第1章-計算機基礎(chǔ)知識

計算機應(yīng)用基礎(chǔ)

主講:馬俊TelQ:2915724751E--mail:1964895581操作系統(tǒng)文字處理幻燈片制作網(wǎng)絡(luò)知識網(wǎng)頁瀏覽電子表格基礎(chǔ)知識課程學習內(nèi)容課程內(nèi)容及教學形式課時分配情況確定依據(jù)：課程目標＋能力目標＋教材＋學生差異總學時：78學時實踐教學學時：30學時理論教學學時：48學時+學習效果及教學評價根據(jù)實驗課任務(wù)的完成質(zhì)量、考勤情況等上機考試過程考核（40%）應(yīng)用考核（60%）+學生評教、教師評學；同行評教；領(lǐng)導(dǎo)聽課；督導(dǎo)評教等第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機52023/2/4學習目標了解計算機的基本工作原理和硬件組成了解如何選購計算機硬件系統(tǒng)了解計算機軟件系統(tǒng)的安裝了解信息系統(tǒng)的安全防護知識第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機62023/2/41.1選購計算機案例分析任務(wù)的提出小楊是一位廣告設(shè)計師，最近他想買一臺計算機，用于工作和娛樂生活。如何能夠從中選購到一臺適合自己的計算機呢？解決方案 在購買計算機之前，小楊應(yīng)該對計算機的基本工作原理和計算機硬件的基礎(chǔ)知識有所了解，此外還應(yīng)對計算機的軟件知識和計算機的安全防護知識有所了解，這樣才能高效、安全地使用計算機。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機72023/2/4選購計算機的建議配置表配件名稱配件型號CPUIntelCorei52300四核處理器(2.8GHz/6MB高速緩存)1000元顯示器24英寸寬屏高清液晶顯示器1500主板IntelP67系列1600內(nèi)存4GBDDR3SDRAM1333MHz150硬盤1TBSATA2.07200轉(zhuǎn)單碟容量：500GB32MB400元顯示卡1GBATIRadeonHD5770-600光驅(qū)16倍速DVD+/-RW150鍵盤、鼠標羅技鍵鼠套裝150第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機82023/2/41.2.1計算機基礎(chǔ)知識1．計算機的基本配置2．計算機的基本思想3．計算機系統(tǒng)的組成4．計算機的工作原理5．現(xiàn)代微機的結(jié)構(gòu)特點第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機92023/2/41．計算機的基本配置從計算機的外觀來看，一臺微型計算機最基本的配置包括：主機，顯示器，鍵盤和鼠標，有時還配打印機、音箱、掃描儀等。打開機箱，可以看到里面包括：主板、CPU、內(nèi)存條、硬盤、光盤驅(qū)動器、顯示卡、聲卡、電源、各種連接線和接插件等。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機102023/2/42．計算機的基本思想。雖然計算機的設(shè)計和制造技術(shù)得到突飛猛進的發(fā)展，但仍然沒有脫離馮?諾依曼提出的以下三個基本思想，并一直沿用到現(xiàn)在。

1.程序存儲控制：

2.采用二進制；

3.計算機的基本結(jié)構(gòu)：計算機由運算器、控制器、存儲器、輸入設(shè)備和輸出設(shè)備五個基本部分組成：第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機112023/2/4硬件（Hardware）是指構(gòu)成計算機的所有物理部件，包括各種元器件、電路板卡、機械裝置以及各種連接件，是看得見、摸得著的“硬”設(shè)備，故稱為硬件。軟件（Software）是指管理和控制計算機執(zhí)行各種操作的所有程序、數(shù)據(jù)、文檔資料的總稱。3.計算機系統(tǒng)的組成第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機122023/2/44．計算機的工作原理輸出設(shè)備輸入設(shè)備運算器控制器內(nèi)存儲器外存儲器數(shù)據(jù)流控制流中央處理器CPU主機程序數(shù)據(jù)結(jié)果外部設(shè)備第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機132023/2/4現(xiàn)代微機（個人電腦PC）的硬件基本結(jié)構(gòu)有兩個特點：：1.將運算器和控制器集成在一個芯片內(nèi)，這個芯片就是現(xiàn)代計算機中的微處理器,也稱為中央處理器（CentralProcessingUnit，簡稱CPU）2.采用總線結(jié)構(gòu)。微型機就是通過各種總線把所有的硬件設(shè)備連成一個整體。5.現(xiàn)代微機的結(jié)構(gòu)特點第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機142023/2/41.2.2微型計算機的硬件系統(tǒng)1．系統(tǒng)主板2．CPU3．內(nèi)存儲器4.外存儲器5.輸入設(shè)備6.輸出設(shè)備第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機152023/2/41．系統(tǒng)主板主板是大部分組件如CPU、顯卡、網(wǎng)卡、內(nèi)存條等設(shè)備的載體，也是微型計算機內(nèi)部各種設(shè)備聯(lián)系的橋梁。。主要構(gòu)成：1.芯片；2.擴展槽；3.對外接口；P67芯片組是針對SandyBridge架構(gòu)處理器開發(fā)的，能充分發(fā)揮i52300處理器的全部性能。IntelP67主板第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機162023/2/4CPU即中央處理器，是計算機系統(tǒng)的核心。它負責整個系統(tǒng)指令的執(zhí)行，數(shù)學與邏輯運算，數(shù)據(jù)的存儲與傳送，以及輸入與輸出的控制。由于CPU是計算機的核心部件，所以CPU性能的高低直接影響到整臺微型計算機檔次的高低。衡量CPU的主要性能指標：1.主頻；2.前端總線頻率；3.字長；2.CPU第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機172023/2/42.CPU小楊選擇的是“IntelCorei52300四核處理器(2.8GHz/6MB高速緩存)”“Intel（英特爾）”是CPU的品牌；“Core（酷睿）”代表“產(chǎn)品系列”；“i52300”是CPU的型號；“四核處理器”是指CPU內(nèi)集成了4個處理核心‘“2.8GHz”表示CPU的主頻；“6MB高速緩存”代表CPU內(nèi)置了6MB的高速緩存；Intel酷睿i5CPU第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機182023/2/43．內(nèi)存儲器內(nèi)存儲器也被稱為內(nèi)存。在計算機中，凡是要運行的程序、數(shù)據(jù)，必須先調(diào)入內(nèi)存才能執(zhí)行。。內(nèi)存主要由隨機存取存儲器、只讀存儲器和高速緩沖存儲器構(gòu)成。內(nèi)存儲器按其工作特點可分為只讀存儲器ROM(Read—OnlyMemoy)和隨機存取存儲器RAM(RandomAccessMemory)。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機192023/2/43．內(nèi)存儲器小楊選擇的是“4GBDDR3SDRAM1333MHz”內(nèi)存?！?GB”表示內(nèi)存的容量；“DDR3SDRAM”表示內(nèi)存采用的是DDR第三代內(nèi)存同步動態(tài)隨機存儲器技術(shù)標準，“1333MHZ”表示相應(yīng)的有效內(nèi)存頻率。DDR3內(nèi)存條雙通道套裝第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機202023/2/44.外存儲器外存儲器簡稱外存，用于長期保存數(shù)據(jù)。由于安裝在主機外部，所以屬于計算機的外部設(shè)備。硬盤是由若干個硬盤片組成的盤片組，上面覆蓋著磁性氧化物。硬盤一般被固定在計算機箱內(nèi)。硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)

