信息学奥赛培训课件.ppt
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1、初赛复习课(一),本次课培训内容,青少年信息学奥赛介绍了解计算机的基础知识,计算机基础知识,一、计算机的有关概念二、计算机中常用数制及编码三、计算机系统的组成四、计算机安全使用与病毒防治五、多媒体技术与计算机网络六、操作系统的基本概念七、Windows的基本操作,一、计算机的有关概念,1计算机的概念 电子计算机(computer)是一种按程序控制自 动而快速进行信息处理的电子设备,也称信息 处理机,俗称电脑。,2计算机的发展史 1946年,世界上公认的第一台电子计算机 诞生于美国的宾夕法尼亚大学。它使用的主要电子器件是电子管。它的诞生标志着现代电子计算机时代的来临。(1)传统计算机的发展 现代
2、计算机的基本结构称为冯诺依曼结构,其主要特点是存储程序并自动控制。按照计算机采用的电子器件的不同分为4代:第1代计算机(19461958年),其主要的电子器件是电子管。第2代计算机(19591964年),其主要的电子器件是晶体管。第3代计算机(19651970年),其主要的电子器件是中小规模集成电路。第4代计算机(1971年至今),其主要的电子器件是大规模和超大规模集成电路。,(2)微机及网络的发展第1代微型计算机是1981年推出的IBM-PC/XT及其兼容机,它是准16位机。第2代微型计算机是1984年推出的IBM-PC/AT及其兼容机,它是16位机。第3代微型计算机是1986年推出的386
3、机,它是准32位或32位机。第4代微型计算机是1989年推出的486机,它是32位机。第5代微型计算机是1993年推出的Pentium(奔腾)机,它是32位或准64位机。计算机之间的互联构成计算机网络。20世纪80年代以来,计算机网络飞速发展,从局域网、广域网到因特网(Internet),计算机网络的应用越来越广泛和深入。,3计算机的特点,计算机作为一种信息处理工具,具有如下主要特点:(1)运算速度快;(2)运算精度高;(3)具有记忆和逻辑判断能力;(4)存储程序并自动控制。,4计算机的分类 国际上按计算机的性能指标和面向的应用对象,把计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、工作站和微型计算
4、机(PC机)6类。5计算机的应用领域 目前,计算机的应用主要包括以下几个方面:(1)科学计算(数值计算);(2)数据处理(信息管理);(3)过程控制(实时控制);(4)计算机辅助工程,主要包括计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助教学(CAI)和计算机辅助测试(CAT)。,二、计算机中常用数制及编码,1常用数制(1)十进制数(D)在日常生活中,人们常用十进制计数,数字符号为0、1、9,基数为10,“逢十进一”。例如,十进制数123.45的位权表示为 123.45=1102+2101+3100+410-1+510-2(2)二进制数(B)计算机中采用二进制计数,它用0表示断
5、,1表示通,容易实现,其特点是“逢二进一”。例如,二进制数1101.11的位权表示为(1101.11)2=123+122+021+120+12-1+12-2二进制数的位数较多,为了使用方便,常采用八进制或十六进制数来表示。二进制的原码、反码、补码,(3)八进制数(O)八进制数采用07共8个数字符号,按“逢八进一”规则进行计数。例如:(345.64)8=382+481+580+68-1+48-2(4)十六进制数(H)十六进制数采用09、AF共16个符号表示,其中符号A、B、C、D、E、F分别代表十进制数值10、11、12、13、14、15,按“逢十六进一”的进位原则计数。例如:(2AB.6)16
6、=2162+10161+11160+616-1不同数制之间可以相互转换,应当正确掌握数制之间的转换方法。,2数制间的转换,(1)十进制数转换成二进制数 十进制数转换成二进制数的方法是:整数部分采用除2取余法,即反复除以2直到商为0,取余数;小数部分采用乘2取整法,即反复乘以2取整数,直到小数为0或取到足够二进制位数。例如,将十进制数23.375转换成二进制数,其过程如下:先转换整数部分 转换结果为:(23)10=(10111)2 再转换小数部分 转换结果为:(0.375)10=(0.011)2 最后结果:(23.375)10=(10111.011)2 如果一个十进制小数不能完全准确地转换成二进
