计算机以更接近人的自然方
式与我们交换信息。
? 智能化
让计算机来模拟人的感觉、行为、思维过程，使计算机具备
听、视、语言、行为、思维、推理，学习、证明等能力。包括模
式识别、专家系统、智能机器人。
银河 Ⅱ 曙光 4000A
1.1.2 计算机应用领域
? 科学计算 (数值计算）
? 信息处理（数据处理）
? 实时过程控制
? 计算机辅助工程 CAD/CAI/CAM
? 办公自动化 （ OA,Office Automation)
? 数据通信
? 智能应用
计算机文化与操作基础
电子教案
1.2 计算机系统的基本构成
1.2.1 冯 ·诺依曼计算机的特征,
存储程序和程序控制
① 采用二进制表示程序和数
值 ;
② 能存储程序与数据，并能自
动控制程序的执行 ;
③ 具备运算器、控制器、存储
器、输入设备和输出设备五
大模块。
John von Neumann
冯 ?诺依曼
运算器
存储器
控制器
输出设备 输入设备
冯 ·诺依曼计算机基本组成示意图
冯,诺依曼计算机的基本部件和工作过程
? 运算器 （ ArithmeticLogic Unit，简记为 ALU）的主要功
能是进行算术及逻辑运算，是计算机的核心部件，运
算器每次能处理的最大的二进制数长度称为该计算机
的字长（一般为 8的整倍数）；
? 控制器 （ Controller）是计算机的, 神经中枢,,用于
分析指令，根据指令要求产生各种协调各部件工作的
控制信号；
? 存储器 （ Memory）用来存放控制计算机工作过程的指
令序列（程序）和数据（包括计算过程中的中间结果
和最终结果）；
? 输入设备 （ Inpute equipment）用来输入程序和数据；
? 输出设备 （ Output equipment）用来输出计算结果，
即将其显示或打印出来。
主机
ALU
算术逻辑单元
M.M
主
存
储
器
I/O
设
备
CU
控制单元
CPU
主机
计算机 主要性能指标
? 1,主频
即时钟频率，计算机 CPU在 单位时间内发出的脉冲数。
MHz/GHz
? 2,字长
计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。
? 3、内存容量
内存储器中能存储的信息总字节数称为内存容量。
? 4、运算速度
每秒百万条指令数 MIPS (million instructions per second)
主存（内存）
硬盘
CPU、内存、外存 运算性能比较,
CPU
光驱
软驱
优盘、移动硬盘
USB
IDE
IDE
FDD
运
算
速
度
依
次
降
低
cache
……
位 bit
字，字长
字节 Bety （ 8bit）
10111001,10101111,11111000,11111110
为降低设备成本和提高运算可靠性,
计算机采用二进制的数据表示形式。
位、字节、字及字长
数据的存储单位
? 数据存储的最小单位,位（ bit）
? 数据存储的最基本单位,字节（ Byte）
? 计算机处理数据的基本单位,字（ word）
? 字长 = 字的整数倍 （ 8位,16位,32位,64位）
? 各单位之间的换算关系,
1B=8bit
1KB= 210B =1024B
1MB=210KB=1024KB
1GB=210MB=1024MB
1TB=210GB=1024GB
计
算
机
系
统
硬件系统
软件系统
主机
外部设备
中央处理器
CPU
运算器 （ ALU ）
控制器
内（主）存储器
随机存储器（ RAM）
只读存储器（ ROM）
外（辅）存储器 --- 硬盘、光盘、软盘
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
应用软件
操作系统
语言处理程序
服务程序（诊断、排错、编辑等）
数据库管理程序
专用应用软件
通用应用软件
1.2.2 计算机系统的构成
1,软件系统
? 指令, 指令是计算机完成制定操作的命令。在计算机内
部指令是由二进制代码（机器码）组成。
? 程序, 为解决某一问题而贬值的指令的有序序列成为程序。
1）指令与程序
机器语言, 二进制代码,唯一能被计算机识别并执行。
汇编语言, 用英文缩写来代替机器码的 符号语言 。
高级语言, 用人们比较熟悉的代码来编写源程序，必须经
过编译程序用 编译或解释方式 翻译成机器语言程序后才能被
计算机执行。
2）程序设计语言
3）计算机软件
软件 = 程序 +数据 +文档
操作系统 WINDOWS UNIX
系统软件 语言处理程序 TC
连接程序 LINK
诊断程序 QAPLUS
软件分类 数据库系统 FoxPro,SQL Server
文字处理软件 WPS,Word
应用软件 表格处理软件 Excel
辅助设计软件 AutoCAD
实时控制软件 FIX
硬
件
主机
外部设备
内存储器 ROM/RAM/Cache
I/O接口
外存储器
输入设备
输出设备
CPU
总线
运算器
控制器
DB,AB,CB
MPC
1.3 微型计算机硬件系统
将连接各部件的信息通道称为系统总线（ BUS，简称总线）。
依据所传送信号的性质，总线由,
地址总线 AB（ Address BUS）,
数据总线 DB（ Data BUS）
控制总线 CB（ Control BUS）
依据部件作用，总线一般由总线控制器、总线信号发送／接收器和导线等所
构成。
AB
MPU CB
DB
显示器
接口
键盘
接口 内存储器
串行
接口
USB
接口
磁盘
接口
显示器 磁盘 驱动器 键盘
并行
接口
鼠标器 打印机 扫描仪
微型计算机的硬件系统结构示意图
1,CPU
Intel 8086/8088,80286,80386,80486,Pentium,Pentium
MMX,Pentium Pro,PII,PIII,P4
C P U 推出时间 主频 /M Hz 主要性能说明
P e nt iu m 1993 年 3 月 60~233
P e nt iu m
MMX
1995 年 1 月 166~233
内部数据 32 位，外部数据 64 位，
地址线 36 位。一级代码 C a c he
16KB,一级数据 C a c h e 16K B 。
P e nt iu m
P ro
1995 年 11 月 166~233
一级代码 C a c he 16K B,一级数据
C a c he 16K B,二级 C a c h e 512 K B,
1M B, 2M B,不支持 MMX 。
P e nt iu m
II
1997 年 5 月 233~450
MM X + Pent iu m P ro,二级 C a c he
512 KB 。
2.主存储器 ---存放将要运行的程序和数据
1）随机存取存储器 (RAM— Random
Access Memory)
? DRAM,动态 RAM，需要周期性刷新，
作主存用。
? SRAM,静态 RAM，不必周期性刷新，作
Cache用。
? SDRAM,同步 DRAM(同步动态随机存取
内存 )
? DDR SDRAM,（ Dual Data Rate
SDRAM ---双倍速率 SDRAM）
? 一条有 128MB,256MB。 72芯和 168芯。
? SDRAM 同步动态随机存取内存
首先,SDRAM的数据传输速度可以快到和 CPU的时钟
频率同步，其次,SDRAM可以被分为两个单元块，
数据可以在两个单元块之间交叉存取，这样一来，当
一个比特的数据在一个单元块中被存取的时候，另一
个比特的数据可以在另外一个单元块中做好准备。
SDRAM的数据传输速度最高可达 1.1GB/秒,
? DDR SDRAM （ Dual Data Rate SDRSM）
（双倍速率 SDRAM）的数据传输速度可达 2.2GB/秒。
DDR SDRAM又被称为 DSDRAM（倍速 DRAM）和 DDR
