计算机应用基础(WindowsXP+Office2003)(txt+pdf+epub+mobi电子书下载)


发布时间:2020-06-16 16:32:44

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作者:颜辉盛主编

出版社:职业教育出版分社

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计算机应用基础(WindowsXP+Office2003)

计算机应用基础(WindowsXP+Office2003)试读:

前言

“计算机应用基础”课程是中等职业学校学生必修的一门公共基础课程,具有与语文、数学等其他公共基础课程同样重要的地位。本教材完全按照2009年教育部颁布的《中等职业学校计算机应用基础教学大纲》进行编写。通过本课程的学习,使学生掌握必备的计算机应用基础知识和基本技能,培养学生应用计算机解决工作与生活中实际问题的能力;使学生初步具有应用计算机学习的能力,为其职业生涯发展和终身学习奠定基础;提升学生的信息素养,使学生了解并遵守相关法律法规、信息道德及信息安全准则,培养学生成为信息社会的合格公民。

本教材的教学目标

1.使学生进一步了解、掌握计算机应用基础知识,提高学生的计算机基本操作、办公应用、网络应用、多媒体技术应用等方面的技能,使学生初步具有利用计算机解决学习、工作、生活中常见问题的能力。

2.使学生能够根据职业需求运用计算机,体验使用计算机技术获取信息、处理信息、分析信息、发布信息的过程,逐渐养成独立思考、主动探究的学习习惯,培养严谨的科学态度和团队协作意识。

3.使学生树立知识产权意识,了解并能够遵守社会公共道德规范和相关法律法规,自觉抵制不良信息,依法进行信息技术活动。

本教材的特点

1.以“项目驱动”和“任务驱动”构建教材体系,突出实用性和针对性,注重计算机基本操作能力的训练,结合全国计算机等级考试(一级)的要求,以任务的形式贯穿每章内容,章末有相应习题,并配有电子素材供使用和下载。

2.教材中选取的内容与呈现方式体现“以就业为导向,以学生为主体”的原则,选取与学习、工作、生活相关的案例,注重实践技能的应用,适应当前职业教育改革方向和人才培养模式的变化。

3.以生产、生活中常见的案例为模板,采用“项目驱动”、“任务驱动”教学法进行编写,按照任务完成步骤,分若干“案例”引导学生从简到繁、由易到难、循序渐进地完成相关的任务,从而培养学生清晰的学习思路,同时,使学生在这一过程中掌握相关的操作技能。通过学习,学生可以把学习、生活、娱乐融于一体,学以致用,大大提高学习兴趣。

本书由颜辉盛担任主编,参与编写的还有唐志根、谢淑明、冯书刚、曾文全、汤淑云、叶爱英、邱宗明、陈萌等。在此,对所有为本书的出版作出贡献的人员表示衷心的感谢。

由于编者水平有限,书中难免存在不足之处,敬请读者指正。编者2012年6月第1章 计算机基础知识

知识要点

计算机发展及应用领域

计算机系统组成

微型计算机的配置及外部设备

安全使用计算机1.1 计算机发展及应用领域

计算机(Computer)是20世纪伟大的科学技术发明之一,它是一种能够按照程序运行,自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备,是由硬件和软件组成的。常见的形式有台式计算机、笔记本计算机、大型计算机等。自从第一台电子计算机诞生以来,计算机科学技术便有了飞速的发展,计算机的性能越来越高、价格越来越便宜、应用越来越广泛。时至今日,计算机已经广泛应用于国民经济及社会生活的各个领域,计算机科学技术的发展水平、计算机的应用程度已成为衡量一个国家现代化水平的重要标志。本节主要介绍计算机的发展历史、分类、特点和应用。

任务1 计算机的发展历史

世界上第一台电子计算机是美国为了军事目的而研制出来的。1946年一个划时代的创举——第一台计算机在美国宾夕法尼亚大学诞生,取名为ENIAC。它可是个“庞然大物”,它有两间房子那么大,2占地面积170 m,重30t,使用了18 000多个电子管和1 500多个继电器。虽然ENIAC每秒只能做5 000次加法运算,并且对周围环境要求特别苛刻——要达到稳定的温度、压力,才能正常运转,但却有划时代的意义。

计算机的分代原则主要依据的是计算机所采用的电子器件的不同,因此,人们把计算机分成电子管、晶体管、集成电路、超大规模集成电路四代。

第一代 电子管计算机时代(1946—1958年)

第一代计算机采用电子管作为运算和逻辑元件,人们通常称这一时代为电子管计算机时代,其主要特点是:用机器语言和汇编语言编写程序,但这时,还没有出现操作系统。这一代计算机主要用于军事目的、科学与工程计算。那时的计算机体积庞大、价格昂贵、操作繁琐、耗电多、可靠性差、维护困难。

