多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用一、什么是計算機(jī)計算機(jī)是一種能對各種信息進(jìn)行存儲和高速處理的工具或電子機(jī)器。對上述定義要強(qiáng)調(diào)兩點：①計算機(jī)不僅是一個計算工具，而且還是一個信息處理機(jī)。②計算機(jī)不同于其它任何機(jī)器，它能存儲程序，并按程序的引導(dǎo)自動存取和處理數(shù)據(jù)，輸出人們所期望的信息。1.1計算機(jī)概述2多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用二、計算機(jī)的發(fā)展史

1.電子計算機(jī)的誕生

1946年2月,美國賓夕法尼亞大學(xué)物理學(xué)家莫克利和工程師?？颂貫槭椎臄?shù)十人共同開發(fā)了世界上第一臺通用數(shù)字電子計算機(jī)(ENIAC)。1.1計算機(jī)概述3多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator簡稱ENIAC，譯為電子數(shù)字積分機(jī)和計算機(jī)電子管:18000只電阻:70000個電容:10000只繼電器:1500個耗電:140kW/h占地:170m2重量:30噸速度:5000次/秒1.1計算機(jī)概述4多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

ENIAC的主要任務(wù)是分析炮彈軌跡。當(dāng)ENIAC公開展出時，一條炮彈的軌道用20s就能算出來，比炮彈本身的飛行速度還快。

1949：EDSAC(英國劍橋大學(xué))1951：EDVAC(美國賓夕法尼亞大學(xué))1.1計算機(jī)概述5多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用2.計算機(jī)的發(fā)展階段代別第一代1946-1958第二代1959-1964第三代1965-1970第四代1971-現(xiàn)在電子器件電子管晶體管集成電路大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路存儲器水銀延遲線磁鼓、磁芯磁芯、磁鼓磁盤、磁帶半導(dǎo)體存儲器磁盤、磁帶半導(dǎo)體存儲器磁盤、光盤運(yùn)算速度5000-幾萬幾十萬-百萬百萬-幾百萬幾百萬-幾億處理方式機(jī)器語言匯編語言算法語言操作系統(tǒng)實時處理分時處理網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)應(yīng)用領(lǐng)域科學(xué)計算數(shù)據(jù)處理實時控制各行各業(yè)典型機(jī)種ENIACEDVACIBM7090CDC6600IBM360PDP-IIVAX-IIIBMPC/Apple1.1計算機(jī)概述6多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用第五代計算機(jī)(新一代計算機(jī))創(chuàng)新：基本元器件生物計算機(jī)采用生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子制成生物芯片，其運(yùn)算過程是蛋白質(zhì)分子與周圍物理化學(xué)介質(zhì)的相互作用過程。量子計算機(jī)采用一種鏈狀分子聚合物的特性來表示開與關(guān)的狀態(tài)，利用激光脈沖來改變分子的狀態(tài)，使信息沿著聚合物移動，從而進(jìn)行運(yùn)算。光計算機(jī)采用光學(xué)技術(shù)，由光器件構(gòu)成的計算機(jī)。在光器件方面研制的基本部件有：用于進(jìn)行圖像處理的快速傅立葉變換部件，用于進(jìn)行信息處理的光乘法、加法運(yùn)算器。1.1計算機(jī)概述7多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用3.計算機(jī)的發(fā)展趨勢巨型化(功能巨型化)巨型化是指具有高速運(yùn)算、大存儲容量和功能強(qiáng)大的計算機(jī)系統(tǒng)，如：ILLIAC-IV、銀河機(jī)、深超-21C(1.5萬億次/秒)。微型化(體積微型化)微型化包括臺式微型機(jī)、筆記本電腦、掌上電腦。摩爾定律：集成電路→翻一番/18個月網(wǎng)絡(luò)化(資源網(wǎng)絡(luò)化)網(wǎng)絡(luò)化是指利用通信技術(shù)和計算機(jī)技術(shù)，把分散在不同地點的計算機(jī)互連起來，按照網(wǎng)絡(luò)協(xié)議相互通信，以達(dá)到所有用戶都可共享數(shù)據(jù)、軟硬件資源的目的。如：Internet。智能化(處理智能化)智能化就是要求計算機(jī)能模擬人的感覺和思維能力，如：專家系統(tǒng)和機(jī)器人。1.1計算機(jī)概述8多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用三、計算機(jī)的分類

