大学计算机基础 清华大学出版社【精选】33页PPT

大学计算机基础1PPT 课件
2024/1/28
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目 录
2024/1/28
• 计算机概述与发展史 • 计算机硬件系统组成与原理 • 计算机软件系统与应用软件概述 • 数据表示、运算与编码技术 • 操作系统基本概念与功能实现 • 网络通信与互联网技术应用
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01
计算机概述与发展史
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计算机的定义与分类
高级语言
如Python、Java、C等，易于学习和使用，具有强大的功能和广泛的应用领域 。
低级语言
如汇编语言和机器语言，直接操作计算机硬件，但编程效率低且易出错。
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04
数据表示、运算与编码技术
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数值型数据表示方法及转换技巧
原码、反码和补码
探讨整数和小数的原码、反码和补码表示方法，以及它们之间的 转换关系。
03
网络通信协议
网络通信协议是计算机之间进行通信的规则和约定，常见的协议包括
TCP、UDP、HTTP、FTP等。
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互联网发展历程回顾
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互联网的起源
互联网起源于20世纪60年代美国国防部高级研究计划局（ARPA）的ARPANET项目，旨 在建立一个分布式的、可靠的计算机网络。
互联网的发展阶段
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应用软件特点及常见类型举例
具有丰富的用户界面 和功能模块
办公软件：如 Microsoft Office、 WPS Office等
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常见应用软件类型举 例
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应用软件特点及常见类型举例
如MySQL、Oracle等
数据库管理软件

01
互联网时代
20世纪90年代，互联网的普及与发展， 计算机成为信息交流与获取的主要工 具。
05
03
小型化与普及化
20世纪50年代末至70年代，晶体管和 集成电路技术使计算机小型化，广泛 应用于商业和家庭。
04
个人电脑时代
20世纪80年代，个人电脑兴起，PC成 为主流。
计算机的分类与特点
大型机
用于商业数据处理和事务处理， 性能强大。
常见的加密算法
包括对称加密算法（如AES）、 非对称加密算法（如RSA）和 哈希算法（如SHA-256）。
密码学的应用
包括数据加密、数字签名、身 份认证和访问控制等。
06 编程语言基础
编程语言概述
编程语言定义
编程语言是用于编写计算 机程序的特定语言，具有 语法规则和语义含义。
编程语言分类
根据其用途和特性，编程 语言可分为编译型、解释 型和脚本型等类型。
工作站
用于图形处理和多媒体应用， 性能较高。
巨型机
用于大规模科学计算和模拟， 性能高但价格昂贵。
小型机
适用于中小规模数据处理和特 定应用，如金融、医疗等。
个人电脑
普及率高，适用于日常办公、 学习和娱乐。
计算机的应用领域
科学计算
涉及复杂数学模型和 数据处理，如气象预 报、航天工程等。
商业应用
包括财务管理、市场 营销、供应链管理等。
社交工程
物理威胁
防护措施包括提高用户的安全意识，不轻 易泄露个人信息，谨慎点击未知链接等。
防护措施包括保护数据中心和关键信息基 础设施，加强物理访问控制等。
密码学基础与应用
01
02
03
04

4. ASCII码的表示方案及其特点： P42~44(2.4.1)
大学计算机基础
第五讲 信息表示
5. ANSI码、Unicode码： P44~45(2.4.2/2.4.3)
6. 汉字编码方案 （交换码、区位码和内码的概念）： P45~47(2.4.4)
7. 图形和图像的概念： P47
8. 矢量图形的表示原理 P47(2.5.1)
7. 计算机系统的层次结构： P28(1.5.1) 8. 操作系统: P29(1.5.2)
操作系统的定义： 操作系统的功能模块：
大学计算机基础
第二讲 计算机系统的组成和工作原理
9. 程序设计语言 P30~31(1.5.3) 程序设计语言的发展： 解释方式和编译方式的特点:
10. 数据库管理系统P32(1.5.4) 数据库管理系统的功能： 常见的数据库管理系统：
大学计算机基础
第六讲 操作系统
5. 作业的概念、作业管理模块的功能、操作 系统为用户提供的接口
P89 (4.2.1) 6. Байду номын сангаас程的概念、进程的三种状态及其转换：
P89~90(4.2.2) 7. 存储管理模块的主要功能：P91(4.2.3) 8. 文件管理模块的主要功能：P92(4.2.4) 9. 设备管理模块的主要功能：P93(4.2.5)
2. 10进制数转换为R进制数： P37~38(2.2.2)
3. 2、8、16进制数之间的转换： P38~40(2.2.3)
大学计算机基础
第五讲 信息表示
1. 什么是定点数和浮点数： P40(2.3.1)
2. 定点数的原码、反码和补码表示： P41(2.3.2)
3. 计算机中浮点数的表示： P42(2.3.3)