第二代 晶体管计算机时代(1959—1964年)

采用晶体管作为运算和逻辑元件,使得计算机体积大大减小,而且运算速度加快、耗电少、寿命长。其主要特点是,开始使用操作系统和高级语言,计算机的应用已由军事领域和科学工程计算扩展到数据处理和事务处理。第二代计算机的运算速度可达每秒几万次到几十万次。

第三代 中小规模集成电路计算机时代(约1965—1970年)

这一代计算机的运算和逻辑电路采用更为先进的集成电路。其主要特点是开始使用半导体作为存储器,体积更加小型化,外部设备种类增加,操作系统进一步完善,高级语言数量增多而且功能日益成熟。主要用于科学计算、数据处理以及过程控制。这时的计算机速度已提高到每秒几百万次。

第四代 大规模、超大规模集成电路计算机时代(1971年以后)

第四代计算机是从1971年开始的,至今仍不断发展,其主要特点是使用大规模、超大规模的集成电路为逻辑元件。其性能进一步提高,数据通信、计算机网络已有很大发展,微型计算机异军突起,遍及全球,并且出现了许多不同类型的大、中、小型计算机。这时的计算机在运算速度、存储容量、可靠性上等都有了很大的提高。

经历了半个多世纪的发展,可以说计算机的发展速度很快,把世界上第一台计算机与现在的计算机相比,用“面目全非”来说一点也不过份。但其工作原理却还是采用冯·诺依曼结构。冯·诺依曼是美籍匈牙利科学家,他的贡献主要是确定了现代计算机的基本结构,即冯·诺依曼结构(存储程序结构),其结构包括以下几个部分。

①用于进行算术及逻辑运算的运算器。

②用于产生时序及控制的控制器。

③用于存储程序及数据的存储器。

④通信系统和输入/输出接口。

⑤一种机器语言,即指令系统,计算机的工作是通过执行指令序列来完成的,即采用串行方式工作。

任务2 计算机的分类、特点及应用

1.计算机的分类

我国根据计算机的性能指标、运算速度、存储容量、规模大小,一般将计算机分为巨型机、大型机、中型机、小型机、微型机五类。(1)巨型计算机。巨型计算机采用大规模并列处理的体系结构,有数以百计的处理器。主要应用于军事、科研、气象等需要大量运算的领域,所以通常也称为超级计算机(Super computer)。例如我国巨型机代表产品银河系列机,银河Ⅲ代,运算能力每秒达130亿次。还有于1997年打败国际象棋世界冠军卡斯帕罗夫的“深蓝”计算机。(2)大型计算机。大型机一般采用对称多处理结构,有数十个处理器,是一个多机系统,在系统中起着核心的作用,承担主服务器的功能。这类计算机运算速度快,处理能力强、存储容量大、功能完善。(3)中型计算机。这类计算机主要应用于电信、邮电、银行业等领域。(4)小型计算机。这类计算机是20世纪60年代开始出现的,主要为某些部门使用的计算机。如学校、企业、银行业等单位广泛使用。(5)微型计算机。微型计算机(Micro computer)也称为个人计算机(PC,Personal computer),它具有体积小、灵活、对环境要求不高、方便、价廉、省电等优点。

2.计算机的特点

我们可以用一句话来概括计算机的特点:计算机是一个高速运算、具有存储功能、由程序控制的自动电子设备。具体来讲,计算机具有以下几个特点。(1)运算速度快。目前计算机一般能达到每秒几百万次、几千万次,甚至超过亿次的速度,巨型机速度更快,能达几百亿次,这是传统的运算工具无法比拟的。关于天气预报数据计算与处理,用计算机进行处理只要几个小时,若换用人工计算,100个工程师要几年才能完成。(2)计算精度高。科学技术的发展尤其是尖端科学技术的发展,需要高精度的计算。计算机控制的导弹之所以能够准确地命中目标,是与计算机的精度分不开的。一般计算机能提供几十位、上百位的有效数字,这是其他任何计算工具望尘莫及的。(3)具有存储程序的功能。计算机运算过程中可以不必每次从外部去取数据,或通过人工输入数据,只要从事先已输入到存储器中的数据中提取就可以,从而可以使数据处理效率有很大的提高。(4)运算过程的程序自动控制。“程序储存,自动控制”是计算机最本质的特点。计算机内部的操作运算,都是在程序的控制下自动完成的,人们可以不必干预计算机工作,从而实现操作的自动化。

