第1章 计算机基础1
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第1章计算机基础知识
计算机硬件的发展
电子计算机按其性能分类：
巨型计算机 大型计算机 中型计算机 小型计算机 微型计算机
4
微型计算机是第四代计算机的典型代表
微型计算机的发展
5
发展到以大规模集成电路为主要部件的第四代， 产生了微型计算机 以大规模、超大规模集成电路为主要部件，以 集成了计算机主要部件——控制器和运算器的 微处理器为核心所构造出的计算机系统 微处理器(Microprocessor)/微型计算机 (Microcomputer) 1971年，Intel公司设计了世界上第一个微处 理器芯片Intel4004，开创了一个全新的计算机 时代
同余的概念
同余的性质：
a+M=a(mod M)； a+nM=a(mod M)； 例：以12为模，-4+12=-4 (mod 12) 8= -4 (mod 12) 我们称8与-4对模12来说互为补数。
26
小结：
通过补数，将负数变成正数(减法变成加法) 计算机字长为n时，其模为2n (1 00······00) 计算机的序数是从0开始的，故2n在n位系统中是无 法表示的，它的表示形式与0的表示形式是一样的。
原码
数0的原码有两种不同形式:
[+0]原=00000000B [-0]原=10000000B
21
原码范围：
-127~127 11111111~01111111(0FFH~7FH)
例：8位原码机器数：
真值：x1＝ 84 = +1010100B x2 ＝－84＝－ 1010100B 机器数：[x1]原 = 01010100 [x2]原 = 11010100
符号位 数值位
机器数及真值
当一个数据用16位表示时，用最高位 D15表示符号
大学计算机基础-第一章
Android
基于Linux的移动操作系统，广泛应用于智 能手机和平板电脑。
操作系统的功能
资源管理
操作系统负责分配和管理计算机硬件资 源，如CPU、内存、磁盘空间等。
用户界面
操作系统提供用户界面，使用户能够 方便地与计算机进行交互。
任务调度
操作系统根据任务优先级和系统负载 情况，合理分配CPU时间，确保任务 高效执行。
THANKS
感谢观看
03
Excel
学习电子表格的制作，掌握单元 格的编辑、公式和函数的使用、
数据分析和图表制作等。
02
Word
掌握文档的创建、编辑、排版和 打印等操作，学习使用样式、表
格、图片、超链接等功能。
04
PowerPoint
了解演示文稿的制作，掌握幻灯 片的编辑、动画效果和放映设置
等操作。
操作系统的维护
总结词
操作系统的重要性
操作系统是计算机系统的关键组成部分，对计算 机性能、稳定性和安全性具有重要影响。
常见的操作系统
Windows
由微软公司开发的桌面操作系统，广泛应用 于个人和商业领域。
Mac OS
苹果公司开发的专有操作系统，主要用于苹 果设备。
Linux
开源的操作系统，适用于服务器、桌面和移 动设备，具有高度的可定制性。
课程内容
本课程将涵盖计算机体系结构、操 作系统、编程语言、数据结构和算 法等方面的知识。
学习目标
掌握计算机科学的基本概 念和原理。
了解计算机系统的基本组 成和功能。
掌握常用的计算机编程语 言和开发工具。
培养分析和解决问题的能 力。
02
计算机基础知识
计算机的发展历程
基于Linux的移动操作系统，广泛应用于智 能手机和平板电脑。
操作系统的功能
资源管理
操作系统负责分配和管理计算机硬件资 源，如CPU、内存、磁盘空间等。
用户界面
操作系统提供用户界面，使用户能够 方便地与计算机进行交互。
任务调度
操作系统根据任务优先级和系统负载 情况，合理分配CPU时间，确保任务 高效执行。
THANKS
感谢观看
03
Excel
学习电子表格的制作，掌握单元 格的编辑、公式和函数的使用、
数据分析和图表制作等。
02
Word
掌握文档的创建、编辑、排版和 打印等操作，学习使用样式、表
格、图片、超链接等功能。
04
PowerPoint
了解演示文稿的制作，掌握幻灯 片的编辑、动画效果和放映设置
等操作。
操作系统的维护
总结词
操作系统的重要性
操作系统是计算机系统的关键组成部分，对计算 机性能、稳定性和安全性具有重要影响。
常见的操作系统
Windows
由微软公司开发的桌面操作系统，广泛应用 于个人和商业领域。
Mac OS
苹果公司开发的专有操作系统，主要用于苹 果设备。
Linux
开源的操作系统，适用于服务器、桌面和移 动设备，具有高度的可定制性。
课程内容
本课程将涵盖计算机体系结构、操 作系统、编程语言、数据结构和算 法等方面的知识。
学习目标
掌握计算机科学的基本概 念和原理。
了解计算机系统的基本组 成和功能。
掌握常用的计算机编程语 言和开发工具。
培养分析和解决问题的能 力。
02
计算机基础知识
计算机的发展历程
第1章 计算机基础知识
现代计算机不仅用来进行计算，还能综合处理声音、图像、 文字、视频和音频信号。
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
1.1.3 计算机的分类
1、按规模和综合性能指标分类 1) 巨型机：运算速度快，可达到数百亿次/秒。处理能力最强：航天、
气象等尖端领域。我国的“银河”、“神威”和“曙光” 等
2)大型机：运算速度在100万～几千万次/秒，大型、通用、速度较快、
1.2.1 计算机的基本结构
1．冯·诺依曼型计算机的基本结构 1945年美籍匈牙利科学家冯·诺依曼(Von Neumann)提
出了一个“存储程序”的计算机方案。这个方案包含3个 要点：
⑴采用二进制数的形式表示数据和指令。
⑵将指令和数据存放在存储器中。
⑶计算机硬件由控制器、运算器、存储器、输入设备和输 出设备5大部分组成。
随机存储器 （RAM）
计
内存储器 （内存）
算 机
外存储器（外存）
只读存储器 （ROM） 软盘
硬盘
系
光盘
统
键盘
外设
结
输入
图
显示器、投影机
输出设备（Output）
打印机
微机计算机系统
操作系统
绘图仪
语言处理程序
数据库管理系统
网络通信管理程序
系统软件 应用软件 软件系统
应用软件包 用户程序
几种类型的CPU（奔腾4、赛扬D、AMD）
Pentium 4 506+ 2.66G 接口类型：LGA 775
CPU主频：2.66 针脚数（Pin）：775
CPU外频： 制作工艺：0.09微米 二级缓存容量：1M CPU类型：台式机
64位技术：支持
Celeron D 346 3.06G 接口类型：LGA 775
第一节 计算机基础知识
150千瓦的电力才能启动。整个
计算过程在程序控制下自动执行，中间无需人工干预，
每秒可做5000个加法，或500次乘法，或50次除法，工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖，它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1．第一代（1971~1973年）4位型计算机 ▪2．第二代（1974~1978年）8位型计算机 ▪3．第三代（1979~1985年）16位型计算机 ▪4．第四代（1986~1992年）32位型计算机 ▪5．第五代（1993~今）64位型计算机 ▪位：指的是机器的字长，字长越长，其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字，有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序，记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力，自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志，它不能自己启动，不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案，计算机必须接受人的指令。但是，一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后，计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止，工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令，也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令，还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
