自考计算机应用技术精讲.docx
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1、A07计算机应用技术精讲全部讲义计算机应用技术Ll概述一、计算机的发展”!承记1世界上第一台电子计算机是1946年在美国诞生的.相关阅读世界上的第一台计算机名为ENIAlC,是电子数值积分计算机的英文缩写.ENlAIe于194碎2月在美国宾夕法尼亚大学诞生,由18000多个电子管和1500多个继电器构成,占地170m2,每秒可执行5000?欠加法运算。2通常以构成计算机的电子元器件的更新换代来划分计算机的发展阶段,即:第阶段(第一代):电子管计算机(19461957)第二阶段(第二代):晶体管计算机(1二歹段64)第三阶段(第三代):集成电路计算机(1965、段69)第四阶段(第四代):大规模
2、,超大规模集成电路计算机I(1970年至今),二、微型机的发展阶段:1微型机的特点是将计算机的中央处理器(CPU)制作在同一块大规模或超大规模集成电路芯片上,此种中央处理器又称为微处理器(MPU).换句话说,微型机是用微处理器制成的计算机.2通常以构成微型机的微处理器的字长来划分微型机的发展阶段,即:0历年题第一代微型机:以Imel公司的4位微处理器40Q4和3位微处理器S008为代表的微处理需制成的微型机(1971-1972).第二代徼型机:以Imel公司的$080、MOtOrOla公司的6S00和ZiIOg公司的Z80为代表的S位微处理器制成的微型机(19737977)。第三代微型机:以I
3、meISO86、,168000和ZSOoQ为代表的16位微处理器制成的微型机(1978-1981).第四代微型机:以Imel公司的PennUm(奔腾)系列、AMD公司的AMDK6系列为代表的32位微处理器制成的微型机(1981年至今)三、计算机的特点1运算速度快世界上第一台计算机的运算速度是每秒5000?欠加法,而目前普通微型机的运算速度都在每秒几百万或千万次以上,高性能计算机则可进行每秒几十亿次或更快的运算。2计算精度高计算机的计算精度在理论上不受限制,一般情况下均可达到15位以上的有效数字.通过一定的技术手段,可以实现任何精度要求.事实上,计算机的计算精度是靠计算速度来保证的,因为计菖机的
4、运菖速度快,所以在较短的时间内就可达到相当高的计售精度.3记忆能力强计算机中的存储器是存储大量的信息,或者说计篝机能记忆包括数据和程序在内的大量的信息。目前,无论是计算机的内部存储器还是外部存储器的存储容量都提高了几个数量级.可以说,计算机的记忆能力(存储量)是无限的.4具有逻辑判断能力计算机能够判断某件事情的是非或真假,即在逻辑上判断成立或不成立.并且还可以进行与、“或7、”非一等逻辑加工和运算.因而可以用计算机来判定某人是否该录取,是否该调整工资等.此外,还可以利用计算机的逻辑判断和推理能力来帮助人们证明一些科学命题与控制机器人等.5自动执行程序的能力现代电子计算机的一大特点就是事先格需要
5、计算机执行的程序存放在计算机中,计算机在工作时就会自动地执行程序中的一条条指令,从而在不需要人工干预的情况下自动地完成某项工作.四、计算机的分类识记1可以根据计算机的运算速度、数据存储能力、指令系统的规模、输入输出能力等因素将各种计篝机划分为巨型机、大型机、小鳖机、微型机、服务器和工作站等.2微型机是197阵代开始由微处理器作为其中央处理器构成的计算机,微型机通常又称为个人计算机或Pctiu3巨型机、大型机、小型机、徽型机等的划分是相对的,目前微型机的性能已经赶上或超过了早期巨型机或大型机的水平.Tq记计算机的应用包括:科学计算、数据处理、过程控制和各种计算机辅助功能等几大类.1科学计菖,历年
6、真题也称为科学与工程计篝,这是早期计算机应用的主要方面,例如计算方程组的解和微积分等.科学计算的特点是计算对象和计算结果都是数值,因而又称为数值计售.2数据处理是指利用计算机对各种信息进行收集、存储、整理、分类、统计、加工、利用和传播等。数据处理的特点一是被处理的信息不仅有数值,还包括文字、图像、声音等各种信息;二是不仅仅是计算,还包括对各种信息的管理.因而数据处理应用可包括各种各样的信息处理或事务管理。3过程控制用计篝机进行自动控制由来已久,除了生产过程的自动控制之外,还广泛应用于国防、交通、能源、邮电、医疗设备和家用设备等的控制.4计算机辅助功能主要包括计算机辅助设计(C.W)计算机辅助制
