《計算機應用基礎(chǔ)》(一)第一章計算機基礎(chǔ)知識

第一章計算機基礎(chǔ)知識1.1計算機、信息與社會1.2計算機內(nèi)信息的表示與編碼1.3微型計算機系統(tǒng)的組成1.4多媒體技術(shù)與多媒體計算機1.5計算機安全與病毒防范1.1計算機、信息與社會一、計算機文化二、計算機的特點三、計算機的發(fā)展歷史四、計算機的分類五、21世紀計算機發(fā)展趨勢六、信息的數(shù)字化一、計算機文化1．計算機文化現(xiàn)象2．計算機應用領(lǐng)域3．計算機醫(yī)學應用什么是計算機？計算機是一種能夠?qū)Ω鞣N信息進行自動存儲和處理的電子裝置計算機文化人類利用計算機革新創(chuàng)造文化的方式和方法1、計算機文化現(xiàn)象2、計算機應用領(lǐng)域（1）科學計算（數(shù)值計算）（2）數(shù)據(jù)處理（3）過程控制（4）計算機輔助系統(tǒng)（CAD、CAM、CAI）（5）人工智能（AI）（6）信息高速公路3、計算機醫(yī)學應用（1）醫(yī)院信息系統(tǒng)（HospitalInformationSystem）（2）醫(yī)學數(shù)據(jù)處理（SASS、SPSS）（3）醫(yī)藥信息檢索系統(tǒng)（4）智能化醫(yī)療儀器的研制（CT電子計算機斷層掃描、MRI核磁共振儀）（5）醫(yī)學專家系統(tǒng)二、計算機的特點（1）運算速度快。（2）運算精度高。（3）存儲容量大。（4）自動化程度高、可靠性好（5）嚴密的邏輯判斷能力（6）聯(lián)網(wǎng)通訊，共享資源三、計算機的發(fā)展歷史計算機的分代代次起止年份所用電子元器件數(shù)據(jù)處理方式運算速度應用領(lǐng)域第一代1946~1957電子管匯編語言、代碼程序5千~3萬次/秒國防及高科技第二代1958~1964晶體管高級程序設計語言數(shù)十萬~幾百萬次/秒工程設計、數(shù)據(jù)處理第三代1965~1970中、小規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu)化、模塊化程序設計、實時處理數(shù)百萬~幾千萬次/秒工業(yè)控制、數(shù)據(jù)處理第四代1970~今大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路分時、實時數(shù)據(jù)處理、計算機網(wǎng)絡上億條指令/秒工業(yè)、生活等各方面三、計算機的發(fā)展歷史代次起止年份CPU數(shù)據(jù)位數(shù)主頻（MHZ）第一代1971~1972Intel4004、80084位、8位1第二代1973~1977Intel80808位2第三代1978~1980Intel808616位>5第四代1981~1992Intel80386、8048632位>25第五代1993~1998Pentium及PentiumPro64位60~400第六代1999~今PentiumⅢ64位450~800微機的六個發(fā)展階段三、計算機的發(fā)展歷史我國計算機的發(fā)展銀河I1983年1億次銀河II1993年10億次銀河III1997年130億次神威-I2000年3840億次曙光30002001年4032億次深騰18002002年1.08萬億次深騰68002003年4.183萬億次曙光4000A2004年11萬億次四、計算機的分類依據(jù)IEEE（美國電氣和電子工程師協(xié)會）的劃分標準，計算機分成:(1)巨型機(2)小巨型機(3)大型主機(4)小型機(5)工作站(6)個人計算機五、21世紀計算機發(fā)展趨勢（1）超級計算機（2）光電子計算機（3）計算機微型化、人工智能化和人性化（4）計算機網(wǎng)絡：高速寬帶六、信息的數(shù)字化1、什么是信息信息是客觀存在的一切事物及其運動狀態(tài)的表征，信息通過物質(zhì)載體以消息、情報、數(shù)據(jù)和信號等方式被表達，并進行傳遞和交換2、信息的特征普遍性、寄載性、共享性、時效性、可識別性、可表征性和可處理性3、信息與數(shù)據(jù)信息是數(shù)據(jù)表達的內(nèi)涵或解釋數(shù)據(jù)時信息的載體和表達形，是計算機化得信息1.2計算機內(nèi)信息的表示與編碼一、數(shù)的進位制計數(shù)法二、數(shù)在計算機內(nèi)的表示方法三、編碼一、數(shù)的進位制計數(shù)法1．十進制日常生活中最常見的是十進制數(shù)，用十個不同的符號來表示：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9，稱為代碼。