1.按計算機(jī)用途分類通用計算機(jī)：為了能夠解決各種問題，具有較強(qiáng)的通用性而設(shè)計的計算機(jī)。它具有一定的運(yùn)算速度和存儲容量，帶有通用的外設(shè)，配備各種系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件。專用計算機(jī)：為了解決一個或一類特定問題而專門設(shè)計的計算機(jī)。其軟硬件的配置依據(jù)解決問題的需要而定。1.1計算機(jī)概述9多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用2.按處理對象分類數(shù)字式電子計算機(jī)：處理非連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在時間上是離散的。其基本運(yùn)算部件是數(shù)字邏輯電路。模擬式電子計算機(jī)：處理連續(xù)變化的數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)在時間上是連續(xù)的。其基本運(yùn)算部件是由運(yùn)算放大器構(gòu)成的微分器、積分器和通用函數(shù)運(yùn)算器等組成?；旌鲜诫娮佑嬎銠C(jī)：可處理數(shù)字量和模擬量1.1計算機(jī)概述10多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用3.按規(guī)模和處理能力分類(IEEE)巨型機(jī)：超級計算機(jī),功能最強(qiáng),價格最貴。小巨型機(jī)：與巨型機(jī)相比，價格大幅降低。大型機(jī)：主機(jī)，具有很強(qiáng)的管理和處理數(shù)據(jù)的能力，在大企業(yè)、銀行等單位使用。小型機(jī)：中小企業(yè)，VAX-II,DJS-2000。工作站：高檔微機(jī)，具有很強(qiáng)的圖形處理能力，應(yīng)用于計算機(jī)輔助設(shè)計，Sun工作站。個人計算機(jī)：IBMPC，Apple1.1計算機(jī)概述11多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用四、計算機(jī)的特點

1.運(yùn)算速度快：每秒數(shù)萬億次，氣象預(yù)報2.計算精度高：理論上不受限制，圓周率3.存儲能力強(qiáng)：中等規(guī)模圖書館4.具有邏輯判斷能力：算術(shù)運(yùn)算邏輯運(yùn)算判斷或比較5.具有自動執(zhí)行能力：無需人工干預(yù)1.1計算機(jī)概述12多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用五、計算機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域

1.科學(xué)計算或數(shù)值計算利用計算機(jī)來完成科學(xué)研究和工程技術(shù)中提出的數(shù)學(xué)問題的計算。實際問題→數(shù)學(xué)模型→計算量大。

2.數(shù)據(jù)處理或信息處理指對數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、存儲、整理、分類、統(tǒng)計、加工、檢索和傳播等一系列活動的統(tǒng)稱。信息時代海量數(shù)據(jù)的管理和有效利用。1.1計算機(jī)概述13多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用3.過程控制或?qū)崟r控制利用計算機(jī)及時采集檢測數(shù)據(jù)，按最優(yōu)值迅速地對控制對象進(jìn)行自動調(diào)節(jié)或自動控制。無人自動化工廠。

4.計算機(jī)輔助技術(shù)計算機(jī)輔助設(shè)計：CAD

計算機(jī)輔助制造：CAM

計算機(jī)集成制造系統(tǒng)--CIMS

計算機(jī)輔助教學(xué)：CAI1.1計算機(jī)概述14多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用5.人工智能利用計算機(jī)模擬或部分模擬人的智能活動，如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、圖像識別等。實用技術(shù)：智能機(jī)器人、專家系統(tǒng)

6.通信網(wǎng)絡(luò)

Internet→網(wǎng)上銀行、網(wǎng)上訂票網(wǎng)上教學(xué)、網(wǎng)上醫(yī)療網(wǎng)上稅收、網(wǎng)上出版1.1計算機(jī)概述15多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用一、數(shù)制及其轉(zhuǎn)換

1.什么是數(shù)制數(shù)制是用一組固定的數(shù)碼和一套統(tǒng)一的規(guī)則來表示數(shù)目的方法。非進(jìn)位記數(shù)制：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置無關(guān)。典型的非進(jìn)位記數(shù)制是羅馬數(shù)字，例如羅馬數(shù)字中:Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,┄,Ⅹ進(jìn)位記數(shù)制：表示數(shù)值大小的數(shù)碼與它在數(shù)中的位置有關(guān)。例如，十進(jìn)制數(shù)1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)16多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

進(jìn)位記數(shù)制的要素：①基數(shù)：指各種進(jìn)位記數(shù)制中允許選用基本數(shù)碼的個數(shù)。例如十進(jìn)制的數(shù)碼有：