计算过程在程序控制下自动执行，中间无需人工干预，
每秒可做5000个加法，或500次乘法，或50次除法，工
作一小时完成的计算量相当于100个人用手摇计算机计
算两个月。"埃尼克''被认为是电子计算机的始祖，它开
创了电子计算机的历史。
3
4
▪ 2.计算机的发展
1.1.2 微型计算机的发展 概况
▪1．第一代（1971~1973年）4位型计算机 ▪2．第二代（1974~1978年）8位型计算机 ▪3．第三代（1979~1985年）16位型计算机 ▪4．第四代（1986~1992年）32位型计算机 ▪5．第五代（1993~今）64位型计算机 ▪位：指的是机器的字长，字长越长，其精度 越高。
已达几十亿次。
▪ 我国"银河"计算机
每秒达几亿次。
7
▪ 2 .计算精度高
▪ 一般电子计算机可以有十几位有效数字，有的在百位以上甚至更 高。
▪ 3.有较强的记忆能力
▪ 计算机能自动记忆住进入计算机的数据和程序，记忆的数据可以 达到几千万甚至几亿个。
▪ 4. 具有逻辑判断能力，自动化程度高
▪ 计算机并无自己的意志，它不能自己启动，不会自己寻求问题和 制定求解问题的方案，计算机必须接受人的指令。但是，一旦人 们把求解问题的一串指令输入机器启动后，计算机就能按照程序 自动地进行工作直到完成为止，工作过程中一般不需要的人工干 预。它不但能顺序地逐个执行指令，也能按照程序的规定通过逻 辑判断选定下一步要执行的指令，还可按照程序的规定使某些指 令反复执行若干遍。
大家好
1
第一章 计算机基础知识
2
第一章 计算机基础 1.1计算机概述
计算机基础知识第1章1 计算机与信息社会
信息 各种事物的变化和特征的反映 数据 信息的载体。 信息的载体。 例如：数值、文字、语言、图形、图像等 例如：数值、文字、语言、图形、图像等。
信息技术(Information Technology，IT) echnology， . 信息技术 联合国教科文组织的定义 应用在信息加工和处理中的科学、 应用在信息加工和处理中的科学、技术与工程的训
算
计算尺
加法器
计算器
差分机
1834年，巴贝奇在研制差分机的工作中，看到了制造一种新的 年 巴贝奇在研制差分机的工作中，看到了制造一种新 计算机之父 在性能上大大超过差分机的计算机的可能性。 现代通用计算机 在性能上大大超过差分机的计算机的可能性。他把这个未来的 差分机和分析机 称为分析机 分析机。 称为分析机。 查尔斯. 1812年差分机 1834年分析机 查尔斯.巴贝奇 年差分机 年分析机 巴贝奇的分析机由三部分构成: 巴贝奇的分析机由三部分构成
第一款商用计算机：UNIVAL 第一款商用计算机 1947年 年，莫奇莱和埃克特
电子数字积分计算机
史料： 史料： 阿兰.图灵 阿兰.图灵 冯·诺依曼 诺依曼
计算机科学奠基人 阿兰. 国科学家 阿兰.图灵
电子计算机之父 美籍匈牙利数学家 冯.诺依
主要贡献： 主要贡献：
献：
图灵机模型，奠定了可计算理论的基础 图灵机模型，奠定了可计算理论的基础 模型
巨型（超级计算机） 巨型（超级计算机）
它的运算速度最快、性能最高、技术最复杂。 它的运算速度最快、性能最高、技术最复杂。巨型机主要 速度最快
于解决大型机也难以解决的复杂问题，它是解决科技领域 于解决大型机也难以解决的复杂问题，它是解决多种意思， 在计算机行业内，“服务器”有多种意思，可以指计算机的硬 也可指专门的软件或软硬件的结合体。 服务器” 、也可指专门的软件或软硬件的结合体。“服务器”的目的就是 过给网络上的计算机提供数据提供服务的。 过给网络上的计算机提供数据提供服务的。向服务器请求数据的 人计算机、工作站或者软件称为客户端。 人计算机、工作站或者软件称为客户端。
第1章 计算机基础知识
第1章计算机基础知识1．1 思考题1．计算机的定义与特点是什么？计算机自1946年诞生以来，哪几件事情对它的普及影响最大？为什么？【答】计算机的定义：现代计算机通常指电子计算机，这是一种能够存储程序和数据、自动执行程序，快速而高效地完成对各种数字化信息处理的电子设备。
它能部分地代替人的脑力劳动，因此也俗称为电脑。
计算机的特点：运行速度快，计算精确度高，可靠性好，记忆和逻辑判断能力强，存储容量大而且不易损失，具有多媒体以及网络功能等。
计算机自1946年诞生以来，以下几个方面的发展对它的普及影响最大：（1）组成计算机的主要电子器件，由电子管到中小规模、大规模和超大规模集成电路的变化，使得计算机的成本不断下降，体积不断缩小，功能不断增强，特别是微型计算机的出现，使得计算机广泛普及进而走进寻常百姓家成为可能。
（2）多媒体技术的快速发展，使得多媒体计算机成为学习、办公和家庭电脑的主流。
（3）网络技术特别是1995年以后网络技术的迅速发展，并进入普通家庭，使计算机的发展进入了网络、微机、多媒体时代，或简称为进入了计算机网络时代，更进一步推动了计算机的普及。
2．什么是计算机的主要应用领域？试分别举例说明。
【答】计算机的主要应用领域有科学计算（也称数值运算）、数据处理（也信息处理）、自动控制（也称是实时控制或过程控制）、人工智能、网络应用、计算机模拟、计算机辅助设计、计算机辅助制造、计算机辅助教育等。
计算机的应用实例随处可见，读者可自行列举生活、工作中的许多例子。
3．计算机的主要类型有哪些？自从1975年到现在的这些年中，PC发生了哪些巨大的变化试用几句话概括这些变化的特点。
【答】计算机的主要类型有巨型机、大型主机（也称大型机）、小巨型机、小型机、工作站和微型机6类。
20世纪70年代中期出现的苹果机和20世纪80年代初期出现的IBM PC，均属卫星计算机（简称微型机或微机）。
IBM PC及其兼容机又简称为PC。
《大学计算机基础》第1章-计算机基础知识
17
1.1.5 计算机的类型
按速度等指标分类
巨型机 大型通用机 微型计算机
工作站 服务器
按用途及使用范围分类
专用计算机 通用计算机
18
1.1.6 计算机的新技术
嵌入式技术
将计算机作为信息处理的部件， 嵌入到应用系统中的一种技术。
网格计算
充分利用成千上万个网络中 的闲置计算机共同参与计算。
中间件技术
9
第三代计算机
采用中、小 规模集成电 路代替了独 立元件晶体 管。
10
将电脑浓缩在一颗芯片上
750,000,000 晶
体
管
数
0.18微米芯片
目
2,300
10微米芯片 4004
奔腾4
11
计算机第一定律——摩尔定律
晶 体 管 数
计算机的CPU性能 每18个月，集成度将翻一番，速度
将提高一倍，而其价格将降低一半。
信息技术 ➢ 联合国教科文组织对信息技术的定义
应用在信息加工和处理中的科学、技术与工 程的训练方法和管理技巧；上述方面的技巧 和应用；计算机及其与人、机的相互作用； 与之相应的社会、经济和文化等诸种事物。
24
现代信息技术的内容和特点
现代信息技术的内容 ➢ 信息基础技术
新材料、新能源、新器件的开发和制造技术
单
位
时
间百
执
万 条
/
行每
的秒
指
令
数
12
1.1.2 计算机发展的几个阶段
根据计算机所采用的物理器件，将计算机的发展 分为四个阶段
第一代
(1946~1958) 电子管
5千~几万（次/秒）
第二代
第1章 计算机基础
（5）人工智能
人工智能由英国著名科学家图灵提出，被认为是21世纪的三大尖端技术之一。 人们为纪念图灵在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。
（6）网络应用
计算机技术与现代通信的结合造就了计算机网络，它使人际交流跨越了时间和
空间的障碍，已成为建立信息社会的物质基础。
（7）多媒体技术
多媒体技术是利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息 综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（3）总线
总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，通过它实现计
