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文檔簡介
第1章計算機與信息技術(shù)基礎(chǔ)課程介紹本課程是非計算機本科專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課程。學(xué)生通過對本課程的學(xué)習(xí),掌握計算機的基本概念,軟硬件基本知識、計算機操作基本技能的基本方法。也是學(xué)好其它相關(guān)課程的必備基礎(chǔ)課。2學(xué)什么?“what”第1章計算機與信息技術(shù)基礎(chǔ)第2章Windows7操作系統(tǒng)第3章字處理軟件Word2010第4章電子表格Excel2010第5章演示文稿PowerPoint2010第6章數(shù)據(jù)庫Access2010(不要求)第7章計算機網(wǎng)絡(luò)與Internet應(yīng)用3理論教材4實驗教材5教學(xué)要求:嚴(yán)格遵守教學(xué)常規(guī),不遲到不曠課;否則進行相應(yīng)的扣分處理。做到人到、心到、手到。按時保質(zhì)完成作業(yè),過期不收,無本次成績。作業(yè)不得抄襲,若有類同,都扣去相應(yīng)的分值。上課時關(guān)閉手機和其它一切干擾課堂的噪音。不得隨意進出教室,不得睡覺。6理論考試具體計分方式最后期終考試成績占70%平時成績占30%作業(yè)(包括總結(jié)):一次不交扣5分,其它情況酌情扣分缺席一次扣5分,遲到一次扣1分嚴(yán)重違反課堂紀(jì)律,視情節(jié)輕重扣分7學(xué)習(xí)計算機的方法作為非計算機專業(yè)的學(xué)生,學(xué)習(xí)計算機的主要目的是應(yīng)用。故在學(xué)習(xí)過程要從“學(xué)以致用”角度出發(fā)。注重計算機技術(shù)在實際生活中的應(yīng)用,加強實際應(yīng)用能力的訓(xùn)練。平時認(rèn)真看書做作業(yè),多上機。8第一章計算機與信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容1.1計算機概述1.2計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.3計算機系統(tǒng)組成及功能1.4微型計算機硬件組成及功能12341.5計算機軟件系統(tǒng)59第一章計算機與信息技術(shù)基礎(chǔ)教學(xué)內(nèi)容1.6計算機中信息的表示1.7計算機中數(shù)的編碼1.8字符和漢字的編碼1.9計算機的工作原理67891.10計算機多媒體技術(shù)101011§1.1計算機概述1.1.1計算機的概念與特點1.什么是計算機計算機是一種電子設(shè)備,其主要任務(wù)是進行科學(xué)計算和數(shù)據(jù)處理。在科學(xué)計算方面主要是對數(shù)值進行加工處理和計算,而數(shù)據(jù)處理則是對字符(包括文字)、圖形、圖像、聲音等數(shù)據(jù)信息進行采集、組織、儲存、加工、檢索及發(fā)布的過程。12§1.1計算機概述2.計算機的特點運算速度快運算速度是以每秒能執(zhí)行的指令條數(shù),一般是以“百萬條指令/秒”(MIPS)來描述的。計算精度高通常計算機的運算精度都能達(dá)到十幾位、幾十位,甚至更高的精度。存儲容量大計算機的存儲器可以存儲大量的數(shù)據(jù)和程序,并將計算結(jié)果保存起來,這使得計算機具有"記憶"功能,"記憶"功能是計算機與傳統(tǒng)計算工具的一個重要區(qū)別。2.計算機的特點邏輯判斷能力強計算機能夠進行各種基本的邏輯判斷,并根據(jù)判斷結(jié)果來決定下一步執(zhí)行哪條指令。自動化程度高計算機利用存儲器程序,在程序的控制下自動完成相應(yīng)的任務(wù),過程中無需人為的干預(yù),使得計算機具有高度的自動化功能。131.1.2計算機的發(fā)展在計算機歷史中,英國科學(xué)家艾蘭.圖靈(AlanMathisonTuring),在1936年提出了現(xiàn)代計算機的理論模型,被稱為計算機科學(xué)的奠基人。美籍匈牙利科學(xué)家馮.諾依曼(JohnVonNeumann),他被公認(rèn)為現(xiàn)代電子計算機之父。由他姓名所命名的馮.諾依曼原理(又稱為存儲程序原理)確立了現(xiàn)代計算機的基本結(jié)構(gòu)。14圖1-1艾蘭.圖靈圖1-2馮.諾依曼151.計算機的誕生1946年2月14日,世界上第一臺計算機ENIAC(埃尼阿克)在美國賓夕法尼亞大學(xué)誕生。(計算機基礎(chǔ)教科書上普遍認(rèn)為)事實上在1973年根據(jù)美國最高法院的裁定,最早的電子數(shù)字計算機,應(yīng)該是美國愛荷華州立大學(xué)的物理系副教授約翰·阿坦那索夫和其研究生助手克利夫·貝瑞(CliffordE.Berry,1918-1963)于1939年10月制造的"ABC"(Atanasoff-Berry-Computer)。由于種種原因直到1973年這個錯誤才被糾正過來。16ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator電子數(shù)字積分計算機重達(dá)30噸占地250m2啟動工耗150000瓦18000個電子管保存80個字節(jié)每秒可進行5000次的加法運算
1.計算機的誕生1.計算機的誕生馮.諾依曼于1945年設(shè)計電子離散可變自動計算機EDVAC(ElectronicDiscreteVariableAutomaticComputer),將程序和數(shù)據(jù)以相同的格式一起儲存在存儲器中,并首次采用二進制。圖1-5安裝在彈道研究實驗室的EDVAC2.計算機的發(fā)展階段從第一臺計算機ENIAC發(fā)明至今,只有短短的六十多年,但計算機的發(fā)展卻是突飛猛進,主要經(jīng)歷了電子管、晶體管、集成電路、大規(guī)模集成電路4個發(fā)展階段。192.計算機的發(fā)展階段階段年代基本元器件特點第1代1946~1957年電子管
硬件方面使用穿孔卡片、磁鼓,軟件方面只有機器語言和匯編語言第2代1955~1963年晶體管
主存儲器采用磁心,磁鼓和磁盤作為輔助存儲器,軟件方面開始使用高級語言第3代1964~1970年集成電路(100~1000個)計算機向大型化,集中式計算,遠(yuǎn)程中端,軟件方面開始使用操作系統(tǒng),編譯程序,網(wǎng)絡(luò)軟件第4代1971年至今大規(guī)模集成電路(1000~100萬以上)硬件方面,超大型化、微型化,嵌入式系統(tǒng),網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用成熟。操作系統(tǒng)多樣化且進一步完善,各種開放工具應(yīng)用軟件豐富完善多樣。20晶體管收音機晶體管集成電路