0,1,2,3,4,5,6,7,8,9→基數(shù)是10②位權(quán)：每個數(shù)碼所表示的數(shù)值等于該數(shù)碼乘以一個與數(shù)碼所在位置相關(guān)的常數(shù)，這個常數(shù)叫做權(quán)值。例如：＝1×102+2×101+3×100+4×10-11.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)17多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用2.幾種進(jìn)位記數(shù)制③幾種進(jìn)位計數(shù)制的對應(yīng)關(guān)系1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)18多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用幾種進(jìn)制數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系十進(jìn)制二進(jìn)制八進(jìn)制十六進(jìn)制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110123456710111213141516170123456789ABCDEF1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)19多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

3.不同進(jìn)制數(shù)的相互轉(zhuǎn)換

⑴二進(jìn)制數(shù)與十進(jìn)制數(shù)的互換人→十進(jìn)制，計算機(jī)→二進(jìn)制二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開，然后求和，就可把二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十進(jìn)制數(shù)。例如：

(101.1)2＝1*22+0*21+1*20+1*2-1

＝(?)101.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)20多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

十進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)十進(jìn)制數(shù)有整數(shù)和小數(shù)兩部分。在轉(zhuǎn)換時，整數(shù)部分采用除2取余法

小數(shù)部分采用乘2取整法然后通過小數(shù)點將轉(zhuǎn)換后的二進(jìn)制數(shù)連接起來即可。例如：(105.625)10=(?)21.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)21多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑵二進(jìn)制數(shù)與八進(jìn)制數(shù)的互換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制數(shù)

三位并一位：以小數(shù)點為基準(zhǔn)，整數(shù)部分從右到左，小數(shù)部分從左到右，每三位一組，不足三位添0補(bǔ)足,然后把每組的三位二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開后相加，得到相應(yīng)的一位八進(jìn)制數(shù)碼，再按權(quán)的順序連接即得相應(yīng)的八進(jìn)制數(shù)。例如：(1011100.00101011)2=(?)8(001,011,100.001,010,110)2=(134.126)8

134.1261.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)22多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用八進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

一位拆三位：將每一位八進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的三位二進(jìn)制數(shù)，然后按權(quán)連接即可。例如：(123.67)8=(?)2123.67(八進(jìn)制)001,010,011.110111(二進(jìn)制)(123.67)8=(1010011.110111)21.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)23多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑶二進(jìn)制數(shù)與十六進(jìn)制數(shù)的互換二進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成十六進(jìn)制數(shù)

四位并一位：以小數(shù)點為基準(zhǔn)，整數(shù)部分從右到左，小數(shù)部分從左到右，每四位一組，不足四位添0補(bǔ)足,然后把每組的四位二進(jìn)制數(shù)按權(quán)展開后相加，得到相應(yīng)的一位十六進(jìn)制數(shù)碼，再按權(quán)的順序連接即得相應(yīng)的十六進(jìn)制數(shù)。

例如：(1011110.00011)2=(?)16

(0101,1110.0001,1000)2=(5E.18)16

5E.181.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)24多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用十六進(jìn)制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進(jìn)制數(shù)

一位拆四位：把一位十六進(jìn)制數(shù)寫成對應(yīng)的四位二進(jìn)制數(shù)，然后按權(quán)連接即可。例如：(123.EF)16=(?)2

123.EF(十六進(jìn)制)

0001,0010,0011.1110,1111(二進(jìn)制)(123.EF)16=(100100011.11101111)

十進(jìn)制數(shù):512D或512二進(jìn)制數(shù):1011B

八進(jìn)制數(shù):127Q十六進(jìn)制數(shù):A8H1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)25多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

4.計算機(jī)為什么采用二進(jìn)制電路簡單：計算機(jī)是由邏輯電路組成，而邏輯電路通常只有兩個狀態(tài)?？煽啃愿撸簝蓚€狀態(tài)表示的二進(jìn)制兩個數(shù)碼，數(shù)字傳輸和處理不容易出錯。運(yùn)算簡單：二進(jìn)制運(yùn)算法則簡單。邏輯性強(qiáng)：計算機(jī)工作原理是建立在邏輯運(yùn)算基礎(chǔ)上的，邏輯代數(shù)是邏輯運(yùn)算的理論依據(jù)。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)26多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用二、數(shù)據(jù)的存儲單位