算机各部件之间的数据、地址和控制信息的传送。总线与微机各部件之间的关 系如图1-5所示。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（4）外存储器
外存储器简称外存或辅存，属于外部设备，是对内存的扩充。外存具有存
2．光子计算机
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的 新型计算机。
3．分子计算机
分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大，其运算过程是蛋白质分 子与周围介质相互作用的过程。
4．纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机，它几乎不耗费任何能 源，性能要比今天的计算机强大许多倍。
④光盘存储器：光盘存储器由光盘驱动器（简称光驱）和光盘组成。
1.2.2 计算机硬件系统源自2．微型计算机的硬件系统（5）输入设备
①键盘
– 键盘的常用键位及功能见表1-2。 – 键盘的正确指法和操作方法，并进行指法练习。 – 按〈Ctrl+Space Bar〉组合键，可以启动或关闭中文输入法；按 〈Ctrl+Shift〉组合键，能够在输入法间切换。 – 单击中文输入法指示器中的全角/半角切换按钮（或按〈Shift +Space Bar〉 组合键），可以实现半角和全角切换。
人工智能由英国著名科学家图灵提出，被认为是21世纪的三大尖端技术之一。 人们为纪念图灵在计算机领域的卓越贡献而专门设立了“图灵奖”。
（6）网络应用
计算机技术与现代通信的结合造就了计算机网络，它使人际交流跨越了时间和
空间的障碍，已成为建立信息社会的物质基础。
（7）多媒体技术
多媒体技术是利用计算机对文本、图形、图像、声音、动画、视频等多种信息 综合处理、建立逻辑关系和人机交互作用的技术。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（3）总线
总线是计算机各种功能部件之间传送信息的公共通信干线，通过它实现计
算机各部件之间的数据、地址和控制信息的传送。总线与微机各部件之间的关 系如图1-5所示。
1.2.2 计算机硬件系统
2．微型计算机的硬件系统
（4）外存储器
外存储器简称外存或辅存，属于外部设备，是对内存的扩充。外存具有存
2．光子计算机
光子计算机是一种由光信号进行数字运算、逻辑操作、信息存储和处理的 新型计算机。
3．分子计算机
分子计算机体积小、耗电少、运算快、存储量大，其运算过程是蛋白质分 子与周围介质相互作用的过程。
4．纳米计算机
纳米计算机是用纳米技术研发的新型高性能计算机，它几乎不耗费任何能 源，性能要比今天的计算机强大许多倍。
④光盘存储器：光盘存储器由光盘驱动器（简称光驱）和光盘组成。
1.2.2 计算机硬件系统源自2．微型计算机的硬件系统（5）输入设备
①键盘
– 键盘的常用键位及功能见表1-2。 – 键盘的正确指法和操作方法，并进行指法练习。 – 按〈Ctrl+Space Bar〉组合键，可以启动或关闭中文输入法；按 〈Ctrl+Shift〉组合键，能够在输入法间切换。 – 单击中文输入法指示器中的全角/半角切换按钮（或按〈Shift +Space Bar〉 组合键），可以实现半角和全角切换。
计算机基础知识
Байду номын сангаас
第1章 计 算 机 基 础 知 识
1.3.2 各种进制数之间的转换
1. 二进制、八进制、十六进制之间的转换 ⑴ 二进制数转换为八进制、十六进制数 转换规则是以小数点为中心，左右“按位组合”前后不够补0。 即八进制是按三位组合，十六进制是按四位组合。 例：把（11010111.01111）2转换为八进制数、十六进制数。 （11010111.01111）2=（011,010,111.011,110）2=（327.36）8 （11010111.01111）2=（1101,0111.0111,1000）2=（D7.78）16
4．计算机的发展趋势
计算机的发展正朝着如下几方面发展： ⑴ 巨型化 ⑵ 微型化 ⑶ 网络化 ⑷ 智能化 ⑸ 多媒体化
计 算 机 的 产 生 与 发 展
第1章 计 算 机 基 础 知 识
1.1.2 计算机的分类
可以从不同的角度对计算机进行分类。 按照计算机原理可分为：数字式电子计算机、模拟式电子计算 机和混合式电子计算机；
计 算 机 的 产 生 与 发 展
凡按冯·诺依曼思想设计的计算机叫冯·诺依曼型计算机。
第1章 计 算 机 基 础 知 识
3．计算机时代的划分 依据计算机性能和当时软硬件技术（主要根据所使用的电子器 件），将计算机的发展时代划分成以下四个阶段。
计 算 机 的 产 生 与 发 展
第一阶段，1946年～1957年，主要以电子管作为基本电子器件
第1章 计 算 机 基 础 知 识
标 准 ASCII 码 字 符 编 码 表
字 符 的 二 进 制 编 码
第1章 计 算 机 基 础 知 识
2．扩展ASCII码 ASCII码的8位二进制数的最高位（最左边一位）为数字1的称为 扩展ASCII码，扩展部分的范围为128~255，代表128个扩展字符。 8位ASCII码总共代表256个字符。其扩展部分（128~255）在不同的 计算机上可能会有不同的字符定义。例如，中国把ASCII码扩展部 分作为汉字的编码。
第1章 计 算 机 基 础 知 识
1.3.2 各种进制数之间的转换
1. 二进制、八进制、十六进制之间的转换 ⑴ 二进制数转换为八进制、十六进制数 转换规则是以小数点为中心，左右“按位组合”前后不够补0。 即八进制是按三位组合，十六进制是按四位组合。 例：把（11010111.01111）2转换为八进制数、十六进制数。 （11010111.01111）2=（011,010,111.011,110）2=（327.36）8 （11010111.01111）2=（1101,0111.0111,1000）2=（D7.78）16
4．计算机的发展趋势
计算机的发展正朝着如下几方面发展： ⑴ 巨型化 ⑵ 微型化 ⑶ 网络化 ⑷ 智能化 ⑸ 多媒体化
计 算 机 的 产 生 与 发 展
第1章 计 算 机 基 础 知 识
1.1.2 计算机的分类
可以从不同的角度对计算机进行分类。 按照计算机原理可分为：数字式电子计算机、模拟式电子计算 机和混合式电子计算机；
计 算 机 的 产 生 与 发 展
凡按冯·诺依曼思想设计的计算机叫冯·诺依曼型计算机。
第1章 计 算 机 基 础 知 识
3．计算机时代的划分 依据计算机性能和当时软硬件技术（主要根据所使用的电子器 件），将计算机的发展时代划分成以下四个阶段。
计 算 机 的 产 生 与 发 展
第一阶段，1946年～1957年，主要以电子管作为基本电子器件
第1章 计 算 机 基 础 知 识
标 准 ASCII 码 字 符 编 码 表
字 符 的 二 进 制 编 码
第1章 计 算 机 基 础 知 识
2．扩展ASCII码 ASCII码的8位二进制数的最高位（最左边一位）为数字1的称为 扩展ASCII码，扩展部分的范围为128~255，代表128个扩展字符。 8位ASCII码总共代表256个字符。其扩展部分（128~255）在不同的 计算机上可能会有不同的字符定义。例如，中国把ASCII码扩展部 分作为汉字的编码。
第1章计算机基础知识知识点总结1
第1章计算机基础知识1、信息是在自然界、人类社会和人类思维活动中普遍存在的一切物质和事物的属性。
信息技术是指人们获取、存储、传递、处理、开发和利用信息资源的相关技术。
2、数据，是指存储在某种媒体上可以加以鉴别的符号资料。
这里的符号包括文字、字母、数字、图形、音像、音频与视频等多媒体数据。
数据是信息的具体表现形式，是信息的载体，而信息是对数据进行加工得到的结果。
3、观念和价值是文化的核心部分，文化不是一个空洞的概念，它是经济基础、上层建筑和意识形态的复合体。
4、文化具有的基本属性：1、广泛性。
2、传递性。
3、教育性。
4、深刻性。
5、计算机文化：以计算机为核心，集网络文化、信息文化、多媒体文化于一体，并对社会生活和人类行为产生广泛、深远影响的新型文化。
6、计算机是一种具有计算、记忆和逻辑判断功能的机器设备。
它能接收数据，保存数据，按照预定的程序对数据进行处理，并提供和保存处理结果。