從左到右依次為2.5in、1.8in、1in和0.85in硬盤

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機212023/2/4硬盤小楊選擇的是一款“1TBSATA2.07200轉(zhuǎn)單碟容量：500GB32MB”硬盤?！?TB”代表總存儲容量；“SATA2.0”代表接口標準；“7200轉(zhuǎn)”代表硬盤每分鐘的轉(zhuǎn)速；“單碟容量：500GB”意味著這款硬盤每張碟片的容量是500GB；“32MB”代表緩存容量。硬盤內(nèi)部結(jié)構(gòu)第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機222023/2/44.外存儲器光盤具有容量大、存取速度快、不易受干擾等特點。光盤根據(jù)其制造材料和記錄信息方式的不同一般分為三類：只讀光盤(CD-ROM)、一次性寫入光盤(CD-R)和可擦寫光盤(CD-RW)。如圖。

CD-R、CD-RW和常見的DVD光盤

CD-ROM、CD-RW、DVD刻錄機、外置式光驅(qū)

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機232023/2/44.外存儲器新型存儲設(shè)備U盤

移動硬盤MO

名片光盤

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機242023/2/4存儲單位在計算機內(nèi)部，信息都是用二進制的形式進行存儲、運算、處理和傳送的。信息存儲單位有位（bit）、字節(jié)（Byte）等。位（bit）：信息的最小單元稱為位（bit）。每一個位是二進制中的一個數(shù)位，代表兩個狀態(tài)，就是0和1，也就是說計算機其實只認識0和1這兩種狀態(tài)。字節(jié)（Byte）：所有的存儲器內(nèi)部結(jié)構(gòu)，都被劃分為許許多多的基本單元，每個基本單元的存儲量為1個字節(jié)（Byte），可以存儲8位二進制信息。Byte作為數(shù)據(jù)信息的計量單位仍然太小，為了方便計算，引入一些更大的單位，包括KB、MB、GB、TB，它們與Byte之間的關(guān)系為：1Byte＝8bit1KB＝1024Byte＝210B1MB＝1024KB＝220B＝(1024)2Byte1GB＝1024MB＝230B＝(1024)3Byte1TB＝1024GB＝240B＝(1024)4Byte第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機252023/2/45.輸入設(shè)備輸入輸出設(shè)備是計算機的五大組成部分之一，統(tǒng)稱為外圍設(shè)備，也簡稱為外設(shè)。輸入設(shè)備的作用是將程序、數(shù)據(jù)、文本等內(nèi)容輸入計算機。鍵盤和鼠標自然鍵盤、無線鍵盤、手寫鍵盤機械鼠標光電鼠標第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機262023/2/45.輸入設(shè)備掃描儀手持式掃描儀

平板式掃描儀滾筒式掃描儀名片掃描儀第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機272023/2/45.輸入設(shè)備數(shù)碼照相機第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機282023/2/46輸出設(shè)備●1.顯示器陰極射線管顯示器(CRT)液晶顯示器(LCD.)

顯示器的性能指標：像素與分辨率外設(shè)中，輸出設(shè)備的作用是將計算機的計算結(jié)果以圖形、圖像、文字等方式顯示出來。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機292023/2/46輸出設(shè)備顯卡也稱為顯示適配器，是顯示器與主機通信的控制電路和接口。顯卡的主要作用是將計算機數(shù)據(jù)處理成顯示信息，并在顯示器上顯示出來。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機302023/2/46輸出設(shè)備打印機噴墨打印機

激光打印機第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機312023/2/46輸出設(shè)備音響和聲卡

聲卡是將計算機的數(shù)字化聲音信息轉(zhuǎn)換為人的耳朵可以聽到的聲音，即把數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機322023/2/41.2.3選購計算機

計算機的更新?lián)Q代比較快，用戶在購買計算機之前，一定要明確自己購買計算機的用途，這樣才能有針對性地選擇適合自己的計算機。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機332023/2/41．計算機的購置定位辦公事務(wù)處理、上網(wǎng)瀏覽新聞、看電影或聽音樂等；玩3D游戲；專業(yè)制圖、平面設(shè)計；影視動畫制作、3D游戲制作；

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機342023/2/42.選購計算機需要遵循的幾個原則價格與品牌要兼顧;考慮整體性能;硬件與服務(wù)要兼顧;商用計算機與家用計算機的區(qū)別;

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機352023/2/42.品牌計算機與組裝計算機的差異價格差異外觀因素配置選擇售后服務(wù)動手能力