1.位(bit，b)

位是計算機(jī)存儲數(shù)據(jù)的最小單位，一個二進(jìn)制位只能表示兩種狀態(tài)，如0、1。

2.字節(jié)(Byte，B)

字節(jié)是數(shù)據(jù)處理的基本單位，一個字節(jié)是由八位二進(jìn)制數(shù)組成。1Byte=8bit存儲器容量大小的單位：KB、MB、GB。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)27多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

1KB＝210＝1024B1MB＝210×210＝1024×1024＝1048576B1GB＝210×210×210＝1024×1024×1024

＝1073741824B3.字(Word)

字是CPU通過數(shù)據(jù)總線一次存取、加工和傳送數(shù)據(jù)的長度。一個字通常由一個或若干個字節(jié)組成。字長越長，計算機(jī)性能越強(qiáng)。

常用的字長：8位、16位、32位、64位等。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)28多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用三、計算機(jī)中數(shù)的表示

1.機(jī)器數(shù)與真值

數(shù)值型數(shù)據(jù)(符號＋數(shù)字)→數(shù)碼化規(guī)定：＋→0，－→1

例如：(+68)10＝(01000100)2(-68)10＝(11000100)2機(jī)器數(shù)：將符號和數(shù)字組合的二進(jìn)制數(shù)真值：由機(jī)器數(shù)所表示的實際值大小1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)29多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用2.原碼、反碼和補(bǔ)碼⑴原碼規(guī)定：用符號位和數(shù)值位表示一個帶符號數(shù)正數(shù)符號→0，負(fù)數(shù)符號→1

例如：求二進(jìn)制數(shù)+10011，-10011的原碼。

[+10011]原＝[-10011]原＝

又如：求十進(jìn)制數(shù)+65，-66的原碼。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)30多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用零的原碼形式有兩種：

[+0]原＝[-0]原＝

原碼表示數(shù)的范圍：

8位：-127～+12716位：-32767～+32767

用原碼表示一個數(shù)，與真值之間轉(zhuǎn)換方便。對乘除法比較合適，但對加減法容易出錯。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)31多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑵反碼規(guī)定：正數(shù)的反碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的反碼是對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反。例如：求二進(jìn)制數(shù)+10011，-10011的反碼。

[+10011]反＝[-10011]反＝零的反碼形式有兩種：

[+0]反＝[-0]反＝1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)任意數(shù)的反碼的反碼即是原碼本身32多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑶補(bǔ)碼規(guī)定：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼是對該數(shù)的原碼除符號位外各位取反，末位加1.例如：求二進(jìn)制數(shù)+10011，-10011的反碼。

[+10011]補(bǔ)＝[-10011]補(bǔ)＝零的原碼形式有兩種：

[+0]補(bǔ)＝[-0]補(bǔ)＝1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)任意數(shù)的補(bǔ)碼的補(bǔ)碼即是原碼本身33多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用補(bǔ)碼表示數(shù)的范圍：

8位：-128～+12716位：-32768～+32767引入補(bǔ)碼后，減法運(yùn)算可轉(zhuǎn)換為加法運(yùn)算。

[X+Y]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)+[Y]補(bǔ)[X-Y]補(bǔ)＝[X+(-Y)]補(bǔ)＝[X]補(bǔ)+[-Y]補(bǔ)例如：用補(bǔ)碼計算十進(jìn)制數(shù)33-65＝?目前計算機(jī)中加減法基本采用補(bǔ)碼運(yùn)算。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)34多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

總結(jié)①一個正數(shù)的原碼、反碼和補(bǔ)碼的表示形式相同，符號位置0，其它位是數(shù)的真值。負(fù)數(shù)的原碼符號位→1其余位是該數(shù)的絕對值負(fù)數(shù)的反碼符號位→1其余各位逐位取反負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼符號位→1其余各位逐位取反，末位加1[+0]原＝0.00…0[-0]原＝1.00…0不唯一[+0]反＝0.00…0[-0]反＝1.11…1不唯一[+0]補(bǔ)＝00…0[-0]補(bǔ)＝00…0唯一