世界上第一台计算机ENIAC(1946)
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1.1.3 计算机的发展过程
➢ 第一代：电子管时代（1946－1957） 代表：ENIAC 运算速度：5千－4万（次/秒） 用途：科学计算和军事方面。
电子二极管
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电子三极管
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1.1.3 计算机的发展过程
➢ 第二代：晶体管时代（1958－1964） 代表： IBM1403机 运算速度：几十万－百万（次/秒） 用途：扩展到数据处理和事物管理。
13
1.1.3 计算机的发展过程
➢ 第四代：大或超大规模集成电路（ 1972－至今） 代表： IBM370系列 运算速度：几百万－几亿（次/秒） 用途：扩展到所有的行业和部门
进一步集成
中小规模集成电路
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集成晶体管数目约 大/超大规模集成电路 5500万个
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1.1.4 计算机的发展趋势
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课程考核
课程考试：闭卷考试，满分100分 共三大题，包括判断题、选择题、简答题
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内容提要：
通过学习，要求掌握 • 1、计算机的相关概念 • 2、计算机的特点与应用 • 3、计算机系统组成 • 4、数制与编码 • 5、微型机的组成与性能指标 • 6、多媒体技术 • 7、计算机病毒 • 8、键盘使用
不使用而又需长期 保存的程序和数据 CPU不能直接存、 取外部存储器中的
操作。
数据。
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计算机的基本结构和工作流程 l 内部存储器
计算机应用基础
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授课人：
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1 一、计算机基础知识 1 二、Windows 7 的基本使用 1 三、Word 2010 的使用 1 四、Excel 2010 的使用 1 五、PowerPoint 2010 的使用 1 六、数据库及Access 2010 的使用 1 七、计算机网络与Internet应用

例如：‘A’ 41H(ASCII) 00000041H(UCS) ‘大’ B4F3H(GB2312) 00005927H(UCS)
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计算机科学与技术学院 黄斐
其他汉字编码
Unicode码 另一国际标准：采用双字节编码统一地表示世界上的主要文字。 其字符集内容与UCS的BMP相同。 GBK码
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2.2.3计算机的基本工作原理
指令是能被计算机识别并执行的的二进制代码，完成一种操作。
结构
指令
分 类
操作码 要完成的操作类型或性质
操作数 操作的内容或所在的地址
计算机科学与技术学院 黄斐
数据传送指令
内存
CPU
数据处理指令
＋ － ×÷ And Or……
•程序控制指令
If Goto……
输入输出指令
计算机科学与技术学院 黄斐
0 11 0
110011
N= 数符尾数2阶符阶码
尾数的位数决定数的精度
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阶码的位数决定数的范围
带符号数的表示
假定一个数在机器中占用8位。
(1) 原码 [X]原=
0X 0<=X 1|X| X<=0
+7：00000111 - 7： 10000111
(2)反码 [X]反=
A
F=A
0
1
1
0
逻辑与的真值表
AB
0
0
0
1
1
0
1
1
F = A×B
0
0
0的逻辑运算
计算机科学与技术学院 黄斐
逻辑或运算
逻辑或的真值表
AB
0
0
0
1
1
0

