大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章課件

1、大大 學(xué)學(xué) 計(jì)計(jì) 算算 機(jī)機(jī) 基基 礎(chǔ)礎(chǔ)任課教師：李翔任課教師：李翔 課前教育n說(shuō)在課前：“3W” 問(wèn)題基本技能基本技能基本理論基本理論1. 1.掌握和了解計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)掌握和了解計(jì)算機(jī)理論基礎(chǔ)知識(shí)2.2.具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下具有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下操作計(jì)算機(jī)操作計(jì)算機(jī)的技的技能和能和信息處理信息處理的能力的能力3.3.掌握多媒體相關(guān)知識(shí)掌握多媒體相關(guān)知識(shí)為什么要為什么要學(xué)？學(xué)？學(xué)什么？學(xué)什么？怎么學(xué)？怎么學(xué)？HowHow 資格認(rèn)定 （作業(yè)、上機(jī)、出勤、提問(wèn)、解答問(wèn)題的情況） 水平測(cè)試水平測(cè)試 上課不能遲到、不能曠課，上課不能遲到、不能曠課， 上機(jī)不能玩上機(jī)不能玩QQQQ和游戲等和游戲等作業(yè)按時(shí)上交。作業(yè)

2、按時(shí)上交。教教 學(xué)學(xué) 內(nèi)內(nèi) 容容1.1 計(jì)算機(jī)的發(fā)展計(jì)算機(jī)的起源計(jì)算機(jī)的起源奠定現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要人奠定現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要人物和思想物和思想計(jì)算機(jī)的起源計(jì)算機(jī)的起源1642 Blaise Pascal1822 1822 差分機(jī)差分機(jī)1833 分析機(jī)分析機(jī)電子計(jì)算機(jī)時(shí)代電子計(jì)算機(jī)時(shí)代計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史 人類追求的計(jì)算工具人類追求的計(jì)算工具算籌算籌中國(guó)最早的計(jì)算工具中國(guó)最早的計(jì)算工具 算籌是我國(guó)古代的計(jì)算籌是我國(guó)古代的計(jì)算工具?；I即小竹算工具?；I即小竹棍或小木棍棍或小木棍也有用骨也有用骨或金屬材料制成的或金屬材料制成的，古人用它來(lái)進(jìn)行計(jì)算，古人用它來(lái)進(jìn)行計(jì)算，稱為算籌。稱為算籌。計(jì)算機(jī)的

3、起源計(jì)算機(jī)的起源計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史公元公元600年左右，我年左右，我國(guó)出現(xiàn)新的計(jì)算工國(guó)出現(xiàn)新的計(jì)算工具具算盤(pán)算盤(pán)。計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史機(jī)械式計(jì)算機(jī)機(jī)械式計(jì)算機(jī)Blaise Pascal帕斯卡 計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史1642年，年僅年，年僅19歲的法國(guó)偉大歲的法國(guó)偉大科學(xué)家科學(xué)家帕斯卡帕斯卡引用算盤(pán)的原理，引用算盤(pán)的原理，發(fā)明了第一部機(jī)械式計(jì)算器，發(fā)明了第一部機(jī)械式計(jì)算器，在他的計(jì)算器中有一些互相聯(lián)在他的計(jì)算器中有一些互相聯(lián)鎖的齒輪，一個(gè)轉(zhuǎn)過(guò)十位的齒鎖的齒輪，一個(gè)轉(zhuǎn)過(guò)十位的齒輪會(huì)使另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一位，輪會(huì)使另一個(gè)齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一位，人們可以像撥電話號(hào)碼盤(pán)那樣，人們可以像撥電話號(hào)碼盤(pán)那樣，把

4、數(shù)字撥進(jìn)去，計(jì)算結(jié)果就會(huì)把數(shù)字撥進(jìn)去，計(jì)算結(jié)果就會(huì)出現(xiàn)在另一個(gè)窗口中，但是出現(xiàn)在另一個(gè)窗口中，但是只只能做加減計(jì)算能做加減計(jì)算。18121812年差分機(jī)年差分機(jī) 查爾斯查爾斯. .巴貝奇巴貝奇 1834年設(shè)計(jì)的分析機(jī)年設(shè)計(jì)的分析機(jī) 由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫(kù)；由許多輪子組成的保存數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)庫(kù)；運(yùn)算裝置；能對(duì)操作順序進(jìn)行控制，并運(yùn)算裝置；能對(duì)操作順序進(jìn)行控制，并選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝選擇所需處理的數(shù)據(jù)以及輸出結(jié)果的裝置。置。主要用于計(jì)算多項(xiàng)式，運(yùn)算精度達(dá)主要用于計(jì)算多項(xiàng)式，運(yùn)算精度達(dá)到小數(shù)點(diǎn)后到小數(shù)點(diǎn)后6 6位位巴貝奇的分析機(jī)巴貝奇的分析機(jī)是歷史上最早的專是歷史上最早的專用計(jì)算

5、機(jī)和通用計(jì)用計(jì)算機(jī)和通用計(jì)算機(jī)的完整構(gòu)思算機(jī)的完整構(gòu)思.艾肯的艾肯的MARKI 艾肯研制艾肯研制MARK-1MARK-1的靈感來(lái)自一個(gè)世紀(jì)的靈感來(lái)自一個(gè)世紀(jì)以前巴貝奇留下的思想精華。以前巴貝奇留下的思想精華。19441944年，美年，美國(guó)科學(xué)家艾肯在國(guó)科學(xué)家艾肯在IBMIBM的支持下，研制成功機(jī)的支持下，研制成功機(jī)電式數(shù)字計(jì)算機(jī)電式數(shù)字計(jì)算機(jī)MARK-IMARK-I。這是世界上最早。這是世界上最早的通用型自動(dòng)機(jī)電式計(jì)算機(jī)之一。的通用型自動(dòng)機(jī)電式計(jì)算機(jī)之一?？蛇M(jìn)行可進(jìn)行算術(shù)的四則運(yùn)算，運(yùn)算速度算術(shù)的四則運(yùn)算，運(yùn)算速度3 3次次/ /秒。秒。將計(jì)算機(jī)的缺陷表示為將計(jì)算機(jī)的缺陷表示為bug,應(yīng)歸功應(yīng)

6、歸功于于Grace Hopper. 他是進(jìn)行計(jì)算機(jī)他是進(jìn)行計(jì)算機(jī)debug(調(diào)試、排錯(cuò)調(diào)試、排錯(cuò))的第一人的第一人.世界第一部電子計(jì)算器為世界第一部電子計(jì)算器為約翰約翰.莫克特（莫克特（John W. Mauchly左）左）和和普雷斯伯普雷斯伯.?？颂兀ò？颂兀↗. Presper Eckert右）右）于于1946年所創(chuàng)年所創(chuàng)造的造的ENIAC（Electronic Numerical Integrator And Calculator，電子數(shù)字積，電子數(shù)字積分計(jì)算機(jī)）分計(jì)算機(jī)） 。 第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史ENIAC：長(zhǎng)長(zhǎng)30.4830.48米

7、，寬米，寬1 1米，米，占地面積占地面積170170平方米，平方米，3030個(gè)操作個(gè)操作臺(tái)，約相當(dāng)于臺(tái)，約相當(dāng)于1010件普通房間的件普通房間的大小，重達(dá)大小，重達(dá)3030噸，耗電量噸，耗電量150150千千瓦，造價(jià)瓦，造價(jià)4848萬(wàn)美元。它使用萬(wàn)美元。它使用1800018000個(gè)電子管，個(gè)電子管，7000070000個(gè)電阻，個(gè)電阻，1000010000個(gè)電容，個(gè)電容，15001500個(gè)繼電器，個(gè)繼電器，60006000多個(gè)開(kāi)關(guān)，每秒執(zhí)行多個(gè)開(kāi)關(guān)，每秒執(zhí)行50005000次加法或次加法或400400次乘法，是繼電器次乘法，是繼電器計(jì)算機(jī)的計(jì)算機(jī)的10001000倍、倍、手工計(jì)算的手工計(jì)算的20