DRAM（双倍速率 DRAM）。
是最新的内存标准之一，在系统时钟触发沿的上、下
沿都能进行数据传输，因此即使在 133MHz的总线频
率下，带宽也能达到约 2.1GB/S，为 SDRAM的的两倍
左右
2.主存储器 ---存放将要运行的程序和数据
2) 只读存储器 (ROM---Read Only Memory)
? ROM：断电仍能够保持数据。正常使用中，只
能读不能写。
? PROM,可编程的只读存储器。无法修改。
? EPROM：光可擦除可编程的只读存储器。
? EEPROM：电可擦除可编程的只读存储器。
3) 高速缓冲存储器 (Cache) ------ 容量、速度
CPU L1 Cache L2 Cache 内存
CPU内部缓存 外部 Cache(主板上 )
3,辅助存储器
1)磁盘类存储器
? 软盘,
3.5英寸高密度容量 =2扇面 × 80磁道 × 18扇区
× 512B / 1024≈1.44MB
? 硬盘, 30GB ---160GB
由若干个磁性圆盘组成。
存储容量 =磁头数 × 柱面数 × 扇区数
× 每扇区字节数 (512B)
? ZIP盘, 100MB，速度是软盘的 20
倍。
? 超级软盘, Laser Servo，
120/250MB，可读写 1.44MB软盘。
? 外置活动硬盘, 10GB~30GB。
2) 光盘存储器
? CD-ROM,Compact Disc-ROM,只读型
光盘 。
一倍速率,150KB/s； 24倍速率,24
× 150KB/s=3.6MB/s。
? CD-R,CD-Recordable,
一次性可写入光盘，容量为 650MB。
? CD-RW:CD-Rewritable，可重写光盘。
? DVD,Digital Versatile Disk-ROM)
单面单层 4.7GB/单面双层 7,5GB/双面双层
17GB。
一倍速率,1.3MB/s。
1.3.3 I/O总线和扩展槽
I/O总线, CPU互连 I/O设备以及外设访问系统存储器和 CPU资源
的通道。有
数据总线 DB (Data BUS)
地址总线 AB (Address BUS)
控制总线 CB (Control BUS)
扩展槽,插在扩展槽中的接口板，连接外围设备。
1) ISA (Industry Standard Architecture)----工业标准体系结构总线
ISA总线 PC/XT (Intel 8088)总线，具有开放式结构。
EISA (Extension Industry Standard Architecture)
扩展的工业标准体系结构,ISA总线的扩展，现用在服务器上。
2) PCI (Peripheral Computer Interconnect)-----外部设备互联总线
PCI总线是 32位总线，也可支持 64位。
目前最常用的一种总线。声卡、网卡、杀毒卡
3） AGP（ Advanced Graphics Port)-----高级图形接口扩展槽
AGP图形显示卡
4）通用串行总线 USB(Universal Serial Bus)
USB设备可以起集线器作用,通过集线器可同时连接键盘、
鼠标、数字化仪、优盘、移动硬盘等外设 (最多 127个 )
USB接口提供电源
中低速总线，最大数据传输率为 12Mbps
主机
根集线器
集线器 1
集线器 2 鼠标
优盘 键盘
5） I/O接口电路
(1)硬盘驱动器接口电路
IDE：设备电子接口。
EIDE：增强型 IDE接口。
SCSI：小型计算机借口。
可连接硬盘驱动器、扫描仪,CD-ROM等。
支持多台设备，常用在服务器中。
(2)软盘驱动器接口电路
(3)并行接口 -----并行打印机适配器接口,
插座 25孔 LPT1,LPT2---
(4)串行接口 ------异步通信适配器接口
插座 9针或 25针两种，连接鼠标、绘图仪等串行
设备。
COM1,COM2----
? 计算机总线接口，从以前比较老的 EISA,ISA，到 PCI,AGP,IDE，再到比
较流行的 USB和火线（ IEEE1394），发展经历了一个很长阶段。现在较新
的主板上几乎看不到老总线，而 PCI,AGP和 IDE支持的设备不可即插即用,
这就为现代计算机外设的发展设置了障碍。而 USB和火线技术，就解除了
这个障碍。
? USB (Universal Serial Bus) 通用串行总线 。它不是一种新的总线，只是
一种接口技术。 USB由控制器，控制器驱动程序,USB芯片驱动程序,USB
设备和针对不同 USB设备的用户驱动程序组成。 USB现在的版本有 USB1.1
和 USB2.0两种。其中 USB1.1的传输速率为 12Mbps．而 USB2.0传输速率支
持 1.5Mbps,12Mbps,480Mbps；最长连线 5米，需要 USB控制器控制数据
传输，最多支持 127个外围设备，和 USB1.1接头规格相同并向下兼容
USB1.1。 USB成型是在 1995年，但是到了 WIN97才开始以外挂形式支持
USB设备。 1998年 Microsoft推出内置 USB接口模块的 WIN98,USB设备才得
到全面发展。目前比较流行的操作系统 WIN ME／ 2000／ XP将 USB做为一项
标准接口，真正实现了即插即用 。
火线（ IEEE1394）支持的传输速率有 100Mbps,200Mbps,400Mbps，将
来会提升到 800Mbps,1Gbps,1.6Gbps．不需要控制器，可以实现对等传
输，最大连线 4.5米，大于 4.5米可采用中继设备支持，同样支持即插即用。
火线是目前唯一 支持数字摄录机 的总线。 IEEE1394既可作为外部总线，又
可成为内部总线使用，不过由于已经有了 PCI这样历史悠久的总线存在，而
且现在 PCI正向 64位过渡，各厂商并不愿意做总线上的调整改动，所以市面
上的 IEEE1394是 作为外部总线连接外设使用 。
键盘
输入设备 鼠标, 机械鼠标、光学鼠标
扫描仪
CTR--阴极射线管显示器
LCD---液晶显示器
常用 显示器 点阵,
扫描频率,
外部设备 分辨率
输出设备 绘图仪
喷墨打印机
360~1440dpi
打印机 激光打印机
600dpi
点阵打印机
9针及 24针
UPS不间断电源
1.3.4 输入 /输出设备
键盘的操作
功能键
右手区域 左手区域 换
档
键
主
键
盘
编辑键
数
字
键
盘
鼠标的操作
? 单击
? 双击
? 拖动
? 左击
? 右击
右键
左键
滚轮
3、鼠标的“拖动”
方法是用鼠标指针点中对象（图标、窗口、文件等）。按住左键或右
键不松手直接向某处移动。“拖动”的目的有两种，一是移动程序窗口或
图标（用左键）；二是移动或拷贝文件（夹）（用右键）。
鼠标操作方法,
1、左键单击和双击
单击,按下后立即松开，单击用于选取对象（图标、文件、菜单等）。
双击,快速按两下左键再松开，双击用于打开文档或运行某个程序。
2、右键单击
在 Windows操作中，鼠标右键的作用是弹出所选对象的“快捷菜
单”。从“快捷菜单”中我们可以选择相应功能，这样可使我们的操
作更方便，更快捷。
系统维护
? 开机与关机
? 硬盘的维护
? 软盘的维护
? 键盘与鼠标
? 显示器
? 打印机
作业,
? Xt1.1- 1.10
? 1.3 多媒体技术
? 1.4 进制转换 自主学习，完成作业
? 1.5 信息表示
上机实验一,
二, 开关机的顺序
开机：先开显示器再开主机
关机：先关主机再关显示器
下机一定要退出计费系统！ (Ctrl+Alt+Del)
一, 利用金山打字软件进行指法练习
要求, 熟记键盘上字符的位置，做到盲打。
10月底 进行指法测试
计算机文化与操作基础
电子教案
1.4 多媒体技术
1.4 多媒体技术
? 基本概念
? 多媒体的关键技术