7、计算机的发展电子管计算机—晶体管计算机—集成电路计算机—超大规模集成电路计算机—新一代计算机。
8、计算机的特点：存储性、通用性、高速性、自动性和精确性。
9、计算机的分类：根据处理的对象划分模拟计算机、数字计算机和混合计算机根据用途划分专用计算机和通用计算机根据规模划分巨型机、大型机、中型机小型机、微型机和工作站（１）按处理对象划分：模拟计算机：专用于处理连续的电压、温度、速度等模拟数据的计算机。
数字计算机：用于处理数字数据的计算机。
混合计算机：模拟技术与数字计算灵活结合，输入和输出可以是数字数据或模拟数据。
（２）根据计算机的用途划分：通用计算机：适用于解决一般问题，其适应性强，应用面广。
专用计算机：用于解决某一特定方面的问题，应用于如自动化控制、工业仪表、军事等领域。
（３）根据计算机的规模划分：巨型机：用于承担重大的科学研究、国防尖端技术和课题及数据处理任务等。
如大范围天气预报、核能探索、研究洲际导弹和宇宙飞船等都离不开巨型机。
第1章计算机基础知识1
2.应用软件：
为了解决实际问题而设计的程序系统称为应用软件，从服务对象上可分为：通用软件、专 用软件。
1.3 数制与编码
1.3.1 1.3.2 1.3.3 1.3.4 1.3.5 数制 数制之间的转换 二进制数的运算 计算机中数的表示 文字信息在计算机内部的表示
1.3.1 数制 ——十进制
【例1.1】 1999可表示成： 1×1000＋9×100＋9×10＋9×1 ＝1×103＋9×102＋9×101＋9×100 式中每个数字符号的位置不同，它所代表的数值大小也不同，这就是 经常所说的个位、十位、百位、千位、..的意思。 由数的位置不同决定的值称为位值，或称 “权”。 二进制数也是一种进位计数制，但它的基数是2。数中0和1的位置不同， 它所代表的数值也不同。
计算机应用基础
郑州科技学院
课程介绍
计算机基础知识 计算机硬件系统 计算机操作系统 Word2003 Excel2003 PowerPoint2003 网络与多媒体
学 习 目 标
了解计算机的发展史和计算机的应用领域 掌握数制的基本概念及进制的转换 掌握计算机中信息的编码 掌握计算机系统的基本组成及各组成部分的 功能与技术指标 了解计算机硬件安全和信息安全知识
1.3.3 二进制数的运算
1．二进制数的算数运算：加减、乘除法运算 0+0=0 0+1= 1 1+0=1 1+1=10 0-0 =0 0-1=1 1-0=1 1-1= 0 0*0=0 0*1=0 1*0=0 1*1=1 2．二进制数的逻辑运算：与（AND） 、或（OR）、非（NOT)
0∧0=0 0∨0=0
补充：二进制数和八进制数互换
（１）二进制数转换成八进制数
转换方法：二进制数转换成八进制数时，只要从小数点位置 开始，向左或向右每三位二进制划分为一组（不足三位时可 补 0 ），然后写出每一组二进制数所对应的八进制数码即可。 【例1.6】 将二进制数（10110001.111）转换成八进制数： 010 110 001. 111 2 6 1 . 7 （10110001.111）2=（261.7）8。 （２）八进制转换为二进制 转换方法：将每位八进制数分别用三位二进制数表示，就可 完成八进制数和二进制数的转换。 【例1.7】 ：将（741.566）8转换成为二进制数 解（741.566）8=（111 100 001.101 110 110）2
第1章计算机基础知识
1. 计算思维概念
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问 题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖 计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的特征
把一个复杂的问题转化为若干简单问题的多次 重复 。
10
1.2 计算机中信息的表示
一、数制的定义
1. 进位计数制 按进位的方式计数的数制称为进位计数制。 在日常生活中存在着多种进位计数制，人们使用最多的 是十进制。在十进制数进位运算中，采用“逢十进一”； 一年有12个月，采用的是十二进制。 2. 位权 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，简称 “权”。 例如：十进制数358=3*102+5*101+8*100。 位权的值是基数的若干次幂10n。
整数部分 8 68 8 8 取余 4 0 1 ͯ ͯ 小数部分 0.4375 8 3.50 8 4.0
8 1
0
21
例1-6:将十进制(2347)10转换为十六进制数
整数部分 16 2347 取余 11
16 146
16 9
0
2
9
22
3. 二进制数与十六进制数之间的转换
【例】：将[111101.010111]2 =[0011 1101.0101 1100]2 =[3D.5C]16
• 计算机发展的4个时代
分代 第一代 第二代 第三代 时间 1946~1953 1954~1963 1964~1970 主要电子器件 电子管 晶体管
中小规模
技术特点
穿孔卡片，机器
语言和汇编语言
磁盘，高级语言，
科学计算，中小型 计算机 大型化，集中式计 算，远程终端 超大型化，微机化， 嵌入式，图形用户 界面，多媒体，网 络通信
计算思维是运用计算机科学的基础概念进行问 题求解、系统设计、以及人类行为理解等涵盖 计算机科学之广度的一系列思维活动。
2. 计算思维的特征
把一个复杂的问题转化为若干简单问题的多次 重复 。
10
1.2 计算机中信息的表示
一、数制的定义
1. 进位计数制 按进位的方式计数的数制称为进位计数制。 在日常生活中存在着多种进位计数制，人们使用最多的 是十进制。在十进制数进位运算中，采用“逢十进一”； 一年有12个月，采用的是十二进制。 2. 位权 位权是指一个数字在某个固定位置上所代表的值，简称 “权”。 例如：十进制数358=3*102+5*101+8*100。 位权的值是基数的若干次幂10n。
整数部分 8 68 8 8 取余 4 0 1 ͯ ͯ 小数部分 0.4375 8 3.50 8 4.0
8 1
0
21
例1-6:将十进制(2347)10转换为十六进制数
整数部分 16 2347 取余 11
16 146
16 9
0
2
9
22
3. 二进制数与十六进制数之间的转换
【例】：将[111101.010111]2 =[0011 1101.0101 1100]2 =[3D.5C]16
• 计算机发展的4个时代
分代 第一代 第二代 第三代 时间 1946~1953 1954~1963 1964~1970 主要电子器件 电子管 晶体管
中小规模
技术特点
穿孔卡片，机器
语言和汇编语言
磁盘，高级语言，
科学计算，中小型 计算机 大型化，集中式计 算，远程终端 超大型化，微机化， 嵌入式，图形用户 界面，多媒体，网 络通信
大学计算机基础第一章
第一代 （1946~1956）
电子管 5千~4万（次/秒）
第一代计算机的特点：采用电子管作为基本 物理器件。体积大、能耗高、速度慢、容量 小，应用也仅限于科学计算和军事目的。
第二代 （1957~1964）
晶体管 几十万~百万（次/秒）
第二代计算机的特点：采用晶体管作为基本物
理器件。体积小、能耗低、稳定性强，这一时
第一章 计算机概论
1.1 计算机发展与分类 1.2 计算机特点及其应用 1.3 计算机文化与社会信息化 1.4 计算机内的信息表示 1.5 如何学好大学计算机基础
1.1 计算机发展与分类
1.1.1 计算机的发展史 1.1.2 计算机发展的几个阶段 1.1.3 计算机的发展趋势
1.1.1 计算机的发展史
机器字长是指计算机CPU中的运算部件一次能同时处理的二进制数据的位 数。字长越长，作为存储数据，数的表示范围也越大，精度也越高；作 为存储指令，则计算机的处理能力就越强。机器的字长会影响机器的运 算速度。计算机的字长一般是8的整数倍，如8位、16位、32位、64位等， 目前微机的字长通常是32位或64位。
容量包括主存容量和辅存容量，这里主要指内存储器的容量。内存容量 是指内存中存放二进制代码的总数。即：存储容量 = 存储单元个数×存 储字长。
运算速度与许多因素有关，如机器的主频、执行什么样的操作、主存本 身的速度（主存速度快，取指、取数就快）等等都有关。
3.计算机的应用