8、20萬(wàn)倍萬(wàn)倍。 計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史 第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)（ENIAC）奠定現(xiàn)代計(jì)算機(jī)發(fā)展的重要人物和思想邏輯代數(shù)邏輯代數(shù)英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾 早在早在1847和和1854年，英國(guó)年，英國(guó)數(shù)學(xué)家布爾發(fā)表了兩部重?cái)?shù)學(xué)家布爾發(fā)表了兩部重要著作要著作邏輯的數(shù)學(xué)分析邏輯的數(shù)學(xué)分析和和思維規(guī)律的研究思維規(guī)律的研究，創(chuàng)立了邏輯代數(shù)。創(chuàng)立了邏輯代數(shù)。邏輯代邏輯代數(shù)系統(tǒng)采用二進(jìn)制，是現(xiàn)數(shù)系統(tǒng)采用二進(jìn)制，是現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)和邏代電子計(jì)算機(jī)的數(shù)學(xué)和邏輯基礎(chǔ)輯基礎(chǔ)。 計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史圖靈-被譽(yù)為計(jì)算機(jī)之父英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈英國(guó)數(shù)學(xué)家圖靈 其貢獻(xiàn)在于建立了其貢獻(xiàn)在于建立了“圖靈機(jī)圖靈

9、機(jī)”模型（模型（1937），奠定了可計(jì)算理），奠定了可計(jì)算理論基礎(chǔ)；提出了圖靈測(cè)試，闡述論基礎(chǔ)；提出了圖靈測(cè)試，闡述了機(jī)器智能的概念了機(jī)器智能的概念 -為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)的貢為紀(jì)念圖靈對(duì)計(jì)算機(jī)的貢獻(xiàn)，在獻(xiàn)，在1966年設(shè)立了年設(shè)立了“圖靈獎(jiǎng)圖靈獎(jiǎng)”計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史John von Neumann馮馮 諾伊曼諾伊曼19441945年間，美籍匈牙年間，美籍匈牙利科學(xué)家馮利科學(xué)家馮諾伊曼在第一臺(tái)諾伊曼在第一臺(tái)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)現(xiàn)代計(jì)算機(jī)ENIAC尚未問(wèn)世尚未問(wèn)世時(shí)注意到其弱點(diǎn)，并提出一時(shí)注意到其弱點(diǎn)，并提出一個(gè)新機(jī)型個(gè)新機(jī)型EDVAC的設(shè)計(jì)方案，的設(shè)計(jì)方案，其中提到了兩個(gè)設(shè)想

10、：采用其中提到了兩個(gè)設(shè)想：采用二進(jìn)制和二進(jìn)制和“存儲(chǔ)程序存儲(chǔ)程序”。這。這兩個(gè)設(shè)想對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)至兩個(gè)設(shè)想對(duì)于現(xiàn)代計(jì)算機(jī)至關(guān)重要，也使馮關(guān)重要，也使馮諾伊曼成為諾伊曼成為“現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父”，馮馮諾伊曼機(jī)體系延續(xù)至今。諾伊曼機(jī)體系延續(xù)至今?，F(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父現(xiàn)代電子計(jì)算機(jī)之父 埃克特（右）和莫克特（左）?？颂兀ㄓ遥┖湍颂兀ㄗ螅?946年年2月月15日，世界上第日，世界上第一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)一臺(tái)通用數(shù)字電子計(jì)算機(jī)ENIAC研制成功，承擔(dān)開(kāi)發(fā)研制成功，承擔(dān)開(kāi)發(fā)任務(wù)的任務(wù)的“莫爾小組莫爾小組”由四位由四位科學(xué)家和工程師埃克特、莫科學(xué)家和工程師?？颂亍⒛颂?、戈?duì)査固埂⒉┛怂?/p>

11、組克特、戈?duì)査固?、博克斯組成，總工程師埃克特當(dāng)時(shí)年成，總工程師埃克特當(dāng)時(shí)年僅僅24歲。?？颂兀ㄓ遥┖蜌q。?？颂兀ㄓ遥┖湍颂兀ㄗ螅┮蚬餐兄瞥赡颂兀ㄗ螅┮蚬餐兄瞥晒NIAC而名垂青史。而名垂青史。1951年開(kāi)始生產(chǎn)第一款商年開(kāi)始生產(chǎn)第一款商用計(jì)算機(jī)用計(jì)算機(jī)UNIVAC莫爾小組莫爾小組計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史Altair 8800愛(ài)德華愛(ài)德華羅伯茨于羅伯茨于19741974年推出最早年推出最早基于英特爾微處理器的個(gè)人電腦基于英特爾微處理器的個(gè)人電腦Altair 8800Altair 8800，雖然，雖然，AltairAltair的生的生命非常短暫，卻從此點(diǎn)燃了命非常短暫，卻從此點(diǎn)燃了PC

12、PC創(chuàng)創(chuàng)新之火，并激發(fā)了喬布斯、蓋茨新之火，并激發(fā)了喬布斯、蓋茨等無(wú)數(shù)愛(ài)好者。作為第一個(gè)雇傭等無(wú)數(shù)愛(ài)好者。作為第一個(gè)雇傭比爾比爾蓋茨和保羅蓋茨和保羅艾倫的雇主，對(duì)艾倫的雇主，對(duì)于微軟的起步起到了至關(guān)重要的于微軟的起步起到了至關(guān)重要的作用。作用。個(gè)人電腦（個(gè)人電腦（PC）之父）之父-愛(ài)德華愛(ài)德華羅伯茨羅伯茨Bill Gates（右）和Paul Allen為IBM PC編寫(xiě)DOS 威廉威廉亨利亨利蓋茨三世爵士（蓋茨三世爵士（William Henry Gates III Kt，1955年年10月月28日日），以比爾），以比爾蓋茨聞名于世，美國(guó)蓋茨聞名于世，美國(guó)商人、億萬(wàn)富豪。他是商人、億萬(wàn)富豪。他

13、是微軟的創(chuàng)始人微軟的創(chuàng)始人，根據(jù)美國(guó)根據(jù)美國(guó)福布斯福布斯雜志的統(tǒng)計(jì)，蓋雜志的統(tǒng)計(jì)，蓋茨是全世界最有錢(qián)的人。另外一個(gè)統(tǒng)茨是全世界最有錢(qián)的人。另外一個(gè)統(tǒng)計(jì)則稱蓋茨一個(gè)人的財(cái)富要比全世界計(jì)則稱蓋茨一個(gè)人的財(cái)富要比全世界最貧窮的最貧窮的50%人口的財(cái)富總額還要多。人口的財(cái)富總額還要多。 比爾比爾蓋茨蓋茨王選王選-被譽(yù)為被譽(yù)為“當(dāng)代畢昇當(dāng)代畢昇” 他研制的他研制的漢字激光照排漢字激光照排系統(tǒng)系統(tǒng)引發(fā)了我引發(fā)了我國(guó)印刷業(yè)國(guó)印刷業(yè)“告別鉛與火，邁入光與電告別鉛與火，邁入光與電”的一場(chǎng)技術(shù)革命。他主持開(kāi)發(fā)的華光的一場(chǎng)技術(shù)革命。他主持開(kāi)發(fā)的華光和方正電子出版系統(tǒng)，占據(jù)國(guó)內(nèi)和方正電子出版系統(tǒng)，占據(jù)國(guó)內(nèi)99%的報(bào)業(yè)

14、市場(chǎng)和的報(bào)業(yè)市場(chǎng)和90%的書(shū)刊的書(shū)刊(黑白黑白)出版出版業(yè)市場(chǎng)，以及海外業(yè)市場(chǎng)，以及海外80%的華文報(bào)業(yè)市的華文報(bào)業(yè)市場(chǎng)，并打入日本、韓國(guó)，取得了巨大場(chǎng)，并打入日本、韓國(guó)，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益 漢字激光照排系統(tǒng)之父漢字激光照排系統(tǒng)之父 英特爾公司英特爾公司 全球最大的半導(dǎo)體芯片制造商，它成立于1968年，具有35年產(chǎn)品創(chuàng)新和市場(chǎng)領(lǐng)導(dǎo)的歷史。1971年，英特爾推出了全球第一個(gè)微處理器。這一舉措不僅改變了公司的未來(lái)，而且對(duì)整個(gè)工業(yè)產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響。微處理器所帶來(lái)的計(jì)算機(jī)和互聯(lián)網(wǎng)革命，改變了這個(gè)世界。 2002年2月,英特爾被美國(guó)財(cái)富周刊評(píng)選為全球十大“最受推崇的公司”之一，名