21集成電路的集成度集成電路的集成度是指單塊芯片上所容納的元件數(shù)目。集成度越高,所容納的元件數(shù)目越多。22集成電路的發(fā)展階段
第一階段:1962年制造出集成了12個晶體管的小規(guī)模集成電路(SSI)芯片。第二階段:1966年制造出集成度為100~1000個晶體管的中規(guī)模集成電路(MSI)芯片。第三階段:1967~1973年,制造出集成度為1000~100000個晶體管的大規(guī)模集成電路(LSI)芯片。第四階段:1977年研制出在30mm2的硅晶片上集成了15萬個晶體管的超大規(guī)模集成電路(VLSI)芯片。第五階段:1993年制造出集成了1000萬個晶體管的16MBFLASH與256MBDRAM的特大規(guī)模集成電路(ULSI)芯片。第六階段:1994年制造出集成了1億個晶體管的1GBDRAM巨大規(guī)模集成電路(GSI)芯片。23帶收音機功能的mp3手表集成塊的應(yīng)用244004微處理器P4處理器超大規(guī)模集成電路25微型計算機誕生于20世紀(jì)70年代。人們通常把微型計算機叫做PC(PersonalComputer)機或個人電腦。第一臺相對成型的微機由愛德華·羅伯茨(E·Roberts)的美國人發(fā)明的,叫“牛郎星”(Altair8800)。
3.微型計算機發(fā)展概要圖1-7Altair8800微機263.微型計算機發(fā)展概要微處理器(CPU)是微機的核心部件,其性能高低直接影響到微機的性能,微型計算機的發(fā)展主要取決于微處理器的發(fā)展。生產(chǎn)微處理器的
主要公司有Intel、
AMD、Cyrix、
IBM公司等手機CPU在手機領(lǐng)域,似乎已經(jīng)形成了高端用高通,中低端用聯(lián)發(fā)科芯片的固有思維,前者擁有著眾多專利技術(shù),是目前全球唯一支持蘋果、谷歌、微軟三大軟件平臺的移動芯片廠,而后者則是在山寨手機大戰(zhàn)中聲名鵲起。27283.微型計算機發(fā)展概要第一階段(1971~1973年)4位處理器第二階段(1973~1977年)8位處理器第三階段(1978~1984年)16位處理器第四階段(1985至今)32位、64位處理器Inter8080Inter4004Inter8086Inter80286Intel酷睿i71.1.3計算機的分類(1)按處理的數(shù)據(jù)類型可分為:模擬計算機和數(shù)字計算機兩大類模擬計算機:在內(nèi)部使用電信號模擬自然界的各種信號,處理一些模擬連續(xù)的信息
數(shù)學(xué)計算機:是計算機的主流,平時所用的計算機多為數(shù)字計算機。這種計算機內(nèi)部處理的是數(shù)字信號或數(shù)字信息。301.1.3計算機的分類(2)按適用領(lǐng)域可分為:通用計算機和專用計算機兩大類智能手機超市收銀機(POS)311.1.3計算機的分類按性能指標(biāo)和應(yīng)用對象來分(六類)巨型機大、中型機小型機工作站微型機單片機321.1.3計算機的分類巨型機(天河二號雙精度浮點運算峰值速度達(dá)到每秒5.49億億次
)
圖1-14中國天河二號33大、中型機(主機系統(tǒng))主機系統(tǒng)1.1.3計算機的分類34
小型機IBM小型機SUN小型機1.1.3計算機的分類35工作站圖形工作站1.1.3計算機的分類36微型計算機(個人計算機)膝上型掌上型手表型1.1.3計算機的分類37單片計算機
1.1.3計算機的分類381.2計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢1.2.1計算機的應(yīng)用領(lǐng)域(1)科學(xué)計算利用計算機的快速、高精度、連續(xù)的運算能力,可以完成各種科學(xué)計算,解決人力或其他計算工具無法解決的復(fù)雜計算問題。用于科學(xué)技術(shù)和工程設(shè)計的數(shù)學(xué)問題的計算。例:同步通信、衛(wèi)星的發(fā)射、衛(wèi)星軌道計算、天氣預(yù)報等。(2)信息處理信息處理,就是對數(shù)據(jù)進行收集、存儲、整理、加工、檢索及傳送等操作。如財務(wù)管理、檔案管理等。391.2計算機的應(yīng)用領(lǐng)域及發(fā)展趨勢(3)計算機輔助系統(tǒng)有四個應(yīng)用領(lǐng)域:輔助設(shè)計、輔助制造、輔助測試和輔助教學(xué)。計算機輔助設(shè)計(ComputerAidedDesign,CAD)利用計算機的圖形功能幫助設(shè)計人員完成各種設(shè)計工作。
40學(xué)生計算機輔助設(shè)計作品(3)計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計(縮寫為CAD)41齒輪設(shè)計平面圖計算機輔助設(shè)計(縮寫為CAD)(3)計算機輔助系統(tǒng)42齒輪設(shè)計三維圖計算機輔助設(shè)計(縮寫為CAD)(3)計算機輔助系統(tǒng)43數(shù)控加工(3)計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助制造(ComputerAidedManufacture,CAM)利用規(guī)劃、管理和控制產(chǎn)品制造44(3)計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助教學(xué)(ComputerAssistedInstruction,CAI)利用計算機實現(xiàn)教學(xué)功能的一種教育形式,是充分利用計算機系統(tǒng)進行教學(xué)軟件開發(fā)、課件制作及遠(yuǎn)程教學(xué)等。45考生正在進行計算機輔助測試(普通話水平測試)
(3)計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助測試(ComputerAidedTesting,CAT)指利用計算機輔助進行產(chǎn)品測試。利用計算機系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)量大,條件復(fù)雜的各種測試工作。46(4)過程控制過程控制是利用計算機及時采集檢測數(shù)據(jù),按最優(yōu)值迅速地對控制對象進行自動調(diào)節(jié)或自動控制。如工業(yè)自動化,高炮自動瞄準(zhǔn)系統(tǒng)47(5)人工智能人工智能(ArtificialIntelligence,AI)是計算機模擬人類的思維活動,比如感知、判斷、理解、學(xué)習(xí)、問題求解及圖像處理等。48(6)網(wǎng)絡(luò)與通信是計算機技術(shù)與現(xiàn)代通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物,在全世界范圍內(nèi)實現(xiàn)計算機軟、硬件資源的共享,相互通信。網(wǎng)絡(luò)示意圖491.2.2計算機的發(fā)展趨勢未來計算機是向著巨型化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化及綜合化方向發(fā)展。巨型化:是指高性能的巨型計算機或超級計算機,