②真值零的表示：1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)35多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用3.定點數(shù)與浮點數(shù)⑴定點數(shù)定點數(shù)是小數(shù)點位置固定的數(shù)。根據(jù)小數(shù)點隱含固定位置不同，可分為：定點小數(shù)：定點整數(shù)：例如：-1011011的補(bǔ)碼表示為1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)符號位數(shù)值部分·小數(shù)點位置符號位數(shù)值部分·小數(shù)點位置1010010136多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑵浮點數(shù)浮點數(shù)是小數(shù)點位置不固定，根據(jù)需要而浮動的數(shù)。它既有整數(shù)部分又有小數(shù)部分。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)階符階碼尾符尾數(shù)31302423220階碼部分尾數(shù)部分階碼：補(bǔ)碼定點整數(shù)，表示該數(shù)小數(shù)點位置尾數(shù)：補(bǔ)碼定點小數(shù)，表示數(shù)據(jù)的有效位數(shù)數(shù)的范圍：-1×2127～(1-2-23)×212737多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用四、計算機(jī)中信息編碼碼

AmericanStandardCodeforInformationInterchange(ASCII，美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼)。

國際通用的信息交換標(biāo)準(zhǔn)代碼(ISO646)。

ASCII碼是對數(shù)字、字母、通用符號和控制符號等字符進(jìn)行編碼。

ASCII碼：7位→128種0000000→11111111.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)38多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用ASCII碼表(7位)高三位b6b5b4低四位b3b2b1b01.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)39多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用[例]將China五個字符的ASCII碼查出并存放在內(nèi)存中。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)ASCII碼的字符集：①10個數(shù)字：0,1,2,3,4,5,6,7,8,9②52個大、小寫字母③25個特殊字符比較大小：0<…<9<A<…<Z<a<…<z40多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用2.漢字編碼漢字處理技術(shù)：漢字輸入、漢字輸出、計算機(jī)內(nèi)部的編碼問題。根據(jù)漢字處理過程中的不同要求，有多種編碼形式。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)漢字輸入碼漢字交換碼漢字機(jī)內(nèi)碼漢字字形碼輸入設(shè)備輸出設(shè)備漢字庫41多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑴漢字輸入碼作用：讓用戶直接使用標(biāo)準(zhǔn)鍵盤輸入漢字。特點：規(guī)則簡單，重碼率低，擊鍵次數(shù)少。分類：數(shù)字編碼→電報碼、區(qū)位碼等字音編碼→全拼、雙拼等字形編碼→五筆字型、鄭碼等混合編碼→自然碼、智能ABC等1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)42多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

⑵漢字交換碼

在漢字信息處理系統(tǒng)與通信處理系統(tǒng)之間進(jìn)行漢字信息交換時所使用的編碼。設(shè)計漢字交換碼編碼體系要考慮：☆被編碼的漢字個數(shù)盡量多；☆編碼的長度盡可能短；☆編碼具有唯一性；☆碼制的轉(zhuǎn)換要方便。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)按照國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T-2312-1980編碼的漢

字交換碼→國標(biāo)碼.43多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T2312-1980：信息交換用漢字編碼字符集--基本集一級漢字3755個(按拼音排序)

二級漢字3008個(按部首排序)

字母、數(shù)字和特殊圖形記號等國標(biāo)碼規(guī)定：一個漢字采用兩個字節(jié)來表示1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)圖形字符(7445個)0XXXXXXX0XXXXXXX第一字節(jié)第二字節(jié)例如：啊→區(qū)位碼→1601國標(biāo)碼＝區(qū)位碼+3232→483344多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑶漢字機(jī)內(nèi)碼漢字機(jī)內(nèi)碼是在設(shè)備和信息處理系統(tǒng)內(nèi)部存儲、處理、傳輸漢字用的代碼。目前我國使用的內(nèi)碼是國標(biāo)碼高位置1。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)漢字機(jī)內(nèi)碼＝漢字國標(biāo)碼＋8080H

例如：啊→機(jī)內(nèi)碼＝3021H+8080H＝B0A1H01XXXXXXX國標(biāo)碼機(jī)內(nèi)碼01XXXXXXX45多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用又如：“中國”→漢字機(jī)內(nèi)碼＝？漢字區(qū)位碼漢字國標(biāo)碼漢字機(jī)內(nèi)碼中54488680=5650HD6D0H國259057122=397AHB9FAH通過Debug查看漢字機(jī)內(nèi)碼：1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)46多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用⑷漢字字形碼字形碼是一種用點陣表示漢字字形的編碼，它主要用于漢字輸出(打印、顯示等)時產(chǎn)生的漢字字形。點陣大小類型：16×16、24×24