15、列第九。2002年接近尾聲，美國(guó)財(cái)富雜志根據(jù)各公司在2002年度業(yè)務(wù)的表現(xiàn)、員工水平、管理質(zhì)量、公司投資價(jià)值等六大準(zhǔn)則排出了“2002年度最佳公司”。在這一排行榜上，英特爾公司榮登全球榜首。同時(shí),在“2002全球最佳雇主”排行榜上，英特爾公司名列第28位。 藍(lán)藍(lán) 色色 巨巨 人人IBM公司公司 新加坡一位資深電腦專欄作家曾經(jīng)寫(xiě)道： “談電腦，不能不談IBM?！绷硪晃蝗毡倦娔X專家則更明確地?cái)嘌裕?“電腦的歷史，就是IBM的歷史?！彼麄兊倪@些議論，雖然有失偏頗， 但也不無(wú)幾分道理。IBM公司過(guò)去和現(xiàn)在都是世界上最大的電腦硬件和電腦軟件公司，它的歷史的確包含著整個(gè)前半部電腦史，是現(xiàn)代電腦工業(yè)發(fā)展的縮

16、影和化身。以電子器件劃分的四代電腦， 前三代都明白無(wú)誤地以IBM公司的電腦作為“代際”產(chǎn)品標(biāo)志。 二十一世紀(jì)最受矚目的人腦與計(jì)算機(jī)對(duì)戰(zhàn)，最后沃森(Watson) 以77147分順利奪得美國(guó)老牌益智節(jié)目Jeopardy!(中譯：危險(xiǎn)邊緣)的頭獎(jiǎng)美金100萬(wàn)元，成為該節(jié)目最新出爐的紀(jì)錄保持者。IBM公司將獎(jiǎng)金全數(shù)捐給世界展望會(huì)與全球網(wǎng)格大同盟計(jì)劃(World Community Grid)，另外兩位選手則捐出半數(shù)獎(jiǎng)金回饋鄉(xiāng)里。從電視或網(wǎng)絡(luò)上看到沃森(Watson) 過(guò)去兩天來(lái)勢(shì)如破竹的答題氣勢(shì)，觀眾們都有類似的疑問(wèn)：“沃森沃森(Watson) (Watson) 真的會(huì)思考嗎？真的會(huì)思考嗎？”“”“

17、計(jì)算機(jī)會(huì)不會(huì)計(jì)算機(jī)會(huì)不會(huì)反過(guò)來(lái)掌握世界的發(fā)展？反過(guò)來(lái)掌握世界的發(fā)展？”IBM人機(jī)大戰(zhàn)第一代第一代（19461956）電子管電子管5千千4萬(wàn)（次萬(wàn)（次/秒）秒）第二代第二代（19571964）晶體管晶體管幾十萬(wàn)幾十萬(wàn)百萬(wàn)（次百萬(wàn)（次/秒）秒）第三代第三代（19651970）集成電路集成電路百萬(wàn)百萬(wàn)幾百萬(wàn)（次幾百萬(wàn)（次/秒）秒）第四代第四代（1971現(xiàn)在）現(xiàn)在）大規(guī)模集成電路大規(guī)模集成電路幾百萬(wàn)幾百萬(wàn)幾億（次幾億（次/秒）秒） 計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段計(jì)算機(jī)發(fā)展的幾個(gè)階段計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展史計(jì)算機(jī)發(fā)展的 個(gè)時(shí)代時(shí)代時(shí)代年份年份電子器件電子器件特點(diǎn)特點(diǎn)第一代第一代1946195319461953電子

18、管電子管磁鼓、磁帶；磁鼓、磁帶；機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言機(jī)器語(yǔ)言和匯編語(yǔ)言第二代第二代1954196319541963晶體管晶體管磁芯存儲(chǔ)器、磁芯存儲(chǔ)器、出現(xiàn)出現(xiàn)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言高級(jí)程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言第三代第三代1965197019651970集成電路集成電路半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，小型計(jì)算機(jī)；半導(dǎo)體存儲(chǔ)器，小型計(jì)算機(jī)； 出現(xiàn)出現(xiàn)操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)，結(jié)和編譯系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)方面有很大改進(jìn)構(gòu)方面有很大改進(jìn)第四代第四代19711971至今至今大、超大大、超大規(guī)模集成規(guī)模集成電路電路超級(jí)計(jì)算機(jī)（美國(guó)、日本、中超級(jí)計(jì)算機(jī)（美國(guó)、日本、中國(guó)（曙光國(guó)（曙光4000A)4000A)）；）； 面向?qū)γ嫦驅(qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)語(yǔ)言（象的程

19、序設(shè)計(jì)語(yǔ)言（OOPOOP），），計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)大發(fā)展，多媒計(jì)算機(jī)體系結(jié)構(gòu)大發(fā)展，多媒體、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等體、數(shù)據(jù)庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)等4 4第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī) 中國(guó)研制的第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)中國(guó)研制的第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī) n19751975年，美國(guó)，愛(ài)德年，美國(guó)，愛(ài)德華華. .羅伯茨羅伯茨n19851985年，長(zhǎng)城年，長(zhǎng)城05200520Altair 8800什么是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)？ 計(jì)算機(jī)是一種計(jì)算機(jī)是一種無(wú)須人工干預(yù)無(wú)須人工干預(yù)，能對(duì)各種信，能對(duì)各種信息進(jìn)行存儲(chǔ)和快速處理的電子設(shè)備。息進(jìn)行存儲(chǔ)和快速處理的電子設(shè)備。 現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是電子驅(qū)動(dòng)的，其本質(zhì)特征是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)是電子驅(qū)動(dòng)的，其本質(zhì)特征是存儲(chǔ)控制存儲(chǔ)控制

20、，即將事先編好的，即將事先編好的“程序程序”（指令（指令和數(shù)據(jù)）存入和數(shù)據(jù)）存入“存儲(chǔ)器存儲(chǔ)器”中，然后計(jì)算機(jī)就中，然后計(jì)算機(jī)就可以按照程序步驟自動(dòng)連續(xù)執(zhí)行?？梢园凑粘绦虿襟E自動(dòng)連續(xù)執(zhí)行。計(jì)算機(jī)的分類(性能指標(biāo)） 1 1） 高性能計(jì)算機(jī)（巨型機(jī)或大型機(jī)）高性能計(jì)算機(jī)（巨型機(jī)或大型機(jī)） 巨型機(jī)或大型機(jī)不是指計(jì)算機(jī)的體積巨巨型機(jī)或大型機(jī)不是指計(jì)算機(jī)的體積巨大大, ,而是指計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快而是指計(jì)算機(jī)運(yùn)算速度更快, ,存儲(chǔ)容量更存儲(chǔ)容量更大大, ,功能更強(qiáng)功能更強(qiáng). NEC Earth Simulator NEC Earth Simulator ：每秒：每秒3535萬(wàn)億次萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，峰值浮點(diǎn)運(yùn)

21、算，峰值4040萬(wàn)億次萬(wàn)億次 中國(guó)：曙光中國(guó)：曙光4000A 25604000A 2560顆顆6464位位AMD AMD OpteronOpteron處理器，每秒處理器，每秒8 8萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，全萬(wàn)億次浮點(diǎn)運(yùn)算，全球排名第球排名第10102 2） 微型計(jì)算機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)、微型計(jì)算機(jī)（個(gè)人計(jì)算機(jī)、PCPC）u臺(tái)式機(jī)（臺(tái)式機(jī)（Desktop ComputerDesktop Computer）u筆記本筆記本(Notebook)(Notebook)u個(gè)人數(shù)字助理個(gè)人數(shù)字助理(Personal Digital (Personal Digital Assistant PDA) Assistant PDA