微型化:方便網(wǎng)絡(luò)化:資源的共享智能化:模擬人的感覺和思維過程的能力綜合化:計算機未來向多功能綜合性智能超級計算機方向發(fā)展,比如量子計算機50量子計算機量子計算機是一類遵循量子力學(xué)規(guī)律進行高速數(shù)學(xué)和邏輯運算、存儲及處理的量子物理設(shè)備神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機用許多處理器模仿人腦的神經(jīng)元機構(gòu),將信息存儲在神經(jīng)元之間的聯(lián)絡(luò)中,并采用大量的并行分布式網(wǎng)絡(luò),這就構(gòu)成了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機化學(xué)、生物計算機使用蛋白質(zhì)分子為主要原料制成的生物芯片構(gòu)成,存儲能力巨大,而且以波的形式來傳播信息光子計算機光計算機光子計算機是用光子代替半導(dǎo)體芯片中的電子,以光互連來代替導(dǎo)線而制成的數(shù)字計算機。1.2.3未來計算機
511.3計算機系統(tǒng)組成及功能計算機系統(tǒng)是由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分組成系統(tǒng)軟件應(yīng)用軟件計算機系統(tǒng)分為:硬件+軟件硬件軟件521.3計算機系統(tǒng)組成及功能計算機硬件系統(tǒng)包括主機和外設(shè)主機外設(shè)輸入設(shè)備輸出設(shè)備外存設(shè)備網(wǎng)絡(luò)設(shè)備53計算機系統(tǒng)組成圖541.3計算機系統(tǒng)組成及功能“軟件系統(tǒng)”是指控制、管理和指揮計算機工作和解決各類應(yīng)用問題的所有程序和技術(shù)資料的總和。
551.3計算機系統(tǒng)組成及功能硬件與軟件的關(guān)系互相依存,相輔相成,缺一不可硬件和軟件無嚴(yán)格界限協(xié)同發(fā)展561.3計算機系統(tǒng)組成及功能1.計算機硬件系統(tǒng)計算機的硬件一般是由運算器、存儲器、控制器、輸入設(shè)備及輸出設(shè)備五大部分組成。圖1-15計算機的基本結(jié)構(gòu)571.3計算機系統(tǒng)組成及功能2.硬件各部功能運算器:運算器又稱算術(shù)邏輯單元(ArithmeticLogicUnit,ALU)。它負(fù)責(zé)信息的加工處理,主要進行算術(shù)和邏輯運算。它還具有暫存運算結(jié)果的功能,由加法器、寄存器、累加器等邏輯電路組成,是計算機的核心部件控制器:控制器是計算機的神經(jīng)中樞和指揮中心。
它負(fù)責(zé)讀取指令,分析指令,并發(fā)出各種
控制信號協(xié)調(diào)計算機各部件運行,以完成
各種操作任務(wù)??刂破饔沙绦蛴嫈?shù)器、
指令寄存器、指令譯碼器以及時序信號
發(fā)生器等部件構(gòu)成運算器和控制器集成在一個芯片上,
形成中央處理器(CPU)。58存儲器:存儲器是計算機記憶或暫存數(shù)據(jù)的部件,它負(fù)責(zé)存放程序和數(shù)據(jù)。按存儲器的作用分為主存儲器(內(nèi)存)和輔助存儲器(外存)兩大類。
輸入設(shè)備:輸入設(shè)備負(fù)責(zé)向計算機輸入命令、程序、數(shù)據(jù)、文本、圖形、圖像、音頻和視頻等信息。常用的輸入設(shè)備有鍵盤、鼠標(biāo)、手寫筆等輸出設(shè)備:輸出設(shè)備負(fù)責(zé)將計算機運算結(jié)果的二進制信息轉(zhuǎn)換成人類或其他設(shè)備能接收和識別的形式,例如,字符、文字、圖形、圖像等。常用的輸出設(shè)備有顯示器、打印機、繪圖儀等2.硬件各部功能3.計算機結(jié)構(gòu)計算機的結(jié)構(gòu)反映的是計算機各個組成部件之間的連接方式,現(xiàn)在的計算機系統(tǒng)多采用總路線結(jié)構(gòu)。3.計算機結(jié)構(gòu)總線(Bus)是指連接計算機系統(tǒng)中各部件的一組公共通信線,它包括了運算器、控制器、存儲器和I/O部件之間進行信息交換和控制傳遞所需要的全部信號。總線中傳遞的是二進制信號,一條傳輸線可以傳輸一位二進制信號,若干條傳輸線可以同時傳輸若干位二進制信號。3.計算機結(jié)構(gòu)按照總線中傳輸?shù)男畔⒌牟煌?,總線分為地址總線、數(shù)據(jù)總線、控制總線三類。①數(shù)據(jù)總線(DataBus,DB):數(shù)據(jù)總線傳送系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)或指令。數(shù)據(jù)總線是雙向總線,一方面作為CPU向主存和I/O接口傳送數(shù)據(jù)的通道:另一方面,是主存和I/O接口向CPU傳送數(shù)據(jù)的通道,數(shù)據(jù)總線的寬度與CPU的字長有關(guān)。②地址總線(AddressBus,AB):地址總線傳送地址信息。地址是識別信息存放位置的編號,主存的每個存儲單元及I/O接口中不同的設(shè)備都有各自不同的地址。它是自CPU向處傳輸?shù)膯蜗蚩偮肪€。③控制總線(ControlBus,CB):控制總線用來傳輸各種控制信號??刂瓶偩€是CPU向主存和I/O接口發(fā)出命令信號的通道,是外界向CPU傳送狀態(tài)信息的通道。621.4微型計算機硬件組成及功能微型機又叫PC機或個人電腦。一臺個人電腦由主機、顯示器、鍵盤、鼠標(biāo)、音箱、調(diào)制解調(diào)器等設(shè)備組成631.4微型計算機硬件組成及功能微型計算機的主機部分安裝在主機箱內(nèi),主要有主板、微處理器和內(nèi)存儲器三大部分。
電源
光驅(qū)
硬盤
顯卡
CPU
內(nèi)存條