02 程序执行过程
计算机按照程序中的指令顺序执行，包括取指、 译码、执行等操作，同时涉及到数据的读取和写 入。
03 中断与异常处理
计算机在执行程序过程中可能会遇到中断或异常 事件，此时需要相应的处理机制来保证系统的稳 定性和可靠性。
10
03
操作系统基础与应用
11
操作系统概念及功能
操作系统定义
01
《大学计算机基础》 PPT课件(全)
1
目录
• 计算机概述与发展历程 • 计算机系统组成与工作原理 • 操作系统基础与应用 • 办公软件应用技能培养 • 计算机网络基础与互联网应用 • 信息安全意识培养与防范措施
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01
计算机概述与发展历程
3
计算机定义及特点
计算机是一种基于微处理器的智能电子计算机器 01 ，具备高速运算、存储和处理数据的能力。
要点二
传输介质
常见的传输介质包括双绞线、同轴电缆、光纤等。双绞线 由两根具有绝缘保护层的铜导线组成，成本低廉且易于安 装；同轴电缆由内导体、绝缘层、外导体和护套组成，具 有较高的带宽和较好的抗干扰能力；光纤则是以光脉冲的 形式来传输信号，具有传输速率高、传输距离远、抗干扰 能力强等优点。
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信息安全意识培养与防范措
操作系统是一组控制和管理计算机软硬件资源、合理组织计算
机工作流程以及方便用户使用的程序的集合。
操作系统功能
02
处理机管理、存储器管理、设备管理、文件管理以及用户接口
。
操作系统作用
03
作为计算机系统的资源管理者、作为用户和计算机硬件系统之
间的接口、作为扩充机器。
12
常见操作系统类型介绍
01
批处理操作系统

16
基数：R进制的基数=R
位权：是一个与数字位置有关的常数，位权=Rn
其中n取值：以小数点为界，向左 0，1，2，3……， 向右-1，-2，-3……
例：(275.8)10=2×102＋7×101＋5×100＋8×10-1 (1011.1)2 = 1×23 + 0×22 + 1×21 + 1×20 + 1×2-1
当时，19岁的帕斯卡为了帮 助父亲计算税款，开始研究机械 计算装置，最后制成了手摇驱动 的齿轮进位式计算器，可完成六 位数字的加减法。
.
5
1.1 计算机基础知识
德国数学家莱布尼茨：在1673年发明了机械式乘 除法器。基本原理继承于帕斯卡的加法机，也是由一 系列齿轮组成，但它能够连续重复地做加减法，从而 实现了乘除运算。据记载，莱布尼兹曾把自己的乘法 机复制品送给康熙皇帝。
可在纸带上左右移动的读写头， 可无限延伸的纸带。用于
用于读写数据(输入输出设备)
存储程序和数据（存储器）
.
8
1.1 计算机基础知识
• 计算机应由运算器、控制器、存储器、 输入设备和输出设备五大部件组成；
• 应采用二进制简化机器的电路设计；
美籍匈牙利数学家 冯诺依曼
(计算机鼻祖)
• 采用“存储程序”技术,以便计算机能保 存和自动依次执行指令。
Deepblue
Garry Kasparov
1996年2月10日，卡斯帕罗夫战胜“深蓝” 1997年5月12日，卡斯帕罗夫负于“更深的蓝”
.
20
1.2 计算机系统构成
计算机系统
中央处理器
硬件
存储器
运算器 控制器 内存 外存
输入/输出设备
软件

1KB＝210Ｂ＝1024Ｂ 1MB＝210KB＝1024KB＝220Ｂ 1GB＝210MB＝1024MB＝230B 1TB＝1024GB＝240Ｂ
字(Word)：字由若干字节构成(一般为字节的整数倍)， 如16位、32位、64位等。
内存储器的访问过程
存储器的访问过程：向[0001]单元写数据
地址0001 控制:写
清华大学出社第二章计算 机基础知识(ppt)
（优选）清华大学出社第 二章计算机基础知识
计算机系统的组成
中央处理 器（CPU）
运算器、控制器、寄存器
计
算
计 算 机
机 硬 件
系
统
存储器
输入 设备 输出 设备
内存 外存
随机存储器（RAM） 只读存储器（ROM）
软盘、硬盘、光盘、U盘
键盘、鼠标、扫描仪
显示器、打印机、投影仪
计算 机软 件
系统 软件
应用 软件
操作系统、语言处理程序、数据库管理系 统、服务程序
应用软件包、用户程序
2.1.1 计算机硬件系统的组成
主机
输出设备 外设
外存设备
输入设备 网络设备
冯.诺依曼体系结构
冯.诺依曼确立了至今仍然沿用的计算机体系结构，提出了存储的
概念，将数据和指令一起存储。这个概念被誉为“计算机发展史上 的一个里程碑”，标志着现代电子计算机时代的真正开始。
冯.诺依曼计算机的特征
计算机内信息（数据和控制信息）用二进制表示
“逢二进一”：1+0=1，1+1=10，0+0=0 特点：可行性、简易性、逻辑性、可靠性、不直观
计算机硬件由五大部分组成
控制器、运算器、存储器、输入设备、输出设备

