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计算机基础知识2014年2月28日YoursitehereLOGO计算机基础知识1.计算机简介2.计算机系统组成3.计算机基本工作原理4.数制与编码5.微机的基本操作6.计算机系统病毒与防治YoursitehereLOGO电子计算机的诞生1946年2月由宾州大学研制成功的ENIAC电子计算机时代的到来ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator电子数字积分计算机ENIAC重达30吨（冷却）占地250m2每秒5000次保存80个字节1.8万个电子管启动工耗150千瓦YoursitehereLOGO计算机发展的五个阶段阶段年份器件软件应用一46-58电子管机器语言汇编语言科学计算二58-64晶体管高级语言数据处理工业控制三64-71集成电路操作系统文字处理图形处理四71年迄今大规模集成电路数据库、网络等社会的各个领域的信息处理五智能化计算机超大规模集成电路多种高级语言和成熟的操作系统知识处理、智能性YoursitehereLOGO未来计算机1.超越冯·诺依曼结构2.生物计算机生机勃勃3.光子计算机前景光明4.量子计算机呼之欲出YoursitehereLOGO计算机的分类按体积和处理能力分类巨型机：速度最快、处理能力最强例如：曙光5000A，运算速度百万亿次大型、通用、较快、较强大型机：作“客户机/服务器”的服务器作“终端/主机”的主机银行系统小型机：规模小，结构简单，设计试制周期短工艺先进、使用维护简单省局微型计算机：小、巧、轻、使用方便、价格便宜中央处理器：一个芯片PCYoursitehereLOGO按字长分类：4位、8位、16位、32位、48位、60位、64位计算机按机型档次分类按使用的CPU可大致分为：386、486、奔腾、奔腾II、奔腾III、奔腾四、酷睿双核计算机。CPU的型号和性能决定了整台微机的性能和档次。一般来说，运算速度快、存储容量大，微机档次就高。计算机的分类YoursitehereLOGO计算机的特点1.运算速度快：2.计算精度高3.记忆能力强，记忆信息多4.具有逻辑判断能力5.可靠性强，通用性强，适用范围广YoursitehereLOGO计算机的应用科学数值计算：弹道轨迹、天气预报、高能物理等等信息处理：企业管理、物资管理、电算化等过程控制：工业自动化控制，卫星飞行方向控制辅助工程：CAD、CAM、CAT、CAI等虚拟现实：人工智能：YoursitehereLOGO计算机系统组成计算机系统由硬件系统和软件系统组成，如图：YoursitehereLOGO计算机系统组成YoursitehereLOGO计算机硬件系统组成YoursitehereLOGO1.运算器又名“算术逻辑部件”，简称“逻辑部件ALU(ArithmaticLogicUnit)”。它是实现各种算术运算和逻辑运行的实际执行部件。算术运算是指各种数值运算；逻辑运算则是指因果关系判断的非数值运算。运算器的核心部件就是加法器和高速寄存器，前者用于实施运算，后者用于存放参加运算的各类数据和运算结果。YoursitehereLOGO2.控制器控制器是分析和执行指令的部件，也是统一指挥和控制计算机各部件按时序协调操作的部件。计算机之所以能自动、连续地工作就是依靠控制器的统一指挥。控制器与运算器都集成在一块超大规模的芯片中，形成整个计算机系统的核心，这就是我们常说的中央处理器－CPU（CentralProcessingUnit）。中央处理器是计算机硬件的核心，是计算机的心脏。微型计算机的中央处理器又称为微处理器。YoursitehereLOGO计算机硬件系统组成计算机硬件系统均由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部分构成。他们之间的逻辑关系如下图所示:YoursitehereLOGOCPU低端的是赛扬D331/336.和闪龙AM22800+/3000+中端的是AMDAM2Athlon643000+/3200+和PD820/805或者P4516高端点的是intel的酷睿6300或者双核的AMDAM2X23600+/3800+YoursitehereLOGO3．存储器存储器通常分为内部存储器（简称内存储器、内存）和外部存储器（简称外存储器、外存）两大类。内存按其存储信息的方式可以分为只读存储器ROM、随机存储器RAM和高速缓冲存储器Cache三种。外存有软盘、硬盘、光盘、U盘。最常见的内存是：SRAM静态随机存储器、SDRAM动态随机存储器、DDRSDRAM双倍速动态随机存储器CPU产品中，一级缓存的容量基本在4KB到18KB之间，二级缓存的容量则分为128KB、256KB、512KB、1MB、2MB等。高速缓存一般是高速SRAMYoursitehereLOGODDR内存分DDR1代、2代、3代。DDR1有DDR266，DDR333，DDR400（还有些不多用的不说了）DDR2有DDR2667,DDR2800,DDR21066，DDR21200，DDR21333（还有些不在主流的）DDR3有DDR31066，DDR31333，DDR31600,DDR31800，DDR32000双核机提倡用DDR800的，双通道就可以，实惠。YoursitehereLOGO硬盘WesternDigital（西部数据）Maxtor（迈拓）Seagate（希捷）SAMSUNG（三星）目前主流有320G7200转/分5400转/分YoursitehereLOGO4．输入设备输入设备是计算机用来接收外界信息的设备，人们利用它送入程序、数据和各种信息。输入设备有：键盘、鼠标、手写笔、触摸屏、麦克风、扫描仪、视频输入设备、条形码扫描、数码相机等等YoursitehereLOGO5.输出设备输出设备与输入设备一样，通过输出接口电路和计算机相连。