微型機內(nèi)部組成電源641.主板主板又稱主機板或母板,是微機中最大的一塊印刷電路板,承載各種設(shè)備,起著硬件資源管理和信息傳輸?shù)淖饔茫鼘φ麄€系統(tǒng)的穩(wěn)定性和兼容性有決定性的作用。652.微處理器微處理器(MicroProcessorUnit,MPU)品質(zhì)的高低通常決定了一臺計算機的檔次。3.內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器簡稱內(nèi)存(又稱主存),用來存放當(dāng)前正在使用的或隨時要使用的程序或數(shù)據(jù)。內(nèi)存能與CPU直接交換信息,其存取速度極快。內(nèi)存分為只讀存儲器(ROM)和隨機存儲器(RAM)兩部分。3.內(nèi)存儲器1)只讀存儲器(ReadOnlyMemory)。它的特點是只能讀出原有的內(nèi)容,不能由用戶再寫入新內(nèi)容。它一般用來存放固定不變、重復(fù)使用的程序、數(shù)據(jù)或信息,如存放漢字庫。只讀存儲器主要有:可編程只讀存儲器PROM可擦除的可編程的只讀存儲器E-PROM閃存(flash)ROM,可以電擦除,重新編程。3.內(nèi)存儲器2)隨機存儲器(RandomAccessMemory)的特點是可以讀出,也可以寫入里面的信息。斷電后,存儲內(nèi)容立即消失,即具有易失性。RAM可分為動態(tài)(DynamicRAM)和靜態(tài)(StaticRAM)兩大類。SRAM的特點是存取速度快,主要用于高速緩沖存儲器。DRAM的特點是集成度高,主要用于大容量內(nèi)存儲器;3.內(nèi)存儲器4.高速緩沖存儲器(Cache)。CPU與內(nèi)存數(shù)據(jù)交換存在一個速度差(瓶頸),CPU速度相對內(nèi)存的速度要快很多,這樣就會造成CPU時間的浪費。為了提高與內(nèi)存的數(shù)據(jù)交換速度,通常在計算機中大都配有一級、二級、三級高速靜態(tài)存儲器,這就是我們通常說的高速緩沖存儲器(Cache)。高速緩沖存儲器(Cache)CPU內(nèi)存外存數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)輸入設(shè)備Cache3.內(nèi)存儲器1)只讀存儲器(ReadOnlyMemory)。特點:只能讀出,不能寫入;信息能長期保存,即斷電后信息不會丟失.2)隨機存儲器(RandomAccessMemory)特點:CPU對RAM既可讀出數(shù)據(jù)又可寫入數(shù)據(jù);關(guān)機斷電信息將消失.721.4.2外設(shè)部分微機的外部設(shè)備主要是輸入輸出設(shè)備、輔助存儲器、通信及多媒體設(shè)備等。輸入設(shè)備輸出設(shè)備輔助存儲器(重點是硬盤)其他外部設(shè)備731.4.2外設(shè)部分輸入設(shè)備輸入設(shè)備負(fù)責(zé)將外面的信息送入計算機中。微機中常用的輸入設(shè)備包括:鍵盤、鼠標(biāo)、觸摸屏、麥克風(fēng)、光筆、掃描儀和數(shù)碼像機等。隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,新的輸入設(shè)備層出不窮,如語音輸入設(shè)備、手寫輸入設(shè)備等。74長地數(shù)字化儀(讀圖板)輸入設(shè)備751.4.2外設(shè)部分輸出設(shè)備輸出設(shè)備是將計算機處理的結(jié)果輸出到相應(yīng)的設(shè)備或介質(zhì)中,輸入設(shè)備和輸出設(shè)備并稱為“終端”。
常見的輸出設(shè)備:顯示器,打印機,外部存儲器,繪圖儀,音箱等
顯示適配器(1)顯示適配器(簡稱顯卡),顯卡將計算機要顯示的信息轉(zhuǎn)換成顯示器能夠接受的形式在顯示器上顯示。顯示器只是將顯卡輸出的信號表現(xiàn)出來,所顯示內(nèi)容和質(zhì)量的高低主要由顯示卡決定。
77顯示適配器顯卡標(biāo)準(zhǔn)有MDA、CGA、EGA、VGA?,F(xiàn)在VGA能達(dá)到1280×1024及以上,其色彩數(shù)可達(dá)到256色甚至真彩色(1670萬種顏色)78顯示器(2)顯示器又稱監(jiān)視器,是計算機最常用的輸出設(shè)備之一,用于顯示文字和圖表等各種信息。LCD顯示器
CRT顯示器79液晶面板原理80LCD燈管81液晶顯示器不同視角圖像效果82LED顯示屏83LED84LED液晶顯示器LED背光條85顯示器的參數(shù)指標(biāo)顯示器的主要技術(shù)指標(biāo)有分辨率、點間距、屏幕尺寸、掃描頻率和安全規(guī)范等
(1)像素:屏幕上的一個發(fā)光點。像素間距越小圖象越清晰.(2)點距:屏幕上兩個像素之間的距離,點距越小,分辨率就越高,顯示器清晰度越高。(3)分辨率:指顯示設(shè)備所能表示的像素個數(shù)。一般用整個屏幕的光柵的列數(shù)與行數(shù)的乘積表示。這個乘積越大,分辨率就越高。分辨率越大,圖象越清晰。常見的分辨率有:640×480,800×600,1024×768,1152×864,1280×102486打印機(3)打印機,用于將計算機中的信息打印出來,按其工作原理分為:擊打式打印機和非擊打式打印機兩類。針式打印機激光打印機87噴墨打印機:可打彩色,速度較快。打印機881.4.2外設(shè)部分3.輔助存儲器輔助存儲器又稱外存儲器(簡稱外存)。用于存放當(dāng)前不需要立即使用的信息(可記錄各種信息,存儲系統(tǒng)軟件、用戶的程序及數(shù)據(jù))。它既是輸入設(shè)備,也是輸出設(shè)備特點:存取速度慢,CPU不能直接訪問,外存中的信息必須調(diào)入內(nèi)存后運行,數(shù)據(jù)能長期保存,容量較大。外存通常是磁盤存儲器、光盤存儲器和移動式外部存儲器,磁盤有硬磁盤和軟磁盤兩種89硬盤是個人計算機中一種主要的外部存儲器,用于存放系統(tǒng)文件、用戶的應(yīng)用程序及數(shù)據(jù)。硬盤的最大特點就是存儲容量大,比軟盤的存取速度快。硬盤按盤徑大小可分為3.5英寸、2.5英寸、1.8英寸等。(1)硬盤(2)移動存儲器①USB移動硬盤。移動硬盤是計算機之間交換大容量數(shù)據(jù)的中間存儲器,一般在選擇移動硬盤時。目前市面上的移動硬盤容量一般在500G及以上,接口類型通常是USB3.0,硬盤接口為SATA,存儲介質(zhì)為2.5英寸硬盤。移動硬盤移動硬盤(2)移動存儲器②USB優(yōu)盤。又稱為U盤,它利用閃存(FlashMemory)在斷電后還能保持存儲數(shù)據(jù)而不丟失的特點而制作。U盤是目前使用面最廣的,最流行的移動存儲器。(2)移動存儲器(3)光盤存儲器和光盤驅(qū)動器光盤存儲器是一種利用激光技術(shù)存儲信息的裝置,目前用于計算機系統(tǒng)的光盤有3類:只讀型光盤、一次寫入型光盤和可擦寫型光盤。①只讀型光盤(CD-ROM)CD-ROM是一種小型光盤只讀存儲器。它的特點是只能寫一次,而且是在制造時由廠家用沖壓設(shè)備將信息寫入。寫好后信息永久保存在光盤上,用戶只能讀取,不能修改和寫入。光盤CD-ROM特點:只能讀出上面的信息,而不能向里面寫入信息。可靠性高,信息長期保存容量:大約為650MB左右。94計算機是通過光盤驅(qū)動器來讀取光盤上的數(shù)據(jù)的。(3)光盤存儲器和光盤驅(qū)動器95光盤上凹點和空白(3)光盤存儲器和光盤驅(qū)動器②一次寫入型光盤(CDRecordable,CD-R)可由用戶寫入數(shù)據(jù),但只能寫一次,寫完以后,記錄在CD-R盤上的信息無法被改寫,但可以像CD-ROM盤片一樣,在CD-ROM驅(qū)動器和CD-R驅(qū)動器上被反復(fù)地讀取。