计算机系统大学计算机基础课程
contents
目录
• 计算机系统概述 • 计算机硬件系统 • 计算机软件系统 • 计算机网络系统 • 数据库系统 • 多媒体技术基础
01 计算机系统概述
计算机的发展历程
机械计算机时代
19世纪，以蒸汽机为动力，主 要用于计算和制造。
电子计算机时代
20世纪40年代，以电子管为元 件，用于军事和科学研究。
03
非关系型数据库的应用场景
非关系型数据库适用于多种应用场景，包括Web应用、移动应用、实时
分析、内容管理和社交网络等。
06 多媒体技术基础
多媒体基础知识
多媒体定义
多媒体是多种媒体的综合， 包括文本、声音、图像、 动画和视频等，具有交互 性和实时性。
多媒体应用领域
多媒体广泛应用于教育、 娱乐、广告、出版、艺术、 工业等领域。
常见的系统软件包括Windows、 Linux和macOS等操作系统。
系统软件的主要功能是提供计算机系 统的底层服务，如内存管理、文件系 统管理、网络通信等，以确保计算机 系统的稳定性和高效性。
应用软件
应用软件是专门设计用于执行特 定任务或提供特定服务的软件， 如办公软件、图像处理软件、游
戏等。
应用软件通常由专业的软件公司 开发，用户可以通过购买或订阅
05 数据库系统
数据库基础知识
1 2 3
数据库定义
数据库是一个存储和管理数据的系统，它能够存 储大量的数据，并且能够高效地检索和管理这些 数据。
数据模型
数据模型是描述数据、数据关系以及数据操作的 抽象表示，常见的数据模型有层次模型、网状模 型和关系模型。
数据完整性
数据完整性是指数据的准确性和可靠性，它是数 据库管理的重要方面，包括实体完整性、参照完 整性和用户自定义完整性。

二进制
0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111 1000
十六进制
0 1 2 3 4 5 6 7 8
十进制
9 10 11 12 13 14 15 16
二进制
1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111 10000
十六进制
9 A B C E F 10
10
1. 二进制
在计算机中的数都用二进制表示。这是因为，二进制计数只 需要两个数字符号0和1，在电路中可以用低电平(0)和高电平 (1)来表示，其运算电路的实现比较简单。
在计算机内部，一切信息的存储、处理与传送均采用二进制 的形式。它与其他计数制的换算如表1.1所示。
十进制
0 1 2 3 4 5 6 7 8
20世纪40年代(1946年)，世界上的第一台计算机ENIAC在 美国问世。
20世纪70年代，随着计算技术的发展，研制出了第一台微 型计算机，它是电子技术发展到第四代的产物。
半个世纪以来，电子计算机主要经历了电子管、晶体管、 集成电路和超大规模集成电路四个阶段的发展，每一个阶 段的计算机也分别称之为第一代、第二代、第三代和第四 代计算机。
常用于天气预报、国防、空间技术、军事科学计算等尖端领域。
2. 大型计算机
大型计算机体积庞大，通用性好，运算速度快，综合处理能力和外部负载能力强，但价 格昂贵，主要用于科学计算，数据处理或做网络服务器，为企业或政府的大量数据提供 集中的存储、处理及管理。
在银行、政府或大公司中这种计算机得到广泛的使用。
3. 小型计算机
小型计算机是20世纪60年代中期发展起来的一类计算机，它的结构简单、设计试制周期 短、成本低、规模小、操作简单、易于维护，在工业自动化控制、企业管理、事务处理、 大学和科研机构中有的应用广泛。