22、) u工業(yè)工業(yè)PDAPDA：條碼掃描器、：條碼掃描器、rfidrfid讀寫(xiě)器讀寫(xiě)器u消費(fèi)品消費(fèi)品PDAPDA：智能手機(jī)、平板電腦、手持：智能手機(jī)、平板電腦、手持游戲機(jī)等游戲機(jī)等 3） 工作站（高檔微機(jī)）工作站（高檔微機(jī)）u專門(mén)用于某類特殊事務(wù)處理的一種獨(dú)立的專門(mén)用于某類特殊事務(wù)處理的一種獨(dú)立的計(jì)算機(jī)類型計(jì)算機(jī)類型u介于微機(jī)與小型機(jī)之間介于微機(jī)與小型機(jī)之間u具有大容量存儲(chǔ)器、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力具有大容量存儲(chǔ)器、較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形處理功能和高性能的圖形處理功能 4） 服務(wù)器（提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的計(jì)算機(jī)）服務(wù)器（提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的計(jì)算機(jī)）u是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個(gè)用戶提供服務(wù)的是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中

23、為多個(gè)用戶提供服務(wù)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。u只要配置稍高的微機(jī)均可以作為服務(wù)器只要配置稍高的微機(jī)均可以作為服務(wù)器u必須安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種服必須安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種服務(wù)軟件務(wù)軟件 計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的新技術(shù)信息安全新技術(shù)：主要包括密碼技術(shù)、入信息安全新技術(shù)：主要包括密碼技術(shù)、入侵檢測(cè)系統(tǒng)、信息隱藏技術(shù)、身份認(rèn)證技侵檢測(cè)系統(tǒng)、信息隱藏技術(shù)、身份認(rèn)證技術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)、術(shù)、數(shù)據(jù)庫(kù)安全技術(shù)、 網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)和災(zāi)難恢網(wǎng)絡(luò)容災(zāi)和災(zāi)難恢復(fù)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)等。復(fù)、網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)計(jì)等。信息化新技術(shù)：主要涉及電子政務(wù)、電子信息化新技術(shù)：主要涉及電子政務(wù)、電子商務(wù)、城市信息化、企業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信商務(wù)、城市

24、信息化、企業(yè)信息化、農(nóng)業(yè)信息化、服務(wù)業(yè)信息化等。息化、服務(wù)業(yè)信息化等。軟件新技術(shù)：軟件新技術(shù)主要關(guān)注嵌入式計(jì)軟件新技術(shù)：軟件新技術(shù)主要關(guān)注嵌入式計(jì)算與嵌入式軟件、基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)方法、算與嵌入式軟件、基于構(gòu)件的軟件開(kāi)發(fā)方法、中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、可信網(wǎng)絡(luò)計(jì)中間件技術(shù)、數(shù)據(jù)中心的建設(shè)、可信網(wǎng)絡(luò)計(jì)算平臺(tái)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、算平臺(tái)、軟件架構(gòu)設(shè)計(jì)、SOASOA與與RIARIA技術(shù)、軟技術(shù)、軟件產(chǎn)品線技術(shù)等。件產(chǎn)品線技術(shù)等。網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)包括寬帶無(wú)線與移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)新技術(shù)包括寬帶無(wú)線與移動(dòng)通信、光通信與智能光網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)與智能通信、光通信與智能光網(wǎng)絡(luò)、家庭網(wǎng)絡(luò)與智能終端、寬帶多媒體網(wǎng)

25、絡(luò)、終端、寬帶多媒體網(wǎng)絡(luò)、IPv6IPv6與下一代網(wǎng)絡(luò)、與下一代網(wǎng)絡(luò)、分布式系統(tǒng)等。分布式系統(tǒng)等。計(jì)算機(jī)新技術(shù)：計(jì)算機(jī)新技術(shù)主要關(guān)注網(wǎng)格計(jì)算機(jī)新技術(shù)：計(jì)算機(jī)新技術(shù)主要關(guān)注網(wǎng)格計(jì)算、云計(jì)算、人機(jī)接口、高性能計(jì)算和高計(jì)算、云計(jì)算、人機(jī)接口、高性能計(jì)算和高性能服務(wù)器、智能計(jì)算、磁存儲(chǔ)技術(shù)、光存性能服務(wù)器、智能計(jì)算、磁存儲(chǔ)技術(shù)、光存儲(chǔ)技術(shù)、中文信息處理與智能人機(jī)交互、數(shù)儲(chǔ)技術(shù)、中文信息處理與智能人機(jī)交互、數(shù)字媒體與內(nèi)容管理、音視頻編字媒體與內(nèi)容管理、音視頻編/ /解碼技術(shù)等。解碼技術(shù)等。1 1嵌入式技術(shù)嵌入式技術(shù) 將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，嵌將計(jì)算機(jī)作為一個(gè)信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)之中的一種技

26、術(shù)。入到應(yīng)用系統(tǒng)之中的一種技術(shù)。系統(tǒng)和功能軟件固化起來(lái)，類似系統(tǒng)和功能軟件固化起來(lái)，類似BIOSBIOS的工作方式。的工作方式。 應(yīng)用：醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人、各種武器控應(yīng)用：醫(yī)療服務(wù)機(jī)器人、各種武器控制裝置、各種家用電器等制裝置、各種家用電器等2 2網(wǎng)格計(jì)算網(wǎng)格計(jì)算 利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成利用互聯(lián)網(wǎng)把分散在不同地理位置的電腦組織成一個(gè)一個(gè)“虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)虛擬的超級(jí)計(jì)算機(jī)”，其中每一臺(tái)的計(jì)算機(jī)就是，其中每一臺(tái)的計(jì)算機(jī)就是一個(gè)一個(gè)“節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬(wàn)個(gè)，而整個(gè)計(jì)算是由成千上萬(wàn)個(gè)“節(jié)點(diǎn)節(jié)點(diǎn)”組組成的成的“一張網(wǎng)格一張網(wǎng)格”。 優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；充分利用網(wǎng)上的閑置

27、處優(yōu)點(diǎn)：數(shù)據(jù)處理能力超強(qiáng)；充分利用網(wǎng)上的閑置處理能力。理能力。 示例：示例：3 3云計(jì)算云計(jì)算云計(jì)算云計(jì)算（Cloud Computing）是）是分布式計(jì)算分布式計(jì)算（Distributed Computing）、）、并行計(jì)算并行計(jì)算（Parallel Computing）、）、效用計(jì)算效用計(jì)算（Utility Computing）、）、網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)絡(luò)存儲(chǔ)（Network Storage Technologies）、）、虛擬化虛擬化（Virtualization）、）、負(fù)載均衡負(fù)載均衡（Load Balance）等傳）等傳統(tǒng)統(tǒng)計(jì)算機(jī)計(jì)算機(jī)和和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展融合的發(fā)展融合的產(chǎn)物產(chǎn)物。4 4中

28、間件技術(shù)中間件技術(shù) 中間件是介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系中間件是介于應(yīng)用軟件和操作系統(tǒng)之間的系統(tǒng)軟件統(tǒng)軟件 “智能計(jì)算機(jī)智能計(jì)算機(jī)” 智能電子計(jì)算機(jī)，它是一種有智能電子計(jì)算機(jī)，它是一種有知識(shí)，會(huì)學(xué)習(xí)，能推理的計(jì)算知識(shí)，會(huì)學(xué)習(xí)，能推理的計(jì)算機(jī)機(jī) 。 智能計(jì)算機(jī)突破了傳統(tǒng)的馮氏智能計(jì)算機(jī)突破了傳統(tǒng)的馮氏機(jī)器的概念，舍棄了二進(jìn)制結(jié)機(jī)器的概念，舍棄了二進(jìn)制結(jié)構(gòu)，把許多處理機(jī)并聯(lián)起來(lái)，構(gòu)，把許多處理機(jī)并聯(lián)起來(lái)，并行處理信息，速度大大提高。并行處理信息，速度大大提高。它的智能化人機(jī)接口使人們不它的智能化人機(jī)接口使人們不必編寫(xiě)程序，只需發(fā)出命令或必編寫(xiě)程序，只需發(fā)出命令或提出要求，電腦就會(huì)完成推理提出要求