科学计算、自动化控制、数据处理和信息加工、计算机辅助系统、人工智能。
例 ： 将（35.6875）10转换为二进制数。
① 用除2取余法将整数部分(35)10转换为二进制整数：
2 35
………… 余数为1
低位
第1章计算机基础知识
(1)
定位
定位是指移动鼠标，将显示在屏幕上的鼠 标光标指向的目标对象或目标位置处。其操作 方法是：握住鼠标，在光滑的桌面或鼠标垫上 随意移动，此时，屏幕上的鼠标光标会随之同 步移动，然后再慢慢指向目标位置。
计算机应用基础知识
(2)
单击
单击又称“点击”，常用于选定对象、打 开菜单或启动程序。单击的操作方法是：先移 动鼠标，让屏幕上的鼠标光标指向某个对象， 然后用食指按下鼠标左键后松开按键，此时鼠 标左键将自动弹起还原。
计算机应用基础知识
光盘驱动器
光盘驱动器（简称光驱），用于读取光盘内容，包括使用光 驱来安装各种软件。
计算机应用基础知识
微型计算机的档次：
从第一代个人计算机问世到今天，CPU芯片已经发 展到第七代产品，对应地产生了7个档次的个人微型机 系列： 1)第一代微机：CPU：8088 诞生于1981年。 2)第二代微机：CPU：80286 诞生于1985年。 3)第三代微机：CPU：80386 诞生于1987年。 4)第四代微机：CPU：80486 诞生于1989年。 5)第五代微机：CPU：80586 诞生于1993年。中文名 “奔腾” 6)第六代微机：CPU：PentiumⅡ、PentiumⅢ、Pentium ４，诞生于1998年。 7)第七代微机：CPU：64位机 诞生于2003年（AMD）， 2005年（Inerl).
计算机应用基础知识
三、微型计算机的输入/输出设备 输入设备——键盘和鼠标
键盘 键盘是电脑中最重要的输入设备之一，通 过键盘上的各按键便可以将用户所需的字符、 数字等信息输入到电脑中。 键盘可根据其按键数分为101键、103键、 104键、107键等，目前最常用的为107键键盘。
计算机应用基础知识
计算机基础知识
第1章认识计算机计算机是一种能够按照指令对各种数据和信息进行自动加工和处理的电子设备，其特点是擅长完成快速计算、大型数据库分类和检索等规模较大且重复性较强的任务，此外还能够在现有指令的引导下有条不紊地完成各种各样的工作。
如今，生活中的很多地方都可以看到计算机的身影。
例如，在图书馆借阅图书的过程中，需要通过计算机检索和管理图书的具体位置和借阅情况。
在商场、购物中心等场所，能够见到用于票务输出、财务管理等各种工作的计算机。
可以看出，在现在的生活、学习和工作中，计算机已经无处不在，并在许多方面为人们提供便利及帮助。
在计算机出现之前，人工计算一直是解决问题时的主要计算方式，算盘、对数计算尺、手摇或电动的机械计算器等物品则是使用的主要计算工具。
直至20世纪40年代，近代科学技术的发展对计算精度和计算速度的要求不断提高，参与计算的数据长度与数量也使得原有的计算工具无法满足应用的需求，这些都促使人们在研究和创造新型的计算工具。
与此同时，计算理论、电子学和自动控制技术的发展也为计算机的出现奠定了坚实的基础。
与其他新生事物一样，计算机的产生与发展经历了一个不断完善的过程。
从第一台电子计算机诞生至今，根据其内部物理器件的不同，通常将计算机的发展划分为以下几个时代。
1．第一代电子管计算机（1946~1955年）1946年，世界第一台电子计算机ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，电子数字积分器和计算器）在美国的宾夕法尼亚大学诞生，这是一台由1.8万支电子管组成的庞然大物，占地170m2，重达30吨，其运算速度为5000次/秒。
此外，ENIAC能够通过不同部分间的重新接线进行编程，并拥有并行计算的能力，因此被称为计算机发展史上的重要里程碑。
第一代电子计算机的主要特点是采用电子管作为逻辑元件，用阴极射线管或汞延迟线作为主存储器，外存主要使用纸带或卡片。
在实际应用过程中，主要使用机器指令或符号指令来编写解决实际问题的程序，但由于使用方法过于复杂和设备造价过高等原因，其应用领域被局限在复杂的科学计算等方面。
第一章：计算机基础知识总结_01
机各部件工作的是
� 8、运算器的功能是
计算机主要性能指标选择题
� 9、CPU的主要性能指标是
� A）字长、运算速度、时钟频率 � B）可靠性和精度 � C）耗电量和效率 � D）冷却效率
� 10、影响一台计算机性能的关键部件是
� A）CD-ROM � B）硬盘 � C）CPU � D）显示器
� A）引入CPU和内存储器的概念 � B）采用机器语言和十六进制 � C）采用二进制和存储程序控制的概念 � D）采用ASCII的编码系统
� 2、世界上第一台公认的电子计算机产生的年代是
� A）1943 � B）1946 � C）1950 � D）1951
计算机发展选择题
� 3、第二代电子计算机所采用的电子元件是
� 时钟频率也叫主频，是指计算机CPU的时钟频率。一般主频越高，计算 机的运算速度就越快。 � 主频的单位为兆赫兹（MHz）、吉赫兹（GHz）。 � P42.0/256M/80G/16XDVD/17
� 表示CPU是 Intel奔腾第4代，主频是3.0GHz，内存为256M，硬盘80G � 16倍速数字式多功能DVD光驱，17英寸彩色显示器
信息存储单位选择题
� 1、假设某台式计算机的内存储器容量为 128MB，硬盘容量为10GB。 硬盘容量是内存容量的：
� A）40倍 � B）60倍 � C）80倍 � D）100倍
� 2、1KB的精确数值是
� A）1024Bytes � B）1000Bytes � C）1024Bits � D）1000Bits
� 18、下列度量单位中，用来度量计算机外部设备传输率的是
� A）MB/s � B）MIPS � C）GHz � D）MB
计算机主要性能指标选择题
� 8、运算器的功能是
计算机主要性能指标选择题
� 9、CPU的主要性能指标是
� A）字长、运算速度、时钟频率 � B）可靠性和精度 � C）耗电量和效率 � D）冷却效率
� 10、影响一台计算机性能的关键部件是
� A）CD-ROM � B）硬盘 � C）CPU � D）显示器
� A）引入CPU和内存储器的概念 � B）采用机器语言和十六进制 � C）采用二进制和存储程序控制的概念 � D）采用ASCII的编码系统
� 2、世界上第一台公认的电子计算机产生的年代是
� A）1943 � B）1946 � C）1950 � D）1951
计算机发展选择题
� 3、第二代电子计算机所采用的电子元件是
� 时钟频率也叫主频，是指计算机CPU的时钟频率。一般主频越高，计算 机的运算速度就越快。 � 主频的单位为兆赫兹（MHz）、吉赫兹（GHz）。 � P42.0/256M/80G/16XDVD/17
� 表示CPU是 Intel奔腾第4代，主频是3.0GHz，内存为256M，硬盘80G � 16倍速数字式多功能DVD光驱，17英寸彩色显示器
信息存储单位选择题
� 1、假设某台式计算机的内存储器容量为 128MB，硬盘容量为10GB。 硬盘容量是内存容量的：
� A）40倍 � B）60倍 � C）80倍 � D）100倍
� 2、1KB的精确数值是
� A）1024Bytes � B）1000Bytes � C）1024Bits � D）1000Bits
� 18、下列度量单位中，用来度量计算机外部设备传输率的是
� A）MB/s � B）MIPS � C）GHz � D）MB
计算机主要性能指标选择题
第1章 计算机基础知识
（1）巨型计算机。 （2）大型计算机。 （3）小型计算机。 （4）微型计算机。
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合，计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统，主要由运算器、控制器 、存储器（内部存储器和外部存储器）、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中，运算器和控制器统称为中央处 理器（CPU——Central Processing Unit），CPU是计算 机的核心部件，由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现，加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络，包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