3.计算机的应用

计算机具有高速运算、存储容量大、自动控制等特性,这确定了其应用也十分广泛,例如军事技术、科学研究、工业、农业、文化教育等。据统计,应用计算机的领域已超过5 000个,其应用范围可概括为以下几个方面。(1)科学计算。计算是计算机最主要的应用之一。如工程设计、天气预报、地震预测等都是由计算机承担庞大复杂的计算任务。1984年,美国原子能研究中有一项研究,要做900万道运算,如用人工计算,需要15名工程师计算10年。但用一台计算机代替运算,只用了100多个小时。(2)数据处理(信息处理)。人们生产生活中有大量的数据和信息需要及时收集、整理、存储、分析、处理。而计算机的大容量存储和高速的运算、存取功能,能够使人们从繁琐的数据统计和检索中解放出来,使人们节省了大量用于例行性知识处理的时间。计算机数据处理包括:数据采集、数据组织、数据计算、存储、检索、排序、分析等方面。这方面的应用表现在:财务、会计、统计分析、档案管理、图书检索、银行业务及办公自动化等。(3)过程控制(实时控制)。过程控制就是使用计算机对生产过程进行实时控制。由于计算机具有程序存储、自动控制的特点,使得计算机成为了生产自动化的基本技术工具,它控制精确、稳定、还可以代替人们从事一些危险环境的工作。例如:炼钢炼铁的过程控制,水泥生产的过程控制,高射炮自动瞄准系统、航空航天的自动控制等。(4)计算机辅助工程。

①计算机辅助设计(CAD,Computer Aided Design)。利用计算机的图形处理功能,来辅助设计人员进行产品的设计工作,称为计算机辅助设计。例如,电路设计、机械设计、房屋建筑设计、服装设计等,这样不但提高了设计的速度,而且还提高了设计的质量。

②计算机辅助制造(CAM,Computer Aided Manufacture),在产品制造过程中使用计算机来辅助完成一部分工作,如自动完成离散产品的加工、装配、检测和包装等。

③计算机辅助教学(CAI,Computer Aided Instruction),在学校的教学工作中引入计算机手段,把教学内容编制成“课件”,它能使教学内容生动、直观、形象,使学生在与计算机的交互中更容易学到知识。近几年,我国在计算机辅助教学方面取得了很大的发展。

当然计算机辅助工程方面不止这些,还有计算机辅助测试(CAT,Computer aided test),计算机辅助出版(CAP,Computer Aided Publish)等。(5)人工智能。人工智能(AI,Artificial Intelligence),也称智能模拟,主要研究用计算机软硬件系统模拟人类某些智能行为,如感知、推理、学习、理解等理论和技术。也就是说,人工智能是机器(计算机)执行某些与人的智能有关的复杂功能的能力。人工智能研究领域包括:模式识别、景物分析、自然语言理解、自然语言生成、博弈、自动定理证明、自动程序设计、专家系统和机器人等。其中最具有代表性和最尖端的两个领域是专家系统和机器人等。(6)电子商务。电子商务(EC,Electronic Commerce 或EB,Electronic Business)是指利用计算机和网络进行商务活动,具体地说,是指综合利用LAN(局域网)、Intranet(企业网)和Internet(互联网)进行商品交易服务、金融汇兑、网络广告或提供娱乐节目等商业活动。交易的双方可以是企业与企业之间(B2B),也可以是企业与消费者之间(B2C)。(7)多媒体技术应用。多媒体(Multimedia.)是20世纪80年代发展起来的一种新技术,由于多媒体一开始就被用于教学,许多人都从教学的角度来理解它。认为“多媒体是将两种以上的媒体源融合在一起的教学系统”。时至今日,多媒体在医疗、教育、商业、银行、保险、行政管理、军事、工业、广播和出版等领域中均得到广泛的应用。对多媒体可理解为:多媒体是以交互方式将视频、音频、图像等多种媒体信息,经过计算机进行综合处理后,再以单独或合成的形式表示出来的一种技术和方法。通过多媒体使得人们非常生动和更加直观地接收用来表达客观事物的信息。1.2 计算机系统组成

一个完整的计算机系统由硬件系统与软件系统组成。它们是相互联系和相互作用的有机整体,二者协同工作,缺一不可。我们可以这样理解,硬件相当于我们家里的DVD机,而软件相当于我们的碟片,只有DVD机,我们是放不出图像的;而只有碟片,也是同样的道理。下面,我们将从硬件和软件两个方面来谈谈计算机的系统组成。

任务1 计算机硬件系统

21世纪的今天,计算机在各行各业都已得到普遍的应用,并进入了寻常百姓家,成为信息社会中必不可少的工具。下面是比较典型的电脑系统(见图1.1、图1.2)。图1.1 台式机图1.2 笔记本电脑