2．二進制二進制數(shù)只有兩個代碼“0”和“1”，據(jù)在進行運算時，遵守“逢二進一，借一當二”的原則。

4．十六進制十六進制數(shù)采用0~9和A、B、C、D、E、F六個英文字母一起構(gòu)成十六個代碼。

3．八進制八進制數(shù)采用0、1、2、3、4、5、6和7一起構(gòu)成八個代碼。

1．二進制與十進制的相互轉(zhuǎn)換二進制數(shù)要轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)，只需要把每一位數(shù)字乘以它的權(quán)2n展開，再相加求和就可以得到它的十進制的值（注意，小數(shù)點左側(cè)相鄰位的權(quán)為20，從右向左，每移一位，冪次加1）?！纠?】（110.101）2=1×22+1×21+0×20+1×2-1+0×2-2+1×2-3=（6.625）10不同進制之間的轉(zhuǎn)換a、十進制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進制采用的是“除2取余”的方法。具體過程介紹如下：（1）將十進制數(shù)除2，保存余數(shù)。（2）若商為0，則進行第三步，否則，用商代替原十進制數(shù)，重復第1步。（3）將所有的余數(shù)找出，最后得到的余數(shù)作為最高位，最先得出的余數(shù)作為最低位，由各余數(shù)依次排列而成的新的數(shù)據(jù)就是轉(zhuǎn)換成二進制的結(jié)果。不同進制之間的轉(zhuǎn)換【例2】將（257）10轉(zhuǎn)換成二進制。轉(zhuǎn)換過程如下圖所示。十進制數(shù)轉(zhuǎn)變成二進制數(shù)b．二進制數(shù)與十六進制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換如下圖

將二進制數(shù)轉(zhuǎn)變成十六進制數(shù)由于16=24，所以在將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進制數(shù)時，從最右側(cè)開始，每四位二進制數(shù)劃為一組，用一位十六進制數(shù)代替，也稱為“以四換一”；十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)時正好相反，一位十六進制數(shù)用四位二進制數(shù)來替換，也稱“以一換四”。

將二進制數(shù)轉(zhuǎn)變成十六進制數(shù)c．十六進制與十進制的相互轉(zhuǎn)換

十六進制數(shù)與十進制數(shù)相互轉(zhuǎn)換時，可以分成兩步完成：將待轉(zhuǎn)換的十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制，然后再將二進制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進制。不同進制之間的轉(zhuǎn)換（1）位計算機中所有的數(shù)據(jù)都是以二進制來表示的，一個二進制代碼稱為一位，記為bit。位是計算機中最小的信息單位。

（2）字節(jié)在對二進制數(shù)據(jù)進行存儲時，以八位二進制代碼為一個單元存放在一起，稱為一個字節(jié)，記為Byte。字節(jié)是計算機中次小的存儲單位。二、數(shù)在計算機內(nèi)的表示方法

—信息度量單位（3）字一條指令或一個數(shù)據(jù)信息，稱為一個字。字是計算機進行信息交換、處理、存儲的基本單元。（4）字長CPU中每個字所包含的二進制代碼的位數(shù)，稱為字長。字長是衡量計算機性能的一個重要指標。

（5）指令指揮計算機執(zhí)行某種基本操作的命令稱為指令。一條指令規(guī)定一種操作，由一系列有序指令組成的集合稱為程序。（6）容量容量是衡量計算機存儲能力常用的一個名詞，主要指存儲器所能存儲信息的字節(jié)數(shù)。常用的容量單位有B、KB、MB、GB，它們之間的關(guān)系是：1KB=1024B，1MB=1024KB，1GB=1024MB。二、數(shù)在計算機內(nèi)的表示方法

--原碼、反碼、補碼1．原碼一個二進制數(shù)同時包含符號和數(shù)值兩部分，用最高位表示符號，其余位表示數(shù)值，這種表示帶符號數(shù)的方法為原碼表示法。