③可擦寫光盤(CD-ReWritable,CD-RW)CD-RW光盤可由用戶寫入數(shù)據(jù),并且寫完以后可以擦除再重新寫入新的數(shù)據(jù),可擦寫的次數(shù)一般能達(dá)到上千次。CD-RW驅(qū)動器允許用戶讀取CD-ROM、CD-R和CD-RW,刻錄CD-R,擦除和重寫CD-RW。(3)光盤存儲器和光盤驅(qū)動器④DVD光盤存儲器(DigitalVersatileDisc,DVD)DVD光盤的物理尺寸和形狀與CD相同,但它存儲密度高,一張光盤有兩面,一面光盤可以分單層或雙層存儲信息,所以DVD光盤最多可以有4層存儲空間,故其存儲容量極大。DVD光盤也分為DVD-ROM、DVD-R、DVD-RAM、DVD-Video和DVD-Audio等5類。984.其他外部設(shè)備(1)聲音卡(soundcard)聲音卡是專門處理音頻信號的接口電路板卡。994.其他外部設(shè)備(2)視頻卡(videocard)視頻卡是專門處理視頻信號的接口電路板卡。它提供了與電視機、攝像機、錄像機等視頻設(shè)備的接口。它的主要功能是將輸入的視頻信號送進計算機,記錄下來1004.其他外部設(shè)備(3)網(wǎng)絡(luò)卡(networkcard)(4)調(diào)制解調(diào)器(modem)(5)掃描儀(scanner)(6)光筆(lightpen)(7)觸摸屏(touchscreen)(8)繪圖機(plotter)1011.4.3微機主要性能指標(biāo)1.運算速度。通常所說的計算機運算速度是指每秒鐘所能執(zhí)行的指令條數(shù),一般用“百萬條指令/秒”(MIPS,MillionInstructionPerSecond,MIPS)來描述。它是用于衡量微機運算速度快慢的指標(biāo),這個指標(biāo)更能直觀地反映機器的速度。2.時鐘主頻。主頻是指微型計算機CPU的時鐘頻率,單位為GHz。它的高低一定程度上決定了計算機速度的高低。一般時鐘頻率越高,微機的運算速度就越快。目前多核CPU的主頻通常在2-4GHz甚至更高。1.4.3微機主要性能指標(biāo)3.字長。字長是CPU一次最多可同時傳送和處理的二進制數(shù)據(jù)位數(shù)。它直接關(guān)系到微機的精度、功能和速度。字長越大,其處理能力就越強。通常,字長一般為字節(jié)的整數(shù)倍,如8位、16位、32位、64位等?,F(xiàn)在的多核CPU均屬64位機。4.存儲容量。存儲容量分為內(nèi)存容量和外存容量,這里主要指內(nèi)存儲器的容量。5.存取周期。存取周期是CPU從內(nèi)存中存取數(shù)據(jù)所需的時間。存取周期越短,運算速度越快。目前,內(nèi)存的存儲周期為7~70ns之間。103§1.5計算機軟件系統(tǒng)1.5.1軟件的概念軟件系統(tǒng)是為了運行、管理和維護計算機而編制的各種程序、數(shù)據(jù)和文檔的總稱。在計算機系統(tǒng)中,硬件是物質(zhì)基礎(chǔ),軟件則是計算機的靈魂104程序:計算1+2+3+……+99+100的和#include<stdio.h>intmain(){inti,sum=0;i=1;while(i<=100){sum=sum+i;i++;}printf(“sum=%d\n”,sum);}105文檔1.5.1軟件的概念106軟件系統(tǒng)系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)(如DOS、Windows、UNIX、OS/2、Linux等)語言編譯和解釋系統(tǒng)程序設(shè)計語言(如匯編語言、C、FORTRAN、PASCAL等)網(wǎng)絡(luò)軟件數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)(如FoxBASE、Oracle等)系統(tǒng)服務(wù)程序(如編輯程序、診斷程序等)應(yīng)用軟件信息管理軟件(如工資管理軟件、人事管理軟件等)科學(xué)計算程序文字與表格處理軟件(如WPS、Word、Excel等)圖形與圖像處理軟件(如Photoshop、Flash等)輔助設(shè)計軟件(如CAD、CAM、CAI、CAT等)網(wǎng)絡(luò)通信軟件計算機軟件系統(tǒng)主要系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩大部分組成1.5.1軟件的概念1.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)軟件是負(fù)責(zé)管理、控制協(xié)調(diào)和維護計算機硬件和軟件資源的一種軟件,主要包括操作系統(tǒng)、語言處理系統(tǒng)、程序設(shè)計語言和常用服務(wù)程序等,其核心是操作系統(tǒng)。系統(tǒng)軟件的主要功能是使計算機系統(tǒng)的硬件和軟件有機地結(jié)合起來,為其它軟件提供一個運行的良好平臺,并最大程度地發(fā)揮硬件和軟件的功能,提高計算機的工作效率;建立用戶和計算機之間的聯(lián)系,方便用戶更好的使用計算機。CompanyLogo1.5.1軟件的概念2.應(yīng)用軟件應(yīng)用軟件是為解決人們在生活或生產(chǎn)中各種具體問題或休閑娛樂而開發(fā)的各種程序。在計算機軟件中,應(yīng)用軟件使用得最多,包括從一般的文字處理軟件到大型的科學(xué)計算軟件和各種控制系統(tǒng)的實現(xiàn)軟件,有成千上萬種類型。應(yīng)用軟件必須有相應(yīng)的硬件和系統(tǒng)軟件支撐才能正常運行。1081.5.1軟件的概念109計算機系統(tǒng)的層次關(guān)系用戶應(yīng)用軟件其他系統(tǒng)軟件操作系統(tǒng)硬件1101.5.2計算機語言計算機語言(ComputerLanguage)又叫程序設(shè)計語言,計算機語言是指根據(jù)預(yù)先制訂的語法規(guī)則而寫出的語句集合,用這些語句編制的程序就構(gòu)成了程序的源程序??梢园延嬎銠C語言看作是人與計算機之間通訊的語言。