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機362023/2/4選購計算機的建議配置表配件名稱配件型號CPUIntelCorei52300四核處理器(2.8GHz/6MB高速緩存)顯示器24英寸寬屏高清液晶顯示器主板IntelP67系列內(nèi)存4GBDDR3SDRAM1333MHz硬盤1TBSATA2.07200轉(zhuǎn)單碟容量：500GB32MB顯示卡1GBATIRadeonHD5770光驅(qū)16倍速DVD+/-RW鍵盤、鼠標羅技鍵鼠套裝第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機372023/2/41.2.4計算機的軟件系統(tǒng)計算機的軟件系統(tǒng)包括系統(tǒng)軟件和應(yīng)用軟件兩類?！癫僮飨到y(tǒng)●語言處理系統(tǒng)●數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)●一些必要的服務(wù)程序系統(tǒng)軟件●文字處理軟件●信息管理軟件●計算機輔助設(shè)計軟件●實時控制軟件應(yīng)用軟件第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機382023/2/4操作系統(tǒng)操作系統(tǒng)OS(OperatingSystem)是配置在計算機硬件上的第一層軟件，其他所有的系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件都依賴操作系統(tǒng)的支持。操作系統(tǒng)是所有計算機都必須配置的軟件?，F(xiàn)在常用的微機操作系統(tǒng)有：微軟的Windows系列、蘋果公司的MacOS系列和開源的Linux系統(tǒng)等。⑴操作系統(tǒng)(OS，OperatingSystem)——是控制計算機所有活動的核心，是軟硬件資源的組織者和管理者。⑵操作系統(tǒng)功能——組織和管理整個計算機系統(tǒng)的硬件和軟件資源，在用戶和程序之間分配系統(tǒng)資源，使之協(xié)調(diào)一致地、高效地完成各種復(fù)雜的任務(wù)。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機392023/2/41.CPU管理（硬件核心部件，以進程為單位進行分配和運行2.存儲器管理（為進程分配內(nèi)存空間，提高內(nèi)存利用率）3.文件管理（文件存儲空間、目錄、文件共享和保護）4.外部設(shè)備管理（顯示器、打印機、掃描儀、觸摸屏）●操作系統(tǒng)的功能操作系統(tǒng)的功能第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機402023/2/4安裝軟件系統(tǒng)1.2.2操作系統(tǒng)的安裝。1.2.3安裝驅(qū)動程序；1.2.4安裝應(yīng)用軟件。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機412023/2/41.2.5信息系統(tǒng)的安全防護信息系統(tǒng)安全指的是保護計算機信息系統(tǒng)中的資源（包括硬件、軟件、存儲介質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和數(shù)據(jù)等）免受毀壞、替換、盜竊或丟失等。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機422023/2/41．數(shù)據(jù)信息的安全維護數(shù)據(jù)信息是計算機中的一種重要資源，有些數(shù)據(jù)的價值是無法用金錢來衡量的，有些數(shù)據(jù)丟失后其損失可能是無法彌補的，所以對數(shù)據(jù)信息的安全維護是非常重要的。為了保護數(shù)據(jù)信息，必須將重要的數(shù)據(jù)定期復(fù)制到其他的存儲設(shè)備上，如復(fù)制到移動硬盤、U盤或刻錄在光盤中；有些非常重要的數(shù)據(jù)如公司的財務(wù)數(shù)據(jù)不但要備份在存儲器上，還要打印到紙張上并妥善加以保管。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機432023/2/42．計算機病毒的防治所謂的計算機病毒是一種在計算機系統(tǒng)運行過程中，能把自身精確復(fù)制或有修改地復(fù)制到其他程序內(nèi)的程序。1.病毒的特征2.病毒的傳染途徑和主要癥狀3.病毒的檢測、清除和預(yù)防第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機442023/2/42．計算機病毒的防治1.病毒的特征傳染性：隱蔽性：潛伏性：破壞性：觸發(fā)性：第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機452023/2/42．計算機病毒的防治2.病毒的傳染途徑和主要癥狀有規(guī)律地出現(xiàn)異常畫面和信息；系統(tǒng)啟動速度比平時慢，或某些程序運行變慢；異常磁盤訪問，破壞數(shù)據(jù)和程序，刪除文件；產(chǎn)生垃圾文件，占據(jù)磁盤空間，減少磁盤可用空間；系統(tǒng)出現(xiàn)異常，如有些設(shè)備不能使用；死機現(xiàn)象增多，或無緣無故重新啟動；破壞計算機網(wǎng)絡(luò)資源，使網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機462023/2/42．計算機病毒的防治3.病毒的檢測、清除和預(yù)防實時防護：病毒軟件必須有實時保護功能，或安裝防火墻、采取過濾措施；經(jīng)常使用正版的殺毒軟件定期掃描檢測；殺病毒軟件應(yīng)及時更新升級；隨時從各種信息媒體了解新的病毒情報，及時采取措施。對外來的計算機、存儲介質(zhì)（U盤、移動硬盤、光盤等）要先進行病毒檢測，確認無病毒后才能使用。在別人的計算機使用自己的U盤或移動設(shè)備時，最好處于“寫保護“狀態(tài)。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機472023/2/4案例總結(jié)本章主要介紹了計算機系統(tǒng)的組成、工作原理、計算機主要部件的功能和性能指標。并從實際應(yīng)用的角度出發(fā)，介紹了選購計算機的原則和技巧。為了方便用戶使用計算機，本章還介紹了操作系統(tǒng)WindowsXP和辦公軟件Office2003的安裝方法。用戶在使用計算機時，要注意數(shù)據(jù)信息的安全保護，做好重要數(shù)據(jù)的備份和保密，還要注意防范計算機病毒的入侵和破壞。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機482023/2/4課后練習參見本章課后練習。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機492023/2/4附錄1計算機的發(fā)展

0.1.1電子計算機的發(fā)展階段

●1.大型計算機階段

1946年，在美國賓西法尼亞大學世界上第一臺電子數(shù)字計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorAndCalculator——電子數(shù)值積分和計算機）誕生了（如圖所示），它標志著計算機時代的到來。人們根據(jù)計算機的性能和使用主要元器件的不同，將計算機的發(fā)展劃分成幾個階段。大型機(Mainframe)經(jīng)歷了四代的發(fā)展。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機502023/2/4⑴第一代計算機

1946-20世紀50年代末，電子管時代計算機。主要特點：采用電子管作為計算機的主要邏輯部件體積大，耗電量大，壽命短，成本高。電子管如圖所示。這一時期的典型機器：國外的：ENIAC、UNIVAC。國內(nèi)的：103、104等。

電子管第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機512023/2/4⑵第二代計算機

1958~1964年，晶體管計算機時代。主要特點：采用晶體管作為計算機的主要邏輯部件，體積減小，重量減輕，成本下降，能耗降低。晶體管如圖1-3所示。這一時期的典型機器：國外的：IBM7090等，如圖所示。國內(nèi)的：441B等。

晶體管第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機522023/2/4⑶第三代計算機

1964~1972年，集成電路計算機時代。

主要特點：采用中、小規(guī)模集成電路做主要邏輯部件，從而使計算機體積更小，重量更輕，耗電更省，壽命更長，成本更低，運算運算速度有了更大的提高。集成電路如圖所示。這一時期的典型機器：國外的：IBM-360等。國內(nèi)的：709等。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機532023/2/4⑷第四代計算機

1972年至今，大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路計算機時代。

主要特點：采用大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路作基本邏輯部件，使計算機體積、重量和成本大幅度的降低，運算速度和可靠性大幅度的提高。大規(guī)模集成電路如圖所示。這一時期典型機器：國外：IBM-370等。國內(nèi)：銀河等。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機542023/2/4附錄1計算機的發(fā)展●2.小型計算機階段

小型計算機(Minicomputer)能滿足中小型企事業(yè)單位的信息處理要求，而且成本較低，其價格能被中小部門接受。1959年DEC公司推出PDP-1，首次對大型主機進行了“縮小化”。1965年推出PDP-8小型機獲得成功。1975年又推出VAX-11系列小型機，使其成為名副其實的小型機霸主。DG公司、IBM公司、HP公司(如圖)、富士通公司都生產(chǎn)過小型機。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機552023/2/4●3.微型計算機階段

微型計算機(Microcomputer)是對大型計算機進行的第二次“縮小化”。1976年蘋果計算機公司成立，1977年推出APPLEⅡ微型機大獲成功，使它成為個人及家庭能買得起的計算機。1981年IBM公司推出IBMPC，此后它又經(jīng)歷了若干代的演變，逐漸占領(lǐng)了龐大的個人電腦市場。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機562023/2/4附錄1計算機的發(fā)展●4.客戶機－服務(wù)器階段