? 多媒体计算机系统组成
? 多媒体技术的应用
一, 基本概念
1,媒体 (Medium),在计算机领域中主要有两种
含义：一是指用于存贮信息的实体，如磁带、
磁盘、光盘、半导体存储器等。二是指用于承
载信息的载体，如数值、文字、声音、图形、
图像、动画等。
2,多媒体 (Multimedia),与其说是一种产品，
不如说是一种技术。利用这种技术可以实现 声
音、图形、图像等多种媒体的 集成应用。
3,多媒体计算机技术 （ Multimedia Computing）
就是利用计算机的交互性综合处理多种媒体信
息，包括音响信号处理、静态图像和电视图像
处理、话音信号处理,信息压缩和还原技术 以
及远程通信技术等。
二, 多媒体的关键技术
由于多媒体信息的基本特征是信息量浩大，要想实
现对其进行存储和传送，就必须进行信息压缩和还原，
信息压缩和还原技术就成为表征多媒体
计算机技术的关键技术 。
JPEG—— 压缩静止图像，用于 CD-ROM、彩色图像传真和图
文管理。
MPEG —— 压缩运动图像，用于 CABLE-TV信息压缩 。
视频压缩标准 MPEG-1.0和 2.0使利用光盘存储、播电
影成为可能； MPEG-3.0将允许传送视频信息的线路速度
低于 1Mbps
H.261 —— 视像和声音的双向传输标准，用于可视电话和电
视会议。
三, 多媒体计算机系统组成
? 一台具有多媒体功能的计算机系统组成主要包
括以下几部分,
? ① 多媒体主机，支持多媒体指令的 CPU。
? ② 多媒体输入设备，如录像机、摄像机,
CD-ROM、话筒等。
? ③ 多媒体输出设备，如喇叭耳机、录像带、激
光盘等。
? ④ 多媒体接口卡，如音频卡、视频卡、图形压
缩卡、网络通信卡等。
? ⑤ 多媒体操纵控制设备，如触摸式显示屏、鼠
标、操纵杆、键盘等。
四, 多媒体技术的应用
? 信息管理 ---多媒体 +数据库
? 宣传广告 ----电视
? 教育与培训 ---学校
? 演示系统 ----博物馆
? 咨询服务 ---金融、宾馆、旅游
? 电子出版物 ---ebook
? 多媒体通讯 ---可视电话、视频会议
计算机文化与操作基础
电子教案
1.5 数制及 不 同数制之间的转换
1,5 数制及不同数制之间的转换
1,进位计数制
十进制（ D ） 二进制（ B ） 八进制（ O ） 十六进制（ H ）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
10
11
100
101
1 1 0
1 1 1
1000
1001
1010
1011
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
13
14
15
16
17
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
十 ------Decimal
二 ------Binary
八 ------Octal
十六 ---Hexadecimal
基数、位权的概念
? 基数
某种进位计数制所使用的数码的个数称为, 基数, 。
? 位权
计算每个, 数码, 在所在位上代表的数值时所乘的常
数称为, 位权, 。它是一个指数，以, 基数, 为
,底,,其幂是数位的, 序号, 减 1。
例,(783.67)10
（ 1001.11)2
(732.5)8
(A8F.4D)16
=7 × 102+8 × 101+3 × 100+6 × 10-1+7 × 10-2
=1 × 23+1 × 20+1 × 2-1+1 × 2-2
=7 × 82+3 × 81+2 × 80+5 × 8-1
=10 × 162+8 × 161+15 × 160+4 × 16-1+13 × 16-2
1.5.2 不同进制之间的转换
1,k进制 转化成 十进制, 按权 展开
21022 2222)11.101( ?? ????
6588)1 0 1( 02 ???O
588287)72( 018 ?????
4 1 2 21610161161( 1 0 1 A ) 013H ???????
Decimal
Binary
Octal
Hexadecimal
2、十进制转化为 k进制
整数部分：连除基数，逆序取余 ；
小数部分, 连乘 基数，顺序取 整 。
例,
2 100 0.345 8 100
2 50 --- 0 × 2 8 12 4
2 25 --- 0 0.690 --- 0 8 1 4
2 12 --- 1 × 2 0 1
2 6 --- 0 0.380 --- 1
2 3 --- 0 × 2 16 100
2 1 --- 1 0.760 --- 0 16 6 4
0 --- 1 × 2 0 6
0.520 --- 1
× 2
0.040 --- 1
(100)D=(144)O=(64)H=(1100100)B
BD )0 1 0 1 1.1 1 0 0 1 0 0()345.100( ? HOD )64()1 4 4()1 0 0( ??
3、八进制和十六进制转化为二进制
每一个八进制数对应二进制的三位。
每一个十六进制数对应二进制的四位。
(2C1D)H=(0010 1100 0001 1101)B (64)H=(0110 0100)B
2 C 1 D 6 4
(7123)O=(111 001 010 011)B (144)O=(001 100 100)B
7 1 2 3 1 4 4
4、二进制转化成八进制和十六进制
整数部分：从右向左进行分组。
小数部分：从左向右进行分组。
转化成八进制时三位一组。
转化成十六进制时四位一组，不足补零。
(11 0110 1110.1101 01)B=(36F.D4)H
3 6 F D 4
(1 101 101 110.110 101)B=(1556.65)O
1 5 5 6 6 5
后边补两个零，变成 0100
1.5.3 二进制数的算术运算
? 加法运算
规则,0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位）
? 减法运算
规则,0-0=0； 1-1=0； 1-0=1； 0-1=1（借位）
? 乘法运算
规则,0 × 0=0； 0 × 1=0； 1 × 0=0； 1 × 1=1
? 除法运算
例,1001
+0101
1110
计算机文化与操作基础
电子教案
1.6 基于计算机的信息处理
1.6 计算机中信息的表示
? 1.6.1 数值信息的表示
? 数的定点和浮点
? 数的编码表示
? 补码运算
? 计算机中数的浮点表示
? 1.6.2 非数值数据的编码
? BCD码
? ASCII码
? 汉字编码 （输入码、字形码、机内码、交换码）
1,数的定点和浮点表示
定点数
（定点表示法）
浮点数 -----
（浮点表示法）
定点纯小数
将小数点固定在符号
位之后，最高数值之前。
0.75 ( 0.11)B 1100000
定点纯整数
将小数点固定在数的
最低位之后。
96 (1100000)B 1100000
带小数点的数据
既有整数部分，又有小数部分的数
123.45 = 0.12345× 102
11101.11 = 0.1110111× 2101
N= S× 2J
S ---- 尾数（二进制定点纯小数）
J ---- 阶码（二进制定点纯整数）
0 1 0 0 0 0 0 1 +65
符号位 真 值
机
器
数
这种数值位部分不变，仅用 0 和 1 表示其符号得到的数
的编码，称为 原码 。并将原来的数称为 真值,将其编码形式
称为 机器数 。
?数的符号编码,0----表示正,1------表示负
1 1 0 0 0 0 0 1 -65
原码
数值
2,数据的编码表示
带符号二进制原码表示的数值范围
? 按原码的定义和编码方法,