1.5.2計算機語言計算機語言從最初的機器語言代碼到今天接近自然語言的表達(dá),經(jīng)歷了四代的演變。一般認(rèn)為:機器語言是第一代,符號語言即匯編語言為第二代,面向過程的語言是第三代,以SQL語言等為典型的面向問題、具有較高非過程化性的語言是第四代。通常把機器語言和匯編語言稱作“低級語言”,面向過程和面向?qū)ο蟮恼Z言稱作“高級語言”。111計算機語言分類1.機器語言機器語言是計算機唯一能夠識別并直接執(zhí)行的語言,不同的計算機有不同的機器語言。機器語言的基本成分是硬件直接支持的二進制指令代碼,其特點是:計算機能夠直接識別并執(zhí)行,因此程序執(zhí)行效率較高;機器指令的二進制代碼可,不易記憶,可讀性差,編寫程序繁瑣,容量出錯;程序的調(diào)試和修改難度也很大,可移植性差。例如8BD8H和03DBH是8086/8088微處理器的機器指令編碼,如果不通過相應(yīng)的參考書查看指令的編碼格式是很難知道它的含義的。2.匯編語言匯編語言是一種把機器語言“符號化”的語言,匯編語言的指令和機器指令基本上一一對應(yīng),機器語言直接用二進制,而匯編語言指令采用了助記符,這些助記符一般使用人們?nèi)萘坑洃浐屠斫獾挠⑽目s寫,如用ADD表示加法指令、MOV表示傳送指令等。用匯編語言編寫的程序稱為匯編語言源程序,計算機不能直接識別它,必須先把匯編語言源程序翻譯成機器語言程序(稱為目標(biāo)程序),然后才能執(zhí)行。2.匯編語言將匯編語言源程序翻譯成目標(biāo)程序的軟件一般稱為匯編程序。匯編語言和機器語言的性質(zhì)差不多,仍然是一種依賴于機器的話言。例如機器指令8BD8H和03DBH,用匯編語言表示就是:MOVBX,AX和ADDBX,BX,顯然容易理解得多。3.高級程序設(shè)計語言為了提高編程效率,20世紀(jì)60年代,設(shè)計了接近人類的自然語言(指英語)和數(shù)學(xué)語言的方式來編寫程序,由表達(dá)各種意義的“詞”和“數(shù)學(xué)公式”組成,這就是高級程序設(shè)計語言,通常稱為高級語言。高級語言是與機器指令系統(tǒng)無關(guān)的計算機語言,它具有嚴(yán)格的語法規(guī)則和語義規(guī)則,沒有二義性。由于使用高級語言編程時只考慮要解決具體問題,不考慮是用于什么類型的計算機,所以編寫的軟件通用性強,這些使高級語言變得易學(xué)、易用、易維護,得以迅速推廣使用,并成為主流編程語言。117語言對比幾種常見的高級語言:BASIC、VisualBASIC、FORTRAN、PASCAL、VisualFoxPro、C、C++、VisualC、JAVA等。main(){doublea,b,c,ave;scanf(“%lf%lf%lf”,&a,&b,&c);ave=(a+b+c)/3.0;printf(“theaverage=%f\n”,ave);}低級語言高級語言MOVAX,0099HMOVBL,88HADDAL,BLDAAADCAH,03.高級程序設(shè)計語言用高級語言編寫的源程序在計算機中是不能直接執(zhí)行的,必須翻譯成機器語言后程序才能執(zhí)行。未經(jīng)語言處理程序處理過的計算機程序稱為源程序,所以除機器語言寫的源程序可以直接運行外,其他語言寫成的源程序都要翻譯成機器語言也就是二進制代碼才能運行。119翻譯的方式主要有以下兩種,一是解釋方式,二是編譯方式。(1)解釋方式。在解釋方式下,語言處理程序?qū)⒃闯绦虻闹噶钪饤l翻譯(解釋)成機器指令,翻譯一條執(zhí)行一條,不生成目標(biāo)程序。解釋方式執(zhí)行程序速度較慢。源程序運行結(jié)果解釋程序解釋過程120(2)編譯方式。在編譯方式下,語言處理程序先將源程序整體翻譯成機器語言程序(目標(biāo)程序),然后再通過鏈接程序?qū)⒛繕?biāo)程序鏈接成可執(zhí)行程序的方式,目標(biāo)程序
源程序可執(zhí)行程序編輯程序
編譯程序鏈接程序運行結(jié)果編譯過程1211.6計算機中信息的表示1.3.1信息和數(shù)據(jù)概述1.?dāng)?shù)據(jù)數(shù)據(jù)是一個廣義的、相對模糊的概念,以文字、符號、數(shù)字、圖形等表示出來就形成了數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)可分為兩大類:數(shù)值數(shù)據(jù)和字符數(shù)據(jù)(也叫非數(shù)值數(shù)據(jù)),任何形式的數(shù)據(jù),進入計算機都必須進行二進制編碼轉(zhuǎn)換。2.信息很多時候信息和數(shù)據(jù)是表示同一個概念,兩者是有區(qū)別的:數(shù)據(jù)處理之后產(chǎn)生的結(jié)果為信息,信息具有針對性、時效性。信息有意義、而數(shù)據(jù)沒有。1.3.1信息和數(shù)據(jù)概述3.信息的單位計算機中信息的儲存和傳送都是用二進制數(shù)來表示的,因此信息單位也是用二進制數(shù)位的多少來表示的。1)位(Bit)位又叫Bit(比特),在計算機中位表示的是一個二進制數(shù)的一個數(shù)位,是計算機中信息存儲的最小單位。一個位可以表示二進制中的“0”或“1”。比如:二進制數(shù)110110110的每個數(shù)符就是位,該二進制數(shù)一共有9個位。2)字節(jié)(Byte)字節(jié)是計算機中信息表示的基本存儲單位,一個字節(jié)的由8個二進位組成,也就是8個位,即1Byte=8bit,由于位太小,所以計算機中表示存儲容量時都以字節(jié)為單位,
123表1-2信息單位的換算單位名稱表示符號值
位(Bit)
(最小數(shù)據(jù)單位)b0或者1
字節(jié)(Byte)
(最基本單位)B8位二進制位千字節(jié)KB210=1024字節(jié)兆字節(jié)MB210KB=220字節(jié)吉字節(jié)GB210MB=220KB=230字節(jié)特字節(jié)TB210GB=220MB=240字節(jié)1.6.2計算機采用二進制編碼計算機采用二進制是因為:計算機本身是電子設(shè)備,二進制的“0”和“1”正好和電子元器件的兩種狀態(tài)相符,比如電平的高、低,充電與放電,電流的導(dǎo)通與斷開等。二進制的運算規(guī)則簡單,在計算機中易于實現(xiàn)二進制的兩個數(shù)符剛好對應(yīng)邏輯運算中的兩個邏輯量Ture和False,這樣便于計算機進行邏輯運算和邏輯處理。1010
0
101各類數(shù)據(jù)在計算機中的轉(zhuǎn)換過程計算機中信息編碼常用的有:數(shù)的編碼、字符編碼和漢字編碼。計算機1.7計算機中數(shù)的編碼1.7.1計算機中數(shù)的表示計算機在處理數(shù)值型數(shù)據(jù)時需要指定數(shù)的長度、符號及小數(shù)點的表示形式。(1)數(shù)的長度數(shù)的長度是指用一個十進制數(shù)表示一個數(shù)值所占的實際位數(shù)。例如321113的長度為6。(2)數(shù)的符號由于數(shù)值有正負(fù)之分,因此在計算機科學(xué)中通常用數(shù)的最高位(一個數(shù)符)來表示數(shù)的正負(fù)號,一般約定是以“0”表示正數(shù),用“1”表示負(fù)數(shù)。(3)小數(shù)點的表示在計算機中表示數(shù)值時,小數(shù)點的位置是隱含的,即約定小數(shù)點的位置,這樣有利于節(jié)省存儲空間。