20世紀70年代出現(xiàn)了在局部范圍內(nèi)(例如在一座大樓內(nèi))把計算機連在一起的趨勢，稱為局域網(wǎng)。在局域網(wǎng)中，又有對等網(wǎng)絡(luò)和非對等網(wǎng)絡(luò)?？蛻魴C一服務(wù)器結(jié)構(gòu)模式是對大型主機結(jié)構(gòu)模式的又一次挑戰(zhàn)。由于客戶機一服務(wù)器結(jié)構(gòu)靈活、適應(yīng)面廣、成本較低，因此得到廣泛的應(yīng)用。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機572023/2/4●5.國際互聯(lián)網(wǎng)階段

自1969年美國國防部的ARPAnet運行以來，計算機廣域網(wǎng)開始逐步發(fā)展。1983年，TCP/IP(傳輸控制與網(wǎng)際互聯(lián)協(xié)議)正式成為ARPAnet的協(xié)議標準，這使網(wǎng)際互聯(lián)有了突飛猛進的發(fā)展。

1991年6月我國第一條與國際互聯(lián)網(wǎng)連接的專線建成，它從中科院高能物理研究所接到美國斯坦福大學的直線加速器中心。到1994年，我國才實現(xiàn)了采用TCP／IP的國際互聯(lián)網(wǎng)的全功能連接，可通過四大主干網(wǎng)接入網(wǎng)際互聯(lián)網(wǎng)。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機582023/2/41、過去的計算機教材，在介紹計算機發(fā)展史時，只談第一代電子管計算機、第二代晶體管計算機、第三代集成電路計算機、第四代超大規(guī)模集成電路計算機，這實際上只是大型機本身的歷史，不能全面反映60年來計算機世界發(fā)生的翻天覆地的變化。本書劃分的5個發(fā)展階段比較全面地反映了信息技術(shù)突飛猛進的發(fā)展。2、此外，各個階段不是串接式的取代關(guān)系，而是并行式的共存關(guān)系。也就是說，并沒有在某一個年代大型機全部變成了小型機，小型機并沒有使大型機全部消失，微型機也沒有完全取代小型機，直到今天它們?nèi)匀辉谔囟ǖ念I(lǐng)域發(fā)揮著各自的優(yōu)勢。

說明：第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機592023/2/4附錄1計算機的發(fā)展0.1.2計算機的分類

●1.按設(shè)計目的可分為

專用計算機通用計算機

●2.按用途可分為

工業(yè)控制計算機科學計算與工程計算計算機

數(shù)據(jù)計算機第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機602023/2/4附錄1計算機的發(fā)展●3.按大小可分為

小型計算機巨型計算機

微型計算機第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機612023/2/4⑴巨型計算機(SuperComputer)

人們通常把最快、最大、最昂貴的計算機稱為巨型機（超級計算機）。巨型機一般用在國防和尖端科學領(lǐng)域。

世界上只有少數(shù)幾個國家能生產(chǎn)巨型機，著名巨型機如：美國的克雷系列(Cray-1,Cray-2，Cray-3、Cray-4等)，我國自行研制的銀河-I（每秒運算1億次以上）、銀河-II（每秒運算了10億次以上）和銀河-III（每秒運算100億次以上）也都是巨型機，如圖示。

目前，計算機運算速度最高的是2011年天河一號巨型計算機。實測計算速度達到每秒2507萬億次。成為世界上最快的計算機，第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機622023/2/4⑵大型主機(Mainframe)

大型主機包括大型機和中型機，價格比較貴，運算速度沒有巨型機那樣快，一般只有大中型企事業(yè)單位才有必要配置和管理它。美國IBM公司生產(chǎn)的IBM360、IBM370、IBM9000系列，就是國際上有代表性的大型主機。

⑶小型計算機(Minicomputer)

小型計算機一般為中小型企事業(yè)單位或某一部門所用，例如高等院校的計算機中心都以一臺小型機為主機，配以幾十臺甚至上百臺終端機。我國生產(chǎn)的太極系列機都是小型計算機的代表。

⑷小巨型計算機(Minisupers)

也稱為桌上型超級電腦，其發(fā)展非常迅速。例如，美國Convex公司的C系列機等，就是比較成功的小巨型機。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機632023/2/4⑸微型計算機（MicroComputer)

微型計算機又稱個人計算機（PersonalComputer，PC），是第四代計算機時期出現(xiàn)的一個新機種。特點是輕、小、價廉、易用。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機642023/2/4⑹工作站(Workstation)

工作站是介于個人計算機——PC機和小型計算機之間的一種高檔微型機，如圖所示。工作站通常配有高檔CPU、高分辨率的大屏幕顯示器和大容量的內(nèi)外存儲器，具有較強的數(shù)據(jù)處理能力和高性能的圖形功能。它主要用于圖像處理、計算機輔助設(shè)計（CAD）等領(lǐng)域。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機652023/2/4⑺服務(wù)器（Server）

服務(wù)器是一種在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中為多個用戶提供服務(wù)的計算機系統(tǒng)，如圖所示。從硬件上來說，一臺普通的微型機也可以充當服務(wù)器，關(guān)鍵是它要安裝網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和各種服務(wù)軟件。根據(jù)提供的服務(wù)，服務(wù)器可以分為文件服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、應(yīng)用服務(wù)器和通信服務(wù)器等。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機662023/2/4⑻嵌入式計算機

嵌入式計算機是指作為一個信息處理部件，嵌入到應(yīng)用系統(tǒng)之中的計算機。嵌入式計算機與通用型計算機最大的區(qū)別是運行固化的軟件，用戶很難或不能改變。嵌入式計算機應(yīng)用最廣泛，數(shù)量超過微型機。目前廣泛用于各種家用電器之中，如電冰箱、自動洗衣機、數(shù)字電視機和數(shù)碼照相機等

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機672023/2/4附錄1計算機的發(fā)展0.1.3未來新型計算機●1.光子計算機

光子計算機利用光子取代電子進行數(shù)據(jù)運算、傳輸和存儲。在光子計算機中，不同波長的光表示不同的數(shù)據(jù)，可快速完成復(fù)雜的計算工作。與傳統(tǒng)的硅芯片計算機相比，光子計算機有下列優(yōu)點：超高速的運算速度、強大的并行處理能力、大存儲量、非常強的抗干擾能力、與人腦相似的容錯性等。

目前幾乎所有的計算機都被稱為馮·諾依曼計算機，從目前的研究情況看，未來新型計算機將可能在下列幾個方面取得革命性的突破。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機682023/2/4附錄1計算機的發(fā)展●2.生物計算機（分子計算機）