数 0有两种编码形式,0000? 0 和 100? 0 。
? 对于带符号的整数来说, n位二进制原码表示的
数值范围是,-(2n-1-1) ～ +(2n-1-1)
? 例如,
? 8位原码的表示范围为,11111111~01111111（ -127 ～
+127）
? 16位原码的表示范围为,-(215-1) ~ +(215-1)
-32767 ~ +32767
1 0 1 1 1 1 1 0
1 1 0 0 0 0 0 1
1 0 1 1 1 1 1 1
-65 原码
反码
补码
1,正数的反码、补码和原码同形；
2,负数的反码, 为其原码符号位不变,
其它按位求反；
3,负数的补码, 先对原码求其反码,
再在末位加 1。
?为了简化运算
操作和运算器的
设计，计算机中
用到了 反码和补
码 编码形式。
?利用,补码,
可以实现加减法
之间的相互转换。
1 1 0 0 0 0 0 0
原码 — 反码 — 补码
反码
补码
10进制,
15-8 = 7
15+2=17
钟表,
12- 7 = 5
12+5 =0+5
表 1-1 真值、原码、反码、补码对照举例
十进制数 69 -93 0.82 -0.6
二进制数 1000101
-1011101 0.110101
-0.10011
十六
进制数
45 -5D 0.D4
-0.98
原码 01000101
11011101 01101010
11001100
反码 01000101 10100010 01101010 10110011
补码 01000101 10100011 01101010
10110100
说明 定点正整数
定点负整数 定点正小数
定点负小数
3,补码运算举例
? 例 1,18 – 13 = 5
[18]补 = 00010010
[-13]补 = 11110011
+
100000101
例 2,25 - 36 = -11
00011001 ---[25]补码
+ 11011100 ---[-36]补码
11110101 ---[25-36]补码
10001010 ---[25-36]反码
10001011 ---[25-36]原码
结果符号位为 1，是负数。
由于 负数的补码与原码不一致,
所以再将其求补得到原码,
结果为 10001011（即 -11）
计算机内只有加法器
?补码运算规则,[X]补 +[Y]补 =[X+Y]补
结果符号位为 0，为正数。
其原码与补码相同
-13=10001101
11110010
11110011
4.计算机中的浮点表示,
例 1,256.8125 =(100000000.1101)B= 0.1000000001101 × 2 1001
N=数符 × 尾数 × 2阶符 × 阶码 尾数的位数决定数的精度。 阶码的位数决定数的范围。
0 0001001 0 1000000 00110100 00000000
例 2,-0.21875 = (-0.00111)B = - 0.111 × 2 -10
1 1 1111110 0010000 00000000 00000000 补码表示
-10 原码,10000010
反码,11111101
补码,11111110
-0.111 原码,11110000
反码,10001111
补码,10010000
定点小数 ----归一化
31 30 24 23 22 0
阶符 阶码 数符 尾数
阶码部分 尾数部分
… …
1.6.2 非数值数据的编码
1,BCD码 ----二进制编码的十进制数
2,ASCII码 --- 西文字符编码
3,汉字编码
? 输入码
? 国标码
? 机内码
? 字形码
1,BCD码 -------- 二进制编码的十进制数
十进制数 BCD码 十进制数 BCD码
0
1
2
3
4
0000
0001
0010
0011
0100
5
6
7
8
9
0101
0110
0111
1000
1001
又称 8421码 。 每位十进制数用四位二进制
数编码表示。
25=(0010 0101)BCD
2,ASCII码 ------ 西文字符编码
(American Standard Code for Information
Interchange)
------美国标准信息交换码
常用字符有 128个，编码从 0到 127。
每个字符占一个字节，用低 7位，最高位
为校验位。
例：大写字母,C”的 7位编码是,100,0011”
若采用奇校验，则校验位为,0”
若采用偶校验，则校验位为,1”
ASCII编码表 (b7b6b5b4b3b2b1)
b7b6b5
b4b3b2b1 000 001 010 011 100 101 110 111
0000 NUL DLE 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 DV4 $ 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
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
3、汉字编码
输入码、显示字形码、内码、交换码 。
(1) 汉字输入码
数字码 ----------区位码、电报码
拼音码 ----------全拼 /双拼、微软拼音码,智能 ABC
字形码 ----------五笔字形
音形混合码 -----自然码
(2) 显示字形码
点阵 字形法、矢量法
(24× 24bit / 8bit ) / 1024B =? KB
(16× 16bit / 8bit ) / 1024B =? KB
计算机中图形的显示码表示
汉字的 点阵 有
16× 16,24× 24、
32× 32,48× 48,
64× 64
右图是一个 16× 16点阵
的汉字字模信息，其中
被画到的地方用１表示
空白处用０表示。则一
个汉字点阵占 32字节。
(3)汉字机内码
? 机内码,系统内部表示其字形码存储地址的编码。
? 国标码,统一的国家信息交换编码 (GB2312—80)。
? 一级汉字,3755个；二级汉字,3008个；
? 图形符号,682个。
? 汉字分区：每个区 94个汉字。
? 每个汉字占两个字节 。
? 机内码为对应的国标码的每个字节的最高位为 1。
? 汉字 沪
? 国标码 27 06（ 00011011 00000110B )
? 汉字内码 （ 10011011 10000110B ）
(4)各种代码之间的关系
输
入
码
国
标
码
机
内
码
字
形
码
汉字输出 汉字输入
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计算中心
2006
基础知识导航,
? 1.1 计算机的发展和应用领域
? 1.2 计算机系统的基本组成
? 1.3 计算机的部件及产品
? 1.4 多媒体计算机技术与多媒体系统
? 1.5 数制及不同数制之间的转换
? 1.6 基于计算机的信息处理
计算机 (电脑）,是一种以
高速进行运算，具有内部存
储能力，由程序控制操作过
程的自动电子装置。 是 20世
纪最重大的发明之一。
1.1 计算机的发展和应用领域
? 1.1.1 计算机的发展
1,电子计算机的产生
? 世界上第一台计算机名叫
埃尼阿克 （ ENIAC ），
1946年 2月诞生于美国的 宾
夕法尼亚大学 。
18000多个电子管，
170m2, 30T,150kw,
5000次 /秒
? 美籍匈牙利科学家冯．诺依曼
（ Von.Neumann）也在为美国军方研制
电子离散变量自动计算机 EDVAC
（ Electronic Discrete Variable Automatic
Computer）。在 EDVAC中冯．诺依曼采
用了二进制数，并创立了, 存储程序式,