9
第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法，如根据信息的表示和处理方 式，有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机；根据用途来分，有专用计算机和通用计算 机；根据计算机规模和性能来分，有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
7
第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理，对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计（CAD——Computer Aided Design）、计算机辅助制造（CAM——Computer Aided Manufacturing）和计算机辅助教学（CAI——Computer Aided Instruction）。
10
第1章 计算机基础知识
1.2 计算机的系统组成
一台完整的计算机系统由硬件系统和软件系统两部 分组成。硬件与软件结合，计算机才能正常运行。
11
第1章 计算机基础知识
1.2.1 计算机的硬件系统
一个完整的计算机硬件系统，主要由运算器、控制器 、存储器（内部存储器和外部存储器）、输入设备和输出 设备五大部件组成。其中，运算器和控制器统称为中央处 理器（CPU——Central Processing Unit），CPU是计算 机的核心部件，由它发号施令协调计算机各个部件有条 不紊地工作。 1. 运算器
7.计算机网络应用
计算机网络的出现，加速了全球的信息化进程。所有的信 息资源连接成一个全球性的大型网络，包括文字、数据、图形 、图像和视频等各种形态的信息都可以在一个大型网络中交互
使用。
9
第1章 计算机基础知识
1.1.5
计算机的分类
计算机有多种分类方法，如根据信息的表示和处理方 式，有数字电子计算机、模拟电子计算机和数字模拟混合 电子计算机；根据用途来分，有专用计算机和通用计算 机；根据计算机规模和性能来分，有巨型计算机、大型计 算机、小型计算机和微型计算机。
7
第1章 计算机基础知识
3.数据处理
计算机数据处理指对人类社会的生产活动、经济与市场、 我国改革开放的总体规划等大量数据进行处理，对这些数据进 行计划、分析、计算、评估等操作。
4.计算机辅助技术
计算机辅助技术包含计算机辅助设计（CAD——Computer Aided Design）、计算机辅助制造（CAM——Computer Aided Manufacturing）和计算机辅助教学（CAI——Computer Aided Instruction）。
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20 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 第一个把程序控制引入计算机 的英国数学家C.巴贝奇。 1822年，巴贝奇设计一台可以 运转的差分机，他可以用来做三 角函数和对数的计算，已经能达 到 10－6次方的运算； 1834年，巴贝奇又完成了一项 新计算机装置的构想，发明了 “分析机”。它不仅可以进行数 字运算，而且还能进行逻辑运算。
点：一是为了充分发挥电子元
件的高速性能而采用了二进制； 二是把指令和数据都存储起来， 让机器能自动地执行程序。由 于它利用水银延时线作主存，
用磁鼓作辅存，其运算速度比
ENIAC提高了240倍。
30 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 •UNIVAC（尤尼瓦克）是通用自动计算机的缩写。它的设计师 是ENIAC的主要研制者莫奇莱和埃克特。于1951年6月制成并正 式交付美国人口统计局使用。 •UNIVAC的诞生标志着计算机从实验室走向社会，应用领域由 单纯为军事服务进入为社会公众服务，一个崭新的计算机时代 由此拉开了序幕。
章节：第1章 计算机基础 公元500年前， 中国南北朝时期的数学家祖冲之（公元 429～500年），借助算筹作为计算工具， 成功地将圆周率 π值计算到小数点后的第7位，即在3.1415926至3.1415927之 间，成为当时世界上最精确的π值，比法国数学家韦达的相 同成就早了1100多年。
12 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
计算机科学之美
计算机是20世纪人类最伟大发明
之一。西方人发明了这种奇妙的计算 机器，为它起名为Computer。今天，
计算机的概念早就背离了它的本义，
中国人把它与“人脑”相对应， 先知先觉地称它为“电脑”。电脑不 仅与计算有关，它还决定着我们的命 运。
7 2015年1月6日12时34分
数和对数函数， 它一直使用到袖珍计算器面
世为止。
15 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
3、最早的计算机先驱
几乎就在英国牧师奥却德完成计算尺研制的同一时期， 欧洲大陆上空显现了计算机发明的第一抹曙光。人们现在 大都把第一台机械计算机的荣誉归功于法国的帕斯卡，但 鲜为人知的是，在帕斯卡之前，德国科学家契克卡德（ W. 16 Schickard）曾经制作出一台更出色的计算机器。 2015年1月6日12时34分
31 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
为什么通常认为计算机时代是从1951年6月开始的? 计算机时代的两个主要标志： 1. 计算机从实验室走向社会，作为商品交付客户使用； 2. 计算机从单纯军事用途的计算进入公众领域的数据处 理，引进强烈的社会反响。
章节：第1章 可以向前追溯到 50多年前第一台电子计算机ENIAC
诞生的岁月，甚至可以上溯至人类
发明计算工具的远古年代；我们也 可以向后回顾和感受电脑网络“爆 炸”般的冲击波。
8 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
2、早期的计算工具
电脑的史前史应该从计算工具发端，至少可以追溯到我 们祖先用石头或手指帮助计数的远古时代。英语里的 “Calculus”（计算）一词来源于拉丁语，既有“算法”的 含义，也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。
17世纪初，计算工具在西方呈现了较快的 发展，首先创立对数概念英国数学家纳皮尔 （J.Napier），发明了一种工具，即后来被 人们称为“纳皮算筹”的器具。
纳皮尔筹又叫“纳皮尔计算尺”，它是由十根木 条组成的，每根木条上都刻有数码，右边第一根木 条是固定的，其余的都可根据计算的需要进行拼合 或调换位置。
人类最早有实物作证的计算工具诞生在中国。 古语 曰：“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外。”筹策又叫算筹， 它是中国古代普遍采用的一种计算工具。算筹不仅可以替 代手指来帮助计数，而且能做加减乘除等数学运算。中国 古代数学家正是以“算筹计算机”为工具，运筹帷幄，殚精 竭虑，写下了数学史上光辉的一页。
11 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 图灵把人在计算时所做的工作分解成简单的动作，与人 的计算类似，机器需要：
（1）存储器，用于贮存计算结果；
（2）一种语言，表示运算和数字； （3）扫描； （4）计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么； （5）执行下一步计算。具体到一步计算，则分成：
（1）改变数字符号；
（2）扫描区改变，如往左进位和往右添位等； （3）改变计算意向等。整个计算过程采用了二进位制， 这就是后来人们所称的“图灵机”。
ENIAC性能更好的计算机时，他便提
出EDVAC（埃德瓦克）方案。