2．反碼反碼是另一種表示有符號數(shù)的方法。對于正數(shù)，其反碼與原碼相同；對于負數(shù)，在求反碼的時候，除了符號位外，其余各位按位取反，即“1”都換成“0”，“0”都換成“1”。3．補碼補碼是表示帶符號數(shù)的最直接方法。對于正數(shù)，其補碼與原碼相同；對于負數(shù)，則其補碼為反碼加1。4．數(shù)的小數(shù)點表示法

（1）數(shù)的定點表示（2）數(shù)的浮點表示純小數(shù)如下圖1所示，純整數(shù)如下圖2所示。階符階

碼數(shù)符尾

數(shù)

計算機中浮點數(shù)的表示

三、編碼（字符在計算機內(nèi)的表示方法）ASCII編碼（美國標準信息交換碼）

7位ASCII碼表76543210000010100111001011101110000NULDLESP0@P′p0001SOHDC1！1AQaq0010STXDC2”2BRbr0011ETXDC3#3CScs0100EOTDC4$4DTdt0101ENQNAK%5EUeu0110ACKSYN&6FVfv76543210000010100111001011101110111BELETB’7GWgw1000BSCAN（8HXhx1001HTEM）9IYiy1010LFSUB*：JZjz1011VTESC+；K[k{1100FFFS，<L\l|1101CRGS–=M]m}1110SORS.>N↑n~1111SIVS/？O↓oDEL漢字編碼（1）漢字內(nèi)碼（2）漢字輸入編碼（外碼）區(qū)位碼、拼音輸入編碼和字形輸入編碼（3）漢字輸出編碼（字模）1.3計算機系統(tǒng)的組成一、計算機基本工作原理二、計算機硬件系統(tǒng)三、計算機軟件系統(tǒng)

一、計算機基本工作原理1．計算機系統(tǒng)的組成微型計算機由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。

硬件指的是所能夠看得見的組成計算機的物理設備，例如：顯示器、主機等，是構(gòu)成計算機的實體；

軟件是用來指揮計算機完成具體工作的程序和數(shù)據(jù)，是整個計算機的靈魂。

計算機的硬件系統(tǒng)計算機硬件系統(tǒng)組成圖計算機的硬件系統(tǒng)1．運算器2．控制器3．存儲器4．輸入設備5．輸出設備

1．運算器運算器是計算機的核心部件，主要負責對信息的加工處理。運算器不斷地從存儲器中得到要加工的數(shù)據(jù)，對其進行加、減、乘、除及各種邏輯運算，并將最后的結(jié)果送回存儲器中，整個過程在控制器的指揮下有條不紊地進行。

2．控制器控制器是計算機的指揮中樞，主要作用是使計算機能夠自動地執(zhí)行命令。

3．存儲器存儲器主要負責對數(shù)據(jù)和控制信息的存儲，是計算機的記憶單元。存儲器分為內(nèi)存和外存兩種。（1）內(nèi)存也稱主存。內(nèi)存分成只讀存儲器（ROM）和隨機讀寫存儲器（RAM）兩種。

（2）外存外存也稱為輔助存儲器。外存分為磁介質(zhì)型存儲器和光介質(zhì)型存儲器兩種，磁介質(zhì)型常指硬盤和軟盤，光介質(zhì)型則指光盤。

軟盤正面

軟盤反面

磁盤的磁道及扇區(qū)

4．輸入設備

外部信息與計算機的接口稱為輸入設備。常用的輸入設備有鍵盤、鼠標和掃描儀等。

（1）鍵盤101鍵鍵盤示意圖（2）鼠標

鼠標的外形非常像一只老鼠，所以取名鼠標，在Windows及網(wǎng)絡中使用頻率相當高，可以代替鍵盤的大部分功能。鼠標分為機械式、光學式和光學機械式三種，對鼠標的操作可分為左擊、右擊、雙擊及拖動，這四種不同的操作可以實現(xiàn)不同的功能。

（3）掃描儀掃描儀是計算機輸入圖片使用的主要設備，它內(nèi)部有一套光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)，可以把各種圖片信息轉(zhuǎn)換成計算機圖像數(shù)據(jù)，并傳送給計算機，再由計算機進行圖像處理、編輯、存儲、打印輸出或傳送給其他設備。按色彩來分，掃描儀分成單色和彩色兩種；按操作方式分，可分為手持式和臺式掃描儀。掃描儀的主要技術(shù)指標有分辨率、灰度層次、掃描速度等。5．輸出設備