32×32、48×48以上漢字庫：一個漢字系統(tǒng)所允許使用的全部漢字的漢字字形編碼的集合。1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)47多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用例如：把一個方塊橫向和縱向都分為16格。若用1表示黑點，用0表示白點，則16×16的點陣漢字可用256位二進(jìn)制數(shù)來表示，占用32B。漢字“寶”的16×16點陣數(shù)字化信息：02H00H01H04H7FHFEH40H04H80H08H00H00H3FHF8H01H00H01H00H1FHF0H01H00H01H40H01H20H01H20H7FHFCH00H00H1.2計算機(jī)運(yùn)算基礎(chǔ)48多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路一、邏輯代數(shù)基礎(chǔ)

1.邏輯變量和邏輯函數(shù)邏輯變量：這種具有邏輯屬性的變量。邏輯函數(shù)：隨邏輯變量的變化而改變。表示方法：邏輯表達(dá)式、真值表、卡諾圖Y=f(A,B)YABA取值：0、1B取值：0、1Y取值：0、149多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路2.基本邏輯運(yùn)算與運(yùn)算：Y=A·B或運(yùn)算：Y=A+B非運(yùn)算：Y=AABY=A·B000110110001ABY=A+B000110110111AY=A011050多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路3.邏輯代數(shù)的基本定律0-1律A·0＝0A+1＝1自等律A·1＝AA+0＝A重疊律A·A＝AA+A＝A互補(bǔ)律A·A＝0A+A＝1交換律A·B＝B·AA+B＝B+A結(jié)合律A·(B·C)＝(A·B)·CA+(B+C)＝(A+B)+C分配律A·(B+C)＝A·B＋A·CA＋B·C＝(A+B)·(A+C)吸收律A·(A+B)＝AA+AB＝A51多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用二、基本邏輯電路

1.與門電路實現(xiàn)邏輯乘法功能的電路邏輯表達(dá)式是：F=A·B

當(dāng)A=B=1→F=1，否則F=02.或門電路實現(xiàn)邏輯加法功能的電路邏輯表達(dá)式是：F=A+B

當(dāng)A=B=0→F=0，否則F=11.3邏輯代數(shù)與邏輯電路52多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用

3.非門電路實現(xiàn)邏輯取反功能的電路邏輯表達(dá)式是：F=A

當(dāng)A=0→F=1；當(dāng)A=1→F=04.與非門電路由與門、非門組合的電路邏輯表達(dá)式是：F=A·B當(dāng)A=B=1→F=0，否則F=11.3邏輯代數(shù)與邏輯電路53多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路5.異或門電路由與門、或門、非門組合的邏輯電路邏輯表達(dá)式是：F=A·B+A·B當(dāng)A=B=0或1→F=0，否則F=1與、或、非門電路的不同組合，就可設(shè)計復(fù)雜的數(shù)字邏輯電路。如：①實現(xiàn)數(shù)制轉(zhuǎn)換的譯碼器；②執(zhí)行算術(shù)運(yùn)算的加法器。54多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路三、邏輯電路舉例[例]分析邏輯電路，寫出邏輯表達(dá)式和真值表。55多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路[解]⑴寫出邏輯表達(dá)式⑵列出真值表ABCF0F1F2F3F4F5F6F7000001010011100101110111100000000100000000100000000100000000100000000100000000100000000156多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.3邏輯代數(shù)與邏輯電路[例]設(shè)計半加器。[解]⑴輸入Ai、Bi；輸出和Si、進(jìn)位Ci⑵繪出真值表⑶寫出邏輯表達(dá)式

Si=Ai·Bi+Ai·BiCi=Ai·Bi⑷畫出邏輯電路圖AiBiSiCi000110110010100157多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)一、圖靈機(jī)

1.直觀描述①圖靈機(jī)的計算裝置：一條兩端可無限延長的帶子，一個讀寫頭，一組控制指令。┄bb10100010bb┄狀態(tài)q1讀寫頭控制指令讀寫頭可以沿帶子方向左右移動，并可以在每個方格上進(jìn)行讀寫。58多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)②帶子上的符號為一個有窮字母表：{S0,S1,S2,¨¨,Sp}

通常僅有S0、S1兩個字符，其中：S0→0，S1→1這可加深對布爾值、二進(jìn)制機(jī)器的理解。③機(jī)器的控制狀態(tài)：{q1,q2,¨,qn}圖靈機(jī)的初始狀態(tài)設(shè)為q1,結(jié)束狀態(tài)設(shè)為qn59多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)④五元組指令集合：(qiSjSkR(LN)qn)qi表示機(jī)器目前所處的狀態(tài)；