冯·诺依曼1903年出生，1921年至1925年他先后在柏林 和苏黎世学习化学，1926年获得苏黎世化学工程文凭和布达佩 斯数学博士证书。
29 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 EDVAC是电子离散变量计算 机的缩写。它的主要改进有两
2015年1月6日12时34分
1 2015年1月6日12时34分
计算机科学导论
电子数字计算机是20世纪人类最伟大发明之
一。短短的几十年，计算机以迅猛蓬礴之势，用
非凡的渗透力和亲和力，彻底改变了我们这个星
球的模样，融进每个人的工作、学习和生活之中，
已在世界范围内形成了一种新的文化，构造了一 种崭新的文明。
现代计算机孕育于英国，诞生于美国，成长遍布于
全世界，所谓“现代”是指利用先进的数字电子技术
代替机械或机电技术。计算机中笨重的齿轮、继电器 一次被电子管、晶体管和集成电路等取代。计算机的 发展速度越来越快，种类也越来越多，应用越来越广。
5 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
1、走进电脑时代
24 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
4、第一台电子数字计算机ENIAC
举世公认的第一台电子计算机ENIAC，诞生在战火纷飞的二次 世界大战，它的“出生地”是美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场。 1943年，二次世界大战关键时期，美国因新式火炮设计需要 运算速度更快的计算机，宾州大学莫尔学院莫奇利教授和他的学 生埃克特博士用军方提供的48万美元设计完成.
中去学习。
2015年1月6日12时34分 3 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
目
录
第1章 计算机基础 第2章 计算机工程 第3章 计算机软件 第4章 计算机技术 第5章 计算机科学
4 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
第1章 计算机基础
1.1 计算机的发展及分类
25 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
“埃尼阿克” （ ENIAC）计算
机的最初设计方案，是由36岁的美 国工程师莫奇利于1943年提出的。 计算机的主要任务是分析炮弹轨道。 美国军械部拨款支持研制工作，并 建立一个专门研究小组，由莫奇利 负责。 当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒钟就 算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。
古人用石头计算捕获的猎物，石头就是他们的计算工具。 美国著名科普大师阿西莫夫说过， 人类最早的 “计算机” 是手指， 英语单词“Digit” 既表示“手指”又表示“整数 数字”。而中国数学史专家考证，大约在新石器时代早期， 即远古传说里伏羲、黄帝之前，先民使用的“计算机”是结 绳，即用绳子打结的多少来表示数的概念。
1983年1月，美国《时代》周
刊（TIME）为上年度当选的“风云
人物”撰文说：“在这一年里，这
是最具影响力的新闻，它代表了一种
进程，一种被全社会广泛接受并带来 巨大变革的进程„„这就是为什么
《时代》在风云激荡的当今世界中选
择这么一位 ‘人物’，但它不是一 个人，而是一台机器——计算机。”
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27 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 ENIAC机本身存在两大缺点： （1）没有存储器； （2）它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，计算速 度也就被这一工作抵消了．
28 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 5、 冯 · 诺依曼 冯·诺依曼对ENIAC机不足之处 进行认真分析，并讨论全新的存储程 序的通用计算机方案。当军方要求比
明了机械加法器。
帕斯卡（Pascal，Blaise1623—1662），是法国著名的 数学家、物理学家、哲学家和散文家。 18
2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 帕斯卡设计的计算机是由一系列齿轮组成而用发条做为 动力的装置，这种机器只能够做6位加法和减法。这被称为 “人类有史以来第一台计算机”
章节：第1章 计算机基础
中国古代在计算工具领域的另一项发明是珠算盘，直到今天， 它仍然是许多人钟爱的“计算机”。珠算盘最早记录于汉朝人徐 岳撰写的《数术记遗》一书里，大约在宋元时期开始流行，而算 盘最终彻底淘汰了筹算是在明代完成的。
数术记遗
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章节：第1章 计算机基础
2015年1月6日12时34分
2 2015年1月6日12时34分
本课程的内容属于对学科定义、范畴、特点和
发展变化规律等内容的概要介绍，以及如何学习这
个专业思想方法的介绍，类似于大学专业学习的入
门性导引类课程，相当于旅游中对“导游图”的学 习和了解。学生不应指望从本课程学到大量具体的 专业知识。有关计算机科学与技术学科大量具体而 有用的专业知识，还需要在后续的各门具体的课程
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章节：第1章 计算机基础
纳皮尔开创的对数概念影响了一代数学家， 英国牧师奥却德（W.Oughtred）就是其中的佼 佼者。奥却德发明了圆盘型对数计算尺，后
章节：第1章 计算机基础 第一个把程序控制引入计算机 的英国数学家C.巴贝奇。 1822年，巴贝奇设计一台可以 运转的差分机，他可以用来做三 角函数和对数的计算，已经能达 到 10－6次方的运算； 1834年，巴贝奇又完成了一项 新计算机装置的构想，发明了 “分析机”。它不仅可以进行数 字运算，而且还能进行逻辑运算。
点：一是为了充分发挥电子元
件的高速性能而采用了二进制； 二是把指令和数据都存储起来， 让机器能自动地执行程序。由 于它利用水银延时线作主存，
用磁鼓作辅存，其运算速度比
ENIAC提高了240倍。
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章节：第1章 计算机基础 •UNIVAC（尤尼瓦克）是通用自动计算机的缩写。它的设计师 是ENIAC的主要研制者莫奇莱和埃克特。于1951年6月制成并正 式交付美国人口统计局使用。 •UNIVAC的诞生标志着计算机从实验室走向社会，应用领域由 单纯为军事服务进入为社会公众服务，一个崭新的计算机时代 由此拉开了序幕。
章节：第1章 计算机基础 公元500年前， 中国南北朝时期的数学家祖冲之（公元 429～500年），借助算筹作为计算工具， 成功地将圆周率 π值计算到小数点后的第7位，即在3.1415926至3.1415927之 间，成为当时世界上最精确的π值，比法国数学家韦达的相 同成就早了1100多年。
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章节：第1章 计算机基础
计算机科学之美
计算机是20世纪人类最伟大发明
之一。西方人发明了这种奇妙的计算 机器，为它起名为Computer。今天，
计算机的概念早就背离了它的本义，
中国人把它与“人脑”相对应， 先知先觉地称它为“电脑”。电脑不 仅与计算有关，它还决定着我们的命 运。
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数和对数函数， 它一直使用到袖珍计算器面
世为止。
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章节：第1章 计算机基础
3、最早的计算机先驱