7、造(CAM)、计算机辅助教学(CAI).例如,机器零部件的辅助设计和制造,服装的辅助设计等。5人工智能利用计算机模拟人的智能,典型的应用有机器人及各种专家系统等。第一章计算机应用基础知识1:计算机系统的组成计算机系统由硬件系统和软件系统两大筋分组成.组成计算机的各种设备和装置统称为硬件,而各种各样的程序则统称为软件.1、硬件系统基本组成及工作原理1.硬件系统基本组成畦1计算机的硬件由运算器、控制器、存储器、输入设备和输出设备五大部件组成.2运算器又称算术逻辑部件(ALU),这说明运算器具有算术运算和逻辑运算功能.3存储器用来存放程序与数据,程序是指挥计算机工作的一系列指令,而数据则是被计算机处
8、理的各种信息,无论是程序还是数据都是以二进制编码的形式存放在计售机的存储器中的.4控制器指挥计算机进行工作.它周而复始地从存储器的指定单元中取出指令,分析指令,再发出相应的控制信号,控制各部件完助旨令要求的操作.5输入设备将数据和程序输入计真机,键盘、鼠标、扫描仪等是常见的输入设备;输出设备输出结果,显示器和打印机是典型的输出设备。2.计算机工作原理1冯诺依曼对计算机的设计与发明有重大贡献,其思想的三要点是:计算机硬件由五大部件组成。计算机内部一律采用二进制来表示指令和数据。将程序存储在计算机中。三要点中最主要的是程序存储”的思想。2计算机的工作过程也就是简单工作原理可以这样来理解:人们对于要
9、交给计售机完成的任务,事先编制好由一系列指令构成的时应程序,并与该程序要处理的数据一起存入计算机的存储器.当发布执行命令后,计算机就自动地、周而复始地逐条执行程序中的这些指令.所有指令执行完毕后,该程序所对应的任务也就完成了.执行每一条指令时,又可以分为“取出指令分析指令、就行指令以及“为执行下一条指令做准备等四个步骤.3.与硬件有关的术语设记1中央处理器又称CPU(CentraiprocessionUnit),是计算机中最关键的部件.微型机中的CPC已经集成在一块半导体芯片上,因而又称为微处理器(MPU).2内存与外存0历年真遢计算机的存储器可分为内部存储器和外部存储器两大类.内存又称为主存
10、,外存又称为辅助存储器.内部存储器又可分为随机存储器(RAM)和只读存储器(ROM)两类.其中,RA蹴可读出信息又可写入信息,因而是读写存储器;RO炽能读出信息而不可写入信息,因而是只读存储器。RAM与RO通常都由半导体集成电路构成。其中,RAN仲的信息在断电后或机器重新启动后会丢失;而RoV中的信息在生产时固化在其内,不会因断电而丢失.微型机系统中的基本输入输出系统程序BIoS,就是固化在ROM中的.外部存储器中的数据或程序必须调入RA后,才能交给CPC进行处理.硬盘、软盘、光盘等都是外部存储器。外部存储器存储容量大,并且其内的信息不会因断电而丢失。目前的微型机中,RA1的容量约为几十到上百
11、个IB;ROM的容量通常为几百KB;一张3.5英寸的软盘片的容量是1.44MB;一张光盘片的容量是640回一个硬盘的容量目前可达几个或几十个GB.存取速度最快的是RAV,其次是ROM,然后是硬盘、光盘,最慢的是软盘.3主机计算机硬件系统由主机和外部设备两大部分组成II主机包括CPU、内存和输入输出接口(又称IC).4外部设备外部设备包括各种输入和输出设备(或称IO设备)以及外部存储器.*-31.rir5I点口各种输入、输出设备都需要通过相应的输入输出接口(又称IO接口)再与主机相连.LO接口电路与有关器件常常制作在一块d电路板上,又称为接口卡.采用接口的原因有多种:主机与外部设备的工作速度不一