7、制小数,可以根据精度要求转换到小数点后某一位停止。例如,0.85取四位二进制小数为0.1101。,(2)二进制数转换成十进制数 二进制数转换成十进制数的方法是:按权相加法,把 每一位二进制数所在的权值相加,得到对应的十进制数。各位上的权值是基数2的若干次幂。例如:(1010.01)2=123+022+121+020+02-1+12-2=(10.25)10(3)二进制数与八进制数、十六进制数的相互转换 每1位八进制数对应3位二进制数,每1位十六进制数对应4位二进制数,这样大大缩短了二进制数的位数。二进制数转换成八进制数的方法是:以小数点为基准,整数部分从右至左,每3位一组,最高位不足3位时,前面
8、补0;小数部分从左至右,每3位一组,不足3位时,后面补0,每组对应一位八进制数。,例如,二进制数(10101.11)2转换成八进制数为 010 101.110 2 5 6 即(10101.11)2=(25.6)8八进制数转换成二进制数的方法是:把每位八进制数写成对应的3位二进制数。例如,八进制数(36.5)8转换成二进制数为 3 6.5 011 110 101 即(36.5)16=(011110.101)2同理,二进制数(10101.11)2转换成十六进制数为(10101.11)2=(15.C)16十六进制数转换成二进制数的方法是:把每位十六进制数写成对应的4位二进制数。例如,十六进制数(3E
9、.5)16转换成二进制数为(3E.5)16=(111110.0101)2,(4)八、十六进制数与十进制数的相互转换,八进制、十六进制数转换成十进制数,也是采用“按权相加”法。例如:(345.64)8=382+481+580+68-1+48-2=(229.8125)10(2AB.68)16=2162+10161+11160+616-1+816-2=(683.40625)10十进制整数转换成八进制、十六进制数,采用除8、16取余法。十进制数小数转换成八进制、十六进制小数采用乘8、16取整法。,3数据单位,计算机中采用二进制数来存储数据信息,常用的数据单位有以下几种(1)位(bit)位是指二进制数的
10、一位0或1,也称比特(bit)。它是计算机存储数据的最小单位。(2)字节(byte)8位二进制数为一个字节,缩写为B。字节是存储数据的基本单位。通常,一个字节可以存放一个英文字母或数字,两个字节可存放一个汉字。存储容量单位还有千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB),它们之间的换算关系为(以210=1024为一级)1B=8bit 1KB=1024B 1MB=1024KB 1GB=1024MB(3)字(word)字由一个或多个字节组成。字与字长有关。字长是指CPU能同时处理二进制数据的位数,分8位、16位、32位、64位等,如486机字长为32位,字由4个字节组成。,4字符编码(ASCII
11、码),字母、数字等各种字符都必须按约定的规则用二进制编码才能在计算机中表示。目前,国际上使用最为广泛的是美国标准信息交换码(American Standard Code for Information Interchange),简称ASCII码。通用的ASCII码有128个元素,它包含09共10个数字、52个英文大小写字母、32个各种标点符号和运算符号、34个通用控制码。计算机在存储使用时,一个ASCII码字符用一个字节表示,最高位为0,低7位用0或1的组合来表示不同的字符或控制码。例如,字母A和a的ASCII码为 A:01000001 a:01100001 其他字符和控制码的ASCII码如表
12、1-1所示。,表1-1 通用ASCII码表,5汉字编码,为了满足汉字处理与交换的需要,1981年我国制定了国家标准信息交换汉字编码,即GB2312-80国标码。在该标准编码字符集中共收录了汉字和图形符号7445个,其中一级汉字3755个,二级汉字3008个,图形符号682个。国标码是一种机器内部编码,在计算机存储和使用时,它采用两个字节来表示一个汉字,每个字节的最高位都为1。这样,不同系统之间的汉字信息可以相互交换。要说明的是,在Windows 95及以后的中文版操作系统中,采用了新的编码方法,并使用汉字扩充内码GBK大字符集,收录的汉字达2万以上,并与国标码兼容,这样可以方便地处理更多的汉字