它是把计算机运行的结果或过程转换成人们能接受的形式进行输出的装置。输出设备有：显示器、音箱、打印机、绘图仪等。既是输入设备又是输出设备：硬盘驱动器、软驱、刻录机、读卡器、触摸屏等YoursitehereLOGO既是输入设备又是输出设备既是输入设备又是输出设备：硬盘驱动器、软驱、刻录机、读卡器、触摸屏YoursitehereLOGO微机的硬件系统2500元电脑CPUAMD速龙X25000400散热器盒装自带主板微星785GTM-E45499显卡集成内存金士顿2GBDDR2800硬盘WD320GB7200转16MB(串口/YS)315显示器AOC919Sw770声卡集成网卡集成光驱用户自选音箱用户自选机箱大水牛A0707（空箱）105电源长城静音大师ATX-350SD160鼠标用户自选键盘用户自选YoursitehereLOGO计算机软件系统计算机软件系统包括系统软件和应用软件。YoursitehereLOGO计算机软件系统补充：计算机系统软件还包括：1.工具软件又称服务软件：它是开发和研制各种软件的工具，常见的工具软件有诊断程序、调试程序、编辑程序等。2.网络系统软件：主要是指网络操作系统。YoursitehereLOGO微机的软件系统WindowsXP下载软件：迅雷解压缩软件：Winrar杀毒软件：多了办公：Office2003聊天：QQ影音播放：暴风影音Mp3播放：千千静听等等YoursitehereLOGO计算机基本工作原理现代的计算机运行都是建立在“冯·诺依曼计算机模型”基础上基本工作原理：存储程序与程序控制。存储程序是指人们必须事先把计算机的执行步骤序列（即程序）及运行中所需的数据，通过一定方式输入并存储在计算机的存储器中。程序控制是指计算机运行时能自动地逐一取出程序中一条条指令，加以分析并执行规定的操作。一种是数据流，这包括原始数据和指令，它们在程序运行前已经预先送至主存中，而且都是以二进制形式编码的。另一种是控制信号，它是由控制器根据指令的内容发出的，指挥计算机各部件执行指令规定的各种操作或运算，并对执行流程进行控制。YoursitehereLOGO数制与编码二进制二进制是用0和1两个数码来表示的数。它的基数为2，进位规则是“逢二进一”，借位规则是“借一当二”，由18世纪德国数理哲学大师莱布尼兹发现。20世纪被称作第三次科技革命的重要标志之一的计算机的发明与应用，其运算模式正是二进制，同时证明了莱布尼兹的原理是正确的。YoursitehereLOGO二进制数的表示二进制数据也是采用位置计数法，其位权是以2为底的幂。【例1】将二进制数据111写成加权系数的形式。解：（111）2＝(1×2^2)+(1×2^1)+(1×2^0)【例2】将二进制数据111.01写成加权系数的形式。解：（111.01）2＝(1×2^2)+(1×2^1)+(1×2^0)+(0×2^-1)+(1×2^-2)YoursitehereLOGO二进制的加法减法1.二进制加法有四种情况：0+0＝00+1＝11+0＝11+1＝10进位为1【例】求(1101)2+(1011)2的和解：1101+1011-------------------110002.二进制减法0－0＝0，1－0＝1，1－1＝0，10－1＝1。YoursitehereLOGO二进制乘法3.二进制乘法有四种情况：0×0＝01×0＝00×1＝01×1＝1【例】求(1110)2乘(101)2之积解：1110×101-----------------------111000001110-------------------------1000110(这些计算就跟十进制的加或者乘法相同，只是进位的数不一样而已,十进制的是到十才进位这里是到2就进了)YoursitehereLOGO二进制的除法4.二进制除法0÷1＝0，1÷1＝1。5.二进制拈加法拈加法二进制加减乘除外的一种特殊算法。拈加法运算与进行加法类似，但不需要做进位。此算法在博弈论（GameTheory）中被广泛利用。YoursitehereLOGO十进制数转二进制数的主要方法是：除2取余。例（60）10=（111100）26023021527232120001111YoursitehereLOGO十进制数转二进制数的主要方法是：除2取余，乘2取整。例（60.51）10=（111100.10001111）260230215272321200011110.5610001122222221.120.240.480.961.921.84121.68121.36YoursitehereLOGO需要记忆的特殊的二进制数21=10=2；22=100=4；11=323=1000=8；111=724=10000=16；1111=1525=100000=32；11111=3126=1000000=64；111111=6327=10000000=128；1111111=12728=100000000=256；11111111=255210=1024YoursitehereLOGO八进制和十六进制二进制数表示方法：10111(B)二进制数中出现的数只有1和0八进制数表示方法：2341(O)出现的数只有：01234567十六进制数表示方法：987AF(H)出现的16个数是：0123456789ABCDEF其中A=10，B=11，C=12，D=13，E=14，F=15YoursitehereLOGO二进制、八进制、十六进制转换二进制转八进制，从小数点开始，左右分3位一组，不足补01101101110.110101(B)=1556.65(O)155665二进制转十六进制，从小数点开始，左右分4位一组，不足补01101101110.110101(B)=36E.D4(H)36ED4YoursitehereLOGO二进制、八进制、十六进制数间的关系八进制对应二进制十六进制对应二进制十六进制对应二进制000000000810001001100019