的设计思想,EDVAC也被认为是现代计
算机的原型。
? 由英国剑桥大学威尔克斯（ M.V.Wilkes）
领导设计的 EDSAC(The Electronic Delay
Storage Automatic Calculator)于 1949年
5月投入运行，存储程序计算机才被首次
实现。
2,电子计算机的发展
阶段 经历时间 逻辑元件 主要特点
第一代 1946 - 1959 电子管 运算速度 5 千 ~4 万次 / 秒，体积庞大；机器语言；数
值计算；
第二代 1960 - 1964 晶体管 运算速度 10 万次 ~ 3 0 0 万次 / 秒；体积缩小，功耗降
低，寿命延长；机器语言、汇编语言、数值计算、
管理
第三代 1965 - 1969 小、中规模集成
电路
运算速度达到 10 00 万次 / 秒；体积更小，功耗及价
格下降，寿命更长；机器语言、汇编语言、高级语
言；数值计算、管理、实时处理
第四代 1970 至今 大、超大规模集
成电路
运算速度达到 100 亿 / 秒；耗电少、体积小、可靠性
高、适应性强；机器语言、汇编语言、高级语言；
数值计算、实时处理、社会管理、多媒体及网络通
信等。
按采用的 电子器件 划分,
3.微型计算机的发展
通常将采用 超大规模集成电路 (VLSI)的计算机称为
微型计算机，简称微机。
阶段 时 间 位 数 代表性芯片
第一代 1 9 7 1 - 1 9 7 3 4 - 8 位 I n t el 8 0 0 8
第二代 1 9 7 3 - 1 9 7 8 8 位
I n t el 8 0 8 5,
M6 8 0 0 (M o t o r o l a),
Z 8 0 (Z i l o g )
第三代 1 9 7 8 - 1 9 8 1 16 位
I n t el 8 0 8 6,
M6 8 0 0 0 (M o t o r o l a ),
Z 8 0 0 0 (Z i l o g )
第四代 1 9 8 1 年至今 32 位
I n t el 8 0 3 8 6, Z 8 0 0 0 0,
HP - 32, NS - 1 6 0 3 2,
Pen t i u m 系列
4,计算机发展趋势
? 多极化
巨型化,发展高速、大存储容量和强大功能的超大型计算机。用于核反
应、天文、气象、宇宙工程、生物工程等尖端科学及新兴科学。
微型化,超大规模集成电路使计算机迅速微型化。 软件固化，整个微机
系统集成，掌上型，手表型。
? 网络化
在一定的地理区域内，将分布在不同地点的不同机型的计算
机和外部设备由通信线路互联组成一个规模大、功能强的网络环
境，在网络软件的协调下，可以共享信息、数据及系统资源。
? 多媒体化
多媒体是“以数字技术为核心的图象、声音与计算机、通信
等融为一体的信息环境”的总称，使计算机以更接近人的自然方
式与我们交换信息。
? 智能化
让计算机来模拟人的感觉、行为、思维过程，使计算机具备
听、视、语言、行为、思维、推理，学习、证明等能力。包括模
式识别、专家系统、智能机器人。
银河 Ⅱ 曙光 4000A
1.1.2 计算机应用领域
? 科学计算 (数值计算）
? 信息处理（数据处理）
? 实时过程控制
? 计算机辅助工程 CAD/CAI/CAM
? 办公自动化 （ OA,Office Automation)
? 数据通信
? 智能应用
计算机文化与操作基础
电子教案
1.2 计算机系统的基本构成
1.2.1 冯 ·诺依曼计算机的特征,
存储程序和程序控制
① 采用二进制表示程序和数
值 ;
② 能存储程序与数据，并能自
动控制程序的执行 ;
③ 具备运算器、控制器、存储
器、输入设备和输出设备五
大模块。
John von Neumann
冯 ?诺依曼
运算器
存储器
控制器
输出设备 输入设备
冯 ·诺依曼计算机基本组成示意图
冯,诺依曼计算机的基本部件和工作过程
? 运算器 （ ArithmeticLogic Unit，简记为 ALU）的主要功
能是进行算术及逻辑运算，是计算机的核心部件，运
算器每次能处理的最大的二进制数长度称为该计算机
的字长（一般为 8的整倍数）；
? 控制器 （ Controller）是计算机的, 神经中枢,,用于
分析指令，根据指令要求产生各种协调各部件工作的
控制信号；
? 存储器 （ Memory）用来存放控制计算机工作过程的指
令序列（程序）和数据（包括计算过程中的中间结果
和最终结果）；
? 输入设备 （ Inpute equipment）用来输入程序和数据；
? 输出设备 （ Output equipment）用来输出计算结果，
即将其显示或打印出来。
主机
ALU
算术逻辑单元
M.M
主
存
储
器
I/O
设
备
CU
控制单元
CPU
主机
计算机 主要性能指标
? 1,主频
即时钟频率，计算机 CPU在 单位时间内发出的脉冲数。
MHz/GHz
? 2,字长
计算机的运算部件能同时处理的二进制数据的位数。
? 3、内存容量
内存储器中能存储的信息总字节数称为内存容量。
? 4、运算速度
每秒百万条指令数 MIPS (million instructions per second)
主存（内存）
硬盘
CPU、内存、外存 运算性能比较,
CPU
光驱
软驱
优盘、移动硬盘
USB
IDE
IDE
FDD
运
算
速
度
依
次
降
低
cache
……
位 bit
字，字长
字节 Bety （ 8bit）
10111001,10101111,11111000,11111110
为降低设备成本和提高运算可靠性,
计算机采用二进制的数据表示形式。
位、字节、字及字长
数据的存储单位
? 数据存储的最小单位,位（ bit）
? 数据存储的最基本单位,字节（ Byte）
? 计算机处理数据的基本单位,字（ word）
? 字长 = 字的整数倍 （ 8位,16位,32位,64位）
? 各单位之间的换算关系,
1B=8bit
1KB= 210B =1024B
1MB=210KB=1024KB
1GB=210MB=1024MB
1TB=210GB=1024GB
计
算
机
系
统
硬件系统
软件系统
主机
外部设备
中央处理器
CPU
运算器 （ ALU ）
控制器
内（主）存储器
随机存储器（ RAM）
只读存储器（ ROM）
外（辅）存储器 --- 硬盘、光盘、软盘
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
应用软件
操作系统
语言处理程序
服务程序（诊断、排错、编辑等）
数据库管理程序
专用应用软件
通用应用软件
1.2.2 计算机系统的构成
1,软件系统
? 指令, 指令是计算机完成制定操作的命令。在计算机内
部指令是由二进制代码（机器码）组成。
? 程序, 为解决某一问题而贬值的指令的有序序列成为程序。
1）指令与程序
机器语言, 二进制代码,唯一能被计算机识别并执行。
汇编语言, 用英文缩写来代替机器码的 符号语言 。
高级语言, 用人们比较熟悉的代码来编写源程序，必须经
过编译程序用 编译或解释方式 翻译成机器语言程序后才能被
计算机执行。
2）程序设计语言
3）计算机软件
软件 = 程序 +数据 +文档
操作系统 WINDOWS UNIX
系统软件 语言处理程序 TC
连接程序 LINK
诊断程序 QAPLUS
软件分类 数据库系统 FoxPro,SQL Server
文字处理软件 WPS,Word
应用软件 表格处理软件 Excel
辅助设计软件 AutoCAD
实时控制软件 FIX
硬
件
主机
外部设备
内存储器 ROM/RAM/Cache
I/O接口
外存储器
输入设备
输出设备
CPU
总线
运算器
控制器
DB,AB,CB
MPC
1.3 微型计算机硬件系统
将连接各部件的信息通道称为系统总线（ BUS，简称总线）。
依据所传送信号的性质，总线由,