(4)數(shù)的編碼計算機科學(xué)中把以編碼形式表示的一個數(shù)稱為“機器數(shù)”。機器數(shù)有兩點特點:一是機器數(shù)的位數(shù)固定,因此表示的數(shù)的范圍受位數(shù)限制,例如,字長為8位的計算機能表示的無符號整數(shù)的范圍為“0~255(28-1)”。由于機器數(shù)受字長的限制,所以當(dāng)計算機運算結(jié)果超過機器數(shù)所能表示的范圍時就會產(chǎn)生“溢出(Overflow)”。二是機器數(shù)以“0”表示正數(shù),“1”表示負(fù)數(shù)。1281:十進制數(shù)+89在字長為八位計算機表示為:010110012:十進制數(shù)-89在字長為八位計算機表示為:11011001符號位數(shù)值部分(-89)符號位數(shù)值部分(+89)(1)原碼用“0”表示正數(shù),“1”表示負(fù)數(shù),在指定字長下用二進制編碼表示的機器數(shù)就是機器數(shù)的原碼對字長為8位的計算機,+89和-89的原碼(2)反碼反碼是對一個數(shù)求反。對正數(shù)的機器數(shù)來說,反碼和原碼一樣;對負(fù)數(shù)的機器數(shù),反碼是除符號位外的各位上取反,也就是“0”取反為“1”,“1”取反為“0”,例如:十進制數(shù)[+89]的原碼為:01011001,反碼為:01011001。十進制數(shù)[-89]的原碼為:11011001,反碼為:10100110。(3)補碼正數(shù)的補碼與原碼相同,負(fù)數(shù)的補碼是除符號位不變外,各位上取反再在最低位加“1”,也就是說負(fù)數(shù)的補碼等于反碼加1。例如:十進制數(shù)[+89]的原碼為:01011001;反碼為:01011001,補碼為:01011001。十進制數(shù)[-89]的原碼為:11011001;反碼為:10100110,補碼為:10100111。3、補碼的應(yīng)用在計算機中利用補碼的原理,可以巧妙地將減地運算轉(zhuǎn)換為加法運算,【例1】X=56-11=56+(-11)=45用補碼原理驗證。解:[X]補=[56]補+[-11]補+56補=00111000;[-11]補=1111010100111000
+1111010100101101(最左面的1為自然丟失)而00101101化為十進制正好是45。132101100101100110110110011原碼反碼補碼帶符號的機器數(shù)-77
原碼反碼補碼數(shù)據(jù)在計算機中的表示方式1.7.2計算機常用數(shù)制數(shù)制是人們用于計數(shù)的一個規(guī)則1.常用數(shù)制計算機中常用的數(shù)制有二進制、十進制、八進制及十六進制四種計算機內(nèi)部能夠直接進行處理的是二進制數(shù),也就是說計算機內(nèi)部是以“0”和“1”兩位數(shù)碼的二進制作為計數(shù)系統(tǒng),任何信息和數(shù)據(jù)都必須以二進制的形式在機器內(nèi)部存儲和處理,但二進制數(shù)碼太少,表示數(shù)時有時會寫很長,也容易寫錯,且難于記憶也不便理解(人們習(xí)慣十進制數(shù)),所以為了彌補這些不足,在使用計算機時常用十進制、八進制或十六進制來表示數(shù)。為了區(qū)別這幾種數(shù)制所表示的數(shù),就用字母:B、O、D、H(或數(shù)字2、8、10、16)分別表示二進制、八進制、十進制和十六進制數(shù)。1)二進制(B)表示二進制數(shù)的數(shù)符是0、1共兩個數(shù)符,例如,101111B,110B或101111B,110B等都是二進制數(shù)。運算規(guī)則是“逢二進一”.運算規(guī)則:加法:0+0=0,1+0=0+1=1,
1+1=10(逢二進一位)乘法:0×0=0,1×0=0×1=0,1×1=11351.7.2計算機常用數(shù)制2)十進制數(shù)(D)表示十進制數(shù)的數(shù)符是:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。共十個數(shù)符,運算規(guī)則是“逢十進一”。3)八進制數(shù)(O)表示八進制數(shù)的數(shù)符是:0,1,2,3,4,5,6,7。共八個數(shù)符,運算規(guī)則是“逢八進一”。比如:(5+3)8=(10)8,(3×7)8=(25)8。1361.7.2計算機常用數(shù)制4)十六進制數(shù)(H)表示十進制數(shù)的數(shù)符是:0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F(xiàn)共十六個數(shù)符,其中A表示十進制的10,B表示11,以此類推,F(xiàn)表示十進制的15,運算規(guī)則是“逢十六進一”。比如25A,39D5F等十六進制數(shù)
常用進制數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系1371.3.2計算機常用數(shù)制2.進位數(shù)制的數(shù)碼、基數(shù)和位權(quán)的概念1)數(shù)碼表示進位數(shù)制的數(shù)符就是數(shù)碼,比如八進制的數(shù)碼是0,1,2,3,4,5,6,7。2)基數(shù)基數(shù)(基)是指進位數(shù)制里的數(shù)碼的個數(shù),比如十進制數(shù)的數(shù)碼有十個,因此十進制的基是10,同樣的道理,二進制的基是2,八進制的基是8。3)位權(quán)也稱“權(quán)”,是以基數(shù)為底的冪。例:十進制269中,基數(shù)為10,“2”的位權(quán)是103。1381.7.3其他數(shù)制與十進制之間的轉(zhuǎn)換1.其他數(shù)制轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)制根據(jù)位權(quán)的概念,其他數(shù)制要轉(zhuǎn)換成十進制數(shù)十分方便,方法就是“按權(quán)展開求和”。例如:1101B=1×23+1×22+0×21+1×20=8+4+0+1=13D(46)O=4×81+6×80
=32+6=(38)10(25A)H=2×162+5×161+10×160=2×256+5×16+10×1=(602)10【練習(xí)1】八進制413轉(zhuǎn)換成十進制【練習(xí)2】十六進制1A8F轉(zhuǎn)成十進制1392.十進制化成其他數(shù)制
1)十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)規(guī)則:除2取余,余數(shù)倒排即:即將十進制數(shù)反復(fù)除以2,直至商為0,然后將每次相除所得之余數(shù)依次倒序排列,第一個余數(shù)為最低位,得到該十進制數(shù)的二進制表示形式.