Sj表示機(jī)器從方格中讀入的符號；

Sk表示機(jī)器用來代替Sj寫入方格的符號；

R,L,N表示右移一格,左移一格,不移動；

qn表示下一步機(jī)器的狀態(tài)。一個給定機(jī)器的程序是機(jī)器內(nèi)的五元組形式的指令集，它定義了機(jī)器在特定狀態(tài)下讀入一個特定字符時所采取的動作。60多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)

2.工作原理機(jī)器從給定帶子上的某起點出發(fā)，其動作完全由其初始狀態(tài)值及機(jī)內(nèi)五元組指令集來決定。計算結(jié)果是從機(jī)器停止時帶子上的信息得到。指令死循環(huán)：q1S2S2Rq3q3S3S3Lq1指令二義性：q3S2S2Rq4q3S2S4Lq6

61多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)

3.應(yīng)用實例

[例]假設(shè)：b表示空格q1表示機(jī)器的初始狀態(tài)q4表示機(jī)器的結(jié)束狀態(tài)如果帶子上的輸入信息為，讀寫頭位對準(zhǔn)最右邊第一個為0的方格，且狀態(tài)為q1。按照以下五元組指令集執(zhí)行后，輸出正確的計算結(jié)果是什么？62多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)指令集q101Lq2q110Lq3q1bbNq4q200Lq2q211Lq2q2bbNq4q301Lq2q310Lq3q3bbNq4計算函數(shù)是：S(x)=x+1bb10100010bb……q1bb11000101bb……q11q21q20q20q20q21q20q21q2bq463多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)[例]圖靈機(jī)Mz：其中Q={q1,q2,qf}

五元組指令集為：q110Rq1q100Lq2q201Nqf

求Mz對任何一串“1”的作用是什么？bb11111100bb……q1僅留下最后一個“1”64多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)二、馮·諾依曼型計算機(jī)重要思想：存儲程序、二進(jìn)制

1.馮·諾依曼機(jī)的特征⑴計算機(jī)應(yīng)由運(yùn)算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五大部件組成；⑵計算機(jī)中采用二進(jìn)制來表示指令和數(shù)據(jù)；⑶采用存儲程序方式，計算機(jī)能自動逐條取出指令并執(zhí)行程序。65多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.4圖靈機(jī)與馮·諾依曼機(jī)2.馮·諾依曼機(jī)工作原理先將程序(一組指令)和數(shù)據(jù)存入計算機(jī)，啟動程序就能按

照程序指定的

邏輯順序把指

令讀取并逐條

執(zhí)行，自動完

成指令規(guī)定的

操作。66多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.5計算機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理一、計算機(jī)的硬件結(jié)構(gòu)以運(yùn)算器為中心的存儲程序式計算機(jī)模型。存儲器輸入設(shè)備輸出設(shè)備運(yùn)算器控制器結(jié)果程序或數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)傳送線控制信號線67多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用1.5計算機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理

1.運(yùn)算器

運(yùn)算器是對數(shù)據(jù)進(jìn)行加工處理的部件。在控制器的操縱下，它與內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)算術(shù)運(yùn)算、邏輯運(yùn)算和移位運(yùn)算等。

2.控制器

控制器負(fù)責(zé)對指令進(jìn)行分析和判斷，發(fā)出控制信號，使計算機(jī)各部件協(xié)調(diào)工作，確保系統(tǒng)的自動運(yùn)行。運(yùn)算器＋控制器＝中央處理單元(CPU)68多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用3.存儲器

存儲器是存放大量程序和數(shù)據(jù)的部件。分類：內(nèi)部存儲器、外部存儲器特點：內(nèi)存→存取速度快、存儲容量小外存→存取速度慢、存儲容量大

4.輸入設(shè)備

輸入設(shè)備是用來接受用戶輸入的原始數(shù)據(jù)和程序，并將它們轉(zhuǎn)變?yōu)橛嬎銠C(jī)能識別的形式存放的內(nèi)存中。1.5計算機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理69多媒體技術(shù)應(yīng)用和應(yīng)用常用的輸入設(shè)備有：鍵盤、鼠標(biāo)器

掃描儀、麥克風(fēng)

5.輸出設(shè)備

輸出設(shè)備是將計算機(jī)處理過的信息以