生物計算機在20世紀80年代中期開始研制，其最大的特點是采用了生物芯片，它由生物工程技術(shù)產(chǎn)生的蛋白質(zhì)分子構(gòu)成。在這種芯片中，信息以波的形式傳播，速度快、能量耗低，并擁有巨大的存儲能力。由于蛋白質(zhì)分子能夠自我組合，再生新的微型電路，使得生物計算機具有生物體的一些特點，能夠自動修復(fù)芯片發(fā)生的故障，還能模仿人腦的思考機制。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機692023/2/4附錄1計算機的發(fā)展●3.量子計算機

所謂量子計算機，是指利用處于多現(xiàn)實態(tài)下的原子進行運算的計算機，這種多現(xiàn)實態(tài)是量子力學的標志。在某種條件下，原子世界存在著多現(xiàn)實態(tài)，即原子和亞原子粒子可以同時存在于此處和彼處，可以同時表現(xiàn)出高速和低速，可以同時向上和向下運動。與傳統(tǒng)的電子計算機相比，量子計算機具有：解題速度快、存儲量大、搜索功能強和安全性較高等優(yōu)點。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機702023/2/4附錄2數(shù)制和信息編碼

一、數(shù)制

●1.什么是數(shù)制

所謂數(shù)制，就是人們利用符號來計數(shù)的科學方法，又稱為計數(shù)制。數(shù)制有很多種，例如最常使用的十進制，鐘表的六十進制（每分鐘60秒、每小時60分鐘），年月的十二進制（一年12個月）等。

無論哪種數(shù)制，都包含兩個基本要素：基數(shù)和位權(quán)。

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機712023/2/4基數(shù)在一個計數(shù)制中，表示每個數(shù)位上可用字符的個數(shù)稱為該計數(shù)制的基數(shù)。例如：可使用0、1…9，共10個數(shù)十進制基數(shù)為10逢十進一可使用0、1，共2個數(shù)二進制基數(shù)為2逢二進一可使用0、1……7，共8個數(shù)八進制基數(shù)為8逢八進一可使用0、1…9、A…F，共16個數(shù)十六進制基數(shù)為16逢十六進一第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機722023/2/4位權(quán)是以基數(shù)為底、數(shù)碼所在位置的序號為指數(shù)的整數(shù)次冪。

問題的提出：一個數(shù)碼處在不同位置所代表的值是不同的。例如十進制中，數(shù)字5在個位、十位、小數(shù)點后1位分別代表5、50和0.5，這是為什么呢？

回答：其奧妙就在于位權(quán)。因為在十進制中，個位、十位、小數(shù)點后1位的位權(quán)不同，分別為1、10和0.1。第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機732023/2/4各位位權(quán)

…10310210110010-110-2…

位權(quán)的兩要素：基數(shù)和位置序號。其中位置序號的排列規(guī)則如下：小數(shù)點左邊，從右至左分別為0，l，2，3，……，小數(shù)點右邊從左至右分別為-1，-2，-3，……?；鶖?shù)：10；位置序號…3210-1-2…十進制各位位權(quán)

…232221202-12-2…

基數(shù)：2；位置序號…3210-1-2…二進制第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機742023/2/4各位位權(quán)

…838281808-18-2…

基數(shù)：8；位置序號…3210-1-2…八進制各位位權(quán)

…16316216116016-116-2…

基數(shù)：16；位置序號…3210-1-2…十六進制第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機752023/2/4以十進制為例，十進制的個位數(shù)位置的位權(quán)是，十位數(shù)位置的位權(quán)為，小數(shù)點后第1位的位權(quán)為。十進制數(shù)15369．58的值等于：有了基數(shù)和位權(quán)，我們就可以將一個數(shù)按權(quán)展開了：10110110-1說明：請大家記住，任何進制數(shù)轉(zhuǎn)化為10進制數(shù)，只需按權(quán)展開即可。我們后面講到的二進制數(shù)轉(zhuǎn)化為10進制數(shù)，就是將一個2進制數(shù)按權(quán)展開。八進制、十六進制數(shù)是同樣的道理！第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機762023/2/4計算機中常用的數(shù)制的表示如表所示

進位制計數(shù)規(guī)則基數(shù)各位的權(quán)可用數(shù)符后綴字符標識二進制八進制十進制十六進制逢2進1逢8進1逢10進1逢16進12810162i8i10i16i0,10,1,…,70,1,…,90,1,…,9,A,B,C,D,E,FBQDH第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機772023/2/4計算機中常見的各種進制數(shù)之間的對應(yīng)關(guān)系見下表

十進制二進制八進制十六進制012345678910111213141500000001001000110100010101100111100010011010101111001101111011110123456710111213141516170123456789ABCDEF第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機782023/2/4●2.二數(shù)制

（1）二進制使用0和1進行計數(shù)，相應(yīng)地對應(yīng)兩個基本狀態(tài)。對于物理元器件而言，一般也都具有兩個穩(wěn)定狀態(tài)，這些可以用0和1兩個數(shù)碼來表示。（2）二進制數(shù)的運算法則少，運算簡單，使計算機運算器的硬件結(jié)構(gòu)大大簡化。（3）二進制的0和1可以對應(yīng)邏輯中的真和假，可以很自然地進行邏輯運算。在現(xiàn)代電子計算機中，采用0和1表示的二進制來進行計數(shù)。為什么計算機中使用二進制進行計數(shù)，而不采用其他計數(shù)制呢?

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機792023/2/4十進制二進制27.25二進制十進制11011.011101101個位×24×23×22×21×20×2-1×2-2++++++[例]

（11011.01）2=●3.二數(shù)制數(shù)與十進制數(shù)的轉(zhuǎn)換總結(jié)：按權(quán)展開第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機802023/2/410010.11十進制二進制[例]（18.8125）10=整數(shù)部分

（除2取余法）

小數(shù)部分

（乘2取整法）218......余092......余142......余022......余01......余1100100.8125×21.625......整數(shù)部分=1×21.25......整數(shù)部分=1×20.5......整數(shù)部分=0110總結(jié)：分為整數(shù)部分（除2取余、自底向上）和小數(shù)部分（乘2取整、自頂向下）第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機812023/2/4十進制八進制678.15625八進制十進制1246.12124612個位×83×82×81×80×8-1×8-2+++++[例]（1246.12）

8=●4.八進制與十進制的轉(zhuǎn)換總結(jié)：按權(quán)展開第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機822023/2/41246.117十進制八進制[例]（678.156）10=整數(shù)部分

（除8取余法）

小數(shù)部分

（乘8取整法）8678......余6848......余4108......余21......余112460.156×81.248......整數(shù)部分=1×81.984......整數(shù)部分=1×87.872......整數(shù)部分=7117總結(jié)：分為整數(shù)部分（除8取余、自底向上）和小數(shù)部分（乘8取整、自頂向下）第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機832023/2/4十進制十六進制788.07031十六進制十進制314.1231412個位×162×161×160×16-1×16-2++++[例]（314.12）16=●5.十六進制與十進制的轉(zhuǎn)換總結(jié)：按權(quán)展開第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機842023/2/413A.4F十進制十六進制[例]（314.31）10=整數(shù)部分