我们从外观上来看,一般一台计算机由主机、显示器、键盘、鼠标四部分组成。

1.主机

主机是计算机硬件系统中最重要的组成部分。它连接着输入设备与输出设备。在主机箱内有主板、CPU、内存条、显示卡、电源、硬盘、软盘驱动器和光驱等。

主机箱的正面有电源开关(Power)、复位按钮(Reset)、硬盘、软驱工作的指示灯(见图1.3)。图1.3 主机正面图

主机箱背面有交流电输入插座、电源输出插座、键盘接口、显示器接口、打印机接口、鼠标接口,还有的主机配有USB(多功能)接口等(见图1.4)。图1.4 主机背面图

2.显示器

显示器是计算机不可缺少的输出设备,它可以分为CRT、LCD、LED 等多种(见图1.5、图1.6)。它是将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的一种显示工具,一般来说,显[1]示器在外观上与电视机差不多,但显示器的分辨率比电视机高得多。图1.5 CRT 纯平显示器图1.6 LCD 液晶显示器

注释[1]:分辨率是显示器的一个重要指标,它表示显示器屏幕上像素的数量,像素越多,分辨率越高,显示的字符或图像就越清晰、逼真。

3.键盘

键盘是通过五芯电缆线或USB接口与主机相连的。键盘是计算机系统的输入设备,通过它,你可以与计算机“对话”(见图1.7)。图1.7 键盘

4.鼠标

鼠标的英文单词是Mouse(“老鼠”的意思),这很形象地反映了鼠标操作光标速度之快,它是最常用的输入设备,用来确定对象的位置。随着桌面系统的诞生、发展,鼠标成了首要的输入设备(见图1.8)。图1.8 鼠标

任务2 计算机软件系统

一个完整的计算机系统由硬件系统与软件系统组成,两者缺一不可。硬件系统是计算机的躯体,是可以摸得到的实体,如上面所介绍的主机、显示器、键盘、鼠标等。软件系统是计算机的灵魂,是看不见的,它指挥计算机干各种事情。软件系统可分为系统软件和应用软件两大类。我们常说的操作系统(Operating System,OS)属于系统软件,其他为解决各类实际问题而设计的程序系统称为应用软件。

1.系统软件

系统软件是指管理、监控、维护计算机正常工作和供用户操作使用计算机的软件。这类软件一般与具体应用无关,是在系统上提供的服务,是应用软件的支持平台。系统软件包括操作系统、语言处理程序、数据库管理系统、网络通信管理程序等部分。如DOS 操作系统、Windows操作系统、C语言等均是系统软件。

2.应用软件

应用软件是指某特定领域中的某种具体应用,是供最终用户使用的软件,应用软件包括的面非常广,它包括各种工具软件和其他实用软件包开发的各种应用软件。如财务报表软件、数据库应用软件、AutoCAD等。

任务3 计算机的信息表示方式

计算机处理的信息不但包括平常我们数学里所用的数值信息,还包括大量的字符、文字、图形、图像与声音等信息。而我们使用计算机时,基本方法是通过键盘与计算机进行交互,从键盘上敲入的各种操作命令以及数据都是以字符形式体现的,但计算机中只能存储与识别二进制数据,这就需要对数据进行编码,人机交互时敲入的各种字符由机器自动转换,以二进制编码形式存入计算机。本节将介绍计算机数据存储单位,数制、不同进制数之间的转换,以及常见的信息编码。

1.数据存储的单位

在这里我们要了解几个有关数据存储的单位,计算机中数据的常用单位有位、字节和字。(1)位(bit)。我们知道计算机内部数据都是由0和1组成的数据流。计算机中最小的数据单位是二进制的一个位(英文名字为bit,读音为比特)。计算机中最直接、最基本的操作就是对二进制位的操作,一个二进制位可以表示0或1两个状态,两个二进制位可表示四种状态,分别是(00,01,10,11),三个二进制位可以表示8种不同状态,分别是(000,001,010,011,100,101,110,111)。我们n可以归纳出n位二进制位可以表示2种不同状态。

例1 在7位ASCII码表中,除了表示数字和英文大、小写字母外,还有多少个ASCII码表示其他符号。7

解:用7位码一共可以表示2=128个不同字符,除了10个数字、52个英文大小字母外,还有128−10−52=66个ASCII码表示其他符号。(2)字节(byte)。字节是计算机中用来表示存储空间大小的基本单位,每8个二进制位等于一位字节(字节英文名字为byte,读音为拜特)。计算机内存的存储容量、磁盘的存储容量都是以字节为单位表示的,并且内存是以字节为单位进行编址的,一个字节存放一个ASCII 码字符,2个字节存放一个汉字的国标码。

除了用字节表示存储容量外,还有一些辅助单位,如千字节(KB)、兆字节(MB)、吉字节(GB)与太字节(TB),它们之间存在如下换算关系。

1 Byte=8 bit10

1 KB=2 B=1 024B20

1 MB=2 B=1 024 KB=1 024×1 024 B30

1 GB=2 B=1 024 MB=1 024×1 024×1 024 B40

1 TB=2 B=1 024 G=1 024×1 024×1 024×1 024 B

例2 用十六进制数给存储器中的字节地址编码,若编码为0000—FFFF,则该存储器的容量是多少千字节?