13、。,三、计算机系统的组成,1计算机系统的组成 一个完整的计算机系统包括硬件系统和软件系统两大部分,如图所示。,(1)硬件系统 硬件是组成一台计算机的各种物理装置。硬件系统包括运算器、控制器、存储器、输入设备、输出设备5大部分。通常,把运算器和控制器合在一起称为中央处理机,中央处理机和主存储器合在一起称为主机,输入设备和输出设备合称为外部设备。(2)软件系统 软件是计算机运行所需要的各种程序、数据以及相关文档的总称。软件系统由系统软件和应用软件组成。(3)软硬件之间的关系 只有硬件的计算机称为硬件计算机或裸机。配置了相应的软件才能构成完整的计算机系统。软硬件之间的界限并不是固定不变的。硬件是软件
14、的基础。软件是硬件功能的扩充与完善。硬件与软件相互渗透、相互促进。,2微机的硬件系统,微型计算机简称微机,其硬件系统主要由中央处理器、存储器和输入/输出设备组成。(1)中央处理器CPU微机中的运算器和控制器集成在一块芯片上,称中央处理器(简称CPU)。微机的型号通常以CPU的型号来命名,如P4(奔4)机使用的CPU型号是Pentium 4。运算器主要用来完成各种算术运算和逻辑运算。控制器是指控制指挥中心,发出各种控制信号,读取并分析指令,协调各部件正常运行。(2)存储器存储器用于存放信息处理所需的程序和数据等信息。存储器的容量是指存储器能够存放信息的最大字节数,通常以KB、MB与GB为单位。其
15、中,1KB=1024字节,1MB=1024KB,1GB=1024MB,微型机的存储器分为内存储器和外存储器。,内存储器内存储器简称内存,又称主存,它与CPU合在一起构成主机。程序和数据必须读入内存后才能运行。内存储器按其构造及工作方式的不同,又分为随机存储器与只读存储器。随机存储器简称RAM,它存放的信息可读可写,主要用于存取系统运行时的程序和数据。RAM的特点是存取速度快,断电后其存放的信息全部丢失。只读存储器简称ROM。ROM中的信息只能读出,不能随意写入,断电后其中的信息也不会丢失。ROM常用来存放一些固定的程序,如基本输入/输出系统BIOS等。外存储器外存储器又称辅助存储器,简称外存。
16、它的容量一般较大,断电后也可长久保存信息,且可移动,便于不同计算机之间进行信息交流。目前微机上常用的外存有磁盘、光盘和优盘,其中磁盘又分软盘和硬盘。软盘上的信息用软盘驱动器来读写。为保护软盘上的已存信息不被改写,需设置写保护。3.5英寸的软盘的写保护口在软盘的一角,移动滑块,露出小孔,即为设置写保护。硬盘的金属盘片和读写装置密封成一个整体,通常固定在主机箱内。与软盘相比,硬盘容量大,读写速度快。光盘:目前,在微机系统中使用最广泛的是只读型光盘CD-ROM或DVD-ROM,其特点是光盘上的信息只能读取,不能写入。一张CD盘片的容量一般为680MB,由CD-ROM驱动器读取。一张DVD-ROM的容
17、量一般为4.7GB,由DVD驱动器读取。优盘也称闪存盘,它是一种通过USB接口与主机相连的新型外存,采用Flash ROM存储器,可读可写。它具有存取速度快、容量大、体积小、重量轻等特点,其容量主要有64MB、128MB和256MB等。,(3)输入设备 输入设备是用户向计算机输入数据的装置。在微机系统中,常用的输入设备有键盘、鼠标器和扫描仪。键盘是标准的输入设备,通过按键向计算机输入各种文字、符号及控制信息。(4)输出设备 输出设备是计算机向外输出信息的装置。微型机常用的输出设备包括显示器、打印机和音箱等。显示器是标准输出设备,显示文字、图形和图像等信息。打印机分击打式和非击打式两种方式。击打
18、式主要有针式打印机,非击打式主要有喷墨打印机和激光打印机。,3微机的软件系统,微机的软件系统也是由系统软件和应用软件两部分组成。(1)系统软件系统软件是指管理、监控和维护计算机软硬件资源的软件,主要包括操作系统、各种语言处理程序、数据库管理系统及各种工具软件等,它为计算机系统服务。操作系统 操作系统用于控制和管理计算机软硬件资源,提供用户与计算机之间的操作界面,是最重要的系统软件。操作系统的主要功能有处理机管理、存储器管理、设备管理和文件管理等。程序设计语言与语言处理程序 指令是控制计算机操作的命令。程序是指具有一定功能的有序指令的集合。程序设计语言提供用户编写计算机程序,可分为机器语言、汇编
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