（除16取余法）

小數(shù)部分

（乘16取整法）16314......余10→A1916......余31......余113A0.31×164.96......整數(shù)部分=4×1615.36......整數(shù)部分=15→F4F總結(jié)：分為整數(shù)部分（除16取余、自底向上）和小數(shù)部分（乘16取整、自頂向下）第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機852023/2/4八進制二進制（35.64）8[例]（11101.1101）2=（100101.110001）2八進制二進制[例]（45.61）8=●規(guī)則：3位并1位計數(shù)方向：左←.→右

位數(shù)不足補0mod.2011101.110100mod.835.64●規(guī)則：1位拆3位

mod.845.61mod.2100101.110001●6.二進制與八進制的轉(zhuǎn)換總結(jié)：二進制、八進制之間存在著特殊的對應(yīng)關(guān)系，即=8，也就是每3位二進制數(shù)可以表示一位八進制數(shù)。

23第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機862023/2/4十六進制二進制（3D.5C）16[例]（111101.010111）2=（1001011.01100001）2十六進制二進制[例]（4B.61）16=●規(guī)則：4位并1位計數(shù)方向：左←.→右

位數(shù)不足補0mod.200111101.01011100mod.163D.5C●規(guī)則：1位拆4位

mod.164B.61mod.201001011.01100001●6.二進制與十六進制的轉(zhuǎn)換總結(jié)：二進制、十六進制之間存在著特殊的對應(yīng)關(guān)系，即=16，也就是每4位二進制數(shù)可以表示一位八進制數(shù)。

24第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機872023/2/4附錄2數(shù)制和信息編碼二、信息編碼

●1.BCD碼

信息需要按照規(guī)定好的二進制形式表示才能被計算機處理，這些規(guī)定的形式就是信息編碼。用二進制編碼表示十進制數(shù)的方式,即每1位十進制數(shù)數(shù)字對應(yīng)4位二進制編碼,又稱8421碼。十進制數(shù)與BCD碼的對應(yīng)關(guān)系

十進制數(shù)01234BCD碼00000001001000110100十進制數(shù)56789BCD碼01010110011110001001第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機882023/2/4ASCII000001002003004005006007:010012:字符NULSOHSTXETXEOTENOACK(振鈴):LFFF:ASCII:032033034:048049050:063064:字符:space!“:012:?@:ASCII:065066067:097098099:254255字符:ABC:abc:■空格FF10進制ASCII碼表

在計算機中，各種字母和符號必須使用規(guī)定的二進制碼表示，計算機才能處理。在西文領(lǐng)域，目前普遍采用的是ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformation．Interchange，美國標準信息交換碼)●2.ASCII碼

第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機892023/2/4全拼碼、簡拼碼、雙拼碼、五筆字型碼

漢字輸入碼

漢字機內(nèi)碼漢字的機內(nèi)碼是供計算機系統(tǒng)內(nèi)部進行存儲、加工處理、傳輸?shù)冉y(tǒng)一使用的代碼

漢字字形碼漢字字庫中存儲的漢字字形的數(shù)字化信息，用于漢字的顯示和打印●3.漢字編碼

機內(nèi)碼輸入碼字形碼第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機902023/2/4附錄2數(shù)制和信息編碼三、基本運算

●1.算術(shù)運算

[例]

（1001）2+（1100）2=

1001+110010101算術(shù)運算規(guī)則0+0=00+1=11+0=11+1=10（向高位進位）

0-0=00-1=1（向高位借位）1-0=11-1=0

0×0=00×1=01×0=01×1=1

加法減法乘法0÷1＝01÷1＝1除法第1章計算機基礎(chǔ)知識—選購計算機912023/2/4邏輯運算規(guī)則0×0=00×1=01×0=01×1=10⊕0＝00⊕1＝11⊕0＝11⊕1＝0邏輯與邏輯或邏輯異或0+0=00+1=11+0=11+1=1[例]

（100110）2和（100010）2的邏輯與運算100110+100010100010結(jié)果是（100010）2●2.邏輯運算

0=11=0邏輯非補充1.1.1信息與數(shù)據(jù)1.信息（Information）

信息是在自然界、人類社會和人類思維活動中普遍存在的一切物質(zhì)和事物的屬性。信息的4種形態(tài)數(shù)據(jù)、文本、聲音、圖像計算機處理信息時必須將現(xiàn)實世界中的信息轉(zhuǎn)換成為計算機能識別的符號，即數(shù)據(jù)4種形態(tài)可以相互轉(zhuǎn)化1.1.2計算機和信息技術(shù)信息的處理離不開計算機，信息處理就是用計算機進行數(shù)據(jù)處理的過程。計算機在信息技術(shù)中的作用主要體現(xiàn)在以下方面：（1）運算速度快和精度高，使得計算機能快速、高質(zhì)量地完成用人工無法完成的數(shù)據(jù)處理工作。（2）“海量”存儲設(shè)備的“記憶能力”使得信息存儲更為便捷。（3）不斷發(fā)展的多媒體技術(shù)使計算機進入到越來越多的信息技術(shù)領(lǐng)域。（4）應(yīng)用計算機于決策系統(tǒng)，使決策者將信息資源和分析工具相結(jié)合，有助于提高決策的科學化。1.2計算機概述1.2.1計算機的起源和發(fā)展1.2.2計算機的特點及分類1.2.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域1.2.4計算機的發(fā)展趨勢1.2.1計算機的起源和發(fā)展1、計算機的起源基礎(chǔ)理論的研究和先進思想的出現(xiàn)為現(xiàn)代計算機的問世創(chuàng)造了條件19世紀中葉，英國數(shù)學家巴貝奇（CharlesBabbage）最先提出了通用數(shù)字計算機的基本設(shè)計思想；英國數(shù)學家布爾（GeorgeBoole）創(chuàng)立了布爾代數(shù)，奠定了信息技術(shù)的數(shù)學基礎(chǔ)；信息論的創(chuàng)始人香農(nóng)（ClaudeElwoodShannon）用布爾代數(shù)分析并優(yōu)化開關(guān)電路，奠定了數(shù)字電路的理論基礎(chǔ)；1.2.1計算機的起源和發(fā)展1937年，英國數(shù)學家圖靈（AlanMathisonTuring）提出了著名的“圖靈機”模型，證明了通用數(shù)字計算機是可以制造出來的。美國計算機協(xié)會ACM創(chuàng)立了圖靈獎，每年授予在計算機科學領(lǐng)域作出突出貢獻的人。1945年，美籍數(shù)學家馮·諾依曼（JohnvonNeumann）提出了在計算機內(nèi)部的存儲器中存放程序的概念。馮·諾依曼結(jié)構(gòu)存儲程序計算機（通用計算機）計算機之父1.2.1計算機的起源和發(fā)展1946年，世界上第一臺多用途的電子計算機ENIAC（ElectronicNumericalIntegratorandComputer），電子數(shù)字積分和計算機，在美國的賓夕法尼亞大學誕生。1.2.1計算機的起源和發(fā)展5000次加法/秒體重30噸占地170m218800只電子管1500個繼電器功率150KW1.2.1計算機的起源和發(fā)展2、計算機的發(fā)展