12、样.数据格式不一样.工作电平不一样等.6总线总线又称为BCS,是计算机中传递信息的一组公共线路.根据所传输信息的不同,总线又分为地址总线(AB)、数据总线(DB)和控制总线(CB).此外,IS腑PCI是两种广泛采用的总线标准.二、软件系统的组成与分类:1 .什么是软件至软件是各种程序的统称。有时也把与计算机有关的一些文档资料包括在软件的范畴内.因为计算机必须在程序的指挥下进行工作,所以如果没有软件计算机就不能工作.人们把没有配备软件的计算机称为濯机”.2 .软件的分类领会各种各样的软件可分为系统软件和应用软件两大类.1应用软件是为计算机的某种具体应用而编制的软件.例如文字处理软件、财务报表软件
13、、库存管理软件、自动控制软件等.2系统软件是为应用软件的开发和运行提供支持的软件.系统软件包括:操作系统、语言处理程序、诊断程序、维护程序等,其中最主要的是操作系统。三、计算机系统的层次关系)4速1 .由教材第14页上的图1-4计算机系统层次结构,可以看出:1硬件(裸机)处于整个计算机系统的最底层,即硬件是物质基础.2操作系统软件处在中心位置,它向下管理和控制硬件资源,向上则为应用软件的开发和运行提供支持,并为用户操作使用计算机提供服务.3在操作系统以上的各层则分别是语言处理程序、各种实用程序和各种应用程序.2 .操作系统是最重要的软件,若没有操作系统,应用软件就不能运行;而若没有应用软件,操
14、作系统仍可运行并提供服务.此外,因操作系统为用户使用计算机提供了方便、友好的服务,故通常也将操作系统视为人与计算机之间的一种接口.13信息编码与数据表示数据是计篝机处理的对冢.计辑机处理的数值、文字、图像、声音、视频等都是不同形式的数据,所有的数据(也包括程序)在计篝机内部一律采用二进制效码表示.一、数制化信息编码的概念姬所谓编码,就是采用少量基本符号和一定的组合原则来区别和表示信息.基本符号的种类和组合原则是信息编码的两大要素.计算机采用二进制码的主要原因是:型岂1物理上最容易实现2可靠性强3运算翅则简单4易于实现逻辑运算和逻辑判断二、进位计数制与数制转换按进位庾则计数的方法称为进位计数制.
15、1.进位计数制识记进位计数制的特占一5678.39=5103-610271018100+310-19l0-2N=Dm-irm1-Dm,2rm-2Dm.3rm-3.Dir1DOrO-D.1-D.22.DSIa-D2.小式中的m是整数部分的位数,n是小数部分的位数,虎:基数ri是位权,Di为该数制所采用的数符.卜算机中常用的几种进位制及其属性进位制进位规则基数所用符号位权涔示形式例子二进制逢二进一R=20,12B(Binary)101.IB八进制逢人进一R=S0,1.,78O(Octal)247.650十进制篷十进一R=IO0,1.,910D(Decimal)96.58D十六进制漫十六进一R=I6
16、0,1.9,A,B,C,D,E,F16H(Hexadecimal)AF.SEH工数制转换1r三制与十进制之间的转换领会谜制转换为十进制按照公式N=Dm.rm4-%.2产4DniJ产DlrI-Doro-D41+D,22.Dn.oD.nr-n,任何一个谜制数都可以表示成授权展开的多项式之和,这就是进制数转成十进制的转换规则.让我们来看几个例题:(11011.101)B=124+123022+121+120+12-1022123=1682lO.50.125=(27.625)D(71)O=781l80=(57)D(1F1A)H=1163-151621161-1O16o=(7962)D十进制转换成谜制数
17、整数部分和小数部分不一样,方法如下:整数部分:除r取余法.8 I 10048 I 1248 |_11小数部分:乘r取整法.16I10041666十迸制数转换成八进制数和十六进制数0(100.345)D=(1100100.01011)B(100)D=(144)O(100)D=(64)H2非十进制之间的转换领会A进制转换成二进制一位八进制对应二进制的三位,所以,八进制数转换成二进制数的转换规则是:T为三法.即任意一个八进制都可以表示成三位二进制数.(6154)O=(110001101100)B二进制转换成A进制以小数点为界,三位一组法。不足三位时,整数部分高位部零,小数部分低位补零。(100110