29、，電腦就會(huì)完成推理和判斷，并且給出解釋。和判斷，并且給出解釋。 這是這是IBM公司制造的一公司制造的一種并行計(jì)算機(jī)試驗(yàn)床，可種并行計(jì)算機(jī)試驗(yàn)床，可模擬各種并行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)模擬各種并行計(jì)算機(jī)結(jié)構(gòu)未來(lái)的新型計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī)光計(jì)算機(jī) 光計(jì)算機(jī)是利用光作為載體光計(jì)算機(jī)是利用光作為載體進(jìn)行信息處理的計(jì)算機(jī)。進(jìn)行信息處理的計(jì)算機(jī)。 光計(jì)算機(jī)又叫光腦。電腦是光計(jì)算機(jī)又叫光腦。電腦是靠電荷在線路中的流動(dòng)來(lái)處靠電荷在線路中的流動(dòng)來(lái)處理信息的，而光腦則是靠激理信息的，而光腦則是靠激光束進(jìn)入由反射鏡和透鏡組光束進(jìn)入由反射鏡和透鏡組成的陣列中來(lái)對(duì)信息進(jìn)行處成的陣列中來(lái)對(duì)信息進(jìn)行處理的。與電腦相似之處是，理的。與電腦相似之

30、處是，光腦也靠產(chǎn)生一系列邏輯操光腦也靠產(chǎn)生一系列邏輯操作來(lái)處理和解決問(wèn)題。作來(lái)處理和解決問(wèn)題。 對(duì)光計(jì)算機(jī)的研制已取得進(jìn)對(duì)光計(jì)算機(jī)的研制已取得進(jìn)展，它比普通電子計(jì)算機(jī)快展，它比普通電子計(jì)算機(jī)快1000倍倍 生物計(jì)算機(jī)生物計(jì)算機(jī) 使用生物芯片的計(jì)算機(jī)稱為蛋白質(zhì)使用生物芯片的計(jì)算機(jī)稱為蛋白質(zhì)電腦，或稱為生物電腦。電腦，或稱為生物電腦。 生物計(jì)算機(jī)主要是以生物電子元件生物計(jì)算機(jī)主要是以生物電子元件構(gòu)建的計(jì)算機(jī)。構(gòu)建的計(jì)算機(jī)。 生物電腦的性能是由元件與元件之生物電腦的性能是由元件與元件之間電流啟閉的開(kāi)關(guān)速度來(lái)決定的。間電流啟閉的開(kāi)關(guān)速度來(lái)決定的。 科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)有開(kāi)關(guān)特性，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，蛋白質(zhì)有開(kāi)關(guān)

31、特性，用蛋白質(zhì)分子作元件制成集成電路，用蛋白質(zhì)分子作元件制成集成電路，稱為生物芯片。經(jīng)過(guò)特殊培養(yǎng)后制稱為生物芯片。經(jīng)過(guò)特殊培養(yǎng)后制成的生物芯片，可作為一種新型高成的生物芯片，可作為一種新型高速計(jì)算機(jī)的集成電路速計(jì)算機(jī)的集成電路 利用蛋白質(zhì)的開(kāi)關(guān)特性利用蛋白質(zhì)的開(kāi)關(guān)特性開(kāi)發(fā)出生物計(jì)算機(jī)開(kāi)發(fā)出生物計(jì)算機(jī) 研究中的量子計(jì)算機(jī)研究中的量子計(jì)算機(jī) 19961996年初，美國(guó)的科學(xué)家說(shuō)，他年初，美國(guó)的科學(xué)家說(shuō)，他們發(fā)現(xiàn)在某種條件下，光子能夠們發(fā)現(xiàn)在某種條件下，光子能夠發(fā)生相互作用，這個(gè)發(fā)現(xiàn)能夠被發(fā)生相互作用，這個(gè)發(fā)現(xiàn)能夠被用來(lái)制造新的信息處理器件，從用來(lái)制造新的信息處理器件，從而導(dǎo)致世界上性能最好的超級(jí)計(jì)

32、而導(dǎo)致世界上性能最好的超級(jí)計(jì)算機(jī)的出現(xiàn)。算機(jī)的出現(xiàn)。 量子計(jì)算機(jī)潛在的用途將涉及人量子計(jì)算機(jī)潛在的用途將涉及人類生活的每一個(gè)方面，從工業(yè)生類生活的每一個(gè)方面，從工業(yè)生產(chǎn)線到公司的辦公室，從軍用裝產(chǎn)線到公司的辦公室，從軍用裝備到學(xué)生課桌，從國(guó)家安全到自備到學(xué)生課桌，從國(guó)家安全到自動(dòng)柜員機(jī)。動(dòng)柜員機(jī)。一種可瞬間進(jìn)行圖像數(shù)一種可瞬間進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)計(jì)算的光電計(jì)算機(jī)據(jù)計(jì)算的光電計(jì)算機(jī) 發(fā)展方向：超高速、超小型、并行發(fā)展方向：超高速、超小型、并行處理、智能化處理、智能化 計(jì)算機(jī)的應(yīng)用類型計(jì)算機(jī)的應(yīng)用類型1. 1. 科學(xué)計(jì)算科學(xué)計(jì)算2. 2. 數(shù)據(jù)處理數(shù)據(jù)處理3. 3. 電子商務(wù)電子商務(wù)4. 4. 過(guò)程控制過(guò)

33、程控制5. CAD/CAM/CIMS5. CAD/CAM/CIMS6. 6. 多媒體技術(shù)多媒體技術(shù) 7. 7. 虛擬現(xiàn)實(shí)虛擬現(xiàn)實(shí)8. 8. 人工智能人工智能 計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域計(jì)算機(jī)的主要應(yīng)用領(lǐng)域 1. 1. 工商：電子商務(wù)、工商：電子商務(wù)、CAD/CAMCAD/CAM 2. 2. 教育：多媒體教育、遠(yuǎn)程教育教育：多媒體教育、遠(yuǎn)程教育 3. 3. 醫(yī)藥：醫(yī)藥：CATCAT、MRIMRI、遠(yuǎn)程醫(yī)療、遠(yuǎn)程醫(yī)療 4. 4. 政府：電子政府政府：電子政府 5. 5. 娛樂(lè)：虛擬現(xiàn)實(shí)、電影特技娛樂(lè)：虛擬現(xiàn)實(shí)、電影特技 6. 6. 科研：數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析科研：數(shù)據(jù)采集、計(jì)算分析 7. 7. 家庭：家庭

34、信息化家庭：家庭信息化 1.2 數(shù)制與信息編碼數(shù)制：數(shù)制：是指表示數(shù)值的方法，有進(jìn)位計(jì)數(shù)制和非進(jìn)是指表示數(shù)值的方法，有進(jìn)位計(jì)數(shù)制和非進(jìn)位計(jì)數(shù)制位計(jì)數(shù)制進(jìn)制：進(jìn)制：按照按照進(jìn)位的原則進(jìn)位的原則進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)制稱為進(jìn)位計(jì)進(jìn)行計(jì)數(shù)的數(shù)制稱為進(jìn)位計(jì)數(shù)制，簡(jiǎn)稱數(shù)制，簡(jiǎn)稱“進(jìn)制進(jìn)制”。 信息的表示信息的表示 數(shù)制及其轉(zhuǎn)換數(shù)制及其轉(zhuǎn)換 使用固定個(gè)數(shù)的數(shù)碼表示數(shù)值的大小。使用固定個(gè)數(shù)的數(shù)碼表示數(shù)值的大小。數(shù)碼的個(gè)數(shù)數(shù)碼的個(gè)數(shù)R R稱稱為該數(shù)制的為該數(shù)制的基數(shù)基數(shù)，數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的，數(shù)碼在一個(gè)數(shù)中所處的位置位置稱為稱為數(shù)數(shù)位。位。 逢逢R R進(jìn)一。進(jìn)一。例如十進(jìn)制數(shù)是由例如十進(jìn)制數(shù)是由0909十個(gè)數(shù)字符號(hào)組成