根據(jù)電子計算機所采用的特理器件的發(fā)展，一般把電子計算機的發(fā)展分成4個階段：時代年份器件軟件應(yīng)用一1946-1957電子管機器語言、匯編語言科學計算二1958-1964晶體管高級語言數(shù)據(jù)處理工業(yè)控制三1965-1970中小規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)、會話式語言社會的各個領(lǐng)域四1971年迄今大規(guī)模和超大規(guī)模集成電路操作系統(tǒng)日益完善、軟件產(chǎn)業(yè)高度發(fā)達計算機網(wǎng)絡(luò)1.2.1計算機的起源和發(fā)展第一代（1946~1957）電子管5千~4萬（次/秒）第二代（1958~1963）晶體管幾十萬~百萬（次/秒）第三代（1964~1970）集成電路百萬~幾百萬（次/秒）第四代（1971~90年代）大規(guī)模集成電路幾百萬~幾億（次/秒）1.2.1計算機的起源和發(fā)展420,000,0002,300晶體管數(shù)目4004奔騰410微米芯片1.2.2計算機的特點及分類1、計算機的特點

（1）運算速度快（2）運算精確度高（3）具有“記憶”和邏輯判斷能力（4）通用性強（5）高度自動化(計算機區(qū)別于其他工具的本質(zhì)特點)

另外，還具有可靠性強、可聯(lián)網(wǎng)等特點電子計算機是一種以高速進行操作、具有內(nèi)部存儲能力、由程序控制操作過程的自動電子裝置1.2.2計算機的特點及分類2、計算機的分類

計算機可以從不同的角度進行分類：（1）按工作原理分類（2）按使用范圍分類計算機電子數(shù)字計算機電子模擬計算機數(shù)據(jù)用離散的數(shù)字量表示，精度高、存儲量大、通用性強數(shù)據(jù)用連續(xù)的模擬量表示，計算速度快、精度低、通用性差計算機通用計算機專用計算機1.2.2計算機的特點及分類（3）按規(guī)模分類規(guī)模指計算機的主要技術(shù)指標，如字長、運算速度、主頻、存儲容量、輸入/輸出能力、外部設(shè)備配置、軟件配置等計算機巨型機（Supercomputer）大型機（Mainframe）小型機（Minicomputer）微型機（Microcomputer）工作站（Workstation）1.2.3計算機的應(yīng)用領(lǐng)域1．計算機在社會各方面的應(yīng)用工業(yè)商業(yè)醫(yī)藥政府部門娛樂科研家庭2．計算機的主要應(yīng)用領(lǐng)域科學計算過程控制數(shù)據(jù)處理電子商務(wù)計算機輔助系統(tǒng)計算機輔助設(shè)計（CAD）計算機輔助制造（CAM）計算機輔助教育（CBE）人工智能虛擬現(xiàn)實1.2.4計算機的發(fā)展趨勢1.巨型化發(fā)展高速度，大存儲容量，強功能的超大型計算機。2.微型化

是以大規(guī)模集成電路為基礎(chǔ)的計算機微型化。3.網(wǎng)絡(luò)化

用通信線路及通信設(shè)備把個別的計算機連接在一起形成一個復(fù)雜的系統(tǒng)就是計算機網(wǎng)絡(luò)?，F(xiàn)今最大的網(wǎng)絡(luò)是Internet；加入這個網(wǎng)絡(luò)的計算機已達數(shù)億臺。4.智能化是指計算機具有模仿人類較高層次智能活動的能力。1.2.4計算機的發(fā)展趨勢我國計算機技術(shù)的發(fā)展概況1958年，第一臺電子管數(shù)字計算機103機1964年，我國自行研制的晶體管計算機問世1971年，制成了以集成電路為主要器件的DJS系列計算機1983年，第一臺世型電子計算機“銀河Ⅰ”，此后相繼研制出性能越來越高的“銀河Ⅱ”(1992年)、“銀河Ⅲ”和“銀河IV”等系列巨型機，再加上其他機構(gòu)研制的“曙光”系列、“神威”系列巨型計算機，使我國巨型計算機技術(shù)在世界高科技領(lǐng)域占有一席之地。

1.2.4計算機的發(fā)展趨勢2002年，中國科學院計算技術(shù)研究所推出了獨立研制成功的我國首枚高性能通用CPU“龍芯”1號，2005年4月18日，該所又推出了具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的“龍芯”2號處理器，主頻為500MHz?！褒埿尽钡某晒柺溃瑯酥局覈呀?jīng)結(jié)束了在計算機關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域的“無芯”歷史。2008年，中國曙光5000A兩百萬億次超級計算機2011年天河一號巨型計算機成為世界上最快的計算機，實測計算速度達到每秒2507萬億次。1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換計算機使用二進制表示數(shù)據(jù)原因：（1）特理上容易實現(xiàn)

0和1用電平的高和低表示（2）二進制的運算規(guī)則簡單

0+0=0；0+1=1；1+0=0；1+1=1；（3）適合邏輯運算

0和1對應(yīng)假（False）和真（True）（4）工作可靠1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換十進制二進制八進制十六進制000011112102231133410044510155611066711177810001089100111910101012A11101113B12110014C13110115D14111016E15111117F人們習慣用十進制、八進制、十六進制表示數(shù)據(jù)1、進位計數(shù)制1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換2、進位計數(shù)制的特點（1）每一種進制都使用固定個數(shù)的基本數(shù)碼計算，這些數(shù)碼的個數(shù)稱為基數(shù)（Radix）例如：十進制使用0~9表示數(shù)值，其基數(shù)為10

二進制使用0、1表示數(shù)值，其基數(shù)為2

八進制使用0~7表示數(shù)值，其基數(shù)為8

十六進制用0~9，A，B，C，D，E，F(xiàn)表示數(shù)值，其基數(shù)為161.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換（2）采用位權(quán)表示法一個數(shù)字在某個位置上所代表的實際數(shù)值等于該數(shù)字與這個位置的因子(權(quán))的乘積權(quán)(Weight)的值等于基數(shù)的整數(shù)次冪冪的值由該數(shù)所有位置相對于小數(shù)點的距離來確定例：十進制數(shù)658.92按權(quán)展開式十進制的基數(shù)=10658.92(658.92)10=6×102+5×101+8×100+9×10-1+2×10-2012-1-2任意一個r進制數(shù)(an…a0.a-1a-2…a-m)r可表示為：(an…a0.a-1a-2…a-m)r=an

rn+...+a0

r0+a-1r-1+a-2r-2+…a-m

r-m1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(3)計數(shù)規(guī)則為逢N進1，N為基數(shù)十進制數(shù):逢10進1二進制數(shù):逢2進1八進制數(shù):逢8進1十六進制數(shù):逢16進11.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換3、不同進制數(shù)的表示二進制數(shù)：數(shù)后加字母B