几乎就在英国牧师奥却德完成计算尺研制的同一时期， 欧洲大陆上空显现了计算机发明的第一抹曙光。人们现在 大都把第一台机械计算机的荣誉归功于法国的帕斯卡，但 鲜为人知的是，在帕斯卡之前，德国科学家契克卡德（ W. 16 Schickard）曾经制作出一台更出色的计算机器。 2015年1月6日12时34分
31 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
为什么通常认为计算机时代是从1951年6月开始的? 计算机时代的两个主要标志： 1. 计算机从实验室走向社会，作为商品交付客户使用； 2. 计算机从单纯军事用途的计算进入公众领域的数据处 理，引进强烈的社会反响。
章节：第1章 可以向前追溯到 50多年前第一台电子计算机ENIAC
诞生的岁月，甚至可以上溯至人类
发明计算工具的远古年代；我们也 可以向后回顾和感受电脑网络“爆 炸”般的冲击波。
8 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
2、早期的计算工具
电脑的史前史应该从计算工具发端，至少可以追溯到我 们祖先用石头或手指帮助计数的远古时代。英语里的 “Calculus”（计算）一词来源于拉丁语，既有“算法”的 含义，也有肾脏或胆囊里的“结石”的意思。
17世纪初，计算工具在西方呈现了较快的 发展，首先创立对数概念英国数学家纳皮尔 （J.Napier），发明了一种工具，即后来被 人们称为“纳皮算筹”的器具。
纳皮尔筹又叫“纳皮尔计算尺”，它是由十根木 条组成的，每根木条上都刻有数码，右边第一根木 条是固定的，其余的都可根据计算的需要进行拼合 或调换位置。
人类最早有实物作证的计算工具诞生在中国。 古语 曰：“运筹策于帷幄之中，决胜于千里之外。”筹策又叫算筹， 它是中国古代普遍采用的一种计算工具。算筹不仅可以替 代手指来帮助计数，而且能做加减乘除等数学运算。中国 古代数学家正是以“算筹计算机”为工具，运筹帷幄，殚精 竭虑，写下了数学史上光辉的一页。
11 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 图灵把人在计算时所做的工作分解成简单的动作，与人 的计算类似，机器需要：
（1）存储器，用于贮存计算结果；
（2）一种语言，表示运算和数字； （3）扫描； （4）计算意向，即在计算过程中下一步打算做什么； （5）执行下一步计算。具体到一步计算，则分成：
（1）改变数字符号；
（2）扫描区改变，如往左进位和往右添位等； （3）改变计算意向等。整个计算过程采用了二进位制， 这就是后来人们所称的“图灵机”。
ENIAC性能更好的计算机时，他便提
出EDVAC（埃德瓦克）方案。
冯·诺依曼1903年出生，1921年至1925年他先后在柏林 和苏黎世学习化学，1926年获得苏黎世化学工程文凭和布达佩 斯数学博士证书。
29 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 EDVAC是电子离散变量计算 机的缩写。它的主要改进有两
2015年1月6日12时34分
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计算机科学导论
电子数字计算机是20世纪人类最伟大发明之
一。短短的几十年，计算机以迅猛蓬礴之势，用
非凡的渗透力和亲和力，彻底改变了我们这个星
球的模样，融进每个人的工作、学习和生活之中，
已在世界范围内形成了一种新的文化，构造了一 种崭新的文明。
现代计算机孕育于英国，诞生于美国，成长遍布于
全世界，所谓“现代”是指利用先进的数字电子技术
代替机械或机电技术。计算机中笨重的齿轮、继电器 一次被电子管、晶体管和集成电路等取代。计算机的 发展速度越来越快，种类也越来越多，应用越来越广。
5 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
1、走进电脑时代
24 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
4、第一台电子数字计算机ENIAC
举世公认的第一台电子计算机ENIAC，诞生在战火纷飞的二次 世界大战，它的“出生地”是美国马里兰州阿贝丁陆军试炮场。 1943年，二次世界大战关键时期，美国因新式火炮设计需要 运算速度更快的计算机，宾州大学莫尔学院莫奇利教授和他的学 生埃克特博士用军方提供的48万美元设计完成.
中去学习。
2015年1月6日12时34分 3 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
目
录
第1章 计算机基础 第2章 计算机工程 第3章 计算机软件 第4章 计算机技术 第5章 计算机科学
4 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
第1章 计算机基础
1.1 计算机的发展及分类
25 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
“埃尼阿克” （ ENIAC）计算
机的最初设计方案，是由36岁的美 国工程师莫奇利于1943年提出的。 计算机的主要任务是分析炮弹轨道。 美国军械部拨款支持研制工作，并 建立一个专门研究小组，由莫奇利 负责。 当“埃尼阿克”公开展出时，一条炮弹的轨道用20秒钟就 算出来，比炮弹本身的飞行速度还快。
古人用石头计算捕获的猎物，石头就是他们的计算工具。 美国著名科普大师阿西莫夫说过， 人类最早的 “计算机” 是手指， 英语单词“Digit” 既表示“手指”又表示“整数 数字”。而中国数学史专家考证，大约在新石器时代早期， 即远古传说里伏羲、黄帝之前，先民使用的“计算机”是结 绳，即用绳子打结的多少来表示数的概念。
1983年1月，美国《时代》周
刊（TIME）为上年度当选的“风云
人物”撰文说：“在这一年里，这
是最具影响力的新闻，它代表了一种
进程，一种被全社会广泛接受并带来 巨大变革的进程„„这就是为什么
《时代》在风云激荡的当今世界中选
择这么一位 ‘人物’，但它不是一 个人，而是一台机器——计算机。”
6 2015年1月6日12时34分
27 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 ENIAC机本身存在两大缺点： （1）没有存储器； （2）它用布线接板进行控制，甚至要搭接几天，计算速 度也就被这一工作抵消了．
28 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 5、 冯 · 诺依曼 冯·诺依曼对ENIAC机不足之处 进行认真分析，并讨论全新的存储程 序的通用计算机方案。当军方要求比
明了机械加法器。
帕斯卡（Pascal，Blaise1623—1662），是法国著名的 数学家、物理学家、哲学家和散文家。 18
2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础 帕斯卡设计的计算机是由一系列齿轮组成而用发条做为 动力的装置，这种机器只能够做6位加法和减法。这被称为 “人类有史以来第一台计算机”
章节：第1章 计算机基础
中国古代在计算工具领域的另一项发明是珠算盘，直到今天， 它仍然是许多人钟爱的“计算机”。珠算盘最早记录于汉朝人徐 岳撰写的《数术记遗》一书里，大约在宋元时期开始流行，而算 盘最终彻底淘汰了筹算是在明代完成的。
数术记遗
13 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
2015年1月6日12时34分
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本课程的内容属于对学科定义、范畴、特点和
发展变化规律等内容的概要介绍，以及如何学习这
个专业思想方法的介绍，类似于大学专业学习的入
门性导引类课程，相当于旅游中对“导游图”的学 习和了解。学生不应指望从本课程学到大量具体的 专业知识。有关计算机科学与技术学科大量具体而 有用的专业知识，还需要在后续的各门具体的课程
14 2015年1月6日12时34分
章节：第1章 计算机基础
纳皮尔开创的对数概念影响了一代数学家， 英国牧师奥却德（W.Oughtred）就是其中的佼 佼者。奥却德发明了圆盘型对数计算尺，后