地址总线 AB（ Address BUS）,
数据总线 DB（ Data BUS）
控制总线 CB（ Control BUS）
依据部件作用，总线一般由总线控制器、总线信号发送／接收器和导线等所
构成。
AB
MPU CB
DB
显示器
接口
键盘
接口 内存储器
串行
接口
USB
接口
磁盘
接口
显示器 磁盘 驱动器 键盘
并行
接口
鼠标器 打印机 扫描仪
微型计算机的硬件系统结构示意图
1,CPU
Intel 8086/8088,80286,80386,80486,Pentium,Pentium
MMX,Pentium Pro,PII,PIII,P4
C P U 推出时间 主频 /M Hz 主要性能说明
P e nt iu m 1993 年 3 月 60~233
P e nt iu m
MMX
1995 年 1 月 166~233
内部数据 32 位，外部数据 64 位，
地址线 36 位。一级代码 C a c he
16KB,一级数据 C a c h e 16K B 。
P e nt iu m
P ro
1995 年 11 月 166~233
一级代码 C a c he 16K B,一级数据
C a c he 16K B,二级 C a c h e 512 K B,
1M B, 2M B,不支持 MMX 。
P e nt iu m
II
1997 年 5 月 233~450
MM X + Pent iu m P ro,二级 C a c he
512 KB 。
2.主存储器 ---存放将要运行的程序和数据
1）随机存取存储器 (RAM— Random
Access Memory)
? DRAM,动态 RAM，需要周期性刷新，
作主存用。
? SRAM,静态 RAM，不必周期性刷新，作
Cache用。
? SDRAM,同步 DRAM(同步动态随机存取
内存 )
? DDR SDRAM,（ Dual Data Rate
SDRAM ---双倍速率 SDRAM）
? 一条有 128MB,256MB。 72芯和 168芯。
? SDRAM 同步动态随机存取内存
首先,SDRAM的数据传输速度可以快到和 CPU的时钟
频率同步，其次,SDRAM可以被分为两个单元块，
数据可以在两个单元块之间交叉存取，这样一来，当
一个比特的数据在一个单元块中被存取的时候，另一
个比特的数据可以在另外一个单元块中做好准备。
SDRAM的数据传输速度最高可达 1.1GB/秒,
? DDR SDRAM （ Dual Data Rate SDRSM）
（双倍速率 SDRAM）的数据传输速度可达 2.2GB/秒。
DDR SDRAM又被称为 DSDRAM（倍速 DRAM）和 DDR
DRAM（双倍速率 DRAM）。
是最新的内存标准之一，在系统时钟触发沿的上、下
沿都能进行数据传输，因此即使在 133MHz的总线频
率下，带宽也能达到约 2.1GB/S，为 SDRAM的的两倍
左右
2.主存储器 ---存放将要运行的程序和数据
2) 只读存储器 (ROM---Read Only Memory)
? ROM：断电仍能够保持数据。正常使用中，只
能读不能写。
? PROM,可编程的只读存储器。无法修改。
? EPROM：光可擦除可编程的只读存储器。
? EEPROM：电可擦除可编程的只读存储器。
3) 高速缓冲存储器 (Cache) ------ 容量、速度
CPU L1 Cache L2 Cache 内存
CPU内部缓存 外部 Cache(主板上 )
3,辅助存储器
1)磁盘类存储器
? 软盘,
3.5英寸高密度容量 =2扇面 × 80磁道 × 18扇区
× 512B / 1024≈1.44MB
? 硬盘, 30GB ---160GB
由若干个磁性圆盘组成。
存储容量 =磁头数 × 柱面数 × 扇区数
× 每扇区字节数 (512B)
? ZIP盘, 100MB，速度是软盘的 20
倍。
? 超级软盘, Laser Servo，
120/250MB，可读写 1.44MB软盘。
? 外置活动硬盘, 10GB~30GB。
2) 光盘存储器
? CD-ROM,Compact Disc-ROM,只读型
光盘 。
一倍速率,150KB/s； 24倍速率,24
× 150KB/s=3.6MB/s。
? CD-R,CD-Recordable,
一次性可写入光盘，容量为 650MB。
? CD-RW:CD-Rewritable，可重写光盘。
? DVD,Digital Versatile Disk-ROM)
单面单层 4.7GB/单面双层 7,5GB/双面双层
17GB。
一倍速率,1.3MB/s。
1.3.3 I/O总线和扩展槽
I/O总线, CPU互连 I/O设备以及外设访问系统存储器和 CPU资源
的通道。有
数据总线 DB (Data BUS)
地址总线 AB (Address BUS)
控制总线 CB (Control BUS)
扩展槽,插在扩展槽中的接口板，连接外围设备。
1) ISA (Industry Standard Architecture)----工业标准体系结构总线
ISA总线 PC/XT (Intel 8088)总线，具有开放式结构。
EISA (Extension Industry Standard Architecture)
扩展的工业标准体系结构,ISA总线的扩展，现用在服务器上。
2) PCI (Peripheral Computer Interconnect)-----外部设备互联总线
PCI总线是 32位总线，也可支持 64位。
目前最常用的一种总线。声卡、网卡、杀毒卡
3） AGP（ Advanced Graphics Port)-----高级图形接口扩展槽
AGP图形显示卡
4）通用串行总线 USB(Universal Serial Bus)
USB设备可以起集线器作用,通过集线器可同时连接键盘、
鼠标、数字化仪、优盘、移动硬盘等外设 (最多 127个 )
USB接口提供电源
中低速总线，最大数据传输率为 12Mbps
主机
根集线器
集线器 1
集线器 2 鼠标
优盘 键盘
5） I/O接口电路
(1)硬盘驱动器接口电路
IDE：设备电子接口。
EIDE：增强型 IDE接口。
SCSI：小型计算机借口。
可连接硬盘驱动器、扫描仪,CD-ROM等。
支持多台设备，常用在服务器中。
(2)软盘驱动器接口电路
(3)并行接口 -----并行打印机适配器接口,
插座 25孔 LPT1,LPT2---
(4)串行接口 ------异步通信适配器接口
插座 9针或 25针两种，连接鼠标、绘图仪等串行
设备。
COM1,COM2----
? 计算机总线接口，从以前比较老的 EISA,ISA，到 PCI,AGP,IDE，再到比
较流行的 USB和火线（ IEEE1394），发展经历了一个很长阶段。现在较新
的主板上几乎看不到老总线，而 PCI,AGP和 IDE支持的设备不可即插即用,
这就为现代计算机外设的发展设置了障碍。而 USB和火线技术，就解除了
这个障碍。
? USB (Universal Serial Bus) 通用串行总线 。它不是一种新的总线，只是
一种接口技术。 USB由控制器，控制器驱动程序,USB芯片驱动程序,USB
设备和针对不同 USB设备的用户驱动程序组成。 USB现在的版本有 USB1.1
和 USB2.0两种。其中 USB1.1的传输速率为 12Mbps．而 USB2.0传输速率支
持 1.5Mbps,12Mbps,480Mbps；最长连线 5米，需要 USB控制器控制数据
传输，最多支持 127个外围设备，和 USB1.1接头规格相同并向下兼容
USB1.1。 USB成型是在 1995年，但是到了 WIN97才开始以外挂形式支持