10101B或（10101）2八進制數(shù)：數(shù)后加字母O

167O或（167）8十六進制數(shù)：數(shù)后加字母H

0A8FH或（A8F）16十進制數(shù)：數(shù)后加D或省略D

659D或659或（659）101.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換二進制八進制十進制十六進制計數(shù)規(guī)則逢2進1逢8進1逢10進1逢16進1基數(shù)R=2R=8R=10R=16基本數(shù)碼0,10,1,2,3,4,5,6,70,1,2,3,4,5,6,7,8,90,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F權(quán)2i8i10i16i后綴表示BODH4種進制數(shù)的特點比較1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換4、不同進制數(shù)間的相互轉(zhuǎn)換（1）其他進制數(shù)轉(zhuǎn)換為十進制數(shù)方法：寫出該進制數(shù)的按權(quán)展開式，然后按十進制運算，求出結(jié)果即可。10101.1B=1×24+1×22+1×20+1×2-1

=21.5D1EC.AH=1×162+14×161+12×160+10×16-1

=256+224+12+0.625=492.625D1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(2)將十進制數(shù)轉(zhuǎn)換為任意非十進制數(shù)整數(shù)部分與小數(shù)部分按不同規(guī)則進行轉(zhuǎn)換整數(shù)部分的轉(zhuǎn)換規(guī)則——除基數(shù)取余法

除基數(shù)、取余數(shù)、結(jié)果倒排例：100D100205002511206031110222222100D=1100100B高位低位1008412410881高位低位100D=144O10016601646高位低位100D=64H1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換小數(shù)部分的轉(zhuǎn)換規(guī)則——乘基數(shù)取整法

乘基數(shù)、取整數(shù)、結(jié)果正排例（0.8125）10轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)0.8125×20.6250

1×20.2500

1×2

00.5000×20.0000

1高位低位0.8125D=0.1101B將100.8125轉(zhuǎn)換成二進制數(shù)100D=1100100B0.8125D=0.1101B100.8125D=1100100.1101B1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換(3)二進制數(shù)、八進制數(shù)、十六進制數(shù)之間的轉(zhuǎn)換①二進制數(shù)→八進制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則——以小數(shù)點為基準，三位并一位例：1010.0011B→八進制數(shù)23=8，1位八進制數(shù)可用3位二進制數(shù)表示24=16，1位十六進制數(shù)可用4位二進制數(shù)表示1010.0011000021141010.0011B=12.14O1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換②八進制數(shù)→二進制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則——一位拆三位

例：512.74O→二進制數(shù)

512.74101001010.111100512.74O=101001010.1111B1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換③二進制數(shù)→十六進制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則——以小數(shù)點為基準，四位并一位

例：1010.00101B→十六進制數(shù)1010.00101000A281010.00101B=A.28H1.3.1進位計數(shù)制及其相互轉(zhuǎn)換④十六進制數(shù)→二進制數(shù)轉(zhuǎn)換規(guī)則——一位拆四位

例：2BF.2EH→二進制數(shù)⑤八進制數(shù)與十六進制數(shù)之間的互換可通過二進制數(shù)作為中介來完成2BF.2E001010111111.001011102BF.2EH=1010111111.0010111B1.4信息編碼1.4.1數(shù)字編碼1.4.2字符編碼1.4.3漢字編碼1.4.1數(shù)字編碼在電子計算機中，數(shù)的表示除了原碼、反碼、補碼以外，還可以用四位二進制數(shù)的形式來直接表示一位十進制數(shù)。這種表示方法稱為BCD（BinaryCodedDecimal）碼。BCD碼的編碼方案很多，最常用最基本的是8421碼，這種編碼采用4位二進制數(shù)表示一位十進制數(shù)，而4位二進制數(shù)各位的權(quán)自左到右分別為8，4，2，1。所不同的是，4位二進制數(shù)有0000～1111共16種組合狀態(tài)，取其中0000～1001這前10種狀態(tài)表示0～9這10個數(shù)字，其余1010～1111這6種狀態(tài)舍棄。1.4.1數(shù)字編碼十進制數(shù)BCD碼二進制數(shù)十進制數(shù)BCD碼二進制數(shù)0000000009100110011000100011000010000101020010001011000100011011300110011120001001011004010001001300010011110150101010114000101001110601100110150001010111117011101111600010110100008100010001700010111100011.4.1數(shù)字編碼例：98D=01100010B98D=10011000(BCD)1.4.2字符編碼用來表示字符的二進制編碼稱為字符編碼計算機中常用的字符編碼：EBCDIC碼(ExtendedBinaryCodedDecimalInterchangeCode，擴展的二-十進制交換碼)ASCII碼(AmericanStandardCodeforInformationInterchange，美國信息交換標準代碼)7位ASCII碼：可以表示27＝128個不同字符的編碼

8位ASCII碼：可表示256(28=256)種不同的符號ASCII碼被國際標準化組織ISO指定為國際標準

國際通用

大小字英文字母編碼的對應(yīng)關(guān)系為：小寫比大寫字母碼值大321.4.3漢字編碼目前計算機上使用的漢字編碼主要有4種：漢字輸入碼、漢字信息交換碼、漢字內(nèi)碼和漢字字型碼。1、漢字輸入碼漢字輸入碼也叫漢字外部碼(簡稱外碼)，是指用計算機標準鍵盤上按鍵的不同排列組合來對漢字的輸入進行編碼。衡量一個輸入編碼的優(yōu)劣有以下3個指標：編碼的長度、重碼率、學習和記憶的難易程度。根據(jù)編碼規(guī)則，目前各種漢字輸入碼可分為4類：流水碼、音碼、形碼和音形碼。1.4.3漢字編碼2、漢字信息交換碼（國標碼）在不同漢字信息處理系統(tǒng)間進行漢字交換時所使用的編碼，就是漢字信息交換碼，簡稱交換碼。它是為使系統(tǒng)、設(shè)備之間信息交換時采用統(tǒng)一的形式而制定的。交換碼以1981年我國國家標準局公布的《信息交換用漢字編碼字符集—基本集》(國家標準號：GB

2312—80)作為編碼標準。

這一漢字字符集規(guī)定，將漢字和符號分成兩個字節(jié)表示，兩個字節(jié)分別只有94種編碼，所以國標碼共有94×94個編碼。GBK編碼(ChineseInternalCodeSpecification)、UCS編碼

1.4.3漢字編碼3.漢字內(nèi)碼(機內(nèi)碼)

漢字內(nèi)碼是漢字在信息處理系統(tǒng)內(nèi)部統(tǒng)一的表示形式，是在信息處