計(jì)算機(jī)發(fā)展、進(jìn)制轉(zhuǎn)換

計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)第一章計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)知識(shí)目錄

章節(jié)概要

1.1計(jì)算機(jī)概述

1.2計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)與編碼

1.3計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成

1.4計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全

1.5多媒體技術(shù)初步知識(shí)

1.6漢字輸入方法

習(xí)題返回上一頁(yè)章節(jié)概要

知識(shí)點(diǎn)計(jì)算機(jī)概述計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)和編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全多媒體知識(shí)初步漢字輸入方法

返回上一頁(yè)章節(jié)概要

難點(diǎn)

計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)和編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成掌握：計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)和編碼計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的組成漢字輸入法了解：計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)的安全多媒體知識(shí)初步

要求返回上一頁(yè)1.1計(jì)算機(jī)概述目錄

1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用返回上一頁(yè)1.1.1計(jì)算機(jī)的發(fā)展

1.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展

2.微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展

3.我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展返回上一頁(yè)1.電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展返回上一頁(yè)第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)ENIAC也稱(chēng)“電子數(shù)字積分和計(jì)算機(jī)”，于1964年在美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)誕生。長(zhǎng):30.48米操作臺(tái):30個(gè)高:2.75米占地:約170平方米重:30噸耗電量:150千瓦運(yùn)算速度:5000次加法或400次乘法/每秒默契里和埃克特計(jì)算機(jī)發(fā)展的四個(gè)階段階段

大致年代

主要元器件

特點(diǎn)

第一代

1946－1958

電子管

速度慢，功耗大，價(jià)格昂貴，可靠性差，用機(jī)器語(yǔ)言編程，應(yīng)用難度大，僅應(yīng)用于數(shù)值計(jì)算。

第二代

1958－1964

晶體管

體積縮小，功耗降低，速度變快，價(jià)格比較便宜，可以使用高級(jí)語(yǔ)言編程，形成軟件控制，應(yīng)用于數(shù)據(jù)處理和實(shí)時(shí)控制。

第三代

1964-1971

小規(guī)模集成電路（SSI）、中規(guī)模集成電路（MSI）

體積進(jìn)一步縮小，速度進(jìn)一步提高，價(jià)格進(jìn)一步降低，可以使用多種高級(jí)語(yǔ)言編程，軟件逐步完善，操作系統(tǒng)形成并復(fù)雜程度高、功能強(qiáng)大，應(yīng)用領(lǐng)域迅速擴(kuò)大。

第四代

1971至今

大規(guī)模集成電路、超大規(guī)模集成電路

微型計(jì)算機(jī)出現(xiàn)，性能大大提高，價(jià)格大大下降，軟件更加豐富，應(yīng)用領(lǐng)域更加擴(kuò)大，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)普及，小巨型機(jī)開(kāi)始產(chǎn)生。

返回上一頁(yè)圖靈獎(jiǎng)圖靈獎(jiǎng)是美國(guó)計(jì)算機(jī)協(xié)會(huì)（ACM）于1966年設(shè)立，專(zhuān)門(mén)獎(jiǎng)勵(lì)那些對(duì)計(jì)算機(jī)事業(yè)作出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人。圖靈獎(jiǎng)是計(jì)算機(jī)界最富盛名的獎(jiǎng)項(xiàng)，有“計(jì)算機(jī)界諾貝爾獎(jiǎng)”之稱(chēng)。目前圖靈獎(jiǎng)由英特爾公司贊助，獎(jiǎng)金為100000美元。至今，獲此殊榮的華人僅有一位，他是2000年圖靈獎(jiǎng)得主姚期智。姚期智

微型計(jì)算機(jī)（MicroComputer）也就是個(gè)人計(jì)算機(jī)（PersonalComputer），俗稱(chēng)微機(jī)，很多人也簡(jiǎn)單稱(chēng)之為“電腦”、“PC”。微機(jī)采用大規(guī)模、超大規(guī)模的集成電路作為其電子元件，是在計(jì)算機(jī)發(fā)展到第四代后出現(xiàn)的產(chǎn)物。微機(jī)的核心部件是微處理器—中央處理器CPU（CentralProcessingUnit）。2.微型計(jì)算機(jī)的發(fā)展

返回上一頁(yè)第一階段:（1971~1972）

4位微處理器

第二階段:（1973~1977）

8位微處理器

(Altair8800)

第三階段:

（1978~1985）16位微處理器

返回上一頁(yè)根據(jù)CPU的位數(shù)不同，我們將之分成5個(gè)階段:1975年4月，微型儀器與自動(dòng)測(cè)量系統(tǒng)公司(MITS)推出了首臺(tái)通用型Altair8800，售價(jià)375美元，裝有英特爾的8080微處理器芯片和4KB的存儲(chǔ)芯片。它沒(méi)有鍵盤(pán)和顯示器，通過(guò)主機(jī)前面板上成排的開(kāi)關(guān)、狀態(tài)指示燈進(jìn)行操作和顯示編程結(jié)果。這是世界上第一臺(tái)微型計(jì)算機(jī)。IntelPentiumPro處理器IntelPentiumII處理器第四階段（1985~1991）:32位微處理器(Intel產(chǎn)品)

IntelPentium4第四階段:

32位微處理器(AMD產(chǎn)品)AMDK5處理器AMD經(jīng)典K6-2AMDK7Athlon毒龍閃龍速龍炫龍第五階段（1992至今）:64位處理器

Intel的安騰處理器酷睿2AMD的炫龍?zhí)幚砥髯钚滤暮颂幚砥鞅?.2微機(jī)發(fā)展階段的簡(jiǎn)要列表返回上一頁(yè)階段大致年代CPU數(shù)據(jù)位數(shù)第一階段1971～1972Intel40044bit第二階段1973～1977Intel8080，MotorolaMC6800，ZilogZ808bit第三階段1978～1985Intel8086，8087，8088，8028616bit第四階段1985~1991Intel80386,486,586，Pentium列，

AMDK5，K6，K7系列32bit第五階段1992年至今CompaqAlpha，IntelItanum，AMDOpteron，AppleG564bit知識(shí)鏈接：我國(guó)計(jì)算機(jī)的發(fā)展歷程銀河-I號(hào)曙光4000L

1萬(wàn)億次上一頁(yè)龍芯CPU1.1.2計(jì)算機(jī)的特點(diǎn)

1.運(yùn)算速度快⒉計(jì)算精確度高⒊存儲(chǔ)容量大，存儲(chǔ)時(shí)間久⒋具有邏輯判斷能力⒌自動(dòng)化程度高，通用性強(qiáng)返回上一頁(yè)1.1.3計(jì)算機(jī)的分類(lèi)

返回上一頁(yè)1.巨型機(jī)2.小巨型機(jī)3.大型主機(jī)4.小型機(jī)5.工作站6.個(gè)人計(jì)算機(jī)大型機(jī)IBMUNIX服務(wù)器HPZ600工作站返回神舟新瑞Q9500宏碁n30掌上型計(jì)算機(jī)華碩平板電腦iPad返回1.1.4計(jì)算機(jī)的應(yīng)用

1.數(shù)值計(jì)算2.信息處理3.工業(yè)自動(dòng)控制4.計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)5.人工智能6.電子商務(wù)7.電子娛樂(lè)

返回上一頁(yè)計(jì)算機(jī)輔助系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD（Computer-AidedDesign）:指通過(guò)計(jì)算機(jī)幫助各類(lèi)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行設(shè)計(jì)。利用這門(mén)技術(shù)，可以取代傳統(tǒng)的手工計(jì)算及操作過(guò)程，使設(shè)計(jì)速度加快，精度、質(zhì)量大大提高。計(jì)算機(jī)輔助制造CAM（Computer-AidedManufacturing）:指用計(jì)算機(jī)進(jìn)行生產(chǎn)設(shè)備的管理、控制和操作的技術(shù)。計(jì)算機(jī)輔助教育CAI（Computer-AidedInstrucion）:指通過(guò)人機(jī)交互方式幫助學(xué)生自學(xué)、自測(cè)，代替教師提供豐富的教學(xué)資源和各種問(wèn)答方式，使教學(xué)內(nèi)容生動(dòng)形象、圖文并貌。計(jì)算機(jī)輔助測(cè)試CAT（Computer-AidedTest）:是利用計(jì)算機(jī)處理大批量數(shù)據(jù)，完成各種復(fù)雜的測(cè)試工作的系統(tǒng)。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CIMS（ComputerIntegratedManufacturingSystem）:是集設(shè)計(jì)、制造和管理3大功能于一體的現(xiàn)代化工廠生產(chǎn)系統(tǒng)。電子管IBM7090晶體管電腦返回晶體管第一個(gè)集成電路為IBM創(chuàng)造“金礦”的傳奇CEO