18、10110.1010111)B=(10011010110.1010111)B-(010011010110.101011100)B-(2326.534)O十六进制转换成二进制一分为四法.即任意一个十六进制都可以表示成四位二进制数(2C1D.7)H=(0010110000011101.OllDB二进制转换成十六进制以小数点为界,四位一组法.不足四位时,整数部分高位部零,小数部分f氐位补零.(10011010110.1010111)B=(10011010110.1010111)B=(010011010110.10101110)B=(4D6.AE)H人进制和十六进制之间的转换由于八进制和十六进制都和二
19、进制有关系,我在这推荐使用通过二进制转化.在书上还有可以通过十进制,各位同学自己选择喜好吧.三、二进制常用的数据单位领会1位(bit)一个二进制数码。或1称为一位,英文为bit,音译为“比特。是计算机中数据存储和表示的最小单位.一个字节为8个位,英文称为Byte,音译为奔特,是计算机中数据存储和表示的基本单位.通常以小写的方代表bit,而以大写的代表Byte.计算机存储器容量的大小以字节为单位衡量.常用的容量单位有KB、MBsGB等.lKB=210B三1024B1MB=22oB=1O24KB1GB-23oB-1O24MB3字(VVord)计菖机中一次性传送或处理的若干个字节数称为一个“字,它所
20、含的字节数与具体机器有关,可能是两个字节,也可能是三字节或四字节,这取决于机器的字长.一个字所包念的二进制数的位数则称为该字的字长”.四、常用的信息编码与数据表示L里迫1 .数值数据的表示能进行算术运算的数据称为数值.通常用若干个字节的二进制数码来表示一个数值,例如用两个字节表示一个整数,用四个字节表示一个实数.若要表示正数和负数,可在该数前加一个符号位,例如该位为O表示正数,该位为1表示负数.2 .非数据数据的表示常用的信息编码有字符编码、汉字编码、图歙编码、声音编码等。1字符编码领会在计算机内通常为可能会用到的字符指定一个编码,当用户输入字符时,机器自动将该字符转换为对应的二进制编码存入计
21、算机中。英文字符(也称西文字符)通常用ASCiI码表示,ASCII码是国际上通用的标准信息交换代码,即用7位不同的二进制数编码来表示一个键盘上字符.7位二进制数码的不同组合可以表示128个不同的字符,包括数字字符、英文大小写字母、标点符号、运算符号及各种控制字符等.2汉字编码领会汉字在计算机中也是用一组二进存哦码表示的,由于汉字的数量巨大,所以需要用两个字节的二进制数来编码,其编码标准则广泛采用GB2312-8痼家标准汉字编码.汉字输入码同一个汉字可用不同的输入编码方案,采用某种方案输入某个汉字时所键入的内容称为该输入方法下该汉字的输入码.因而同T汉字对应不同输入方法的输入码是不一样的.汉字机
22、内码汉字机内码主要用于解决汉字在计算机内的存储、处理和传输问题.为什么要采用汉字机内码呢?主要是由于汉字输入码的不唯一,所以汉字输入码输入计售机后必须统一转换为相同的编码进行存储,以确保相同的汉字在机内码的惟一性,便于汉字的处理和传输.这种汉字编码称为机内码,简称内码.国家标准汉字编码(闿称国标码)GB2312-3獭定一个汉字用两个字节表示。汉字字形码今历年直题汉字字形码主要用于解决汉字输出问题。汉字字形码是汉字字型信息的二进制编码.同一个汉字在屏幕上或打EIM上输出时,可以有不同的字形、字体和字号;此外,对于同一种字型和字体还可分别用该汉字的点阵信息或轮廓信息为其编码,因而同一个汉字可以有多
23、种不同的字型编码.用点阵信息表示某个汉字的字型是常用的方法,若采用16x16点阵表示一个汉字的字型需要32个字节;若采用24x24点阵表示一个汉字的字型则需要72个字节.计算机能够表示的所有汉字的字型信息的集合就构成了一个汉字库.3图像编码图像是由一个个像点(像素)构成的,每个像素可由若干个比特来对其色彩和灰度进行编码,从而实现整幅图像的数字化.4声音编码声音是一种连续变化的模拟量,可通过模数(模拟数字)转换将其转变成数字量后再由计算机来处理.要对声音进行处理,计算机必须需要一块音频卡,简称声卡,它具有一模/数和“效/模转换功能。声卡的作用是对声音信号的模拟鬣按一定的采样频率进行采样,并对采样
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