USB设备。 1998年 Microsoft推出内置 USB接口模块的 WIN98,USB设备才得
到全面发展。目前比较流行的操作系统 WIN ME／ 2000／ XP将 USB做为一项
标准接口，真正实现了即插即用 。
火线（ IEEE1394）支持的传输速率有 100Mbps,200Mbps,400Mbps，将
来会提升到 800Mbps,1Gbps,1.6Gbps．不需要控制器，可以实现对等传
输，最大连线 4.5米，大于 4.5米可采用中继设备支持，同样支持即插即用。
火线是目前唯一 支持数字摄录机 的总线。 IEEE1394既可作为外部总线，又
可成为内部总线使用，不过由于已经有了 PCI这样历史悠久的总线存在，而
且现在 PCI正向 64位过渡，各厂商并不愿意做总线上的调整改动，所以市面
上的 IEEE1394是 作为外部总线连接外设使用 。
键盘
输入设备 鼠标, 机械鼠标、光学鼠标
扫描仪
CTR--阴极射线管显示器
LCD---液晶显示器
常用 显示器 点阵,
扫描频率,
外部设备 分辨率
输出设备 绘图仪
喷墨打印机
360~1440dpi
打印机 激光打印机
600dpi
点阵打印机
9针及 24针
UPS不间断电源
1.3.4 输入 /输出设备
键盘的操作
功能键
右手区域 左手区域 换
档
键
主
键
盘
编辑键
数
字
键
盘
鼠标的操作
? 单击
? 双击
? 拖动
? 左击
? 右击
右键
左键
滚轮
3、鼠标的“拖动”
方法是用鼠标指针点中对象（图标、窗口、文件等）。按住左键或右
键不松手直接向某处移动。“拖动”的目的有两种，一是移动程序窗口或
图标（用左键）；二是移动或拷贝文件（夹）（用右键）。
鼠标操作方法,
1、左键单击和双击
单击,按下后立即松开，单击用于选取对象（图标、文件、菜单等）。
双击,快速按两下左键再松开，双击用于打开文档或运行某个程序。
2、右键单击
在 Windows操作中，鼠标右键的作用是弹出所选对象的“快捷菜
单”。从“快捷菜单”中我们可以选择相应功能，这样可使我们的操
作更方便，更快捷。
系统维护
? 开机与关机
? 硬盘的维护
? 软盘的维护
? 键盘与鼠标
? 显示器
? 打印机
作业,
? Xt1.1- 1.10
? 1.3 多媒体技术
? 1.4 进制转换 自主学习，完成作业
? 1.5 信息表示
上机实验一,
二, 开关机的顺序
开机：先开显示器再开主机
关机：先关主机再关显示器
下机一定要退出计费系统！ (Ctrl+Alt+Del)
一, 利用金山打字软件进行指法练习
要求, 熟记键盘上字符的位置，做到盲打。
10月底 进行指法测试
计算机文化与操作基础
电子教案
1.4 多媒体技术
1.4 多媒体技术
? 基本概念
? 多媒体的关键技术
? 多媒体计算机系统组成
? 多媒体技术的应用
一, 基本概念
1,媒体 (Medium),在计算机领域中主要有两种
含义：一是指用于存贮信息的实体，如磁带、
磁盘、光盘、半导体存储器等。二是指用于承
载信息的载体，如数值、文字、声音、图形、
图像、动画等。
2,多媒体 (Multimedia),与其说是一种产品，
不如说是一种技术。利用这种技术可以实现 声
音、图形、图像等多种媒体的 集成应用。
3,多媒体计算机技术 （ Multimedia Computing）
就是利用计算机的交互性综合处理多种媒体信
息，包括音响信号处理、静态图像和电视图像
处理、话音信号处理,信息压缩和还原技术 以
及远程通信技术等。
二, 多媒体的关键技术
由于多媒体信息的基本特征是信息量浩大，要想实
现对其进行存储和传送，就必须进行信息压缩和还原，
信息压缩和还原技术就成为表征多媒体
计算机技术的关键技术 。
JPEG—— 压缩静止图像，用于 CD-ROM、彩色图像传真和图
文管理。
MPEG —— 压缩运动图像，用于 CABLE-TV信息压缩 。
视频压缩标准 MPEG-1.0和 2.0使利用光盘存储、播电
影成为可能； MPEG-3.0将允许传送视频信息的线路速度
低于 1Mbps
H.261 —— 视像和声音的双向传输标准，用于可视电话和电
视会议。
三, 多媒体计算机系统组成
? 一台具有多媒体功能的计算机系统组成主要包
括以下几部分,
? ① 多媒体主机，支持多媒体指令的 CPU。
? ② 多媒体输入设备，如录像机、摄像机,
CD-ROM、话筒等。
? ③ 多媒体输出设备，如喇叭耳机、录像带、激
光盘等。
? ④ 多媒体接口卡，如音频卡、视频卡、图形压
缩卡、网络通信卡等。
? ⑤ 多媒体操纵控制设备，如触摸式显示屏、鼠
标、操纵杆、键盘等。
四, 多媒体技术的应用
? 信息管理 ---多媒体 +数据库
? 宣传广告 ----电视
? 教育与培训 ---学校
? 演示系统 ----博物馆
? 咨询服务 ---金融、宾馆、旅游
? 电子出版物 ---ebook
? 多媒体通讯 ---可视电话、视频会议
计算机文化与操作基础
电子教案
1.5 数制及 不 同数制之间的转换
1,5 数制及不同数制之间的转换
1,进位计数制
十进制（ D ） 二进制（ B ） 八进制（ O ） 十六进制（ H ）
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
0
1
10
11
100
101
1 1 0
1 1 1
1000
1001
1010
1011
1 1 0 0
1 1 0 1
1 1 1 0
1 1 1 1
0
1
2
3
4
5
6
7
10
11
12
13
14
15
16
17
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
A
B
C
D
E
F
十 ------Decimal
二 ------Binary
八 ------Octal
十六 ---Hexadecimal
基数、位权的概念
? 基数
某种进位计数制所使用的数码的个数称为, 基数, 。
? 位权
计算每个, 数码, 在所在位上代表的数值时所乘的常
数称为, 位权, 。它是一个指数，以, 基数, 为
,底,,其幂是数位的, 序号, 减 1。
例,(783.67)10
（ 1001.11)2
(732.5)8
(A8F.4D)16
=7 × 102+8 × 101+3 × 100+6 × 10-1+7 × 10-2
=1 × 23+1 × 20+1 × 2-1+1 × 2-2
=7 × 82+3 × 81+2 × 80+5 × 8-1
=10 × 162+8 × 161+15 × 160+4 × 16-1+13 × 16-2
1.5.2 不同进制之间的转换
1,k进制 转化成 十进制, 按权 展开
21022 2222)11.101( ?? ????
6588)1 0 1( 02 ???O
588287)72( 018 ?????
4 1 2 21610161161( 1 0 1 A ) 013H ???????
Decimal
Binary
Octal
Hexadecimal
2、十进制转化为 k进制
整数部分：连除基数，逆序取余 ；
小数部分, 连乘 基数，顺序取 整 。
例,
2 100 0.345 8 100
2 50 --- 0 × 2 8 12 4
2 25 --- 0 0.690 --- 0 8 1 4
2 12 --- 1 × 2 0 1
2 6 --- 0 0.380 --- 1
2 3 --- 0 × 2 16 100
2 1 --- 1 0.760 --- 0 16 6 4
0 --- 1 × 2 0 6
0.520 --- 1
× 2
0.040 --- 1
(100)D=(144)O=(64)H=(1100100)B
BD )0 1 0 1 1.1 1 0 0 1 0 0()345.100( ? HOD )64()1 4 4()1 0 0( ??