35、，十個(gè)數(shù)字符號(hào)組成，基數(shù)為基數(shù)為1010，逢，逢1010進(jìn)進(jìn)1 1。采用位權(quán)表示法。采用位權(quán)表示法。處在不同位置上的數(shù)字所代表的值處在不同位置上的數(shù)字所代表的值不同，一個(gè)數(shù)字在某個(gè)固定位置上所代表的值是確定不同，一個(gè)數(shù)字在某個(gè)固定位置上所代表的值是確定的，的，這個(gè)固定位上的值稱為位權(quán)。這個(gè)固定位上的值稱為位權(quán)。位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系位權(quán)與基數(shù)的關(guān)系是，各進(jìn)位制中位權(quán)的值恰好是基數(shù)的若干次冪。是，各進(jìn)位制中位權(quán)的值恰好是基數(shù)的若干次冪。信息的表示信息的表示 進(jìn)位計(jì)數(shù)制的基本特點(diǎn)：進(jìn)位計(jì)數(shù)制的基本特點(diǎn)：例例1 1、在十進(jìn)制數(shù)中，、在十進(jìn)制數(shù)中，358.72 358.72 可表示為：可表示為： 358.7

36、2=3358.72=310102 2+5+510101 1+8+810100 0+7+71010-1-1+2+21010-2-2例例2 2、在二進(jìn)制數(shù)中，、在二進(jìn)制數(shù)中，1011.01 1011.01 可表示為：可表示為： 1011.01=11011.01=12 23 3+0+02 22 2+1+12 21 1+1+12 20 0+0+02 2-1-1+1+12 2-2-2任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫(xiě)成按位權(quán)展開(kāi)的多任何一種數(shù)制表示的數(shù)都可以寫(xiě)成按位權(quán)展開(kāi)的多項(xiàng)式之和。項(xiàng)式之和。一個(gè)一個(gè)R R進(jìn)制的數(shù)進(jìn)制的數(shù)AnAn-1A2A1A0 . A-1A-2A-m，它的，它的按位權(quán)展開(kāi)式的一般形式如下

37、：按位權(quán)展開(kāi)式的一般形式如下： AnRn + An-1Rn-1 + A2R2 + A1R1 +A0R0 + A-1R-1 + A-2R-2 + + A-mR-m信息的表示信息的表示 幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制幾種常用的進(jìn)位計(jì)數(shù)制常用計(jì)數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號(hào)常用計(jì)數(shù)制的基數(shù)和數(shù)字符號(hào)十進(jìn)制十進(jìn)制二進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制十六進(jìn)制基數(shù)基數(shù) 數(shù)字符號(hào)數(shù)字符號(hào)10100-90-92 20,10,18 80-70-716160-9,A-F0-9,A-F為了區(qū)別不同進(jìn)制的數(shù)據(jù)，可在數(shù)據(jù)后加一個(gè)特定的為了區(qū)別不同進(jìn)制的數(shù)據(jù)，可在數(shù)據(jù)后加一個(gè)特定的字母來(lái)表示它所采用的進(jìn)制：以字母字母來(lái)表示它所采用的進(jìn)制：以字母

38、B B表示二進(jìn)制，表示二進(jìn)制，以字母以字母O O表示八進(jìn)制，以字母表示八進(jìn)制，以字母D D或省略表示十進(jìn)制數(shù)，或省略表示十進(jìn)制數(shù)，以字母以字母H H表示十六進(jìn)制表示十六進(jìn)制信息的表示信息的表示 不同數(shù)制間數(shù)的轉(zhuǎn)換不同數(shù)制間數(shù)的轉(zhuǎn)換R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)二、八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二、八、十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換信息的表示信息的表示 位權(quán)法位權(quán)法：把R進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開(kāi)求和示例：示例： (1110.1) 2 = 123+122 + 121 + 020+1 2-1 = 8 + 4 + 2 + 0 + 0.5 = (14.5)10 R R進(jìn)制數(shù)進(jìn)制數(shù) 十進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)信息的

39、表示信息的表示 8 100 4 8 12 4 8 1 1 0結(jié)果：結(jié)果：144余數(shù)法：余數(shù)法：除基數(shù)取余法，連續(xù)除以基數(shù)，并取其余數(shù)，除基數(shù)取余法，連續(xù)除以基數(shù)，并取其余數(shù)，直到商為零，將所得余數(shù)倒序排列即可直到商為零，將所得余數(shù)倒序排列即可示例：示例：十進(jìn)制整數(shù)十進(jìn)制整數(shù) R R進(jìn)制整數(shù)進(jìn)制整數(shù)信息的表示信息的表示 2 97 1 2 48 0 2 24 0 2 12 0 2 6 0 2 3 1 2 1 1 0又例：又例：結(jié)果為：結(jié)果為：信息的表示信息的表示 進(jìn)位法：進(jìn)位法：乘基數(shù)取整，連續(xù)乘以基數(shù)，并取其整數(shù)，乘基數(shù)取整，連續(xù)乘以基數(shù)，并取其整數(shù)，直到積為零或達(dá)到所要求的精度時(shí)，將所得直到積

40、為零或達(dá)到所要求的精度時(shí)，將所得整數(shù)正序排列即可整數(shù)正序排列即可示例：示例： 結(jié)果：結(jié)果：101十進(jìn)制小數(shù)十進(jìn)制小數(shù) R R進(jìn)制小數(shù)進(jìn)制小數(shù) 0.625 0.625 2 2 1 1.250.250取整數(shù)取整數(shù) 0.25 0.25 2 2 0 0.50.50 0.5 0.5 2 2 1 1.0.0信息的表示信息的表示 二進(jìn)制二進(jìn)制 八進(jìn)制八進(jìn)制二、八與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換二、八與十六進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換一位拆三位一位拆三位整數(shù)部分從右向左三位并一位整數(shù)部分從右向左三位并一位小數(shù)部分從左向右三位并一位小數(shù)部分從左向右三位并一位100 101 110111.011 100( 4 5 6 7. 3 4 )8示

41、例：示例：信息的表示信息的表示 整數(shù)部分從右向左四位并一位整數(shù)部分從右向左四位并一位小數(shù)部分從左向右四位并一位小數(shù)部分從左向右四位并一位一位拆四位一位拆四位二進(jìn)制二進(jìn)制 十六進(jìn)制十六進(jìn)制 示例：示例：1000 1010 0101. 1111( 8 A 5 . F )16信息的表示信息的表示 例例: 將（將（741.566）8 轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制數(shù)解解: （741.566）8=（111100001.101110110）2例例: 將（將（5A.B8）16 轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成為二進(jìn)制數(shù)解解: （5A.B8）16=（01011010.10111000）2信息的表示信息的表示 信息編碼信

42、息編碼 計(jì)算機(jī)中的信息是用二進(jìn)制表示的。因?yàn)椋河?jì)算機(jī)中的信息是用二進(jìn)制表示的。因?yàn)椋?物理上容易實(shí)現(xiàn)物理上容易實(shí)現(xiàn) 可靠性強(qiáng)可靠性強(qiáng) 運(yùn)算簡(jiǎn)單運(yùn)算簡(jiǎn)單 通用性強(qiáng)通用性強(qiáng)在計(jì)算機(jī)中只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)碼信息，因此，一在計(jì)算機(jī)中只能識(shí)別二進(jìn)制數(shù)碼信息，因此，一切字母、數(shù)字、符號(hào)等信息都切字母、數(shù)字、符號(hào)等信息都必須必須用二進(jìn)制特定用二進(jìn)制特定編碼來(lái)表示；編碼來(lái)表示；信息才能傳送、存儲(chǔ)和處理信息才能傳送、存儲(chǔ)和處理信息的表示信息的表示 數(shù)值 十二進(jìn)制轉(zhuǎn)換 西文 ASCII碼 漢字 輸入碼機(jī)內(nèi)碼轉(zhuǎn)換 聲音、圖像 模數(shù)轉(zhuǎn)換 二十進(jìn)制轉(zhuǎn)換 西文字形碼 漢字字形碼 數(shù)模轉(zhuǎn)換 內(nèi)存 輸入設(shè)備 輸出設(shè)備 數(shù)值 西文