解:先把十六进制数FFFF转换为十进制数为3210(FFFF)=15×16+15×16+15×16+15×16=(65 535)1610

由于地址编码是从0000开始的,所以字节总数为65 535+1,即65 536/1 024=64 KB。(3)字(word)。计算机数据处理时,一次存取、加工和传递的数据长度称为字。字是计算机进行数据存储和数据处理的运算单位,通常一个字由一个或若干个字节组成。

字长是字的位数,是计算机一次所能处理数据的实际位数。不同档次的计算机,其字长不同,按字长可以分8位机(如APPLE-Ⅱ型机字长为8位)、16位机(如IBM PC/XT 字长为16位)、32位机(一般586 型机字长为32位)等。

字长是计算机性能的重要指标,字长越长,在相同时间内能传递更多的信息,从而使计算机速度更快。字长越长,计算机有更大的寻址空间,从而使计算机的内存储器容量更大。字长越长,计算机系统支持的指令数量越多,功能越强大。

2.数制

按进位的原则进行计数称为进位计数制,简称数制。在采用进位计数制中,当某一位上的值达到某个确定量时,就要向高位产生进位,这个确定的量称为该进位计数制的基数。例如十进制的基数为10,二进制的基数为2,R进制的基数为R。进位计数制很多,这里介绍几种常用的数制。(1)十进制(Decimal notation)。十进制是人们日常生活中最常用的进制,例如1米=10分米,1斤=10两等这都是采用的十进制,十进制的英文字母用D表示。十进制有以下几个特点。

①有十个不同的记数符号:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。

②基数为10。

③运算法则:逢十进一,借一当十。210

一个十进制数可以展开来写,如123.56=1×10+2×10+3×10+5−1−2×10+6×10

这样类推可以写出对任意一个n位整数和m位小数的十进制数为:n−1n−20−1−m

D=D×10+D×10+…+D×10+D×10+…+D×10n−1n−20−1−m

在日常生活中,我们使用十进制,但计算机内部却只能识别“0”和“1”,即使用的是二进制,所以我们下面学习二进制。(2)二进制(Binary notation)。计算机中数据的存储和运算都使用二进制。二进制数有两个特点。

①只有两个数码0、1。

②在加法运算中逢二进一,在减法运算中借一当二。

对于二进制数转换成十进制数,如下:210−1−2

(101.01)=1×2+0×2+1×2+0×2+1×2=(5.25)210

可以推出一般公式,对于任何的n位整数,m位小数的二进制数据有:n−1n−210−1

B=B×2+B×2+…+B×2+B×2+B×2+…+B×n−1n−210−1−m−m2

二进制的缺点是书写冗长、不便阅读,为了简化书写、便于阅读,于是引入了八进制与十六进制 。(3)八进制(Octal notation)。八进制数具有如下特点。

①有8个不同数码:0、1、2、3、4、5、6、7。

②在加法中逢八进一,在减法中借一当八。210−1

对于八进制数有,(317.12)=3×8+1×8+7×8+1×8+2×8−28=(201.15625)10

可以写出一般公式:对于任一个n位整数,m位小数的八进制数有:n−1n−210−1

Q=Q×8+Q×8+…+Q×8+Q×8+Q×8+…+Q×n−1n−210−1−m−m8(4)十六进制数(Hexadecimal notation)。十六进制数有如下两个特点。

①有十六个不同的数码:0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F。

②在加法运算中逢十六进一,在减法运算中借一当十六。

在十六进制中,A、B、C、D、E、F 分别代表十进制的10、11、12、13、14、15。10

对于十六进制数,举例:(3A.5)=3×16+10×16+5×16−116=(58.0625)10

可以写出一般的形式,任一n位整数和m位小数的十六进制数有:n−1n−210−1

H=H×16+H×16+…+H×16+H×16+H×16+…+Hn−1n−210−1−m×16−m

有一点要说明的是:由于二进制数书写冗长、不便阅读,所以对于汇编语言程序来说,最常用的数字编码是十六进制数,不论是存储器地址还是存储器内容中的数据或指令,大多是用十六进制数来表示。

上面介绍的二进制数、八进制数、十六进制数、十进制数的对应关系如表1.1、表1.2所示。表1.1 十进制、二进制、八进制、十六进制数的常用表示方法表1.2 十进制、二进制、八进制、十六进制数的位权

3.数制间的转换(1)二进制数与十进制数的相互转换。

①二进制数转换为十进制数。

方法:按权展开,然后相加。3210−1

例3 (1001.01)=1×2+0×2+0×2+1×2+0×2+1×2−22=(9.25)10

②十进制数转换为二进制数。

这里要分整数部分与小数部分进行转换。

整数部分:

方法:除2取余法。

例4 将(111)转换成二进制数。10

步骤如下:

每一步除以2

即(111)=(1101111)102

小数部分:

方法:乘2取整法。

例5 将(0.6875)转换成二进制数。10

步骤如下:

即(0.6875)=(0.1011)102

理解掌握了二进制与十进制的相互转换,可以将其方法推广到其他数制与十进制之间的相互转换上。不同之处只是将基数2换成其他数制的基数而已。(2)二进制数与八进制数的相互转换。因为二进制的进位基数31是2,八进制的进位基数为8,即2=8可以知道一位八进制数相当于三位二进制数,所以在二进制数与八进制数相互转换中,每一位八进制数用三位二进制数替换,或每三位二进制数用一位八进制数替换。

①二进制数转换为八进制数。方法:以小数点为分界,整数部分自右向左,每三位为一组,最后左边高位不足三位时用0补足(因为整数左边加0并不影响其大小);小数部分从左向右,每三位为一组,最后右边低位不足三位时,用0补足(因为小数右边加0并不影响其大小)。

例6 将(1011011.1011)转换为八进制数。2

因为

所以(10111011.1011)=(133.54)28

②八进制数转换为二进制数。八进制数转换为二进制数是很简单的,只要用每一位八进制数用等值的三位二进制数来代替。

例7 将(234.23)转换为二进制数8

因为

所以(234.23)=(10111100.01011)82(3)二进制数与十六进制数的相互转换。同二进制数、八进制数相互转换相似,每一位十六进制数相当于四位二进制数,所以在二进制数与十六进制数相互转换中,每一位十六进制数用四位二进制数替换,或每四位二进制数用一位十六进制数替换。

①二进制数转换为十六进制数。方法:以小数点为分界,整数部分自右向左,每四位为一组,最后左边高位不足四位时用0补足(因为整数左边加0并不影响其大小);小数部分从左向右,每四位为一组,最后右边低位不足四位时,用0补足(因为小数右边加0并不影响其大小)。

例8 将(111011.01111)转换为八进制数2

因为

所以(111011.01111)=(3B.78)216

②十六进制数转换为二进制数。十六进制数转换为二进制数是很简单的,只要用每一位十六进制数用等值的四位二进制数来代替。

例9 将(AF.1B、转换为二进制数16

因为

所以(AF.1B、=(10101111.00011011)162

任务4 计算机中字符的编码方式

计算机中字符的编码方式是指规定用怎样的二进制编码来表示文字和符号,简称字符编码。因为字符编码是一个涉及全世界的有关信息的表示、交换、处理、存储等,所以字符编码是用国家标准与国际标准发布的。下面介绍几种常用字符编码。

1.ASCII 码

ASCII 码是英文American Standard Code for Information Interchange的缩写,其含义是“美国标准信息交换码”。ASCII 码虽然是美国国家标准,但它已被国际标准组织ISO 采纳,作为国际通用的信息交换标准代码,并且ASCII 码是计算机中最常用的字符编码,ASCII 码有7位与8位两种版本。目前,国际通用的ASCII 码是7位码,采用7位二进制表示一个字符,能表示128个不同的字符,其中包括:阿拉伯数字0-9、英文大小写字母52个以及各种运算符号、点符号和控制符号。详见表1.3。表1.3 七位ASCII 码表

2.BCD 码(二—十进制编码)

人们习惯使用十进制数,而计算机内部采用二进制表示和处理数据,为了使计算机识别十进制数,就要进行由十进制到二进制和从二进制到十进制的转换处理。

我们通常用若干个二进制数码表示一位十进制数,称为二—十进制编码或BCD(Binary-Code-Decimal)码。用4位二进制编码表示一位十进制数的编码方法有多种,常用的是8421BCD 码(见表1.4)。所谓8421是指4位二进制数的权由高到低依次是8、4、2、1。BCD 码非常直观、可读性好。如(0001 0100 1001.01010001),我们一眼看出它是十进制数的149.51。BCD表1.4 8421 BCD 码

例10 在计算机中,采用BCD 码实现十进制数与二进制数之间的自动转换。十进制数623的BCD 码是多少?