3、八进制和十六进制转化为二进制
每一个八进制数对应二进制的三位。
每一个十六进制数对应二进制的四位。
(2C1D)H=(0010 1100 0001 1101)B (64)H=(0110 0100)B
2 C 1 D 6 4
(7123)O=(111 001 010 011)B (144)O=(001 100 100)B
7 1 2 3 1 4 4
4、二进制转化成八进制和十六进制
整数部分：从右向左进行分组。
小数部分：从左向右进行分组。
转化成八进制时三位一组。
转化成十六进制时四位一组，不足补零。
(11 0110 1110.1101 01)B=(36F.D4)H
3 6 F D 4
(1 101 101 110.110 101)B=(1556.65)O
1 5 5 6 6 5
后边补两个零，变成 0100
1.5.3 二进制数的算术运算
? 加法运算
规则,0+0=0； 0+1=1； 1+0=1； 1+1=0（进位）
? 减法运算
规则,0-0=0； 1-1=0； 1-0=1； 0-1=1（借位）
? 乘法运算
规则,0 × 0=0； 0 × 1=0； 1 × 0=0； 1 × 1=1
? 除法运算
例,1001
+0101
1110
计算机文化与操作基础
电子教案
1.6 基于计算机的信息处理
1.6 计算机中信息的表示
? 1.6.1 数值信息的表示
? 数的定点和浮点
? 数的编码表示
? 补码运算
? 计算机中数的浮点表示
? 1.6.2 非数值数据的编码
? BCD码
? ASCII码
? 汉字编码 （输入码、字形码、机内码、交换码）
1,数的定点和浮点表示
定点数
（定点表示法）
浮点数 -----
（浮点表示法）
定点纯小数
将小数点固定在符号
位之后，最高数值之前。
0.75 ( 0.11)B 1100000
定点纯整数
将小数点固定在数的
最低位之后。
96 (1100000)B 1100000
带小数点的数据
既有整数部分，又有小数部分的数
123.45 = 0.12345× 102
11101.11 = 0.1110111× 2101
N= S× 2J
S ---- 尾数（二进制定点纯小数）
J ---- 阶码（二进制定点纯整数）
0 1 0 0 0 0 0 1 +65
符号位 真 值
机
器
数
这种数值位部分不变，仅用 0 和 1 表示其符号得到的数
的编码，称为 原码 。并将原来的数称为 真值,将其编码形式
称为 机器数 。
?数的符号编码,0----表示正,1------表示负
1 1 0 0 0 0 0 1 -65
原码
数值
2,数据的编码表示
带符号二进制原码表示的数值范围
? 按原码的定义和编码方法,
数 0有两种编码形式,0000? 0 和 100? 0 。
? 对于带符号的整数来说, n位二进制原码表示的
数值范围是,-(2n-1-1) ～ +(2n-1-1)
? 例如,
? 8位原码的表示范围为,11111111~01111111（ -127 ～
+127）
? 16位原码的表示范围为,-(215-1) ~ +(215-1)
-32767 ~ +32767
1 0 1 1 1 1 1 0
1 1 0 0 0 0 0 1
1 0 1 1 1 1 1 1
-65 原码
反码
补码
1,正数的反码、补码和原码同形；
2,负数的反码, 为其原码符号位不变,
其它按位求反；
3,负数的补码, 先对原码求其反码,
再在末位加 1。
?为了简化运算
操作和运算器的
设计，计算机中
用到了 反码和补
码 编码形式。
?利用,补码,
可以实现加减法
之间的相互转换。
1 1 0 0 0 0 0 0
原码 — 反码 — 补码
反码
补码
10进制,
15-8 = 7
15+2=17
钟表,
12- 7 = 5
12+5 =0+5
表 1-1 真值、原码、反码、补码对照举例
十进制数 69 -93 0.82 -0.6
二进制数 1000101
-1011101 0.110101
-0.10011
十六
进制数
45 -5D 0.D4
-0.98
原码 01000101
11011101 01101010
11001100
反码 01000101 10100010 01101010 10110011
补码 01000101 10100011 01101010
10110100
说明 定点正整数
定点负整数 定点正小数
定点负小数
3,补码运算举例
? 例 1,18 – 13 = 5
[18]补 = 00010010
[-13]补 = 11110011
+
100000101
例 2,25 - 36 = -11
00011001 ---[25]补码
+ 11011100 ---[-36]补码
11110101 ---[25-36]补码
10001010 ---[25-36]反码
10001011 ---[25-36]原码
结果符号位为 1，是负数。
由于 负数的补码与原码不一致,
所以再将其求补得到原码,
结果为 10001011（即 -11）
计算机内只有加法器
?补码运算规则,[X]补 +[Y]补 =[X+Y]补
结果符号位为 0，为正数。
其原码与补码相同
-13=10001101
11110010
11110011
4.计算机中的浮点表示,
例 1,256.8125 =(100000000.1101)B= 0.1000000001101 × 2 1001
N=数符 × 尾数 × 2阶符 × 阶码 尾数的位数决定数的精度。 阶码的位数决定数的范围。
0 0001001 0 1000000 00110100 00000000
例 2,-0.21875 = (-0.00111)B = - 0.111 × 2 -10
1 1 1111110 0010000 00000000 00000000 补码表示
-10 原码,10000010
反码,11111101
补码,11111110
-0.111 原码,11110000
反码,10001111
补码,10010000
定点小数 ----归一化
31 30 24 23 22 0
阶符 阶码 数符 尾数
阶码部分 尾数部分
… …
1.6.2 非数值数据的编码
1,BCD码 ----二进制编码的十进制数
2,ASCII码 --- 西文字符编码
3,汉字编码
? 输入码
? 国标码
? 机内码
? 字形码
1,BCD码 -------- 二进制编码的十进制数
十进制数 BCD码 十进制数 BCD码
0
1
2
3
4
0000
0001
0010
0011
0100
5
6
7
8
9
0101
0110
0111
1000
1001
又称 8421码 。 每位十进制数用四位二进制
数编码表示。
25=(0010 0101)BCD
2,ASCII码 ------ 西文字符编码
(American Standard Code for Information
Interchange)
------美国标准信息交换码
常用字符有 128个，编码从 0到 127。
每个字符占一个字节，用低 7位，最高位
为校验位。
例：大写字母,C”的 7位编码是,100,0011”
若采用奇校验，则校验位为,0”
若采用偶校验，则校验位为,1”
ASCII编码表 (b7b6b5b4b3b2b1)
b7b6b5
b4b3b2b1 000 001 010 011 100 101 110 111
0000 NUL DLE 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 DV4 $ 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
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
3、汉字编码
输入码、显示字形码、内码、交换码 。
(1) 汉字输入码
数字码 ----------区位码、电报码
拼音码 ----------全拼 /双拼、微软拼音码,智能 ABC
字形码 ----------五笔字形
音形混合码 -----自然码
(2) 显示字形码
点阵 字形法、矢量法
(24× 24bit / 8bit ) / 1024B =? KB
(16× 16bit / 8bit ) / 1024B =? KB
计算机中图形的显示码表示
汉字的 点阵 有
16× 16,24× 24、
32× 32,48× 48,
64× 64
右图是一个 16× 16点阵
的汉字字模信息，其中
被画到的地方用１表示
空白处用０表示。则一
个汉字点阵占 32字节。
(3)汉字机内码
? 机内码,系统内部表示其字形码存储地址的编码。
? 国标码,统一的国家信息交换编码 (GB2312—80)。
? 一级汉字,3755个；二级汉字,3008个；
? 图形符号,682个。
? 汉字分区：每个区 94个汉字。
? 每个汉字占两个字节 。
? 机内码为对应的国标码的每个字节的最高位为 1。
? 汉字 沪
? 国标码 27 06（ 00011011 00000110B )
? 汉字内码 （ 10011011 10000110B ）
(4)各种代码之间的关系
输
入
码
国
标
码
机
内
码
字
形
码
汉字输出 汉字输入