43、 漢字 聲音、圖像 信息編碼信息編碼 信息的表示信息的表示 信息的存儲(chǔ)單位信息的存儲(chǔ)單位位位字，字長(zhǎng)字，字長(zhǎng)位位(bit)(bit)、字節(jié)、字節(jié)(B)(B)、字、字(w)(w)字節(jié)（字節(jié)（8位）位）信息的表示信息的表示 信息的存儲(chǔ)單位信息的存儲(chǔ)單位除字節(jié)外，還有千字節(jié)除字節(jié)外，還有千字節(jié)( (KBKB) )、兆字節(jié)、兆字節(jié)( (MBMB) )、吉字節(jié)、吉字節(jié)( (GBGB) )、太字節(jié)太字節(jié)( (TBTB) )，拍字節(jié)，拍字節(jié)( (PBPB) )。它們的換算關(guān)系是：。它們的換算關(guān)系是：1 KB = 1024 B = 21 KB = 1024 B = 21010 B Bl MB = l024 K

44、B = 2l MB = l024 KB = 21010 KB = 2 KB = 22020 B B1 GB = l024 MB = 21 GB = l024 MB = 21010 MB = 2 MB = 22020 KB = 2 KB = 23030 B B1 TB = 1024 GB = 21 TB = 1024 GB = 21010 GB = 2 GB = 22020 MB = 2 MB = 23030 KB = 2 KB = 24040 B B1 PB = 1024 TB = 21 PB = 1024 TB = 21010 TB = 2 TB = 22020 GB = 2 GB = 23

45、030 MB = 2 MB = 24040 KB = 2 KB = 25050 B B信息的表示信息的表示 帶符號(hào)數(shù)的表示帶符號(hào)數(shù)的表示 計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的符號(hào)也是用二進(jìn)制表示的，計(jì)算機(jī)中數(shù)據(jù)的符號(hào)也是用二進(jìn)制表示的，把一個(gè)數(shù)據(jù)連同其符號(hào)在機(jī)器中的表示加以把一個(gè)數(shù)據(jù)連同其符號(hào)在機(jī)器中的表示加以數(shù)值化，這樣的數(shù)據(jù)稱為機(jī)器數(shù)。機(jī)器數(shù)所數(shù)值化，這樣的數(shù)據(jù)稱為機(jī)器數(shù)。機(jī)器數(shù)所代表的數(shù)稱為真值代表的數(shù)稱為真值 。一般用最高位來(lái)表示。一般用最高位來(lái)表示符號(hào)，符號(hào)，正數(shù)正數(shù)用用0 0表示，表示，負(fù)數(shù)負(fù)數(shù)用用1 1表示。表示。信息的表示信息的表示 即：即：+97 0 1100001機(jī)器數(shù)機(jī)器數(shù)01100001+9

46、7+97 符號(hào)位符號(hào)位真值真值機(jī)機(jī)器器數(shù)數(shù)/真真值值信息的表示信息的表示 原碼原碼假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用1616位位+1+1原原=+0000=+0000原原=00000=00000 -1 -1原原=-0000=-0000原原=10000=10000 +32767 +32767原原=+1111111 11111111=+1111111 11111111原原=01111111 11111111=01111111 11111111 -32767 -32767原原=-1111111 11111111=-1111111 11111111原原=11111111 11111111=11

47、111111 11111111注意：數(shù)字注意：數(shù)字0 0的表示有二種原碼形式：的表示有二種原碼形式： +0+0原原=+0000=+0000原原=00000=00000 -0 -0原原=-0000=-0000原原=10000 =10000 原碼就是機(jī)器數(shù)原碼就是機(jī)器數(shù)信息的表示信息的表示 (2) (2) 反碼反碼假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用1616位位+1+1反反=+0000=+0000反反=00000 =00000 -1-1反反=-0000=-0000反反=11111111 11111110 =11111111 11111110 +32767+32767反反=+1111111

48、11111111=+1111111 11111111反反=01111111 11111111=01111111 11111111-32767-32767反反=-1111111 11111111=-1111111 11111111反反=10000=10000注意：數(shù)字注意：數(shù)字0 0的表示有二種反碼形式：的表示有二種反碼形式：+0+0反反=+0000=+0000反反=00000=00000-0-0反反=-0000=-0000反反=11111111 11111111=11111111 11111111正數(shù)的反碼和原碼相同正數(shù)的反碼和原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼負(fù)數(shù)的反碼是對(duì)該數(shù)的原碼除符號(hào)位外各位求反是對(duì)

49、該數(shù)的原碼除符號(hào)位外各位求反信息的表示信息的表示 (3) (3) 補(bǔ)碼補(bǔ)碼假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用假定一個(gè)數(shù)在機(jī)器中占用1616位位+1+1補(bǔ)補(bǔ)=+0000=+0000補(bǔ)補(bǔ)=00000 =00000 -1-1補(bǔ)補(bǔ)=-0000=-0000樸樸=11111111 11111111=11111111 11111111+32767+32767補(bǔ)補(bǔ)=+1111111 11111111=+1111111 11111111補(bǔ)補(bǔ)=01111111 11111111=01111111 11111111-32767-32767補(bǔ)補(bǔ)=-1111111 11111111=-1111111 11111111樸樸=1000

50、0=10000而對(duì)于數(shù)字而對(duì)于數(shù)字0 0的補(bǔ)碼表示只有一種形式：的補(bǔ)碼表示只有一種形式：+0+0補(bǔ)補(bǔ) = -0= -0補(bǔ)補(bǔ) =00000 =00000 正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼則先對(duì)該正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)補(bǔ)碼則先對(duì)該數(shù)的原碼除符號(hào)外各位取反，然后末位加數(shù)的原碼除符號(hào)外各位取反，然后末位加信息的表示信息的表示 0 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 10 1 1 0 0 0 0 1+97+97 原碼原碼反碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼1 0 0 1 1 1 1 01 1 1 0 0 0 0 11 0 0 1 1 1 1 1-97-97 原碼原碼反碼反碼補(bǔ)碼補(bǔ)碼信息的表示信息的表示

51、數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示 0101000010001010定點(diǎn)小數(shù)：定點(diǎn)小數(shù)：定點(diǎn)整數(shù)：定點(diǎn)整數(shù)：定定點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)符號(hào)位符號(hào)位隱含小數(shù)位隱含小數(shù)位(+0.625)符號(hào)位符號(hào)位隱含小數(shù)位隱含小數(shù)位(-10)信息的表示信息的表示 數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示數(shù)的定點(diǎn)表示和浮點(diǎn)表示 浮浮點(diǎn)點(diǎn)數(shù)數(shù)31 30 24 23 22 31 30 24 23 22 0 0如：如：0.27E-2 + 0.27 0.27E-2 + 0.27 * * 10 10-2-2 0.000ll01B 0.000ll01B 0.1l01 0.1l012 2-11-11 階符階符 階碼階碼 數(shù)符數(shù)符 尾數(shù)尾數(shù) 階碼部分

52、階碼部分 尾數(shù)部分尾數(shù)部分 信息的表示信息的表示 計(jì)算機(jī)處理的信息除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還計(jì)算機(jī)處理的信息除了數(shù)值數(shù)據(jù)以外，還有其他大量的非數(shù)值數(shù)據(jù)，非數(shù)值數(shù)據(jù)中主要有其他大量的非數(shù)值數(shù)據(jù)，非數(shù)值數(shù)據(jù)中主要是字符數(shù)據(jù)。由字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)值數(shù)是字符數(shù)據(jù)。由字符數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)值數(shù)據(jù)，最好的方法就是為字符編碼，即對(duì)字符進(jìn)據(jù)，最好的方法就是為字符編碼，即對(duì)字符進(jìn)行編號(hào)。行編號(hào)。每一個(gè)字符有一個(gè)唯一的編碼。每一個(gè)字符有一個(gè)唯一的編碼。編碼的方法：編碼的方法：q 確定有多少字符需要進(jìn)行編碼確定有多少字符需要進(jìn)行編碼q 對(duì)每一個(gè)字符進(jìn)行編號(hào)對(duì)每一個(gè)字符進(jìn)行編號(hào) 字 符 數(shù) 據(jù) 的 編字 符 數(shù) 據(jù) 的

53、 編碼碼信息的表示信息的表示 ASCII（American Standard Code for Information Interchange）碼，即碼，即美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)信息交換代碼。在這種編。在這種編碼方案中，用八位二進(jìn)制（碼方案中，用八位二進(jìn)制（一個(gè)字節(jié)）一個(gè)字節(jié)）來(lái)存放一個(gè)字符。來(lái)存放一個(gè)字符。西文字符西文字符 常用字符有常用字符有128個(gè)，編碼從個(gè)，編碼從0到到127 空格空格 20H32 09 30H39H 4857 AZ 41H5AH 6590 az 61H7AH 97122控制字符：控制字符：032，127；普通字符：；普通字符：94個(gè)個(gè)字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼

54、信息的表示信息的表示 區(qū)位碼與漢字國(guó)標(biāo)碼區(qū)位碼與漢字國(guó)標(biāo)碼 漢字的編碼漢字的編碼 區(qū)位碼：漢字和漢字符號(hào)被分成了區(qū)位碼：漢字和漢字符號(hào)被分成了9494個(gè)區(qū)、個(gè)區(qū)、9494個(gè)位。個(gè)位。區(qū)、位的序號(hào)均從區(qū)、位的序號(hào)均從0101到到9494。每個(gè)漢字占兩個(gè)。每個(gè)漢字占兩個(gè)字節(jié)。其中：漢字字節(jié)。其中：漢字67636763個(gè)，漢字符號(hào)個(gè)，漢字符號(hào)682682個(gè)。個(gè)。一級(jí)漢字一級(jí)漢字37553755個(gè)；二級(jí)漢字個(gè)；二級(jí)漢字30083008個(gè)。個(gè)。字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼 區(qū)號(hào) 區(qū)中位置漢字國(guó)標(biāo)碼漢字國(guó)標(biāo)碼 ：漢字國(guó)標(biāo)碼漢字國(guó)標(biāo)碼 = = 漢字區(qū)位碼漢字區(qū)位碼 + 2020H+ 2020H信息的表示信息

55、的表示 漢字的機(jī)內(nèi)碼漢字的機(jī)內(nèi)碼 漢字的編碼漢字的編碼 漢字機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理漢字信息時(shí)所用漢字機(jī)內(nèi)碼是計(jì)算機(jī)內(nèi)部處理漢字信息時(shí)所用的漢字編碼，也稱漢字的內(nèi)碼。的漢字編碼，也稱漢字的內(nèi)碼。 字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼 = = 漢字區(qū)位碼漢字區(qū)位碼 + A0A0H+ A0A0H = = 漢字國(guó)標(biāo)碼漢字國(guó)標(biāo)碼 + 8080H+ 8080H 漢字漢字 國(guó)標(biāo)碼國(guó)標(biāo)碼 漢字內(nèi)碼漢字內(nèi)碼中中 8680(01010110 01010000)8680(01010110 01010000)B B (11010110 11010000)(11010110 11010000)B B 華華

56、5942(00111)5942(00111)B B (10111)(10111)B B 信息的表示信息的表示 漢字輸入碼漢字輸入碼 漢字的編碼漢字的編碼 輸入漢字使用的編碼稱為漢字輸入碼，也稱為輸入漢字使用的編碼稱為漢字輸入碼，也稱為漢字外部碼，簡(jiǎn)稱外碼。漢字外部碼，簡(jiǎn)稱外碼。 字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼音碼類：全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和音碼類：全拼、雙拼、微軟拼音、自然碼和智能智能ABCABC等等 形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等形碼類：五筆字型法、鄭碼輸入法等 信息的表示信息的表示 漢字字形碼與漢字地址碼漢字字形碼與漢字地址碼 漢字的編碼漢字的編碼 漢字字形碼通常有：點(diǎn)陣和矢量?jī)煞N表

57、示方式漢字字形碼通常有：點(diǎn)陣和矢量?jī)煞N表示方式點(diǎn)陣：點(diǎn)陣：漢字字形點(diǎn)陣的漢字字形點(diǎn)陣的數(shù)字?jǐn)?shù)字代碼代碼 1616、2424、3232、4848。矢量：矢量：存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征存儲(chǔ)的是描述漢字字形的輪廓特征的代碼的代碼字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼信息的表示信息的表示 1616點(diǎn)陣點(diǎn)陣漢字漢字 信息的表示信息的表示 漢字字形碼與漢字地址碼漢字字形碼與漢字地址碼 漢字的編碼漢字的編碼 點(diǎn)陣和矢量方式區(qū)別：點(diǎn)陣和矢量方式區(qū)別： 前者前者特點(diǎn)特點(diǎn) 編碼、存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單、無(wú)需轉(zhuǎn)換編碼、存儲(chǔ)方式簡(jiǎn)單、無(wú)需轉(zhuǎn)換直接輸出，但字形放大后產(chǎn)生的效果差，而且直接輸出，但字形放大后產(chǎn)生的效果差，而且同一種字體

58、不同的點(diǎn)陣需要不同的字庫(kù)；矢量同一種字體不同的點(diǎn)陣需要不同的字庫(kù)；矢量方式特點(diǎn)正好與前者相反。方式特點(diǎn)正好與前者相反。字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼信息的表示信息的表示 漢字字形碼與漢字地址碼漢字字形碼與漢字地址碼 漢字的編碼漢字的編碼 漢字地址碼漢字地址碼 漢字地址碼：每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫(kù)中的漢字地址碼：每個(gè)漢字字形碼在漢字字庫(kù)中的邏邏輯輯地址。地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡(jiǎn)明的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系。地址。地址碼和機(jī)內(nèi)碼要有簡(jiǎn)明的對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)換關(guān)系。 字符數(shù)據(jù)的編碼字符數(shù)據(jù)的編碼 輸 入 碼 國(guó) 標(biāo) 碼 字 形 碼 機(jī) 內(nèi) 碼 地 址 碼 漢 字 輸 出 漢 字 輸 入 信息的表示信息的表示 1.3 微型計(jì)算機(jī)概

59、述微型計(jì)算機(jī)概述大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章CPUCPU內(nèi)存內(nèi)存光驅(qū)軟驅(qū)光驅(qū)軟驅(qū)硬盤(pán)硬盤(pán)主板主板輸入設(shè)備輸入設(shè)備輸出設(shè)備輸出設(shè)備 COMBO CD-R CD-RW DVD-R 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章 一個(gè)實(shí)際使用的多媒體微機(jī)硬件系一個(gè)實(shí)際使用的多媒體微機(jī)硬件系統(tǒng)至少需要主機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器統(tǒng)至少需要主機(jī)、鍵盤(pán)、鼠標(biāo)、顯示器和音箱等五個(gè)部分。和音箱等五個(gè)部分。n1. 顯示器顯示器 n2. 主機(jī)主機(jī) n3. 鍵盤(pán)鍵盤(pán) n4. 鼠標(biāo)鼠標(biāo) n5. 音箱音箱 電源電源光驅(qū)光驅(qū) 軟驅(qū)軟驅(qū) 顯示卡顯示卡 網(wǎng)卡網(wǎng)卡 CPU 主板主板 硬盤(pán)硬盤(pán)n微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)微型計(jì)算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu) 大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章 微型計(jì)算

60、機(jī)的結(jié)構(gòu)方式微型計(jì)算機(jī)的結(jié)構(gòu)方式 n1. 臺(tái)式個(gè)人微機(jī)（臥式、立式）臺(tái)式個(gè)人微機(jī)（臥式、立式） n2. 一體機(jī)一體機(jī) n3. 準(zhǔn)系統(tǒng)機(jī)準(zhǔn)系統(tǒng)機(jī) n 4.筆記本電腦筆記本電腦 n5. 平板電腦平板電腦目前微機(jī)主要有目前微機(jī)主要有5種結(jié)構(gòu)方式。種結(jié)構(gòu)方式。 液晶一體機(jī)液晶一體機(jī)一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體微機(jī)一臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)的多媒體微機(jī)準(zhǔn)系統(tǒng)機(jī)準(zhǔn)系統(tǒng)機(jī)筆記本電腦筆記本電腦平板電腦平板電腦大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章主機(jī)系統(tǒng)主機(jī)系統(tǒng) 主機(jī)系統(tǒng)是微機(jī)的主要組成部件，一般包括中主機(jī)系統(tǒng)是微機(jī)的主要組成部件，一般包括中央處理器、主板、內(nèi)存、硬盤(pán)、軟驅(qū)、光驅(qū)等。央處理器、主板、內(nèi)存、硬盤(pán)、軟驅(qū)、光驅(qū)等。大學(xué)計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)第1章中央處理器中