解:查上表可知623=(0110 0010 0011)BCD

3.汉字编码

我们在使用计算机进行信息处理时,一般要用到汉字而ASCII 码代表的字符为英文字符,所以解决汉字的输入问题就要解决汉字编码问题。

我们使用的汉字为象形文字,汉字的数目比英文26个字母多得多,常用的汉字就有3 000~6 000个,汉字不能像英文字母一样通过7位ASCII 码就能表达出,汉字必须有自己的特殊编码。下面介绍几种汉字编码。

①汉字国标码。国家标准汉字编码又称为国标码。国家标准码是“GB2312-80”,该编码主要用作汉字信息交换码使用。“GB2312-80中规定了信息交换用的6 763个汉字和682个非汉字图形符号代码。其中一级常用汉字3 755个,二级常用汉字3 008个,一级汉字的排列顺序为拼音字典,二级汉字排列顺序按偏旁排序。

国标码规定:一个汉字用两个字节来表示,每个字节最高位未作定义用0代替,其他7位可以是1 与0的组合。

国标码的格式如下:

例如:“中”的国标码为(0101011001010000),写成十六进制形式为(5650)。H

国标码主要作用是用于统一不同的系统之间所用的不同编码。通过将不同的系统使用的不同编码统一转换成国标码,不同系统之间的汉字信息就可以相互交换了。

②汉字机内码。汉字机内码是用计算机系统内部进行存储、加工处理、传输统一使用的代码。不同的系统使用的汉字机内码有可能不同。一般采用变形国标码,变形国标码用两个字节来表示,每个字节只用低7位,最高位用1 代替。其格式如下:

例如:“中”字机内码为(11010110 11010000),其十六进制形式为:(D6D0)。H

我们注意到,机内码是将国标码的每一个字节的最高位置1,相当于加上了(10000000),十六进制表示加上了(80)。因此,2H同一个汉字的机内码与国标码存在如下换算关系:

机内码=国标码+(8080)H

例11 已知汉字“大”的国标码是(3473),则其机内码是多H少?

解:根据机内码=国标码+(8080)的关系,“大”字的机内码H为(3473)+(8080)=(B4F3)。HHH

例12 如果将一本273万字的《现代汉语词典》存入计算机,至少需要多大的空间?

解:存储一个汉字的机内码需要2个字节,1 MB=1 024×1 024字节,

所以需要这样的软盘为

③汉字输入码。汉字输入码是将汉字通过键盘输入的代码,不同的汉字输入法有不同的编码。如五笔字型输入法中的“编”的输入码为“XYNA”,在全拼输入法中的输入码为“BIAN”。

④汉字的字形码。汉字字形码是汉字字库中存储的汉字字形的数字化信息。字形又称为字模,汉字字形点阵有16×16点阵、24×24点阵、48×48点阵等。一个汉字方块中行数、列数分得越多,描绘的汉字也就越细微,但占用存储空间也越多。汉字字形点阵中每个点的信息用一个二进制位来表示。我们可以用在毛衣上编织一只小动物与点阵汉字进行类比。下面是点阵汉字与日常生活中给毛衣编织一只小动物的方法的类比图(见图1.9)。图1.9 图案对比

在这里提一个问题,计算一个16×16点阵汉字所需存储空间是多少?我们知道,在计算机中二进制一个0或1占用一个位(bit),16×16点阵共有16×16个格,在汉字笔画经过的地方用1表示,其他空处用0表示,则一个16×16点阵的汉字的存储空间为16×16/8=32字节(byte)。

例13 若有用32×32点阵的汉字字模,则GB2312-80中的3 755个一级汉字需要的存储容量是多少字节?

解:32×32点阵的一个汉字字模图形有32行,每行有32个像素点,32个像素需用4个字节来存储,32行就要128个字节来存储,所以3 755个一级汉字需要存储容量为128×3 755=480 640字节。1.3 微型计算机

任务1 微型计算机的配置

微型计算机的配置包括两个方面,分别是硬件配置和软件配置,其中硬件配置包括:主板、CPU、内存、硬盘、光驱、显卡等。软件配置包括:操作系统、应用软件、工具软件等。

1.硬件配置(1)主板。主板是电脑中各个部件工作的一个平台,它把电脑的各个部件紧密连接在一起,各个部件通过主板进行数据传输。也就是说,电脑中重要的“交通枢纽”都在主板上,它工作的稳定性影响着整机工作的稳定性。选购时要好好地调研其质量和公司的信誉情况,仔细阅读新产品说明书,了解它的性能、特点,以及它能支持什么CPU 芯片、采用什么控制芯片和总线结构等等方面的问题。主板上装有CPU 芯片、存储器芯片、控制芯片、ROMBIOS 芯片、高速数据缓冲芯片等。此外还有连接软驱、硬盘、键盘、鼠标的I/O 接口插座以及供插入接口卡的I/O 扩展槽等组件。主板品种很多,设计各具特点,下面我们以一块典型的主板为例学习(见图1.10)。图1.10 主板