十進制小數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制小數(shù)規(guī)則:“乘基取整法”,乘2,取整數(shù),順排。140【例】將17.125轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)141把即有整數(shù)又有小數(shù)的十進制數(shù)轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)方法:
將整數(shù)部分和小數(shù)部分分別轉(zhuǎn)換然后相加。例:(17)10=(10001)2,
(0.125)10=(0.001)2
即:17.125D=10001.001B
1422)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八、十六進制數(shù)十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)規(guī)則:整數(shù)部分:除8,取余數(shù),倒排;小數(shù)部分:乘8,取整數(shù),順排。十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)規(guī)則:整數(shù)部分:除16,取余數(shù),倒排;小數(shù)部分:乘16,取整數(shù),順排。
143【例】把69.45轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)。①先把整數(shù)部分69轉(zhuǎn)換為八進制數(shù),得到105。69885810801余數(shù)
位數(shù)倒排5a0=50a1=01a2=1所以:(69)10=(a2a1a0)8
=(105)8
144②再把小數(shù)部分0.45轉(zhuǎn)換為八進制數(shù),0.45×8=3.60……取整數(shù)30.60×8=4.80……取整數(shù)40.80×8=6.40……取整數(shù)60.40×8=3.20……取整數(shù)30.20×8=1.60……取整數(shù)1順排綜合①和②,最終轉(zhuǎn)換結(jié)果為:69.45=(105.34631)8。a-1=
3a-2=4a-3=6a-4=3a-5=1所以:(0.45)10=(a-1a-2a-3a-4a-5)8=(0.34631)8
1456a1=6【例】
把十進制數(shù)100.78125轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)。①先把整數(shù)部分100轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù),得到6410016641660余數(shù)
位數(shù)倒排4a0=4所以:(100)10=(a1a0)16
=(64)16146②再把小數(shù)部分0.78125轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù),得到0.C8。
0.78125×16=12.50……取整數(shù)12(C)
0.50000×16=8.00……取整數(shù)8a-1=
Ca-2=8綜合①和②,最終轉(zhuǎn)換結(jié)果為:
100.78125=(64.C8)16
。順排所以:(0.78125)10=(a-1a-2)16=(0.C8)16
147綜上:
R進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)的方法為:按位權(quán)展開求和十進制整數(shù)轉(zhuǎn)換為R進制數(shù):除基取余,余數(shù)倒排1.二進制數(shù)與八進制數(shù)的轉(zhuǎn)換
1)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為八進制數(shù):
方法:
從二進制數(shù)的小數(shù)點位置開始,分別向前向后每三位劃分為一組,末尾不足三位補0;再把各組數(shù)(每組三位)分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的八進制數(shù),小數(shù)點照寫,便得到等值的八進制數(shù)。
【例】把(1101.0011)2轉(zhuǎn)換為八進制數(shù)。
001101.00110015.14
轉(zhuǎn)換結(jié)果為:(1101.0011)2=(15.14)8
。向前分組向后分組1.7.4二進制數(shù)與八進制數(shù)、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換1492)八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù):把八進制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的三位二進制數(shù),然后從左到右連續(xù)寫起來即成,小數(shù)點照寫?!纠堪?10576.24)8轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。
10576.24001000101111110.010100
轉(zhuǎn)換結(jié)果為:(10576.24)8=(001000101111110.010100)2。1502.二進制數(shù)與十六進制數(shù)的轉(zhuǎn)換1)二進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)規(guī)則:從二進制數(shù)的小數(shù)點位置開始,分別向前向后每四位劃分為一組,不足四位補0;再把各組數(shù)(每組四位)分別轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的十六進制數(shù),小數(shù)點照寫,便得到等值的十六進制數(shù)。
【例】把(111011.0110101)2轉(zhuǎn)換為十六進制數(shù)。
00111011.01101010向前分組向后分組3B.6A轉(zhuǎn)換結(jié)果為:
(111011.0110101)2=(3B.6A)16
。1512)十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為二進制數(shù):把十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的四位二進制數(shù),然后從左到右連續(xù)寫起來即成小數(shù)點照寫。【例】把(20E.4C)16轉(zhuǎn)換為二進制數(shù)。
20E.4C00100000111001001100轉(zhuǎn)換結(jié)果為:(20E.4C)16=
(001000001110.01001100)2。152【例】找出4個數(shù)中最大值:
(36A)16,(111011)2,(1057)8,753。解:比較不同數(shù)制值大小時,需把不同數(shù)制值轉(zhuǎn)換為同一種數(shù)制值后再比較其大小。
(36A)16=3×162+6×161+10×160=874(111011)2=1×25+1×24+1×23+0×22+1×21+1×20=59(1057)8=1×83+0×82+5×81+7×80
=559可見,(36A)16值最大。1.8字符和漢字的編碼在計算機中字母、數(shù)字、符號和中文字符等統(tǒng)稱為“字符”,在計算機中不能直接存儲和處理這些字符。因此字符也必須按特定的規(guī)則進行二進制編碼才能進入計算機。最初出現(xiàn)的編碼方案是1967年由美國國家標(biāo)準(zhǔn)學(xué)會所制定的ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange,美國標(biāo)準(zhǔn)信息交換碼),這個編碼方案也是現(xiàn)在廣泛采用的一種字符統(tǒng)一編碼方案。1.8.1字符的編碼計算機中信息都是用二進制編碼表示的,用以表示字符的二進制編碼稱為字符編碼。計算機中最常用的字符編碼是ASCII,被國際標(biāo)準(zhǔn)化組織指定為國標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)。ASCII有7位碼和8位碼兩種版本,分別對應(yīng)為標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼和擴展ASCII碼。1.標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼(基本ASCII碼)基本ASCII碼用7位二進制(或最高位為0的8位二進制)編碼來表示,0~7的編碼范圍為00000000~01111111,相當(dāng)于十進制數(shù)的0~127,即27=128個字符,ASCII碼基本字符集包括:數(shù)字:0-9(10個)大小寫英文字母(52個)控制字符(32個)專用字符(34個)1561.標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼(基本ASCII碼)1)基本ASCII編碼:7位二進制數(shù)表示的一個字符。最高位為0,后面7位的編碼范圍為0000000-1111111,即十進制的0-127,能表示的字符只有128個。ASCII碼基本字符集包括:數(shù)字:0-9(10個)大小寫英文字母(52個)控制字符(32個)專用字符(34個)表1-4描述了基本ASCII碼字符1581.標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼(基本ASCII碼)在表中先查到它的位置,根據(jù)列確定高位碼,根據(jù)行確定低位碼,把高位碼與低位碼合在一起構(gòu)成該字符的ASCII碼
例:ABabA:01000001(65)D
B:01000010(66)Da:01100001(97)D
b:01100010(98)D1591.標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼(基本ASCII碼)例:從鍵盤上按鍵輸入“
CHINA”的字串,傳送進計算機的,則是01000011、01001000、01001001、01001110、01000001這五個二進制數(shù)字串。利用ASCII碼值可以比較字符的大小例:字符A的ASCII碼值為十進制數(shù)65,字符a的ASCII碼值為十進制數(shù)97,即小寫字母的ASCII碼值比大寫字母的ASCII碼值大。一般地,各類字符的ASCII碼值大小比較,有如下規(guī)律:空格<標(biāo)點符號<數(shù)字<大寫字母<小寫字母1602.擴充ASCII碼(EASCII碼)由于標(biāo)準(zhǔn)ASCII碼字符集字符數(shù)目有限,在實際應(yīng)用中往往無法滿足要求。為些,國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)又制定了將ASCII字符集擴充為8位代碼的統(tǒng)一方法。這些擴充字符的編碼均為高位為1的8位代碼(即十進制數(shù)128~255),稱為擴充ASCII碼(ExtendedASCII,EASCII)。EASCII編碼空間從原來的0100000~01111111提高到10000000~11111111,即由27=128提高到28=256,可以表示256種字符或圖形符號。
3.Unicode編碼它最初是由Apple公司發(fā)起制定的通用多文字集,是一種在計算機上使用的字符編碼。它為每種語言中的每個字符設(shè)定了統(tǒng)一并且唯一的二進制編碼,以滿足跨語言、跨平臺進行文本轉(zhuǎn)換、處理的要求。其代表有UTF-8、UTF-16和UTF-32,分別用8位、16位或32位表示字符。例如:UTF-32使用32位的編碼空間,其首位恒為0,每個字符占用4個字符。這樣理論上最多可以表示2147483648(2的31次方),完全可以涵蓋一切語言所用的符號。中文版Win
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