小托馬斯·沃森返回超大規(guī)模集成電路返回1.2計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)與編碼目錄1.2.1數(shù)字化信息編碼的表示1.2.3常用的信息編碼1.2.2不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)1.2.1數(shù)字化信息編碼的表示1.數(shù)字化信息的常用存儲(chǔ)單位2.數(shù)值在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示返回上一頁(yè)1.數(shù)字化信息的常用存儲(chǔ)單位位（bit）：是計(jì)算機(jī)中信息存儲(chǔ)的最小單位，是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)位的單位。字節(jié)（Byte）：字節(jié)是目前計(jì)算機(jī)最基本的信息存儲(chǔ)單位,一個(gè)字節(jié)是由相連8個(gè)位組成的。b7b6b5b4b3b2b1b01字節(jié)1位8bit=1Byte返回上一頁(yè)1.數(shù)字化信息的常用存儲(chǔ)單位（續(xù)）字（Word）：字也是一種是信息存儲(chǔ)單位，其長(zhǎng)度一般是指相連的4個(gè)字節(jié)（即32位）總稱(chēng)。也有一些計(jì)算機(jī)中的字為2個(gè)字節(jié)。一個(gè)字中的位數(shù)稱(chēng)為字長(zhǎng)。雙字（DoubleWord）：雙字是相連2個(gè)字構(gòu)成的信息存儲(chǔ)單位。返回上一頁(yè)1.數(shù)字化信息的常用存儲(chǔ)單位（續(xù)）其他一些常見(jiàn)存儲(chǔ)單位還有：千字節(jié)KB（kilo-Bytes）兆字節(jié)MB（mega-Bytes）十億字節(jié)GB（Giga-Bytes）萬(wàn)億字節(jié)TB（Tril.Bytes）它們之間的換算關(guān)系如下：1Byte＝1024Byte＝210Byte＝8bit1KB1MB＝1024KB＝220Byte1GB＝1024MB＝230Byte1TB＝1024GB＝240Byte返回上一頁(yè)2.數(shù)值在計(jì)算機(jī)內(nèi)的表示

（1）定點(diǎn)表示（Fixedpoint）定點(diǎn)指的是在表示一個(gè)數(shù)時(shí)其小數(shù)點(diǎn)的位置不變。（2）浮點(diǎn)表示（Floatingpoint）浮點(diǎn)表示是相對(duì)定點(diǎn)表示而言的，指的是小數(shù)點(diǎn)的位置并不固定，隨實(shí)際的數(shù)據(jù)大小變動(dòng)位置，即根據(jù)數(shù)的具體值浮動(dòng)表示。

返回上一頁(yè)1.2.2不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換1.進(jìn)位計(jì)數(shù)制2.不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制“逢R進(jìn)一，借一當(dāng)R”十進(jìn)制 R=10二進(jìn)制 R=2八進(jìn)制 R=8十六進(jìn)制 R=16

返回上一頁(yè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制---十進(jìn)制（Decimal）十進(jìn)制是以“10”為基數(shù)的，即“逢十進(jìn)一”。數(shù)字符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9比如十進(jìn)制數(shù)2004表示為：2004=2×1000+0×100+0×10+4×1=2×103+0×102+0×101+4×100

返回上一頁(yè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制---二進(jìn)制（Binary）二進(jìn)制是以“2”為基數(shù)，采用“逢二進(jìn)一”。數(shù)字符號(hào)：0、1例如：0+0=0，0+1=1，1+0=1，1+1=100×0=0，0×1=0，1×0=0，1×1=1例如：十進(jìn)制數(shù)P=2004(10)用二進(jìn)制數(shù)表示為：11111010100(2)=1×210+1×29+1×28+1×27+1×26+0×25+1×24+0×23+1×22+0×21+0×20

返回上一頁(yè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制---八進(jìn)制（Octal）

八進(jìn)制是以“8”為基數(shù)，采用“逢八進(jìn)一”數(shù)字符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7八進(jìn)制多項(xiàng)式形式應(yīng)該表示成：dndn-1…di…d1d0=dn×8n+dn-1×8n-1+…+di×8i…+d1×81+d0×80例如，十進(jìn)制數(shù)P=2004(10)用八進(jìn)制數(shù)表示為：