由图可知,主板上重要的器件如下。

①CPU 插槽:用来安装CPU的。

②存储器扩展槽:有两种类型,一种是168线,另一种是72线内存条插槽。用户可以根据需要自由地配置32 MB、64 MB、128 MB、256 MB的内存。

③总线插槽:有16位ISA总线扩展槽和32位PCI总线扩展槽,以供接入I/O接口卡用(如声卡、显示卡等)。

④两个连接硬盘或光盘的40脚的IDE接口插槽,每个可控制两个硬盘,共可接入四个硬盘或只读光盘(CD-ROM)。

⑤一个连接软驱的34脚的插槽,可控制两个软驱。

⑥两个可连接鼠标或上网用的调制解调器(Modem)的9针串行接口插座COM1和COM2。

⑦主板上还有控制芯片、ROM BIOS、高速数据缓冲器(Cache)等。(2)中央处理器。中央处理器又称CPU(见图1.11),是计算机的核心部件,也是整个系统最高的执行单元,因此CPU 已成为决定电脑性能的核心部件,很多用户都以它为标准来判断电脑的档次,其性能对计算机的整体性能有很大的影响。CPU是整个系统的核心,也是整个系统最高的执行单位,它负责整个系统指令的执行、数学与逻辑运算、数据存储、传送以及输入/输出的控制。按照其处理信息的字长,CPU 可以分为:四位微处理器、八位微处理器、十六位微处理器、三十二位微处理器以及六十四位微处理器等。目前CPU 主要由intel、AMD 以及中国台湾的VIA 公司生产。VIA 公司生产的整体性能不高,但其散热量极小。现常用于笔记本市场。图1.11(3)内存储器。内存(Memory)也被称为内存储器,或者是随机存储器(RAM)(见图1.12),是由内存芯片、电路板、金手指等部分组成。其作用是用于暂时存放CPU中的运算数据,以及与硬盘等外部存储器进行数据交换。内存是计算机中重要的部件之一,它是与CPU 进行沟通的桥梁。计算机中所有程序的运行都是在内存中进行的,因此内存的性能对计算机的影响非常大。内存的稳定运行也决定了计算机的稳定运行。计算机的内存是指RAM的容量,微机的内存1~8 GB不等,一般大型软件要求其内存容量大。我们现在大都配置2 GB,有的更大。图1.12(4)硬盘。硬盘(英文名:Hard Disc Drive 简称HDD)是电脑主要的存储媒介之一(见图1.13),由一个或者多个铝制或者玻璃制的碟片组成。这些碟片外覆盖有铁磁性材料,被永久性地密封固定在硬盘驱动器中。硬盘按接口可以分为:IDE 接口、ATA 接口、SATA 接口、SCSI 接口等;按尺寸可以分为:3.5 寸台式机硬盘、2.5 寸笔记本硬盘、1.8 寸微型硬盘等。现在微机的硬盘的容量较高,一般多为几百GB、有一些甚至达到了几TB。图1.13(5)显卡。显卡全称显示接口卡(Video card,Graphics card),又称为显示适配器(Video adapter)(见图1.14),在工作时与显示器配合输出图形,文字。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动,并向显示器提供行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。图1.14 显卡(6)光驱。光驱(见图1.15)是用来读写光碟内容的机器,也是在台式机和笔记本便携式电脑里比较常见的一个部件。随着多媒体的应用越来越广泛,虽然目前光驱在微小型计算机中使用越来越少,但在台式机和一般的笔记本电脑中仍然是必不可少的配置。目前,光驱可分为CD-ROM驱动器、DVD光驱(DVD-ROM)、康宝(COMBO)和DVD刻录机等。读写的能力和速度也日益提升。图1.15 光驱

2.软件配置(1)操作系统配置。操作系统是每台微型计算机必须配备的系统软件,现在的计算机系统一般都安装Windows XP、Windows Vista、Windows 7或Windows Server 2008等,也有的装有XENIX 或UNIX。(2)工具软件配置。工具软件一般安装一些诊断程序、调试程序、编辑程序、连接程序等。(3)应用软件配置。应用软件也是根据用户具体任务需要进行配置。例如文字处理软件Word、表格处理软件Excel 等;进行计算机辅助设计,则安装AUTOCAD 等软件。

任务2 微型计算机的外部设备

1.熟练外部设备与主机的连接

在介绍典型外部设备之前,我们首先要知道外部设备与主机是怎样连接的。比如你已从市场上购来了台式机,商家已经按配置要求为你准备好了所有设备。但是回家后你还得自己动手把显示器、键盘、鼠标、扫描仪、打印机等外部设备与主机连接起来。连接外部设备的接头一般都在主机箱背面,每个接头形状均不相同,不会发生“张冠李戴”现象(见图1.16)。图1.16 主机背面接口

2.几种常用的外部设备(1)打印机。打印机种类繁多,一般分为:针式打印机(见图1.17)、喷墨打印机(见图1.18)和激光打印机(见图1.19)。对打印质量和速度要求高的,可选配喷墨打印机或激光打印机。(2)扫描仪。扫描仪(Scanner)是一种将文字、图形、图像进行输入的设备。利用它可以迅速地将文本、图形、图像从外部环境输入到计算机中。扫描仪有串行接口的、并行接口的,还有USB 接口

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