（1）顯示器：顯示器由監(jiān)視器和顯示適配卡組成，是最常用的輸出設備。

（2）打印機：打印機也是計算機中最常用的輸出設備。按輸出方式可分為擊打式和非擊打式，擊打式以針式打印機為主要代表，非擊打式以激光打印機和噴墨打印機為主流。計算機的軟件系統(tǒng)軟件是微機的靈魂。沒有安裝軟件的微機稱為“裸機”，無法完成任何工作。微機軟件分成系統(tǒng)軟件和應用軟件兩大類。1．系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件用來管理和控制計算機的各種操作，是計算機的基礎(chǔ)軟件。常用的系統(tǒng)軟件有Dos、Windows及Unix、Linux各種語言系統(tǒng)。高級語言源程序執(zhí)行結(jié)果解釋并執(zhí)行機器語言目標程序執(zhí)行結(jié)果編譯運行編譯程序（事先裝入計算機）翻譯程序（事先裝入計算機）高級語言源程序

編譯過程示意圖

解釋過程示意圖用匯編語言和各種高級語言編寫出來的程序稱為源程序，將高級語言或匯編語言經(jīng)編譯后產(chǎn)生的機器語言程序稱為目標程序。

2．應用程序

應用程序是用各種高級語言編寫出來的具有特定功能的程序，例如：Word、NetAnt、金山解霸等。應用程序是面向用戶的最高層程序。1.4多媒體技術(shù)與多媒體計算機一、多媒體的基本概念二、多媒體系統(tǒng)的硬件三、多媒體系統(tǒng)的軟件四、多媒體技術(shù)的應用一、多媒體的基本概念1．什么是“多媒體”媒體是指表示和傳播信息的載體，當這種載體可表示和傳播兩種或兩種以上的信息時，稱之為多媒體。2．多媒體信息的表示（1）聲音信息的表示（2）視覺信息的表示

二、多媒體系統(tǒng)的硬件多媒體系統(tǒng)根據(jù)應用的領(lǐng)域不同，硬件也不相同。多媒體計算機一般應該配置有CD-ROM、聲卡、顯示卡、音箱等硬件，根據(jù)需要還可以配置掃描儀、數(shù)碼相機、彩色噴墨打印機、MODEM等。1．聲卡

多媒體聲卡

2．顯示卡

顯示卡3．MODEMMODEM也稱為調(diào)制解調(diào)器，昵稱“貓”，是用于多媒體計算機聯(lián)接互聯(lián)網(wǎng)的專門設備。MODEM分為內(nèi)置式和外置式兩種。內(nèi)置式的為板卡形式，插于主板的擴展槽中；外置式MODEM的外形像個盒子，置于主機外。

光盤及光盤驅(qū)動器4．光驅(qū)三、多媒體系統(tǒng)的軟件很多的系統(tǒng)軟件自帶有多媒體功能，例如Windows，其附件中就帶有錄音機、媒體播放器、CD播放器等多媒體工具。除此以外，針對不同的應用，還有一些專門的多媒體軟件，如播放VCD，有金山解霸、Real；中英文翻譯有金山詞霸、東方快車；對于教學，有各種CAI教學軟件（多媒體教學軟件）。

四、多媒體技術(shù)的應用1．多媒體家電2．電子圖書和圖書數(shù)字化3．多媒體教學（CAI）和計算機輔助設計（CAD）4．Internet中多媒體的應用1.5計算機數(shù)據(jù)的安全一、計算機病毒的概念 二、計算機病毒的預防三、病毒的檢測與消除一、計算機病毒的概念 1．病毒的概念病毒是指在計算機程序中插入的破壞計算機功能、破壞數(shù)據(jù)、影響計算機使用并且能夠自我復制的一組計算機指令或者程序代碼。每個病毒都由如下幾個部分構(gòu)成：危害部分、引發(fā)部分、潛伏部分和傳染部分。

2．病毒的特性

病毒是一種程序，所以它具有程序的所有特性，除此之外，它還具有隱蔽性、潛伏性、傳染性和破壞性。病毒通常的擴展途徑是將自身的具有破壞性的代碼復制到其他有用代碼中，它的傳染是以計算機系統(tǒng)的運行及讀寫磁盤為基礎(chǔ)的。3．病毒的分類