3724(8)=3×8

3+7×82+2×81+4×80返回上一頁(yè)進(jìn)位計(jì)數(shù)制---十六進(jìn)制（Hexadecimal）十六進(jìn)制以“16”為基數(shù)，采用“逢十六進(jìn)一”數(shù)字符號(hào)：0、1、2、3、4、5、6、7、8、9、A、B、C、D、E、F十六進(jìn)制多項(xiàng)式形式應(yīng)該表示成：dndn-1…di…d1d0=dn×16n+dn-1×16n-1+…+di×16i…+d1×161+d0×160例如：十進(jìn)制數(shù)P=2004(10)用十六進(jìn)制數(shù)表示為：

7D4(16)=7×162+13×161+4×160返回上一頁(yè)三種書(shū)寫(xiě)規(guī)范例如：十進(jìn)制數(shù)2004(10)又可以表示成（2004）10或者是2004D。同理，十六進(jìn)制數(shù)7D4(16)也可以是（7D4）16

或者是7D4H。

在數(shù)字后面加下標(biāo)(2)、(8)、(10)、(16)用來(lái)表示進(jìn)制。

用括號(hào)將數(shù)字括起來(lái)，在后面添加下標(biāo)2、8、10、16。

將進(jìn)制的字母符號(hào)B、O、D、H放在數(shù)字的后面。返回上一頁(yè)二進(jìn)制八進(jìn)制十進(jìn)制十六進(jìn)制000011111022211333100444101555110666111777100010881001119910101210A10111311B11001412C11011513D11101614E11111715F各進(jìn)制數(shù)對(duì)照表返回上一頁(yè)二進(jìn)制轉(zhuǎn)換為十進(jìn)制二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十進(jìn)制規(guī)則:dndn-1…di…d1d0=dn×2n+dn-1×2n-1+…+di×2i…+d1×21+d0×20例如，分別求與11111010100和0.001（2）等值的十進(jìn)制數(shù)。P1＝11111010100(2)

＝1×210+1×29+1×28+……+0×23+1×22+0×21+0×20＝1024+512+256+128+64+0+16+0+4+0+0＝2004(10)P2＝0.001(2)＝

0×2-1+0×2-2+1×2–3

＝0

+

0

+0.125 ＝0.125(10)對(duì)于任意實(shí)數(shù):我們只要將它們分成整數(shù)部分和小數(shù)部分進(jìn)行分別轉(zhuǎn)化，再相加就行了。不同進(jìn)制之間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制對(duì)于整數(shù)部分，從低位（第0位）開(kāi)始，從右向左，每三位作為一組，轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制,對(duì)于最左邊的高位不足3位時(shí)，在最左邊補(bǔ)0湊足3位。返回上一頁(yè)例如，11111010100(2)可以看成（011，111，010，100）的形式，見(jiàn)圖1.7，然后求出其八進(jìn)制形式為3724(8)例0111110101003724不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換對(duì)于小數(shù)部分，從小數(shù)點(diǎn)后第一位開(kāi)始，從左向右，每三位作為一組，轉(zhuǎn)換成八進(jìn)制,對(duì)于最右邊的低位不足3位時(shí)，在最右邊補(bǔ)0湊足3位。二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為八進(jìn)制返回上一頁(yè)例例如，求與0.001(2)等值的八進(jìn)制數(shù)。P=0.001(2)=0.1(8)

檢驗(yàn)正確性時(shí)可以將0.1(8)變成二進(jìn)制，或者將兩者都變成十進(jìn)制來(lái)判斷是否相等。不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)二進(jìn)制轉(zhuǎn)化為十六進(jìn)制從小數(shù)點(diǎn)開(kāi)始，將每4位二進(jìn)制數(shù)分為一組，分別轉(zhuǎn)換為1位十六進(jìn)制數(shù)。返回上一頁(yè)例如，求與二進(jìn)制數(shù)11111010100.001(2)等值的十六進(jìn)制數(shù)。如圖1.8所示：

與二進(jìn)制數(shù)11111010100.001(2)等值的十六進(jìn)制數(shù)是7D4.2(16)

不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換例0111110101000010.7D4.2（16）返回上一頁(yè)十進(jìn)制轉(zhuǎn)成二進(jìn)制不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換

整數(shù)部分“除二取余”，小數(shù)部分“乘二取整”返回上一頁(yè)例如，十進(jìn)制數(shù)P（10）=2004，將其轉(zhuǎn)換成等值的二進(jìn)制數(shù)。

不同進(jìn)制間的轉(zhuǎn)換返回上一頁(yè)501

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……余數(shù)0 低位高位例22120

……余數(shù)0